arch/x86/kernel/setup_64.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
   3  */
   4
   5 /*
   6  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
   7  */
   8
   9 #include <linux/errno.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/stddef.h>
  14 #include <linux/unistd.h>
  15 #include <linux/ptrace.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/user.h>
  18 #include <linux/a.out.h>
  19 #include <linux/screen_info.h>
  20 #include <linux/ioport.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/init.h>
  23 #include <linux/initrd.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <linux/bootmem.h>
  26 #include <linux/module.h>
  27 #include <asm/processor.h>
  28 #include <linux/console.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/crash_dump.h>
  31 #include <linux/root_dev.h>
  32 #include <linux/pci.h>
  33 #include <linux/efi.h>
  34 #include <linux/acpi.h>
  35 #include <linux/kallsyms.h>
  36 #include <linux/edd.h>
  37 #include <linux/mmzone.h>
  38 #include <linux/kexec.h>
  39 #include <linux/cpufreq.h>
  40 #include <linux/dmi.h>
  41 #include <linux/dma-mapping.h>
  42 #include <linux/ctype.h>
  43 #include <linux/uaccess.h>
  44 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
  45
  46 #include <asm/mtrr.h>
  47 #include <asm/uaccess.h>
  48 #include <asm/system.h>
  49 #include <asm/vsyscall.h>
  50 #include <asm/io.h>
  51 #include <asm/smp.h>
  52 #include <asm/msr.h>
  53 #include <asm/desc.h>
  54 #include <video/edid.h>
  55 #include <asm/e820.h>
  56 #include <asm/dma.h>
  57 #include <asm/gart.h>
  58 #include <asm/mpspec.h>
  59 #include <asm/mmu_context.h>
  60 #include <asm/proto.h>
  61 #include <asm/setup.h>
  62 #include <asm/mach_apic.h>
  63 #include <asm/numa.h>
  64 #include <asm/sections.h>
  65 #include <asm/dmi.h>
  66 #include <asm/cacheflush.h>
  67 #include <asm/mce.h>
  68 #include <asm/ds.h>
  69 #include <asm/topology.h>
  70
  71 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  72 #include <asm/paravirt.h>
  73 #else
  74 #define ARCH_SETUP
  75 #endif
  76
  77 /*
  78  * Machine setup..
  79  */
  80
  81 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
  82 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
  83
  84 __u32 cleared_cpu_caps[NCAPINTS] __cpuinitdata;
  85
  86 unsigned long mmu_cr4_features;
  87
  88 /* Boot loader ID as an integer, for the benefit of proc_dointvec */
  89 int bootloader_type;
  90
  91 unsigned long saved_video_mode;
  92
  93 int force_mwait __cpuinitdata;
  94
  95 /*
  96  * Early DMI memory
  97  */
  98 int dmi_alloc_index;
  99 char dmi_alloc_data[DMI_MAX_DATA];
 100
 101 /*
 102  * Setup options
 103  */
 104 struct screen_info screen_info;
 105 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 106 struct sys_desc_table_struct {
 107         unsigned short length;
 108         unsigned char table[0];
 109 };
 110
 111 struct edid_info edid_info;
 112 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 113
 114 extern int root_mountflags;
 115
 116 char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 117
 118 struct resource standard_io_resources[] = {
 119         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 120                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 121         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 122                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 123         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 124                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 125         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 126                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 127         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x6f,
 128                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 129         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 130                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 131         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 132                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 133         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 134                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 135         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 136                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 137 };
 138
 139 #define IORESOURCE_RAM (IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM)
 140
 141 static struct resource data_resource = {
 142         .name = "Kernel data",
 143         .start = 0,
 144         .end = 0,
 145         .flags = IORESOURCE_RAM,
 146 };
 147 static struct resource code_resource = {
 148         .name = "Kernel code",
 149         .start = 0,
 150         .end = 0,
 151         .flags = IORESOURCE_RAM,
 152 };
 153 static struct resource bss_resource = {
 154         .name = "Kernel bss",
 155         .start = 0,
 156         .end = 0,
 157         .flags = IORESOURCE_RAM,
 158 };
 159
 160 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c);
 161
 162 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
 163 /* elfcorehdr= specifies the location of elf core header
 164  * stored by the crashed kernel. This option will be passed
 165  * by kexec loader to the capture kernel.
 166  */
 167 static int __init setup_elfcorehdr(char *arg)
 168 {
 169         char *end;
 170         if (!arg)
 171                 return -EINVAL;
 172         elfcorehdr_addr = memparse(arg, &end);
 173         return end > arg ? 0 : -EINVAL;
 174 }
 175 early_param("elfcorehdr", setup_elfcorehdr);
 176 #endif
 177
 178 #ifndef CONFIG_NUMA
 179 static void __init
 180 contig_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 181 {
 182         unsigned long bootmap_size, bootmap;
 183
 184         bootmap_size = bootmem_bootmap_pages(end_pfn)<<PAGE_SHIFT;
 185         bootmap = find_e820_area(0, end_pfn<<PAGE_SHIFT, bootmap_size,
 186                                  PAGE_SIZE);
 187         if (bootmap == -1L)
 188                 panic("Cannot find bootmem map of size %ld\n", bootmap_size);
 189         bootmap_size = init_bootmem(bootmap >> PAGE_SHIFT, end_pfn);
 190         e820_register_active_regions(0, start_pfn, end_pfn);
 191         free_bootmem_with_active_regions(0, end_pfn);
 192         reserve_bootmem(bootmap, bootmap_size, BOOTMEM_DEFAULT);
 193 }
 194 #endif
 195
 196 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 197 struct edd edd;
 198 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 199 EXPORT_SYMBOL(edd);
 200 #endif
 201 /**
 202  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 203  *              from boot_params into a safe place.
 204  *
 205  */
 206 static inline void copy_edd(void)
 207 {
 208      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 209             sizeof(edd.mbr_signature));
 210      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 211      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 212      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 213 }
 214 #else
 215 static inline void copy_edd(void)
 216 {
 217 }
 218 #endif
 219
 220 #ifdef CONFIG_KEXEC
 221 static void __init reserve_crashkernel(void)
 222 {
 223         unsigned long long free_mem;
 224         unsigned long long crash_size, crash_base;
 225         int ret;
 226
 227         free_mem =
 228                 ((unsigned long long)max_low_pfn - min_low_pfn) << PAGE_SHIFT;
 229
 230         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, free_mem,
 231                         &crash_size, &crash_base);
 232         if (ret == 0 && crash_size) {
 233                 if (crash_base > 0) {
 234                         printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 235                                         "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 236                                         (unsigned long)(crash_size >> 20),
 237                                         (unsigned long)(crash_base >> 20),
 238                                         (unsigned long)(free_mem >> 20));
 239                         crashk_res.start = crash_base;
 240                         crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 241                         reserve_bootmem(crash_base, crash_size,
 242                                         BOOTMEM_DEFAULT);
 243                 } else
 244                         printk(KERN_INFO "crashkernel reservation failed - "
 245                                         "you have to specify a base address\n");
 246         }
 247 }
 248 #else
 249 static inline void __init reserve_crashkernel(void)
 250 {}
 251 #endif
 252
 253 /* Overridden in paravirt.c if CONFIG_PARAVIRT */
 254 void __attribute__((weak)) __init memory_setup(void)
 255 {
 256        machine_specific_memory_setup();
 257 }
 258
 259 /*
 260  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 261  *
 262  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 263  */
 264 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 265 {
 266         unsigned i;
 267
 268         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 269
 270         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 271         screen_info = boot_params.screen_info;
 272         edid_info = boot_params.edid_info;
 273         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 274         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 275
 276 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 277         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 278         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 279         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 280 #endif
 281 #ifdef CONFIG_EFI
 282         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 283                      "EL64", 4))
 284                 efi_enabled = 1;
 285 #endif
 286
 287         ARCH_SETUP
 288
 289         memory_setup();
 290         copy_edd();
 291
 292         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 293                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 294         init_mm.start_code = (unsigned long) &_text;
 295         init_mm.end_code = (unsigned long) &_etext;
 296         init_mm.end_data = (unsigned long) &_edata;
 297         init_mm.brk = (unsigned long) &_end;
 298
 299         code_resource.start = virt_to_phys(&_text);
 300         code_resource.end = virt_to_phys(&_etext)-1;
 301         data_resource.start = virt_to_phys(&_etext);
 302         data_resource.end = virt_to_phys(&_edata)-1;
 303         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
 304         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
 305
 306         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
 307
 308         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 309         *cmdline_p = command_line;
 310
 311         parse_early_param();
 312
 313 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
 314         if (init_ohci1394_dma_early)
 315                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
 316 #endif
 317
 318         finish_e820_parsing();
 319
 320         early_gart_iommu_check();
 321
 322         e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
 323         /*
 324          * partially used pages are not usable - thus
 325          * we are rounding upwards:
 326          */
 327         end_pfn = e820_end_of_ram();
 328         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
 329         mtrr_bp_init();
 330         if (mtrr_trim_uncached_memory(end_pfn)) {
 331                 e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
 332                 end_pfn = e820_end_of_ram();
 333         }
 334
 335         num_physpages = end_pfn;
 336
 337         check_efer();
 338
 339         init_memory_mapping(0, (end_pfn_map << PAGE_SHIFT));
 340         if (efi_enabled)
 341                 efi_init();
 342
 343         dmi_scan_machine();
 344
 345         io_delay_init();
 346
 347 #ifdef CONFIG_SMP
 348         /* setup to use the early static init tables during kernel startup */
 349         x86_cpu_to_apicid_early_ptr = (void *)x86_cpu_to_apicid_init;
 350         x86_bios_cpu_apicid_early_ptr = (void *)x86_bios_cpu_apicid_init;
 351 #ifdef CONFIG_NUMA
 352         x86_cpu_to_node_map_early_ptr = (void *)x86_cpu_to_node_map_init;
 353 #endif
 354 #endif
 355
 356 #ifdef CONFIG_ACPI
 357         /*
 358          * Initialize the ACPI boot-time table parser (gets the RSDP and SDT).
 359          * Call this early for SRAT node setup.
 360          */
 361         acpi_boot_table_init();
 362 #endif
 363
 364         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
 365         max_low_pfn = end_pfn;
 366         max_pfn = end_pfn;
 367         high_memory = (void *)__va(end_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 368
 369         /* Remove active ranges so rediscovery with NUMA-awareness happens */
 370         remove_all_active_ranges();
 371
 372 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 373         /*
 374          * Parse SRAT to discover nodes.
 375          */
 376         acpi_numa_init();
 377 #endif
 378
 379 #ifdef CONFIG_NUMA
 380         numa_initmem_init(0, end_pfn);
 381 #else
 382         contig_initmem_init(0, end_pfn);
 383 #endif
 384
 385         early_res_to_bootmem();
 386
 387 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
 388         /*
 389          * Reserve low memory region for sleep support.
 390          */
 391        acpi_reserve_bootmem();
 392 #endif
 393
 394         if (efi_enabled)
 395                 efi_reserve_bootmem();
 396
 397        /*
 398         * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
 399         */
 400         find_smp_config();
 401 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 402         if (boot_params.hdr.type_of_loader && boot_params.hdr.ramdisk_image) {
 403                 unsigned long ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 404                 unsigned long ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 405                 unsigned long ramdisk_end   = ramdisk_image + ramdisk_size;
 406                 unsigned long end_of_mem    = end_pfn << PAGE_SHIFT;
 407
 408                 if (ramdisk_end <= end_of_mem) {
 409                         reserve_bootmem_generic(ramdisk_image, ramdisk_size);
 410                         initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 411                         initrd_end = initrd_start+ramdisk_size;
 412                 } else {
 413                         /* Assumes everything on node 0 */
 414                         free_bootmem(ramdisk_image, ramdisk_size);
 415                         printk(KERN_ERR "initrd extends beyond end of memory "
 416                                "(0x%08lx > 0x%08lx)\ndisabling initrd\n",
 417                                ramdisk_end, end_of_mem);
 418                         initrd_start = 0;
 419                 }
 420         }
 421 #endif
 422         reserve_crashkernel();
 423         paging_init();
 424         map_vsyscall();
 425
 426         early_quirks();
 427
 428 #ifdef CONFIG_ACPI
 429         /*
 430          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
 431          */
 432         acpi_boot_init();
 433 #endif
 434
 435         init_cpu_to_node();
 436
 437         /*
 438          * get boot-time SMP configuration:
 439          */
 440         if (smp_found_config)
 441                 get_smp_config();
 442         init_apic_mappings();
 443         ioapic_init_mappings();
 444
 445         /*
 446          * We trust e820 completely. No explicit ROM probing in memory.
 447          */
 448         e820_reserve_resources(&code_resource, &data_resource, &bss_resource);
 449         e820_mark_nosave_regions();
 450
 451         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 452         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 453                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 454
 455         e820_setup_gap();
 456
 457 #ifdef CONFIG_VT
 458 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
 459         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
 460                 conswitchp = &vga_con;
 461 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
 462         conswitchp = &dummy_con;
 463 #endif
 464 #endif
 465 }
 466
 467 static int __cpuinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
 468 {
 469         unsigned int *v;
 470
 471         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
 472                 return 0;
 473
 474         v = (unsigned int *) c->x86_model_id;
 475         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 476         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
 477         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
 478         c->x86_model_id[48] = 0;
 479         return 1;
 480 }
 481
 482
 483 static void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 484 {
 485         unsigned int n, dummy, eax, ebx, ecx, edx;
 486
 487         n = c->extended_cpuid_level;
 488
 489         if (n >= 0x80000005) {
 490                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 491                 printk(KERN_INFO "CPU: L1 I Cache: %dK (%d bytes/line), "
 492                        "D cache %dK (%d bytes/line)\n",
 493                        edx>>24, edx&0xFF, ecx>>24, ecx&0xFF);
 494                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
 495                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
 496                 c->x86_tlbsize = 0;
 497         }
 498
 499         if (n >= 0x80000006) {
 500                 cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 501                 ecx = cpuid_ecx(0x80000006);
 502                 c->x86_cache_size = ecx >> 16;
 503                 c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
 504
 505                 printk(KERN_INFO "CPU: L2 Cache: %dK (%d bytes/line)\n",
 506                 c->x86_cache_size, ecx & 0xFF);
 507         }
 508         if (n >= 0x80000008) {
 509                 cpuid(0x80000008, &eax, &dummy, &dummy, &dummy);
 510                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 511                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 512         }
 513 }
 514
 515 #ifdef CONFIG_NUMA
 516 static int nearby_node(int apicid)
 517 {
 518         int i, node;
 519
 520         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
 521                 node = apicid_to_node[i];
 522                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 523                         return node;
 524         }
 525         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
 526                 node = apicid_to_node[i];
 527                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 528                         return node;
 529         }
 530         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
 531 }
 532 #endif
 533
 534 /*
 535  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distingush the cores.
 536  * Assumes number of cores is a power of two.
 537  */
 538 static void __cpuinit amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 539 {
 540 #ifdef CONFIG_SMP
 541         unsigned bits;
 542 #ifdef CONFIG_NUMA
 543         int cpu = smp_processor_id();
 544         int node = 0;
 545         unsigned apicid = hard_smp_processor_id();
 546 #endif
 547         bits = c->x86_coreid_bits;
 548
 549         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 550         c->cpu_core_id = c->phys_proc_id & ((1 << bits)-1);
 551         /* Convert the APIC ID into the socket ID */
 552         c->phys_proc_id = phys_pkg_id(bits);
 553
 554 #ifdef CONFIG_NUMA
 555         node = c->phys_proc_id;
 556         if (apicid_to_node[apicid] != NUMA_NO_NODE)
 557                 node = apicid_to_node[apicid];
 558         if (!node_online(node)) {
 559                 /* Two possibilities here:
 560                    - The CPU is missing memory and no node was created.
 561                    In that case try picking one from a nearby CPU
 562                    - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
 563                    which the K8 northbridge parsing fills in.
 564                    Assume they are all increased by a constant offset,
 565                    but in the same order as the HT nodeids.
 566                    If that doesn't result in a usable node fall back to the
 567                    path for the previous case.  */
 568
 569                 int ht_nodeid = apicid - (cpu_data(0).phys_proc_id << bits);
 570
 571                 if (ht_nodeid >= 0 &&
 572                     apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 573                         node = apicid_to_node[ht_nodeid];
 574                 /* Pick a nearby node */
 575                 if (!node_online(node))
 576                         node = nearby_node(apicid);
 577         }
 578         numa_set_node(cpu, node);
 579
 580         printk(KERN_INFO "CPU %d/%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
 581 #endif
 582 #endif
 583 }
 584
 585 static void __cpuinit early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 586 {
 587 #ifdef CONFIG_SMP
 588         unsigned bits, ecx;
 589
 590         /* Multi core CPU? */
 591         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 592                 return;
 593
 594         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 595
 596         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 597
 598         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 599         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 600
 601         /* Otherwise recompute */
 602         if (bits == 0) {
 603                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 604                         bits++;
 605         }
 606
 607         c->x86_coreid_bits = bits;
 608
 609 #endif
 610 }
 611
 612 #define ENABLE_C1E_MASK         0x18000000
 613 #define CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE       1
 614 #define CPUID_XFAM              0x0ff00000
 615 #define CPUID_XFAM_K8           0x00000000
 616 #define CPUID_XFAM_10H          0x00100000
 617 #define CPUID_XFAM_11H          0x00200000
 618 #define CPUID_XMOD              0x000f0000
 619 #define CPUID_XMOD_REV_F        0x00040000
 620
 621 /* AMD systems with C1E don't have a working lAPIC timer. Check for that. */
 622 static __cpuinit int amd_apic_timer_broken(void)
 623 {
 624         u32 lo, hi, eax = cpuid_eax(CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE);
 625
 626         switch (eax & CPUID_XFAM) {
 627         case CPUID_XFAM_K8:
 628                 if ((eax & CPUID_XMOD) < CPUID_XMOD_REV_F)
 629                         break;
 630         case CPUID_XFAM_10H:
 631         case CPUID_XFAM_11H:
 632                 rdmsr(MSR_K8_ENABLE_C1E, lo, hi);
 633                 if (lo & ENABLE_C1E_MASK)
 634                         return 1;
 635                 break;
 636         default:
 637                 /* err on the side of caution */
 638                 return 1;
 639         }
 640         return 0;
 641 }
 642
 643 static void __cpuinit early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 644 {
 645         early_init_amd_mc(c);
 646
 647         /* c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is constant TSC */
 648         if (c->x86_power & (1<<8))
 649                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 650 }
 651
 652 static void __cpuinit init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 653 {
 654         unsigned level;
 655
 656 #ifdef CONFIG_SMP
 657         unsigned long value;
 658
 659         /*
 660          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
 661          * bit 6 of msr C001_0015
 662          *
 663          * Errata 63 for SH-B3 steppings
 664          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
 665          */
 666         if (c->x86 == 15) {
 667                 rdmsrl(MSR_K8_HWCR, value);
 668                 value |= 1 << 6;
 669                 wrmsrl(MSR_K8_HWCR, value);
 670         }
 671 #endif
 672
 673         /* Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 674            3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway */
 675         clear_bit(0*32+31, (unsigned long *)&c->x86_capability);
 676
 677         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
 678         level = cpuid_eax(1);
 679         if (c->x86 == 15 && ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) ||
 680                              level >= 0x0f58))
 681                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 682         if (c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
 683                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 684
 685         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
 686         if (c->x86 >= 6)
 687                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FXSAVE_LEAK);
 688
 689         level = get_model_name(c);
 690         if (!level) {
 691                 switch (c->x86) {
 692                 case 15:
 693                         /* Should distinguish Models here, but this is only
 694                            a fallback anyways. */
 695                         strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
 696                         break;
 697                 }
 698         }
 699         display_cacheinfo(c);
 700
 701         /* Multi core CPU? */
 702         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008)
 703                 amd_detect_cmp(c);
 704
 705         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000006 &&
 706                 (cpuid_edx(0x80000006) & 0xf000))
 707                 num_cache_leaves = 4;
 708         else
 709                 num_cache_leaves = 3;
 710
 711         if (c->x86 == 0xf || c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
 712                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 713
 714         /* MFENCE stops RDTSC speculation */
 715         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
 716
 717         if (amd_apic_timer_broken())
 718                 disable_apic_timer = 1;
 719 }
 720
 721 void __cpuinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 722 {
 723 #ifdef CONFIG_SMP
 724         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 725         int index_msb, core_bits;
 726
 727         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 728
 729
 730         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
 731                 return;
 732         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
 733                 goto out;
 734
 735         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
 736
 737         if (smp_num_siblings == 1) {
 738                 printk(KERN_INFO  "CPU: Hyper-Threading is disabled\n");
 739         } else if (smp_num_siblings > 1) {
 740
 741                 if (smp_num_siblings > NR_CPUS) {
 742                         printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of "
 743                                "siblings %d", smp_num_siblings);
 744                         smp_num_siblings = 1;
 745                         return;
 746                 }
 747
 748                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 749                 c->phys_proc_id = phys_pkg_id(index_msb);
 750
 751                 smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
 752
 753                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 754
 755                 core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
 756
 757                 c->cpu_core_id = phys_pkg_id(index_msb) &
 758                                                ((1 << core_bits) - 1);
 759         }
 760 out:
 761         if ((c->x86_max_cores * smp_num_siblings) > 1) {
 762                 printk(KERN_INFO  "CPU: Physical Processor ID: %d\n",
 763                        c->phys_proc_id);
 764                 printk(KERN_INFO  "CPU: Processor Core ID: %d\n",
 765                        c->cpu_core_id);
 766         }
 767
 768 #endif
 769 }
 770
 771 /*
 772  * find out the number of processor cores on the die
 773  */
 774 static int __cpuinit intel_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
 775 {
 776         unsigned int eax, t;
 777
 778         if (c->cpuid_level < 4)
 779                 return 1;
 780
 781         cpuid_count(4, 0, &eax, &t, &t, &t);
 782
 783         if (eax & 0x1f)
 784                 return ((eax >> 26) + 1);
 785         else
 786                 return 1;
 787 }
 788
 789 static void srat_detect_node(void)
 790 {
 791 #ifdef CONFIG_NUMA
 792         unsigned node;
 793         int cpu = smp_processor_id();
 794         int apicid = hard_smp_processor_id();
 795
 796         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
 797            for now. */
 798         node = apicid_to_node[apicid];
 799         if (node == NUMA_NO_NODE)
 800                 node = first_node(node_online_map);
 801         numa_set_node(cpu, node);
 802
 803         printk(KERN_INFO "CPU %d/%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
 804 #endif
 805 }
 806
 807 static void __cpuinit early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
 808 {
 809         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
 810             (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
 811                 set_bit(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC, &c->x86_capability);
 812 }
 813
 814 static void __cpuinit init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
 815 {
 816         /* Cache sizes */
 817         unsigned n;
 818
 819         init_intel_cacheinfo(c);
 820         if (c->cpuid_level > 9) {
 821                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
 822                 /* Check for version and the number of counters */
 823                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
 824                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
 825         }
 826
 827         if (cpu_has_ds) {
 828                 unsigned int l1, l2;
 829                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
 830                 if (!(l1 & (1<<11)))
 831                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
 832                 if (!(l1 & (1<<12)))
 833                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
 834         }
 835
 836
 837         if (cpu_has_bts)
 838                 ds_init_intel(c);
 839
 840         n = c->extended_cpuid_level;
 841         if (n >= 0x80000008) {
 842                 unsigned eax = cpuid_eax(0x80000008);
 843                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 844                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 845                 /* CPUID workaround for Intel 0F34 CPU */
 846                 if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
 847                     c->x86 == 0xF && c->x86_model == 0x3 &&
 848                     c->x86_mask == 0x4)
 849                         c->x86_phys_bits = 36;
 850         }
 851
 852         if (c->x86 == 15)
 853                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
 854         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
 855             (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
 856                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 857         if (c->x86 == 6)
 858                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 859         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 860         c->x86_max_cores = intel_num_cpu_cores(c);
 861
 862         srat_detect_node();
 863 }
 864
 865 static void __cpuinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
 866 {
 867         char *v = c->x86_vendor_id;
 868
 869         if (!strcmp(v, "AuthenticAMD"))
 870                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_AMD;
 871         else if (!strcmp(v, "GenuineIntel"))
 872                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_INTEL;
 873         else
 874                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 875 }
 876
 877 /* Do some early cpuid on the boot CPU to get some parameter that are
 878    needed before check_bugs. Everything advanced is in identify_cpu
 879    below. */
 880 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 881 {
 882         u32 tfms, xlvl;
 883
 884         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
 885         c->x86_cache_size = -1;
 886         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 887         c->x86_model = c->x86_mask = 0; /* So far unknown... */
 888         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
 889         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
 890         c->x86_clflush_size = 64;
 891         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 892         c->x86_max_cores = 1;
 893         c->x86_coreid_bits = 0;
 894         c->extended_cpuid_level = 0;
 895         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
 896
 897         /* Get vendor name */
 898         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
 899               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
 900               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
 901               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
 902
 903         get_cpu_vendor(c);
 904
 905         /* Initialize the standard set of capabilities */
 906         /* Note that the vendor-specific code below might override */
 907
 908         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
 909         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
 910                 __u32 misc;
 911                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &c->x86_capability[4],
 912                       &c->x86_capability[0]);
 913                 c->x86 = (tfms >> 8) & 0xf;
 914                 c->x86_model = (tfms >> 4) & 0xf;
 915                 c->x86_mask = tfms & 0xf;
 916                 if (c->x86 == 0xf)
 917                         c->x86 += (tfms >> 20) & 0xff;
 918                 if (c->x86 >= 0x6)
 919                         c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xF) << 4;
 920                 if (c->x86_capability[0] & (1<<19))
 921                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
 922         } else {
 923                 /* Have CPUID level 0 only - unheard of */
 924                 c->x86 = 4;
 925         }
 926
 927 #ifdef CONFIG_SMP
 928         c->phys_proc_id = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xff;
 929 #endif
 930         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
 931         xlvl = cpuid_eax(0x80000000);
 932         c->extended_cpuid_level = xlvl;
 933         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80000000) {
 934                 if (xlvl >= 0x80000001) {
 935                         c->x86_capability[1] = cpuid_edx(0x80000001);
 936                         c->x86_capability[6] = cpuid_ecx(0x80000001);
 937                 }
 938                 if (xlvl >= 0x80000004)
 939                         get_model_name(c); /* Default name */
 940         }
 941
 942         /* Transmeta-defined flags: level 0x80860001 */
 943         xlvl = cpuid_eax(0x80860000);
 944         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80860000) {
 945                 /* Don't set x86_cpuid_level here for now to not confuse. */
 946                 if (xlvl >= 0x80860001)
 947                         c->x86_capability[2] = cpuid_edx(0x80860001);
 948         }
 949
 950         c->extended_cpuid_level = cpuid_eax(0x80000000);
 951         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007)
 952                 c->x86_power = cpuid_edx(0x80000007);
 953
 954         switch (c->x86_vendor) {
 955         case X86_VENDOR_AMD:
 956                 early_init_amd(c);
 957                 break;
 958         case X86_VENDOR_INTEL:
 959                 early_init_intel(c);
 960                 break;
 961         }
 962
 963 }
 964
 965 /*
 966  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
 967  */
 968 void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 969 {
 970         int i;
 971
 972         early_identify_cpu(c);
 973
 974         init_scattered_cpuid_features(c);
 975
 976         c->apicid = phys_pkg_id(0);
 977
 978         /*
 979          * Vendor-specific initialization.  In this section we
 980          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
 981          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
 982          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
 983          * we handle them here.
 984          *
 985          * At the end of this section, c->x86_capability better
 986          * indicate the features this CPU genuinely supports!
 987          */
 988         switch (c->x86_vendor) {
 989         case X86_VENDOR_AMD:
 990                 init_amd(c);
 991                 break;
 992
 993         case X86_VENDOR_INTEL:
 994                 init_intel(c);
 995                 break;
 996
 997         case X86_VENDOR_UNKNOWN:
 998         default:
 999                 display_cacheinfo(c);
1000                 break;
1001         }
1002
1003         detect_ht(c);
1004
1005         /*
1006          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1007          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1008          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1009          * executed, c == &boot_cpu_data.
1010          */
1011         if (c != &boot_cpu_data) {
1012                 /* AND the already accumulated flags with these */
1013                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1014                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1015         }
1016
1017         /* Clear all flags overriden by options */
1018         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1019                 c->x86_capability[i] ^= cleared_cpu_caps[i];
1020
1021 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1022         mcheck_init(c);
1023 #endif
1024         select_idle_routine(c);
1025
1026         if (c != &boot_cpu_data)
1027                 mtrr_ap_init();
1028 #ifdef CONFIG_NUMA
1029         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1030 #endif
1031
1032 }
1033
1034 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1035 {
1036         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLSH);
1037         return 1;
1038 }
1039 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1040
1041 void __cpuinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1042 {
1043         if (c->x86_model_id[0])
1044                 printk(KERN_INFO "%s", c->x86_model_id);
1045
1046         if (c->x86_mask || c->cpuid_level >= 0)
1047                 printk(KERN_CONT " stepping %02x\n", c->x86_mask);
1048         else
1049                 printk(KERN_CONT "\n");
1050 }
1051
1052 static __init int setup_disablecpuid(char *arg)
1053 {
1054         int bit;
1055         if (get_option(&arg, &bit) && bit < NCAPINTS*32)
1056                 setup_clear_cpu_cap(bit);
1057         else
1058                 return 0;
1059         return 1;
1060 }
1061 __setup("clearcpuid=", setup_disablecpuid);
1062
1063 /*
1064  *      Get CPU information for use by the procfs.
1065  */
1066
1067 static int show_cpuinfo(struct seq_file *m, void *v)
1068 {
1069         struct cpuinfo_x86 *c = v;
1070         int cpu = 0, i;
1071
1072 #ifdef CONFIG_SMP
1073         cpu = c->cpu_index;
1074 #endif
1075
1076         seq_printf(m, "processor\t: %u\n"
1077                    "vendor_id\t: %s\n"
1078                    "cpu family\t: %d\n"
1079                    "model\t\t: %d\n"
1080                    "model name\t: %s\n",
1081                    (unsigned)cpu,
1082                    c->x86_vendor_id[0] ? c->x86_vendor_id : "unknown",
1083                    c->x86,
1084                    (int)c->x86_model,
1085                    c->x86_model_id[0] ? c->x86_model_id : "unknown");
1086
1087         if (c->x86_mask || c->cpuid_level >= 0)
1088                 seq_printf(m, "stepping\t: %d\n", c->x86_mask);
1089         else
1090                 seq_printf(m, "stepping\t: unknown\n");
1091
1092         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_TSC)) {
1093                 unsigned int freq = cpufreq_quick_get((unsigned)cpu);
1094
1095                 if (!freq)
1096                         freq = cpu_khz;
1097                 seq_printf(m, "cpu MHz\t\t: %u.%03u\n",
1098                            freq / 1000, (freq % 1000));
1099         }
1100
1101         /* Cache size */
1102         if (c->x86_cache_size >= 0)
1103                 seq_printf(m, "cache size\t: %d KB\n", c->x86_cache_size);
1104
1105 #ifdef CONFIG_SMP
1106         if (smp_num_siblings * c->x86_max_cores > 1) {
1107                 seq_printf(m, "physical id\t: %d\n", c->phys_proc_id);
1108                 seq_printf(m, "siblings\t: %d\n",
1109                                cpus_weight(per_cpu(cpu_core_map, cpu)));
1110                 seq_printf(m, "core id\t\t: %d\n", c->cpu_core_id);
1111                 seq_printf(m, "cpu cores\t: %d\n", c->booted_cores);
1112         }
1113 #endif
1114
1115         seq_printf(m,
1116                    "fpu\t\t: yes\n"
1117                    "fpu_exception\t: yes\n"
1118                    "cpuid level\t: %d\n"
1119                    "wp\t\t: yes\n"
1120                    "flags\t\t:",
1121                    c->cpuid_level);
1122
1123         for (i = 0; i < 32*NCAPINTS; i++)
1124                 if (cpu_has(c, i) && x86_cap_flags[i] != NULL)
1125                         seq_printf(m, " %s", x86_cap_flags[i]);
1126
1127         seq_printf(m, "\nbogomips\t: %lu.%02lu\n",
1128                    c->loops_per_jiffy/(500000/HZ),
1129                    (c->loops_per_jiffy/(5000/HZ)) % 100);
1130
1131         if (c->x86_tlbsize > 0)
1132                 seq_printf(m, "TLB size\t: %d 4K pages\n", c->x86_tlbsize);
1133         seq_printf(m, "clflush size\t: %d\n", c->x86_clflush_size);
1134         seq_printf(m, "cache_alignment\t: %d\n", c->x86_cache_alignment);
1135
1136         seq_printf(m, "address sizes\t: %u bits physical, %u bits virtual\n",
1137                    c->x86_phys_bits, c->x86_virt_bits);
1138
1139         seq_printf(m, "power management:");
1140         for (i = 0; i < 32; i++) {
1141                 if (c->x86_power & (1 << i)) {
1142                         if (i < ARRAY_SIZE(x86_power_flags) &&
1143                             x86_power_flags[i])
1144                                 seq_printf(m, "%s%s",
1145                                            x86_power_flags[i][0]?" ":"",
1146                                            x86_power_flags[i]);
1147                         else
1148                                 seq_printf(m, " [%d]", i);
1149                 }
1150         }
1151
1152         seq_printf(m, "\n\n");
1153
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
1158 {
1159         if (*pos == 0)  /* just in case, cpu 0 is not the first */
1160                 *pos = first_cpu(cpu_online_map);
1161         if ((*pos) < NR_CPUS && cpu_online(*pos))
1162                 return &cpu_data(*pos);
1163         return NULL;
1164 }
1165
1166 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
1167 {
1168         *pos = next_cpu(*pos, cpu_online_map);
1169         return c_start(m, pos);
1170 }
1171
1172 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
1173 {
1174 }
1175
1176 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
1177         .start = c_start,
1178         .next = c_next,
1179         .stop = c_stop,
1180         .show = show_cpuinfo,
1181 };