arch/x86/kernel/cpu/common_64.c

   1 #include <linux/init.h>
   2 #include <linux/string.h>
   3 #include <linux/delay.h>
   4 #include <linux/smp.h>
   5 #include <linux/module.h>
   6 #include <linux/percpu.h>
   7 #include <linux/bootmem.h>
   8 #include <asm/processor.h>
   9 #include <asm/i387.h>
  10 #include <asm/msr.h>
  11 #include <asm/io.h>
  12 #include <asm/mmu_context.h>
  13 #include <asm/mtrr.h>
  14 #include <asm/mce.h>
  15 #include <asm/pat.h>
  16 #include <asm/numa.h>
  17 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  18 #include <asm/mpspec.h>
  19 #include <asm/apic.h>
  20 #include <mach_apic.h>
  21 #endif
  22
  23 #include "cpu.h"
  24
  25 /* We need valid kernel segments for data and code in long mode too
  26  * IRET will check the segment types  kkeil 2000/10/28
  27  * Also sysret mandates a special GDT layout
  28  */
  29 /* The TLS descriptors are currently at a different place compared to i386.
  30    Hopefully nobody expects them at a fixed place (Wine?) */
  31 DEFINE_PER_CPU(struct gdt_page, gdt_page) = { .gdt = {
  32         [GDT_ENTRY_KERNEL32_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cf9b00 } } },
  33         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00af9b00 } } },
  34         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cf9300 } } },
  35         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER32_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cffb00 } } },
  36         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS] = { { { 0x0000ffff, 0x00cff300 } } },
  37         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS] = { { { 0x0000ffff, 0x00affb00 } } },
  38 } };
  39 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(gdt_page);
  40
  41 __u32 cleared_cpu_caps[NCAPINTS] __cpuinitdata;
  42
  43 /* Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
  44  * it's on the real one. */
  45 void switch_to_new_gdt(void)
  46 {
  47         struct desc_ptr gdt_descr;
  48
  49         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_table(smp_processor_id());
  50         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
  51         load_gdt(&gdt_descr);
  52 }
  53
  54 struct cpu_dev *cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
  55
  56 static void __cpuinit default_init(struct cpuinfo_x86 *c)
  57 {
  58         display_cacheinfo(c);
  59 }
  60
  61 static struct cpu_dev __cpuinitdata default_cpu = {
  62         .c_init = default_init,
  63         .c_vendor = "Unknown",
  64 };
  65 static struct cpu_dev *this_cpu __cpuinitdata = &default_cpu;
  66
  67 int __cpuinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
  68 {
  69         unsigned int *v;
  70
  71         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
  72                 return 0;
  73
  74         v = (unsigned int *) c->x86_model_id;
  75         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
  76         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
  77         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
  78         c->x86_model_id[48] = 0;
  79         return 1;
  80 }
  81
  82
  83 void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
  84 {
  85         unsigned int n, dummy, eax, ebx, ecx, edx;
  86
  87         n = c->extended_cpuid_level;
  88
  89         if (n >= 0x80000005) {
  90                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
  91                 printk(KERN_INFO "CPU: L1 I Cache: %dK (%d bytes/line), "
  92                        "D cache %dK (%d bytes/line)\n",
  93                        edx>>24, edx&0xFF, ecx>>24, ecx&0xFF);
  94                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
  95                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
  96                 c->x86_tlbsize = 0;
  97         }
  98
  99         if (n >= 0x80000006) {
 100                 cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 101                 ecx = cpuid_ecx(0x80000006);
 102                 c->x86_cache_size = ecx >> 16;
 103                 c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
 104
 105                 printk(KERN_INFO "CPU: L2 Cache: %dK (%d bytes/line)\n",
 106                 c->x86_cache_size, ecx & 0xFF);
 107         }
 108         if (n >= 0x80000008) {
 109                 cpuid(0x80000008, &eax, &dummy, &dummy, &dummy);
 110                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 111                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 112         }
 113 }
 114
 115 void __cpuinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 116 {
 117 #ifdef CONFIG_SMP
 118         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 119         int index_msb, core_bits;
 120
 121         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 122
 123
 124         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
 125                 return;
 126         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
 127                 goto out;
 128
 129         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
 130
 131         if (smp_num_siblings == 1) {
 132                 printk(KERN_INFO  "CPU: Hyper-Threading is disabled\n");
 133         } else if (smp_num_siblings > 1) {
 134
 135                 if (smp_num_siblings > NR_CPUS) {
 136                         printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of "
 137                                "siblings %d", smp_num_siblings);
 138                         smp_num_siblings = 1;
 139                         return;
 140                 }
 141
 142                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 143                 c->phys_proc_id = phys_pkg_id(index_msb);
 144
 145                 smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
 146
 147                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 148
 149                 core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
 150
 151                 c->cpu_core_id = phys_pkg_id(index_msb) &
 152                                                ((1 << core_bits) - 1);
 153         }
 154 out:
 155         if ((c->x86_max_cores * smp_num_siblings) > 1) {
 156                 printk(KERN_INFO  "CPU: Physical Processor ID: %d\n",
 157                        c->phys_proc_id);
 158                 printk(KERN_INFO  "CPU: Processor Core ID: %d\n",
 159                        c->cpu_core_id);
 160         }
 161
 162 #endif
 163 }
 164
 165 static void __cpuinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
 166 {
 167         char *v = c->x86_vendor_id;
 168         int i;
 169         static int printed;
 170
 171         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
 172                 if (cpu_devs[i]) {
 173                         if (!strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
 174                             (cpu_devs[i]->c_ident[1] &&
 175                             !strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
 176                                 c->x86_vendor = i;
 177                                 this_cpu = cpu_devs[i];
 178                                 return;
 179                         }
 180                 }
 181         }
 182         if (!printed) {
 183                 printed++;
 184                 printk(KERN_ERR "CPU: Vendor unknown, using generic init.\n");
 185                 printk(KERN_ERR "CPU: Your system may be unstable.\n");
 186         }
 187         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 188 }
 189
 190 static void __init early_cpu_support_print(void)
 191 {
 192         int i,j;
 193         struct cpu_dev *cpu_devx;
 194
 195         printk("KERNEL supported cpus:\n");
 196         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
 197                 cpu_devx = cpu_devs[i];
 198                 if (!cpu_devx)
 199                         continue;
 200                 for (j = 0; j < 2; j++) {
 201                         if (!cpu_devx->c_ident[j])
 202                                 continue;
 203                         printk("  %s %s\n", cpu_devx->c_vendor,
 204                                 cpu_devx->c_ident[j]);
 205                 }
 206         }
 207 }
 208
 209 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c);
 210
 211 void __init early_cpu_init(void)
 212 {
 213         struct cpu_vendor_dev *cvdev;
 214
 215         for (cvdev = __x86cpuvendor_start ;
 216              cvdev < __x86cpuvendor_end   ;
 217              cvdev++)
 218                 cpu_devs[cvdev->vendor] = cvdev->cpu_dev;
 219         early_cpu_support_print();
 220         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
 221 }
 222
 223 /* Do some early cpuid on the boot CPU to get some parameter that are
 224    needed before check_bugs. Everything advanced is in identify_cpu
 225    below. */
 226 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 227 {
 228         u32 tfms, xlvl;
 229
 230         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
 231         c->x86_cache_size = -1;
 232         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 233         c->x86_model = c->x86_mask = 0; /* So far unknown... */
 234         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
 235         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
 236         c->x86_clflush_size = 64;
 237         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 238         c->x86_max_cores = 1;
 239         c->x86_coreid_bits = 0;
 240         c->extended_cpuid_level = 0;
 241         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
 242
 243         /* Get vendor name */
 244         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
 245               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
 246               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
 247               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
 248
 249         get_cpu_vendor(c);
 250
 251         /* Initialize the standard set of capabilities */
 252         /* Note that the vendor-specific code below might override */
 253
 254         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
 255         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
 256                 __u32 misc;
 257                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &c->x86_capability[4],
 258                       &c->x86_capability[0]);
 259                 c->x86 = (tfms >> 8) & 0xf;
 260                 c->x86_model = (tfms >> 4) & 0xf;
 261                 c->x86_mask = tfms & 0xf;
 262                 if (c->x86 == 0xf)
 263                         c->x86 += (tfms >> 20) & 0xff;
 264                 if (c->x86 >= 0x6)
 265                         c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xF) << 4;
 266                 if (test_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CLFLSH))
 267                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
 268         } else {
 269                 /* Have CPUID level 0 only - unheard of */
 270                 c->x86 = 4;
 271         }
 272
 273         c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xff;
 274 #ifdef CONFIG_SMP
 275         c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
 276 #endif
 277         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
 278         xlvl = cpuid_eax(0x80000000);
 279         c->extended_cpuid_level = xlvl;
 280         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80000000) {
 281                 if (xlvl >= 0x80000001) {
 282                         c->x86_capability[1] = cpuid_edx(0x80000001);
 283                         c->x86_capability[6] = cpuid_ecx(0x80000001);
 284                 }
 285                 if (xlvl >= 0x80000004)
 286                         get_model_name(c); /* Default name */
 287         }
 288
 289         /* Transmeta-defined flags: level 0x80860001 */
 290         xlvl = cpuid_eax(0x80860000);
 291         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80860000) {
 292                 /* Don't set x86_cpuid_level here for now to not confuse. */
 293                 if (xlvl >= 0x80860001)
 294                         c->x86_capability[2] = cpuid_edx(0x80860001);
 295         }
 296
 297         c->extended_cpuid_level = cpuid_eax(0x80000000);
 298         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007)
 299                 c->x86_power = cpuid_edx(0x80000007);
 300
 301         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_UNKNOWN &&
 302             cpu_devs[c->x86_vendor]->c_early_init)
 303                 cpu_devs[c->x86_vendor]->c_early_init(c);
 304
 305         validate_pat_support(c);
 306
 307         /* early_param could clear that, but recall get it set again */
 308         if (disable_apic)
 309                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_APIC);
 310 }
 311
 312 /*
 313  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
 314  */
 315 static void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 316 {
 317         int i;
 318
 319         early_identify_cpu(c);
 320
 321         init_scattered_cpuid_features(c);
 322
 323         c->apicid = phys_pkg_id(0);
 324
 325         /*
 326          * Vendor-specific initialization.  In this section we
 327          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
 328          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
 329          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
 330          * we handle them here.
 331          *
 332          * At the end of this section, c->x86_capability better
 333          * indicate the features this CPU genuinely supports!
 334          */
 335         if (this_cpu->c_init)
 336                 this_cpu->c_init(c);
 337
 338         detect_ht(c);
 339
 340         /*
 341          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
 342          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
 343          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
 344          * executed, c == &boot_cpu_data.
 345          */
 346         if (c != &boot_cpu_data) {
 347                 /* AND the already accumulated flags with these */
 348                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
 349                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
 350         }
 351
 352         /* Clear all flags overriden by options */
 353         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
 354                 c->x86_capability[i] &= ~cleared_cpu_caps[i];
 355
 356 #ifdef CONFIG_X86_MCE
 357         mcheck_init(c);
 358 #endif
 359         select_idle_routine(c);
 360
 361 #ifdef CONFIG_NUMA
 362         numa_add_cpu(smp_processor_id());
 363 #endif
 364
 365 }
 366
 367 void __cpuinit identify_boot_cpu(void)
 368 {
 369         identify_cpu(&boot_cpu_data);
 370 }
 371
 372 void __cpuinit identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 373 {
 374         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
 375         identify_cpu(c);
 376         mtrr_ap_init();
 377 }
 378
 379 static __init int setup_noclflush(char *arg)
 380 {
 381         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLSH);
 382         return 1;
 383 }
 384 __setup("noclflush", setup_noclflush);
 385
 386 void __cpuinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
 387 {
 388         if (c->x86_model_id[0])
 389                 printk(KERN_CONT "%s", c->x86_model_id);
 390
 391         if (c->x86_mask || c->cpuid_level >= 0)
 392                 printk(KERN_CONT " stepping %02x\n", c->x86_mask);
 393         else
 394                 printk(KERN_CONT "\n");
 395 }
 396
 397 static __init int setup_disablecpuid(char *arg)
 398 {
 399         int bit;
 400         if (get_option(&arg, &bit) && bit < NCAPINTS*32)
 401                 setup_clear_cpu_cap(bit);
 402         else
 403                 return 0;
 404         return 1;
 405 }
 406 __setup("clearcpuid=", setup_disablecpuid);