arch/x86/kernel/cpu/intel.c

   1 #include <linux/init.h>
   2 #include <linux/kernel.h>
   3
   4 #include <linux/string.h>
   5 #include <linux/bitops.h>
   6 #include <linux/smp.h>
   7 #include <linux/thread_info.h>
   8 #include <linux/module.h>
   9
  10 #include <asm/processor.h>
  11 #include <asm/pgtable.h>
  12 #include <asm/msr.h>
  13 #include <asm/uaccess.h>
  14 #include <asm/ds.h>
  15 #include <asm/bugs.h>
  16
  17 #ifdef CONFIG_X86_64
  18 #include <asm/topology.h>
  19 #include <asm/numa_64.h>
  20 #endif
  21
  22 #include "cpu.h"
  23
  24 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  25 #include <asm/mpspec.h>
  26 #include <asm/apic.h>
  27 #include <asm/genapic.h>
  28 #endif
  29
  30 static void __cpuinit early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
  31 {
  32         /* Unmask CPUID levels if masked: */
  33         if (c->x86 > 6 || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 0xd)) {
  34                 u64 misc_enable;
  35
  36                 rdmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, misc_enable);
  37
  38                 if (misc_enable & MSR_IA32_MISC_ENABLE_LIMIT_CPUID) {
  39                         misc_enable &= ~MSR_IA32_MISC_ENABLE_LIMIT_CPUID;
  40                         wrmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, misc_enable);
  41                         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
  42                 }
  43         }
  44
  45         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
  46                 (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
  47                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
  48
  49 #ifdef CONFIG_X86_64
  50         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSENTER32);
  51 #else
  52         /* Netburst reports 64 bytes clflush size, but does IO in 128 bytes */
  53         if (c->x86 == 15 && c->x86_cache_alignment == 64)
  54                 c->x86_cache_alignment = 128;
  55 #endif
  56
  57         /*
  58          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
  59          * with P/T states and does not stop in deep C-states
  60          */
  61         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
  62                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
  63                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
  64         }
  65
  66         /*
  67          * There is a known erratum on Pentium III and Core Solo
  68          * and Core Duo CPUs.
  69          * " Page with PAT set to WC while associated MTRR is UC
  70          *   may consolidate to UC "
  71          * Because of this erratum, it is better to stick with
  72          * setting WC in MTRR rather than using PAT on these CPUs.
  73          *
  74          * Enable PAT WC only on P4, Core 2 or later CPUs.
  75          */
  76         if (c->x86 == 6 && c->x86_model < 15)
  77                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
  78 }
  79
  80 #ifdef CONFIG_X86_32
  81 /*
  82  *      Early probe support logic for ppro memory erratum #50
  83  *
  84  *      This is called before we do cpu ident work
  85  */
  86
  87 int __cpuinit ppro_with_ram_bug(void)
  88 {
  89         /* Uses data from early_cpu_detect now */
  90         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
  91             boot_cpu_data.x86 == 6 &&
  92             boot_cpu_data.x86_model == 1 &&
  93             boot_cpu_data.x86_mask < 8) {
  94                 printk(KERN_INFO "Pentium Pro with Errata#50 detected. Taking evasive action.\n");
  95                 return 1;
  96         }
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 101 static void __cpuinit trap_init_f00f_bug(void)
 102 {
 103         __set_fixmap(FIX_F00F_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 104
 105         /*
 106          * Update the IDT descriptor and reload the IDT so that
 107          * it uses the read-only mapped virtual address.
 108          */
 109         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_F00F_IDT);
 110         load_idt(&idt_descr);
 111 }
 112 #endif
 113
 114 static void __cpuinit intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
 115 {
 116         unsigned long lo, hi;
 117
 118 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 119         /*
 120          * All current models of Pentium and Pentium with MMX technology CPUs
 121          * have the F0 0F bug, which lets nonprivileged users lock up the system.
 122          * Note that the workaround only should be initialized once...
 123          */
 124         c->f00f_bug = 0;
 125         if (!paravirt_enabled() && c->x86 == 5) {
 126                 static int f00f_workaround_enabled;
 127
 128                 c->f00f_bug = 1;
 129                 if (!f00f_workaround_enabled) {
 130                         trap_init_f00f_bug();
 131                         printk(KERN_NOTICE "Intel Pentium with F0 0F bug - workaround enabled.\n");
 132                         f00f_workaround_enabled = 1;
 133                 }
 134         }
 135 #endif
 136
 137         /*
 138          * SEP CPUID bug: Pentium Pro reports SEP but doesn't have it until
 139          * model 3 mask 3
 140          */
 141         if ((c->x86<<8 | c->x86_model<<4 | c->x86_mask) < 0x633)
 142                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SEP);
 143
 144         /*
 145          * P4 Xeon errata 037 workaround.
 146          * Hardware prefetcher may cause stale data to be loaded into the cache.
 147          */
 148         if ((c->x86 == 15) && (c->x86_model == 1) && (c->x86_mask == 1)) {
 149                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, lo, hi);
 150                 if ((lo & (1<<9)) == 0) {
 151                         printk (KERN_INFO "CPU: C0 stepping P4 Xeon detected.\n");
 152                         printk (KERN_INFO "CPU: Disabling hardware prefetching (Errata 037)\n");
 153                         lo |= (1<<9);   /* Disable hw prefetching */
 154                         wrmsr (MSR_IA32_MISC_ENABLE, lo, hi);
 155                 }
 156         }
 157
 158         /*
 159          * See if we have a good local APIC by checking for buggy Pentia,
 160          * i.e. all B steppings and the C2 stepping of P54C when using their
 161          * integrated APIC (see 11AP erratum in "Pentium Processor
 162          * Specification Update").
 163          */
 164         if (cpu_has_apic && (c->x86<<8 | c->x86_model<<4) == 0x520 &&
 165             (c->x86_mask < 0x6 || c->x86_mask == 0xb))
 166                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_11AP);
 167
 168
 169 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_USERCOPY
 170         /*
 171          * Set up the preferred alignment for movsl bulk memory moves
 172          */
 173         switch (c->x86) {
 174         case 4:         /* 486: untested */
 175                 break;
 176         case 5:         /* Old Pentia: untested */
 177                 break;
 178         case 6:         /* PII/PIII only like movsl with 8-byte alignment */
 179                 movsl_mask.mask = 7;
 180                 break;
 181         case 15:        /* P4 is OK down to 8-byte alignment */
 182                 movsl_mask.mask = 7;
 183                 break;
 184         }
 185 #endif
 186
 187 #ifdef CONFIG_X86_NUMAQ
 188         numaq_tsc_disable();
 189 #endif
 190 }
 191 #else
 192 static void __cpuinit intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
 193 {
 194 }
 195 #endif
 196
 197 static void __cpuinit srat_detect_node(void)
 198 {
 199 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
 200         unsigned node;
 201         int cpu = smp_processor_id();
 202         int apicid = hard_smp_processor_id();
 203
 204         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
 205            for now. */
 206         node = apicid_to_node[apicid];
 207         if (node == NUMA_NO_NODE || !node_online(node))
 208                 node = first_node(node_online_map);
 209         numa_set_node(cpu, node);
 210
 211         printk(KERN_INFO "CPU %d/0x%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
 212 #endif
 213 }
 214
 215 /*
 216  * find out the number of processor cores on the die
 217  */
 218 static int __cpuinit intel_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
 219 {
 220         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 221
 222         if (c->cpuid_level < 4)
 223                 return 1;
 224
 225         /* Intel has a non-standard dependency on %ecx for this CPUID level. */
 226         cpuid_count(4, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 227         if (eax & 0x1f)
 228                 return ((eax >> 26) + 1);
 229         else
 230                 return 1;
 231 }
 232
 233 static void __cpuinit detect_vmx_virtcap(struct cpuinfo_x86 *c)
 234 {
 235         /* Intel VMX MSR indicated features */
 236 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW    0x00200000
 237 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI          0x00400000
 238 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS      0x80000000
 239 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC    0x00000001
 240 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT          0x00000002
 241 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID         0x00000020
 242
 243         u32 vmx_msr_low, vmx_msr_high, msr_ctl, msr_ctl2;
 244
 245         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
 246         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
 247         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
 248         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
 249         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
 250
 251         rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS, vmx_msr_low, vmx_msr_high);
 252         msr_ctl = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
 253         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW)
 254                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
 255         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI)
 256                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
 257         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS) {
 258                 rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS2,
 259                       vmx_msr_low, vmx_msr_high);
 260                 msr_ctl2 = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
 261                 if ((msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC) &&
 262                     (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW))
 263                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
 264                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT)
 265                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
 266                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID)
 267                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
 268         }
 269 }
 270
 271 static void __cpuinit init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
 272 {
 273         unsigned int l2 = 0;
 274
 275         early_init_intel(c);
 276
 277         intel_workarounds(c);
 278
 279         /*
 280          * Detect the extended topology information if available. This
 281          * will reinitialise the initial_apicid which will be used
 282          * in init_intel_cacheinfo()
 283          */
 284         detect_extended_topology(c);
 285
 286         l2 = init_intel_cacheinfo(c);
 287         if (c->cpuid_level > 9) {
 288                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
 289                 /* Check for version and the number of counters */
 290                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
 291                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
 292         }
 293
 294         if (cpu_has_xmm2)
 295                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 296         if (cpu_has_ds) {
 297                 unsigned int l1;
 298                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
 299                 if (!(l1 & (1<<11)))
 300                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
 301                 if (!(l1 & (1<<12)))
 302                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
 303                 ds_init_intel(c);
 304         }
 305
 306         if (c->x86 == 6 && c->x86_model == 29 && cpu_has_clflush)
 307                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR);
 308
 309 #ifdef CONFIG_X86_64
 310         if (c->x86 == 15)
 311                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
 312         if (c->x86 == 6)
 313                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 314 #else
 315         /*
 316          * Names for the Pentium II/Celeron processors
 317          * detectable only by also checking the cache size.
 318          * Dixon is NOT a Celeron.
 319          */
 320         if (c->x86 == 6) {
 321                 char *p = NULL;
 322
 323                 switch (c->x86_model) {
 324                 case 5:
 325                         if (c->x86_mask == 0) {
 326                                 if (l2 == 0)
 327                                         p = "Celeron (Covington)";
 328                                 else if (l2 == 256)
 329                                         p = "Mobile Pentium II (Dixon)";
 330                         }
 331                         break;
 332
 333                 case 6:
 334                         if (l2 == 128)
 335                                 p = "Celeron (Mendocino)";
 336                         else if (c->x86_mask == 0 || c->x86_mask == 5)
 337                                 p = "Celeron-A";
 338                         break;
 339
 340                 case 8:
 341                         if (l2 == 128)
 342                                 p = "Celeron (Coppermine)";
 343                         break;
 344                 }
 345
 346                 if (p)
 347                         strcpy(c->x86_model_id, p);
 348         }
 349
 350         if (c->x86 == 15)
 351                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P4);
 352         if (c->x86 == 6)
 353                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P3);
 354 #endif
 355
 356         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY)) {
 357                 /*
 358                  * let's use the legacy cpuid vector 0x1 and 0x4 for topology
 359                  * detection.
 360                  */
 361                 c->x86_max_cores = intel_num_cpu_cores(c);
 362 #ifdef CONFIG_X86_32
 363                 detect_ht(c);
 364 #endif
 365         }
 366
 367         /* Work around errata */
 368         srat_detect_node();
 369
 370         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_VMX))
 371                 detect_vmx_virtcap(c);
 372 }
 373
 374 #ifdef CONFIG_X86_32
 375 static unsigned int __cpuinit intel_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
 376 {
 377         /*
 378          * Intel PIII Tualatin. This comes in two flavours.
 379          * One has 256kb of cache, the other 512. We have no way
 380          * to determine which, so we use a boottime override
 381          * for the 512kb model, and assume 256 otherwise.
 382          */
 383         if ((c->x86 == 6) && (c->x86_model == 11) && (size == 0))
 384                 size = 256;
 385         return size;
 386 }
 387 #endif
 388
 389 static struct cpu_dev intel_cpu_dev __cpuinitdata = {
 390         .c_vendor       = "Intel",
 391         .c_ident        = { "GenuineIntel" },
 392 #ifdef CONFIG_X86_32
 393         .c_models = {
 394                 { .vendor = X86_VENDOR_INTEL, .family = 4, .model_names =
 395                   {
 396                           [0] = "486 DX-25/33",
 397                           [1] = "486 DX-50",
 398                           [2] = "486 SX",
 399                           [3] = "486 DX/2",
 400                           [4] = "486 SL",
 401                           [5] = "486 SX/2",
 402                           [7] = "486 DX/2-WB",
 403                           [8] = "486 DX/4",
 404                           [9] = "486 DX/4-WB"
 405                   }
 406                 },
 407                 { .vendor = X86_VENDOR_INTEL, .family = 5, .model_names =
 408                   {
 409                           [0] = "Pentium 60/66 A-step",
 410                           [1] = "Pentium 60/66",
 411                           [2] = "Pentium 75 - 200",
 412                           [3] = "OverDrive PODP5V83",
 413                           [4] = "Pentium MMX",
 414                           [7] = "Mobile Pentium 75 - 200",
 415                           [8] = "Mobile Pentium MMX"
 416                   }
 417                 },
 418                 { .vendor = X86_VENDOR_INTEL, .family = 6, .model_names =
 419                   {
 420                           [0] = "Pentium Pro A-step",
 421                           [1] = "Pentium Pro",
 422                           [3] = "Pentium II (Klamath)",
 423                           [4] = "Pentium II (Deschutes)",
 424                           [5] = "Pentium II (Deschutes)",
 425                           [6] = "Mobile Pentium II",
 426                           [7] = "Pentium III (Katmai)",
 427                           [8] = "Pentium III (Coppermine)",
 428                           [10] = "Pentium III (Cascades)",
 429                           [11] = "Pentium III (Tualatin)",
 430                   }
 431                 },
 432                 { .vendor = X86_VENDOR_INTEL, .family = 15, .model_names =
 433                   {
 434                           [0] = "Pentium 4 (Unknown)",
 435                           [1] = "Pentium 4 (Willamette)",
 436                           [2] = "Pentium 4 (Northwood)",
 437                           [4] = "Pentium 4 (Foster)",
 438                           [5] = "Pentium 4 (Foster)",
 439                   }
 440                 },
 441         },
 442         .c_size_cache   = intel_size_cache,
 443 #endif
 444         .c_early_init   = early_init_intel,
 445         .c_init         = init_intel,
 446         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_INTEL,
 447 };
 448
 449 cpu_dev_register(intel_cpu_dev);
 450