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/sched.h>
   8 #include <linux/thread_info.h>
   9 #include <linux/module.h>
  10
  11 #include <asm/processor.h>
  12 #include <asm/pgtable.h>
  13 #include <asm/msr.h>
  14 #include <asm/uaccess.h>
  15 #include <asm/ds.h>
  16 #include <asm/bugs.h>
  17 #include <asm/cpu.h>
  18
  19 #ifdef CONFIG_X86_64
  20 #include <asm/topology.h>
  21 #include <asm/numa_64.h>
  22 #endif
  23
  24 #include "cpu.h"
  25
  26 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  27 #include <asm/mpspec.h>
  28 #include <asm/apic.h>
  29 #endif
  30
  31 static void __cpuinit early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
  32 {
  33         /* Unmask CPUID levels if masked: */
  34         if (c->x86 > 6 || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 0xd)) {
  35                 u64 misc_enable;
  36
  37                 rdmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, misc_enable);
  38
  39                 if (misc_enable & MSR_IA32_MISC_ENABLE_LIMIT_CPUID) {
  40                         misc_enable &= ~MSR_IA32_MISC_ENABLE_LIMIT_CPUID;
  41                         wrmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, misc_enable);
  42                         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
  43                 }
  44         }
  45
  46         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
  47                 (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
  48                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
  49
  50 #ifdef CONFIG_X86_64
  51         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSENTER32);
  52 #else
  53         /* Netburst reports 64 bytes clflush size, but does IO in 128 bytes */
  54         if (c->x86 == 15 && c->x86_cache_alignment == 64)
  55                 c->x86_cache_alignment = 128;
  56 #endif
  57
  58         /* CPUID workaround for 0F33/0F34 CPU */
  59         if (c->x86 == 0xF && c->x86_model == 0x3
  60             && (c->x86_mask == 0x3 || c->x86_mask == 0x4))
  61                 c->x86_phys_bits = 36;
  62
  63         /*
  64          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
  65          * with P/T states and does not stop in deep C-states.
  66          *
  67          * It is also reliable across cores and sockets. (but not across
  68          * cabinets - we turn it off in that case explicitly.)
  69          */
  70         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
  71                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
  72                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
  73                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TSC_RELIABLE);
  74                 sched_clock_stable = 1;
  75         }
  76
  77         /*
  78          * There is a known erratum on Pentium III and Core Solo
  79          * and Core Duo CPUs.
  80          * " Page with PAT set to WC while associated MTRR is UC
  81          *   may consolidate to UC "
  82          * Because of this erratum, it is better to stick with
  83          * setting WC in MTRR rather than using PAT on these CPUs.
  84          *
  85          * Enable PAT WC only on P4, Core 2 or later CPUs.
  86          */
  87         if (c->x86 == 6 && c->x86_model < 15)
  88                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
  89 }
  90
  91 #ifdef CONFIG_X86_32
  92 /*
  93  *      Early probe support logic for ppro memory erratum #50
  94  *
  95  *      This is called before we do cpu ident work
  96  */
  97
  98 int __cpuinit ppro_with_ram_bug(void)
  99 {
 100         /* Uses data from early_cpu_detect now */
 101         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
 102             boot_cpu_data.x86 == 6 &&
 103             boot_cpu_data.x86_model == 1 &&
 104             boot_cpu_data.x86_mask < 8) {
 105                 printk(KERN_INFO "Pentium Pro with Errata#50 detected. Taking evasive action.\n");
 106                 return 1;
 107         }
 108         return 0;
 109 }
 110
 111 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 112 static void __cpuinit trap_init_f00f_bug(void)
 113 {
 114         __set_fixmap(FIX_F00F_IDT, __pa(&idt_table), PAGE_KERNEL_RO);
 115
 116         /*
 117          * Update the IDT descriptor and reload the IDT so that
 118          * it uses the read-only mapped virtual address.
 119          */
 120         idt_descr.address = fix_to_virt(FIX_F00F_IDT);
 121         load_idt(&idt_descr);
 122 }
 123 #endif
 124
 125 static void __cpuinit intel_smp_check(struct cpuinfo_x86 *c)
 126 {
 127 #ifdef CONFIG_SMP
 128         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
 129         if (c->cpu_index == boot_cpu_id)
 130                 return;
 131
 132         /*
 133          * Mask B, Pentium, but not Pentium MMX
 134          */
 135         if (c->x86 == 5 &&
 136             c->x86_mask >= 1 && c->x86_mask <= 4 &&
 137             c->x86_model <= 3) {
 138                 /*
 139                  * Remember we have B step Pentia with bugs
 140                  */
 141                 WARN_ONCE(1, "WARNING: SMP operation may be unreliable"
 142                                     "with B stepping processors.\n");
 143         }
 144 #endif
 145 }
 146
 147 static void __cpuinit intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
 148 {
 149         unsigned long lo, hi;
 150
 151 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
 152         /*
 153          * All current models of Pentium and Pentium with MMX technology CPUs
 154          * have the F0 0F bug, which lets nonprivileged users lock up the system.
 155          * Note that the workaround only should be initialized once...
 156          */
 157         c->f00f_bug = 0;
 158         if (!paravirt_enabled() && c->x86 == 5) {
 159                 static int f00f_workaround_enabled;
 160
 161                 c->f00f_bug = 1;
 162                 if (!f00f_workaround_enabled) {
 163                         trap_init_f00f_bug();
 164                         printk(KERN_NOTICE "Intel Pentium with F0 0F bug - workaround enabled.\n");
 165                         f00f_workaround_enabled = 1;
 166                 }
 167         }
 168 #endif
 169
 170         /*
 171          * SEP CPUID bug: Pentium Pro reports SEP but doesn't have it until
 172          * model 3 mask 3
 173          */
 174         if ((c->x86<<8 | c->x86_model<<4 | c->x86_mask) < 0x633)
 175                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SEP);
 176
 177         /*
 178          * P4 Xeon errata 037 workaround.
 179          * Hardware prefetcher may cause stale data to be loaded into the cache.
 180          */
 181         if ((c->x86 == 15) && (c->x86_model == 1) && (c->x86_mask == 1)) {
 182                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, lo, hi);
 183                 if ((lo & MSR_IA32_MISC_ENABLE_PREFETCH_DISABLE) == 0) {
 184                         printk (KERN_INFO "CPU: C0 stepping P4 Xeon detected.\n");
 185                         printk (KERN_INFO "CPU: Disabling hardware prefetching (Errata 037)\n");
 186                         lo |= MSR_IA32_MISC_ENABLE_PREFETCH_DISABLE;
 187                         wrmsr (MSR_IA32_MISC_ENABLE, lo, hi);
 188                 }
 189         }
 190
 191         /*
 192          * See if we have a good local APIC by checking for buggy Pentia,
 193          * i.e. all B steppings and the C2 stepping of P54C when using their
 194          * integrated APIC (see 11AP erratum in "Pentium Processor
 195          * Specification Update").
 196          */
 197         if (cpu_has_apic && (c->x86<<8 | c->x86_model<<4) == 0x520 &&
 198             (c->x86_mask < 0x6 || c->x86_mask == 0xb))
 199                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_11AP);
 200
 201
 202 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_USERCOPY
 203         /*
 204          * Set up the preferred alignment for movsl bulk memory moves
 205          */
 206         switch (c->x86) {
 207         case 4:         /* 486: untested */
 208                 break;
 209         case 5:         /* Old Pentia: untested */
 210                 break;
 211         case 6:         /* PII/PIII only like movsl with 8-byte alignment */
 212                 movsl_mask.mask = 7;
 213                 break;
 214         case 15:        /* P4 is OK down to 8-byte alignment */
 215                 movsl_mask.mask = 7;
 216                 break;
 217         }
 218 #endif
 219
 220 #ifdef CONFIG_X86_NUMAQ
 221         numaq_tsc_disable();
 222 #endif
 223
 224         intel_smp_check(c);
 225 }
 226 #else
 227 static void __cpuinit intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
 228 {
 229 }
 230 #endif
 231
 232 static void __cpuinit srat_detect_node(void)
 233 {
 234 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
 235         unsigned node;
 236         int cpu = smp_processor_id();
 237         int apicid = hard_smp_processor_id();
 238
 239         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
 240            for now. */
 241         node = apicid_to_node[apicid];
 242         if (node == NUMA_NO_NODE || !node_online(node))
 243                 node = first_node(node_online_map);
 244         numa_set_node(cpu, node);
 245
 246         printk(KERN_INFO "CPU %d/0x%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
 247 #endif
 248 }
 249
 250 /*
 251  * find out the number of processor cores on the die
 252  */
 253 static int __cpuinit intel_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
 254 {
 255         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 256
 257         if (c->cpuid_level < 4)
 258                 return 1;
 259
 260         /* Intel has a non-standard dependency on %ecx for this CPUID level. */
 261         cpuid_count(4, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 262         if (eax & 0x1f)
 263                 return ((eax >> 26) + 1);
 264         else
 265                 return 1;
 266 }
 267
 268 static void __cpuinit detect_vmx_virtcap(struct cpuinfo_x86 *c)
 269 {
 270         /* Intel VMX MSR indicated features */
 271 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW    0x00200000
 272 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI          0x00400000
 273 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS      0x80000000
 274 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC    0x00000001
 275 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT          0x00000002
 276 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID         0x00000020
 277
 278         u32 vmx_msr_low, vmx_msr_high, msr_ctl, msr_ctl2;
 279
 280         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
 281         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
 282         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
 283         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
 284         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
 285
 286         rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS, vmx_msr_low, vmx_msr_high);
 287         msr_ctl = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
 288         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW)
 289                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
 290         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI)
 291                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
 292         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS) {
 293                 rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS2,
 294                       vmx_msr_low, vmx_msr_high);
 295                 msr_ctl2 = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
 296                 if ((msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC) &&
 297                     (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW))
 298                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
 299                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT)
 300                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
 301                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID)
 302                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
 303         }
 304 }
 305
 306 static void __cpuinit init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
 307 {
 308         unsigned int l2 = 0;
 309
 310         early_init_intel(c);
 311
 312         intel_workarounds(c);
 313
 314         /*
 315          * Detect the extended topology information if available. This
 316          * will reinitialise the initial_apicid which will be used
 317          * in init_intel_cacheinfo()
 318          */
 319         detect_extended_topology(c);
 320
 321         l2 = init_intel_cacheinfo(c);
 322         if (c->cpuid_level > 9) {
 323                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
 324                 /* Check for version and the number of counters */
 325                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
 326                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
 327         }
 328
 329         if (cpu_has_xmm2)
 330                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 331         if (cpu_has_ds) {
 332                 unsigned int l1;
 333                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
 334                 if (!(l1 & (1<<11)))
 335                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
 336                 if (!(l1 & (1<<12)))
 337                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
 338                 ds_init_intel(c);
 339         }
 340
 341         if (c->x86 == 6 && c->x86_model == 29 && cpu_has_clflush)
 342                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CLFLUSH_MONITOR);
 343
 344 #ifdef CONFIG_X86_64
 345         if (c->x86 == 15)
 346                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
 347         if (c->x86 == 6)
 348                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 349 #else
 350         /*
 351          * Names for the Pentium II/Celeron processors
 352          * detectable only by also checking the cache size.
 353          * Dixon is NOT a Celeron.
 354          */
 355         if (c->x86 == 6) {
 356                 char *p = NULL;
 357
 358                 switch (c->x86_model) {
 359                 case 5:
 360                         if (c->x86_mask == 0) {
 361                                 if (l2 == 0)
 362                                         p = "Celeron (Covington)";
 363                                 else if (l2 == 256)
 364                                         p = "Mobile Pentium II (Dixon)";
 365                         }
 366                         break;
 367
 368                 case 6:
 369                         if (l2 == 128)
 370                                 p = "Celeron (Mendocino)";
 371                         else if (c->x86_mask == 0 || c->x86_mask == 5)
 372                                 p = "Celeron-A";
 373                         break;
 374
 375                 case 8:
 376                         if (l2 == 128)
 377                                 p = "Celeron (Coppermine)";
 378                         break;
 379                 }
 380
 381                 if (p)
 382                         strcpy(c->x86_model_id, p);
 383         }
 384
 385         if (c->x86 == 15)
 386                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P4);
 387         if (c->x86 == 6)
 388                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P3);
 389 #endif
 390
 391         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY)) {
 392                 /*
 393                  * let's use the legacy cpuid vector 0x1 and 0x4 for topology
 394                  * detection.
 395                  */
 396                 c->x86_max_cores = intel_num_cpu_cores(c);
 397 #ifdef CONFIG_X86_32
 398                 detect_ht(c);
 399 #endif
 400         }
 401
 402         /* Work around errata */
 403         srat_detect_node();
 404
 405         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_VMX))
 406                 detect_vmx_virtcap(c);
 407 }
 408
 409 #ifdef CONFIG_X86_32
 410 static unsigned int __cpuinit intel_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
 411 {
 412         /*
 413          * Intel PIII Tualatin. This comes in two flavours.
 414          * One has 256kb of cache, the other 512. We have no way
 415          * to determine which, so we use a boottime override
 416          * for the 512kb model, and assume 256 otherwise.
 417          */
 418         if ((c->x86 == 6) && (c->x86_model == 11) && (size == 0))
 419                 size = 256;
 420         return size;
 421 }
 422 #endif
 423
 424 static const struct cpu_dev __cpuinitconst intel_cpu_dev = {
 425         .c_vendor       = "Intel",
 426         .c_ident        = { "GenuineIntel" },
 427 #ifdef CONFIG_X86_32
 428         .c_models = {
 429                 { .vendor = X86_VENDOR_INTEL, .family = 4, .model_names =
 430                   {
 431                           [0] = "486 DX-25/33",
 432                           [1] = "486 DX-50",
 433                           [2] = "486 SX",
 434                           [3] = "486 DX/2",
 435                           [4] = "486 SL",
 436                           [5] = "486 SX/2",
 437                           [7] = "486 DX/2-WB",
 438                           [8] = "486 DX/4",
 439                           [9] = "486 DX/4-WB"
 440                   }
 441                 },
 442                 { .vendor = X86_VENDOR_INTEL, .family = 5, .model_names =
 443                   {
 444                           [0] = "Pentium 60/66 A-step",
 445                           [1] = "Pentium 60/66",
 446                           [2] = "Pentium 75 - 200",
 447                           [3] = "OverDrive PODP5V83",
 448                           [4] = "Pentium MMX",
 449                           [7] = "Mobile Pentium 75 - 200",
 450                           [8] = "Mobile Pentium MMX"
 451                   }
 452                 },
 453                 { .vendor = X86_VENDOR_INTEL, .family = 6, .model_names =
 454                   {
 455                           [0] = "Pentium Pro A-step",
 456                           [1] = "Pentium Pro",
 457                           [3] = "Pentium II (Klamath)",
 458                           [4] = "Pentium II (Deschutes)",
 459                           [5] = "Pentium II (Deschutes)",
 460                           [6] = "Mobile Pentium II",
 461                           [7] = "Pentium III (Katmai)",
 462                           [8] = "Pentium III (Coppermine)",
 463                           [10] = "Pentium III (Cascades)",
 464                           [11] = "Pentium III (Tualatin)",
 465                   }
 466                 },
 467                 { .vendor = X86_VENDOR_INTEL, .family = 15, .model_names =
 468                   {
 469                           [0] = "Pentium 4 (Unknown)",
 470                           [1] = "Pentium 4 (Willamette)",
 471                           [2] = "Pentium 4 (Northwood)",
 472                           [4] = "Pentium 4 (Foster)",
 473                           [5] = "Pentium 4 (Foster)",
 474                   }
 475                 },
 476         },
 477         .c_size_cache   = intel_size_cache,
 478 #endif
 479         .c_early_init   = early_init_intel,
 480         .c_init         = init_intel,
 481         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_INTEL,
 482 };
 483
 484 cpu_dev_register(intel_cpu_dev);
 485