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/screen_info.h>
  19 #include <linux/ioport.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/init.h>
  22 #include <linux/initrd.h>
  23 #include <linux/highmem.h>
  24 #include <linux/bootmem.h>
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <asm/processor.h>
  27 #include <linux/console.h>
  28 #include <linux/seq_file.h>
  29 #include <linux/crash_dump.h>
  30 #include <linux/root_dev.h>
  31 #include <linux/pci.h>
  32 #include <linux/efi.h>
  33 #include <linux/acpi.h>
  34 #include <linux/kallsyms.h>
  35 #include <linux/edd.h>
  36 #include <linux/iscsi_ibft.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/numa.h>
  63 #include <asm/sections.h>
  64 #include <asm/dmi.h>
  65 #include <asm/cacheflush.h>
  66 #include <asm/mce.h>
  67 #include <asm/ds.h>
  68 #include <asm/topology.h>
  69 #include <asm/trampoline.h>
  70
  71 #include <mach_apic.h>
  72 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  73 #include <asm/paravirt.h>
  74 #else
  75 #define ARCH_SETUP
  76 #endif
  77
  78 /*
  79  * Machine setup..
  80  */
  81
  82 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
  83 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
  84
  85 __u32 cleared_cpu_caps[NCAPINTS] __cpuinitdata;
  86
  87 unsigned long mmu_cr4_features;
  88
  89 /* Boot loader ID as an integer, for the benefit of proc_dointvec */
  90 int bootloader_type;
  91
  92 unsigned long saved_video_mode;
  93
  94 int force_mwait __cpuinitdata;
  95
  96 /*
  97  * Early DMI memory
  98  */
  99 int dmi_alloc_index;
 100 char dmi_alloc_data[DMI_MAX_DATA];
 101
 102 /*
 103  * Setup options
 104  */
 105 struct screen_info screen_info;
 106 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 107 struct sys_desc_table_struct {
 108         unsigned short length;
 109         unsigned char table[0];
 110 };
 111
 112 struct edid_info edid_info;
 113 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 114
 115 extern int root_mountflags;
 116
 117 char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 118
 119 static struct resource standard_io_resources[] = {
 120         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 121                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 122         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 123                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 124         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 125                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 126         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 127                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 128         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x6f,
 129                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 130         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 131                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 132         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 133                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 134         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 135                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 136         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 137                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 138 };
 139
 140 #define IORESOURCE_RAM (IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM)
 141
 142 static struct resource data_resource = {
 143         .name = "Kernel data",
 144         .start = 0,
 145         .end = 0,
 146         .flags = IORESOURCE_RAM,
 147 };
 148 static struct resource code_resource = {
 149         .name = "Kernel code",
 150         .start = 0,
 151         .end = 0,
 152         .flags = IORESOURCE_RAM,
 153 };
 154 static struct resource bss_resource = {
 155         .name = "Kernel bss",
 156         .start = 0,
 157         .end = 0,
 158         .flags = IORESOURCE_RAM,
 159 };
 160
 161 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c);
 162
 163 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
 164 /* elfcorehdr= specifies the location of elf core header
 165  * stored by the crashed kernel. This option will be passed
 166  * by kexec loader to the capture kernel.
 167  */
 168 static int __init setup_elfcorehdr(char *arg)
 169 {
 170         char *end;
 171         if (!arg)
 172                 return -EINVAL;
 173         elfcorehdr_addr = memparse(arg, &end);
 174         return end > arg ? 0 : -EINVAL;
 175 }
 176 early_param("elfcorehdr", setup_elfcorehdr);
 177 #endif
 178
 179 #ifndef CONFIG_NUMA
 180 static void __init
 181 contig_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 182 {
 183         unsigned long bootmap_size, bootmap;
 184
 185         bootmap_size = bootmem_bootmap_pages(end_pfn)<<PAGE_SHIFT;
 186         bootmap = find_e820_area(0, end_pfn<<PAGE_SHIFT, bootmap_size,
 187                                  PAGE_SIZE);
 188         if (bootmap == -1L)
 189                 panic("Cannot find bootmem map of size %ld\n", bootmap_size);
 190         bootmap_size = init_bootmem(bootmap >> PAGE_SHIFT, end_pfn);
 191         e820_register_active_regions(0, start_pfn, end_pfn);
 192         free_bootmem_with_active_regions(0, end_pfn);
 193         early_res_to_bootmem(0, end_pfn<<PAGE_SHIFT);
 194         reserve_bootmem(bootmap, bootmap_size, BOOTMEM_DEFAULT);
 195 }
 196 #endif
 197
 198 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 199 struct edd edd;
 200 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 201 EXPORT_SYMBOL(edd);
 202 #endif
 203 /**
 204  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 205  *              from boot_params into a safe place.
 206  *
 207  */
 208 static inline void copy_edd(void)
 209 {
 210      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 211             sizeof(edd.mbr_signature));
 212      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 213      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 214      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 215 }
 216 #else
 217 static inline void copy_edd(void)
 218 {
 219 }
 220 #endif
 221
 222 #ifdef CONFIG_KEXEC
 223 static void __init reserve_crashkernel(void)
 224 {
 225         unsigned long long total_mem;
 226         unsigned long long crash_size, crash_base;
 227         int ret;
 228
 229         total_mem = ((unsigned long long)max_low_pfn - min_low_pfn) << PAGE_SHIFT;
 230
 231         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 232                         &crash_size, &crash_base);
 233         if (ret == 0 && crash_size) {
 234                 if (crash_base <= 0) {
 235                         printk(KERN_INFO "crashkernel reservation failed - "
 236                                         "you have to specify a base address\n");
 237                         return;
 238                 }
 239
 240                 if (reserve_bootmem(crash_base, crash_size,
 241                                         BOOTMEM_EXCLUSIVE) < 0) {
 242                         printk(KERN_INFO "crashkernel reservation failed - "
 243                                         "memory is in use\n");
 244                         return;
 245                 }
 246
 247                 printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 248                                 "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 249                                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
 250                                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
 251                                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
 252                 crashk_res.start = crash_base;
 253                 crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 254                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 255         }
 256 }
 257 #else
 258 static inline void __init reserve_crashkernel(void)
 259 {}
 260 #endif
 261
 262 /* Overridden in paravirt.c if CONFIG_PARAVIRT */
 263 void __attribute__((weak)) __init memory_setup(void)
 264 {
 265        machine_specific_memory_setup();
 266 }
 267
 268 static void __init parse_setup_data(void)
 269 {
 270         struct setup_data *data;
 271         unsigned long pa_data;
 272
 273         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 274                 return;
 275         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 276         while (pa_data) {
 277                 data = early_ioremap(pa_data, PAGE_SIZE);
 278                 switch (data->type) {
 279                 default:
 280                         break;
 281                 }
 282 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
 283                 free_early(pa_data, pa_data+sizeof(*data)+data->len);
 284 #endif
 285                 pa_data = data->next;
 286                 early_iounmap(data, PAGE_SIZE);
 287         }
 288 }
 289
 290 /*
 291  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 292  *
 293  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 294  */
 295 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 296 {
 297         unsigned i;
 298
 299         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 300
 301         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 302         screen_info = boot_params.screen_info;
 303         edid_info = boot_params.edid_info;
 304         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 305         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 306
 307 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 308         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 309         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 310         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 311 #endif
 312 #ifdef CONFIG_EFI
 313         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 314                      "EL64", 4))
 315                 efi_enabled = 1;
 316 #endif
 317
 318         ARCH_SETUP
 319
 320         memory_setup();
 321         copy_edd();
 322
 323         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 324                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 325         init_mm.start_code = (unsigned long) &_text;
 326         init_mm.end_code = (unsigned long) &_etext;
 327         init_mm.end_data = (unsigned long) &_edata;
 328         init_mm.brk = (unsigned long) &_end;
 329
 330         code_resource.start = virt_to_phys(&_text);
 331         code_resource.end = virt_to_phys(&_etext)-1;
 332         data_resource.start = virt_to_phys(&_etext);
 333         data_resource.end = virt_to_phys(&_edata)-1;
 334         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
 335         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
 336
 337         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
 338
 339         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 340         *cmdline_p = command_line;
 341
 342         parse_setup_data();
 343
 344         parse_early_param();
 345
 346 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
 347         if (init_ohci1394_dma_early)
 348                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
 349 #endif
 350
 351         finish_e820_parsing();
 352
 353         /* after parse_early_param, so could debug it */
 354         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
 355         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
 356         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
 357
 358         early_gart_iommu_check();
 359
 360         e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
 361         /*
 362          * partially used pages are not usable - thus
 363          * we are rounding upwards:
 364          */
 365         end_pfn = e820_end_of_ram();
 366         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
 367         mtrr_bp_init();
 368         if (mtrr_trim_uncached_memory(end_pfn)) {
 369                 e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
 370                 end_pfn = e820_end_of_ram();
 371         }
 372
 373         num_physpages = end_pfn;
 374
 375         check_efer();
 376
 377         max_pfn_mapped = init_memory_mapping(0, (max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT));
 378         if (efi_enabled)
 379                 efi_init();
 380
 381         vsmp_init();
 382
 383         dmi_scan_machine();
 384
 385         io_delay_init();
 386
 387 #ifdef CONFIG_SMP
 388         /* setup to use the early static init tables during kernel startup */
 389         x86_cpu_to_apicid_early_ptr = (void *)x86_cpu_to_apicid_init;
 390         x86_bios_cpu_apicid_early_ptr = (void *)x86_bios_cpu_apicid_init;
 391 #ifdef CONFIG_NUMA
 392         x86_cpu_to_node_map_early_ptr = (void *)x86_cpu_to_node_map_init;
 393 #endif
 394 #endif
 395
 396 #ifdef CONFIG_ACPI
 397         /*
 398          * Initialize the ACPI boot-time table parser (gets the RSDP and SDT).
 399          * Call this early for SRAT node setup.
 400          */
 401         acpi_boot_table_init();
 402 #endif
 403
 404         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
 405         max_low_pfn = end_pfn;
 406         max_pfn = end_pfn;
 407         high_memory = (void *)__va(end_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 408
 409         /* Remove active ranges so rediscovery with NUMA-awareness happens */
 410         remove_all_active_ranges();
 411
 412 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 413         /*
 414          * Parse SRAT to discover nodes.
 415          */
 416         acpi_numa_init();
 417 #endif
 418
 419 #ifdef CONFIG_NUMA
 420         numa_initmem_init(0, end_pfn);
 421 #else
 422         contig_initmem_init(0, end_pfn);
 423 #endif
 424
 425         dma32_reserve_bootmem();
 426
 427 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
 428         /*
 429          * Reserve low memory region for sleep support.
 430          */
 431        acpi_reserve_bootmem();
 432 #endif
 433
 434         if (efi_enabled)
 435                 efi_reserve_bootmem();
 436
 437        /*
 438         * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
 439         */
 440         find_smp_config();
 441 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 442         if (boot_params.hdr.type_of_loader && boot_params.hdr.ramdisk_image) {
 443                 unsigned long ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 444                 unsigned long ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 445                 unsigned long ramdisk_end   = ramdisk_image + ramdisk_size;
 446                 unsigned long end_of_mem    = end_pfn << PAGE_SHIFT;
 447
 448                 if (ramdisk_end <= end_of_mem) {
 449                         /*
 450                          * don't need to reserve again, already reserved early
 451                          * in x86_64_start_kernel, and early_res_to_bootmem
 452                          * convert that to reserved in bootmem
 453                          */
 454                         initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 455                         initrd_end = initrd_start+ramdisk_size;
 456                 } else {
 457                         free_bootmem(ramdisk_image, ramdisk_size);
 458                         printk(KERN_ERR "initrd extends beyond end of memory "
 459                                "(0x%08lx > 0x%08lx)\ndisabling initrd\n",
 460                                ramdisk_end, end_of_mem);
 461                         initrd_start = 0;
 462                 }
 463         }
 464 #endif
 465         reserve_crashkernel();
 466
 467         reserve_ibft_region();
 468
 469         paging_init();
 470         map_vsyscall();
 471
 472         early_quirks();
 473
 474 #ifdef CONFIG_ACPI
 475         /*
 476          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
 477          */
 478         acpi_boot_init();
 479 #endif
 480
 481         init_cpu_to_node();
 482
 483         /*
 484          * get boot-time SMP configuration:
 485          */
 486         if (smp_found_config)
 487                 get_smp_config();
 488         init_apic_mappings();
 489         ioapic_init_mappings();
 490
 491         /*
 492          * We trust e820 completely. No explicit ROM probing in memory.
 493          */
 494         e820_reserve_resources();
 495         e820_mark_nosave_regions();
 496
 497         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 498         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 499                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 500
 501         e820_setup_gap();
 502
 503 #ifdef CONFIG_VT
 504 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
 505         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
 506                 conswitchp = &vga_con;
 507 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
 508         conswitchp = &dummy_con;
 509 #endif
 510 #endif
 511 }
 512
 513 static int __cpuinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
 514 {
 515         unsigned int *v;
 516
 517         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
 518                 return 0;
 519
 520         v = (unsigned int *) c->x86_model_id;
 521         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 522         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
 523         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
 524         c->x86_model_id[48] = 0;
 525         return 1;
 526 }
 527
 528
 529 static void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 530 {
 531         unsigned int n, dummy, eax, ebx, ecx, edx;
 532
 533         n = c->extended_cpuid_level;
 534
 535         if (n >= 0x80000005) {
 536                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 537                 printk(KERN_INFO "CPU: L1 I Cache: %dK (%d bytes/line), "
 538                        "D cache %dK (%d bytes/line)\n",
 539                        edx>>24, edx&0xFF, ecx>>24, ecx&0xFF);
 540                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
 541                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
 542                 c->x86_tlbsize = 0;
 543         }
 544
 545         if (n >= 0x80000006) {
 546                 cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 547                 ecx = cpuid_ecx(0x80000006);
 548                 c->x86_cache_size = ecx >> 16;
 549                 c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
 550
 551                 printk(KERN_INFO "CPU: L2 Cache: %dK (%d bytes/line)\n",
 552                 c->x86_cache_size, ecx & 0xFF);
 553         }
 554         if (n >= 0x80000008) {
 555                 cpuid(0x80000008, &eax, &dummy, &dummy, &dummy);
 556                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 557                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 558         }
 559 }
 560
 561 #ifdef CONFIG_NUMA
 562 static int __cpuinit nearby_node(int apicid)
 563 {
 564         int i, node;
 565
 566         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
 567                 node = apicid_to_node[i];
 568                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 569                         return node;
 570         }
 571         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
 572                 node = apicid_to_node[i];
 573                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 574                         return node;
 575         }
 576         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
 577 }
 578 #endif
 579
 580 /*
 581  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distingush the cores.
 582  * Assumes number of cores is a power of two.
 583  */
 584 static void __cpuinit amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 585 {
 586 #ifdef CONFIG_SMP
 587         unsigned bits;
 588 #ifdef CONFIG_NUMA
 589         int cpu = smp_processor_id();
 590         int node = 0;
 591         unsigned apicid = hard_smp_processor_id();
 592 #endif
 593         bits = c->x86_coreid_bits;
 594
 595         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 596         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 597         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 598         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 599
 600 #ifdef CONFIG_NUMA
 601         node = c->phys_proc_id;
 602         if (apicid_to_node[apicid] != NUMA_NO_NODE)
 603                 node = apicid_to_node[apicid];
 604         if (!node_online(node)) {
 605                 /* Two possibilities here:
 606                    - The CPU is missing memory and no node was created.
 607                    In that case try picking one from a nearby CPU
 608                    - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
 609                    which the K8 northbridge parsing fills in.
 610                    Assume they are all increased by a constant offset,
 611                    but in the same order as the HT nodeids.
 612                    If that doesn't result in a usable node fall back to the
 613                    path for the previous case.  */
 614
 615                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 616
 617                 if (ht_nodeid >= 0 &&
 618                     apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 619                         node = apicid_to_node[ht_nodeid];
 620                 /* Pick a nearby node */
 621                 if (!node_online(node))
 622                         node = nearby_node(apicid);
 623         }
 624         numa_set_node(cpu, node);
 625
 626         printk(KERN_INFO "CPU %d/%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
 627 #endif
 628 #endif
 629 }
 630
 631 static void __cpuinit early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 632 {
 633 #ifdef CONFIG_SMP
 634         unsigned bits, ecx;
 635
 636         /* Multi core CPU? */
 637         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 638                 return;
 639
 640         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 641
 642         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 643
 644         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 645         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 646
 647         /* Otherwise recompute */
 648         if (bits == 0) {
 649                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 650                         bits++;
 651         }
 652
 653         c->x86_coreid_bits = bits;
 654
 655 #endif
 656 }
 657
 658 #define ENABLE_C1E_MASK         0x18000000
 659 #define CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE       1
 660 #define CPUID_XFAM              0x0ff00000
 661 #define CPUID_XFAM_K8           0x00000000
 662 #define CPUID_XFAM_10H          0x00100000
 663 #define CPUID_XFAM_11H          0x00200000
 664 #define CPUID_XMOD              0x000f0000
 665 #define CPUID_XMOD_REV_F        0x00040000
 666
 667 /* AMD systems with C1E don't have a working lAPIC timer. Check for that. */
 668 static __cpuinit int amd_apic_timer_broken(void)
 669 {
 670         u32 lo, hi, eax = cpuid_eax(CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE);
 671
 672         switch (eax & CPUID_XFAM) {
 673         case CPUID_XFAM_K8:
 674                 if ((eax & CPUID_XMOD) < CPUID_XMOD_REV_F)
 675                         break;
 676         case CPUID_XFAM_10H:
 677         case CPUID_XFAM_11H:
 678                 rdmsr(MSR_K8_ENABLE_C1E, lo, hi);
 679                 if (lo & ENABLE_C1E_MASK)
 680                         return 1;
 681                 break;
 682         default:
 683                 /* err on the side of caution */
 684                 return 1;
 685         }
 686         return 0;
 687 }
 688
 689 static void __cpuinit early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 690 {
 691         early_init_amd_mc(c);
 692
 693         /* c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is constant TSC */
 694         if (c->x86_power & (1<<8))
 695                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 696 }
 697
 698 static void __cpuinit init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 699 {
 700         unsigned level;
 701
 702 #ifdef CONFIG_SMP
 703         unsigned long value;
 704
 705         /*
 706          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
 707          * bit 6 of msr C001_0015
 708          *
 709          * Errata 63 for SH-B3 steppings
 710          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
 711          */
 712         if (c->x86 == 15) {
 713                 rdmsrl(MSR_K8_HWCR, value);
 714                 value |= 1 << 6;
 715                 wrmsrl(MSR_K8_HWCR, value);
 716         }
 717 #endif
 718
 719         /* Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 720            3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway */
 721         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 722
 723         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
 724         level = cpuid_eax(1);
 725         if (c->x86 == 15 && ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) ||
 726                              level >= 0x0f58))
 727                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 728         if (c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
 729                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 730
 731         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
 732         if (c->x86 >= 6)
 733                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FXSAVE_LEAK);
 734
 735         level = get_model_name(c);
 736         if (!level) {
 737                 switch (c->x86) {
 738                 case 15:
 739                         /* Should distinguish Models here, but this is only
 740                            a fallback anyways. */
 741                         strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
 742                         break;
 743                 }
 744         }
 745         display_cacheinfo(c);
 746
 747         /* Multi core CPU? */
 748         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008)
 749                 amd_detect_cmp(c);
 750
 751         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000006 &&
 752                 (cpuid_edx(0x80000006) & 0xf000))
 753                 num_cache_leaves = 4;
 754         else
 755                 num_cache_leaves = 3;
 756
 757         if (c->x86 == 0xf || c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
 758                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 759
 760         /* MFENCE stops RDTSC speculation */
 761         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
 762
 763         if (amd_apic_timer_broken())
 764                 disable_apic_timer = 1;
 765
 766         if (c == &boot_cpu_data && c->x86 >= 0xf && c->x86 <= 0x11) {
 767                 unsigned long long tseg;
 768
 769                 /*
 770                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
 771                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
 772                  * benefit in doing so.
 773                  */
 774                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg) &&
 775                 (tseg >> PMD_SHIFT) < (max_pfn_mapped >> (PMD_SHIFT-PAGE_SHIFT)))
 776                         set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
 777         }
 778 }
 779
 780 void __cpuinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 781 {
 782 #ifdef CONFIG_SMP
 783         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 784         int index_msb, core_bits;
 785
 786         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 787
 788
 789         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
 790                 return;
 791         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
 792                 goto out;
 793
 794         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
 795
 796         if (smp_num_siblings == 1) {
 797                 printk(KERN_INFO  "CPU: Hyper-Threading is disabled\n");
 798         } else if (smp_num_siblings > 1) {
 799
 800                 if (smp_num_siblings > NR_CPUS) {
 801                         printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of "
 802                                "siblings %d", smp_num_siblings);
 803                         smp_num_siblings = 1;
 804                         return;
 805                 }
 806
 807                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 808                 c->phys_proc_id = phys_pkg_id(index_msb);
 809
 810                 smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
 811
 812                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 813
 814                 core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
 815
 816                 c->cpu_core_id = phys_pkg_id(index_msb) &
 817                                                ((1 << core_bits) - 1);
 818         }
 819 out:
 820         if ((c->x86_max_cores * smp_num_siblings) > 1) {
 821                 printk(KERN_INFO  "CPU: Physical Processor ID: %d\n",
 822                        c->phys_proc_id);
 823                 printk(KERN_INFO  "CPU: Processor Core ID: %d\n",
 824                        c->cpu_core_id);
 825         }
 826
 827 #endif
 828 }
 829
 830 /*
 831  * find out the number of processor cores on the die
 832  */
 833 static int __cpuinit intel_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
 834 {
 835         unsigned int eax, t;
 836
 837         if (c->cpuid_level < 4)
 838                 return 1;
 839
 840         cpuid_count(4, 0, &eax, &t, &t, &t);
 841
 842         if (eax & 0x1f)
 843                 return ((eax >> 26) + 1);
 844         else
 845                 return 1;
 846 }
 847
 848 static void __cpuinit srat_detect_node(void)
 849 {
 850 #ifdef CONFIG_NUMA
 851         unsigned node;
 852         int cpu = smp_processor_id();
 853         int apicid = hard_smp_processor_id();
 854
 855         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
 856            for now. */
 857         node = apicid_to_node[apicid];
 858         if (node == NUMA_NO_NODE || !node_online(node))
 859                 node = first_node(node_online_map);
 860         numa_set_node(cpu, node);
 861
 862         printk(KERN_INFO "CPU %d/%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
 863 #endif
 864 }
 865
 866 static void __cpuinit early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
 867 {
 868         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
 869             (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
 870                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 871 }
 872
 873 static void __cpuinit init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
 874 {
 875         /* Cache sizes */
 876         unsigned n;
 877
 878         init_intel_cacheinfo(c);
 879         if (c->cpuid_level > 9) {
 880                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
 881                 /* Check for version and the number of counters */
 882                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
 883                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
 884         }
 885
 886         if (cpu_has_ds) {
 887                 unsigned int l1, l2;
 888                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
 889                 if (!(l1 & (1<<11)))
 890                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
 891                 if (!(l1 & (1<<12)))
 892                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
 893         }
 894
 895
 896         if (cpu_has_bts)
 897                 ds_init_intel(c);
 898
 899         n = c->extended_cpuid_level;
 900         if (n >= 0x80000008) {
 901                 unsigned eax = cpuid_eax(0x80000008);
 902                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 903                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 904                 /* CPUID workaround for Intel 0F34 CPU */
 905                 if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
 906                     c->x86 == 0xF && c->x86_model == 0x3 &&
 907                     c->x86_mask == 0x4)
 908                         c->x86_phys_bits = 36;
 909         }
 910
 911         if (c->x86 == 15)
 912                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
 913         if (c->x86 == 6)
 914                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 915         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 916         c->x86_max_cores = intel_num_cpu_cores(c);
 917
 918         srat_detect_node();
 919 }
 920
 921 static void __cpuinit early_init_centaur(struct cpuinfo_x86 *c)
 922 {
 923         if (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0xf)
 924                 set_bit(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC, &c->x86_capability);
 925 }
 926
 927 static void __cpuinit init_centaur(struct cpuinfo_x86 *c)
 928 {
 929         /* Cache sizes */
 930         unsigned n;
 931
 932         n = c->extended_cpuid_level;
 933         if (n >= 0x80000008) {
 934                 unsigned eax = cpuid_eax(0x80000008);
 935                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 936                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 937         }
 938
 939         if (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0xf) {
 940                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
 941                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 942                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 943         }
 944         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 945 }
 946
 947 static void __cpuinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
 948 {
 949         char *v = c->x86_vendor_id;
 950
 951         if (!strcmp(v, "AuthenticAMD"))
 952                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_AMD;
 953         else if (!strcmp(v, "GenuineIntel"))
 954                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_INTEL;
 955         else if (!strcmp(v, "CentaurHauls"))
 956                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_CENTAUR;
 957         else
 958                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 959 }
 960
 961 /* Do some early cpuid on the boot CPU to get some parameter that are
 962    needed before check_bugs. Everything advanced is in identify_cpu
 963    below. */
 964 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 965 {
 966         u32 tfms, xlvl;
 967
 968         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
 969         c->x86_cache_size = -1;
 970         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 971         c->x86_model = c->x86_mask = 0; /* So far unknown... */
 972         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
 973         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
 974         c->x86_clflush_size = 64;
 975         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 976         c->x86_max_cores = 1;
 977         c->x86_coreid_bits = 0;
 978         c->extended_cpuid_level = 0;
 979         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
 980
 981         /* Get vendor name */
 982         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
 983               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
 984               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
 985               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
 986
 987         get_cpu_vendor(c);
 988
 989         /* Initialize the standard set of capabilities */
 990         /* Note that the vendor-specific code below might override */
 991
 992         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
 993         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
 994                 __u32 misc;
 995                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &c->x86_capability[4],
 996                       &c->x86_capability[0]);
 997                 c->x86 = (tfms >> 8) & 0xf;
 998                 c->x86_model = (tfms >> 4) & 0xf;
 999                 c->x86_mask = tfms & 0xf;
1000                 if (c->x86 == 0xf)
1001                         c->x86 += (tfms >> 20) & 0xff;
1002                 if (c->x86 >= 0x6)
1003                         c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xF) << 4;
1004                 if (test_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CLFLSH))
1005                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
1006         } else {
1007                 /* Have CPUID level 0 only - unheard of */
1008                 c->x86 = 4;
1009         }
1010
1011         c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xff;
1012 #ifdef CONFIG_SMP
1013         c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
1014 #endif
1015         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
1016         xlvl = cpuid_eax(0x80000000);
1017         c->extended_cpuid_level = xlvl;
1018         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80000000) {
1019                 if (xlvl >= 0x80000001) {
1020                         c->x86_capability[1] = cpuid_edx(0x80000001);
1021                         c->x86_capability[6] = cpuid_ecx(0x80000001);
1022                 }
1023                 if (xlvl >= 0x80000004)
1024                         get_model_name(c); /* Default name */
1025         }
1026
1027         /* Transmeta-defined flags: level 0x80860001 */
1028         xlvl = cpuid_eax(0x80860000);
1029         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80860000) {
1030                 /* Don't set x86_cpuid_level here for now to not confuse. */
1031                 if (xlvl >= 0x80860001)
1032                         c->x86_capability[2] = cpuid_edx(0x80860001);
1033         }
1034
1035         c->extended_cpuid_level = cpuid_eax(0x80000000);
1036         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007)
1037                 c->x86_power = cpuid_edx(0x80000007);
1038
1039
1040         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
1041
1042         switch (c->x86_vendor) {
1043         case X86_VENDOR_AMD:
1044                 early_init_amd(c);
1045                 if (c->x86 >= 0xf && c->x86 <= 0x11)
1046                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
1047                 break;
1048         case X86_VENDOR_INTEL:
1049                 early_init_intel(c);
1050                 if (c->x86 == 0xF || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 15))
1051                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
1052                 break;
1053         case X86_VENDOR_CENTAUR:
1054                 early_init_centaur(c);
1055                 break;
1056         }
1057
1058 }
1059
1060 /*
1061  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
1062  */
1063 void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1064 {
1065         int i;
1066
1067         early_identify_cpu(c);
1068
1069         init_scattered_cpuid_features(c);
1070
1071         c->apicid = phys_pkg_id(0);
1072
1073         /*
1074          * Vendor-specific initialization.  In this section we
1075          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
1076          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
1077          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
1078          * we handle them here.
1079          *
1080          * At the end of this section, c->x86_capability better
1081          * indicate the features this CPU genuinely supports!
1082          */
1083         switch (c->x86_vendor) {
1084         case X86_VENDOR_AMD:
1085                 init_amd(c);
1086                 break;
1087
1088         case X86_VENDOR_INTEL:
1089                 init_intel(c);
1090                 break;
1091
1092         case X86_VENDOR_CENTAUR:
1093                 init_centaur(c);
1094                 break;
1095
1096         case X86_VENDOR_UNKNOWN:
1097         default:
1098                 display_cacheinfo(c);
1099                 break;
1100         }
1101
1102         detect_ht(c);
1103
1104         /*
1105          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1106          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1107          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1108          * executed, c == &boot_cpu_data.
1109          */
1110         if (c != &boot_cpu_data) {
1111                 /* AND the already accumulated flags with these */
1112                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1113                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1114         }
1115
1116         /* Clear all flags overriden by options */
1117         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1118                 c->x86_capability[i] &= ~cleared_cpu_caps[i];
1119
1120 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1121         mcheck_init(c);
1122 #endif
1123         select_idle_routine(c);
1124
1125 #ifdef CONFIG_NUMA
1126         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1127 #endif
1128
1129 }
1130
1131 void __cpuinit identify_boot_cpu(void)
1132 {
1133         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1134 }
1135
1136 void __cpuinit identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1137 {
1138         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1139         identify_cpu(c);
1140         mtrr_ap_init();
1141 }
1142
1143 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1144 {
1145         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLSH);
1146         return 1;
1147 }
1148 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1149
1150 void __cpuinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1151 {
1152         if (c->x86_model_id[0])
1153                 printk(KERN_CONT "%s", c->x86_model_id);
1154
1155         if (c->x86_mask || c->cpuid_level >= 0)
1156                 printk(KERN_CONT " stepping %02x\n", c->x86_mask);
1157         else
1158                 printk(KERN_CONT "\n");
1159 }
1160
1161 static __init int setup_disablecpuid(char *arg)
1162 {
1163         int bit;
1164         if (get_option(&arg, &bit) && bit < NCAPINTS*32)
1165                 setup_clear_cpu_cap(bit);
1166         else
1167                 return 0;
1168         return 1;
1169 }
1170 __setup("clearcpuid=", setup_disablecpuid);