arch/x86/kernel/cpu/amd.c

   1 #include <linux/export.h>
   2 #include <linux/bitops.h>
   3 #include <linux/elf.h>
   4 #include <linux/mm.h>
   5
   6 #include <linux/io.h>
   7 #include <linux/sched.h>
   8 #include <linux/random.h>
   9 #include <asm/processor.h>
  10 #include <asm/apic.h>
  11 #include <asm/cpu.h>
  12 #include <asm/smp.h>
  13 #include <asm/pci-direct.h>
  14 #include <asm/delay.h>
  15
  16 #ifdef CONFIG_X86_64
  17 # include <asm/mmconfig.h>
  18 # include <asm/cacheflush.h>
  19 #endif
  20
  21 #include "cpu.h"
  22
  23 static const int amd_erratum_383[];
  24 static const int amd_erratum_400[];
  25 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum);
  26
  27 /*
  28  * nodes_per_socket: Stores the number of nodes per socket.
  29  * Refer to Fam15h Models 00-0fh BKDG - CPUID Fn8000_001E_ECX
  30  * Node Identifiers[10:8]
  31  */
  32 static u32 nodes_per_socket = 1;
  33
  34 static inline int rdmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long *p)
  35 {
  36         u32 gprs[8] = { 0 };
  37         int err;
  38
  39         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
  40                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
  41
  42         gprs[1] = msr;
  43         gprs[7] = 0x9c5a203a;
  44
  45         err = rdmsr_safe_regs(gprs);
  46
  47         *p = gprs[0] | ((u64)gprs[2] << 32);
  48
  49         return err;
  50 }
  51
  52 static inline int wrmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long val)
  53 {
  54         u32 gprs[8] = { 0 };
  55
  56         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
  57                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
  58
  59         gprs[0] = (u32)val;
  60         gprs[1] = msr;
  61         gprs[2] = val >> 32;
  62         gprs[7] = 0x9c5a203a;
  63
  64         return wrmsr_safe_regs(gprs);
  65 }
  66
  67 /*
  68  *      B step AMD K6 before B 9730xxxx have hardware bugs that can cause
  69  *      misexecution of code under Linux. Owners of such processors should
  70  *      contact AMD for precise details and a CPU swap.
  71  *
  72  *      See     http://www.multimania.com/poulot/k6bug.html
  73  *      and     section 2.6.2 of "AMD-K6 Processor Revision Guide - Model 6"
  74  *              (Publication # 21266  Issue Date: August 1998)
  75  *
  76  *      The following test is erm.. interesting. AMD neglected to up
  77  *      the chip setting when fixing the bug but they also tweaked some
  78  *      performance at the same time..
  79  */
  80
  81 extern __visible void vide(void);
  82 __asm__(".globl vide\n"
  83         ".type vide, @function\n"
  84         ".align 4\n"
  85         "vide: ret\n");
  86
  87 static void init_amd_k5(struct cpuinfo_x86 *c)
  88 {
  89 #ifdef CONFIG_X86_32
  90 /*
  91  * General Systems BIOSen alias the cpu frequency registers
  92  * of the Elan at 0x000df000. Unfortunately, one of the Linux
  93  * drivers subsequently pokes it, and changes the CPU speed.
  94  * Workaround : Remove the unneeded alias.
  95  */
  96 #define CBAR            (0xfffc) /* Configuration Base Address  (32-bit) */
  97 #define CBAR_ENB        (0x80000000)
  98 #define CBAR_KEY        (0X000000CB)
  99         if (c->x86_model == 9 || c->x86_model == 10) {
 100                 if (inl(CBAR) & CBAR_ENB)
 101                         outl(0 | CBAR_KEY, CBAR);
 102         }
 103 #endif
 104 }
 105
 106 static void init_amd_k6(struct cpuinfo_x86 *c)
 107 {
 108 #ifdef CONFIG_X86_32
 109         u32 l, h;
 110         int mbytes = get_num_physpages() >> (20-PAGE_SHIFT);
 111
 112         if (c->x86_model < 6) {
 113                 /* Based on AMD doc 20734R - June 2000 */
 114                 if (c->x86_model == 0) {
 115                         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_APIC);
 116                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PGE);
 117                 }
 118                 return;
 119         }
 120
 121         if (c->x86_model == 6 && c->x86_mask == 1) {
 122                 const int K6_BUG_LOOP = 1000000;
 123                 int n;
 124                 void (*f_vide)(void);
 125                 u64 d, d2;
 126
 127                 pr_info("AMD K6 stepping B detected - ");
 128
 129                 /*
 130                  * It looks like AMD fixed the 2.6.2 bug and improved indirect
 131                  * calls at the same time.
 132                  */
 133
 134                 n = K6_BUG_LOOP;
 135                 f_vide = vide;
 136                 d = rdtsc();
 137                 while (n--)
 138                         f_vide();
 139                 d2 = rdtsc();
 140                 d = d2-d;
 141
 142                 if (d > 20*K6_BUG_LOOP)
 143                         pr_cont("system stability may be impaired when more than 32 MB are used.\n");
 144                 else
 145                         pr_cont("probably OK (after B9730xxxx).\n");
 146         }
 147
 148         /* K6 with old style WHCR */
 149         if (c->x86_model < 8 ||
 150            (c->x86_model == 8 && c->x86_mask < 8)) {
 151                 /* We can only write allocate on the low 508Mb */
 152                 if (mbytes > 508)
 153                         mbytes = 508;
 154
 155                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 156                 if ((l&0x0000FFFF) == 0) {
 157                         unsigned long flags;
 158                         l = (1<<0)|((mbytes/4)<<1);
 159                         local_irq_save(flags);
 160                         wbinvd();
 161                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 162                         local_irq_restore(flags);
 163                         pr_info("Enabling old style K6 write allocation for %d Mb\n",
 164                                 mbytes);
 165                 }
 166                 return;
 167         }
 168
 169         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask > 7) ||
 170              c->x86_model == 9 || c->x86_model == 13) {
 171                 /* The more serious chips .. */
 172
 173                 if (mbytes > 4092)
 174                         mbytes = 4092;
 175
 176                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 177                 if ((l&0xFFFF0000) == 0) {
 178                         unsigned long flags;
 179                         l = ((mbytes>>2)<<22)|(1<<16);
 180                         local_irq_save(flags);
 181                         wbinvd();
 182                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 183                         local_irq_restore(flags);
 184                         pr_info("Enabling new style K6 write allocation for %d Mb\n",
 185                                 mbytes);
 186                 }
 187
 188                 return;
 189         }
 190
 191         if (c->x86_model == 10) {
 192                 /* AMD Geode LX is model 10 */
 193                 /* placeholder for any needed mods */
 194                 return;
 195         }
 196 #endif
 197 }
 198
 199 static void init_amd_k7(struct cpuinfo_x86 *c)
 200 {
 201 #ifdef CONFIG_X86_32
 202         u32 l, h;
 203
 204         /*
 205          * Bit 15 of Athlon specific MSR 15, needs to be 0
 206          * to enable SSE on Palomino/Morgan/Barton CPU's.
 207          * If the BIOS didn't enable it already, enable it here.
 208          */
 209         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model <= 10) {
 210                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM)) {
 211                         pr_info("Enabling disabled K7/SSE Support.\n");
 212                         msr_clear_bit(MSR_K7_HWCR, 15);
 213                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XMM);
 214                 }
 215         }
 216
 217         /*
 218          * It's been determined by AMD that Athlons since model 8 stepping 1
 219          * are more robust with CLK_CTL set to 200xxxxx instead of 600xxxxx
 220          * As per AMD technical note 27212 0.2
 221          */
 222         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 1) || (c->x86_model > 8)) {
 223                 rdmsr(MSR_K7_CLK_CTL, l, h);
 224                 if ((l & 0xfff00000) != 0x20000000) {
 225                         pr_info("CPU: CLK_CTL MSR was %x. Reprogramming to %x\n",
 226                                 l, ((l & 0x000fffff)|0x20000000));
 227                         wrmsr(MSR_K7_CLK_CTL, (l & 0x000fffff)|0x20000000, h);
 228                 }
 229         }
 230
 231         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K7);
 232
 233         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
 234         if (!c->cpu_index)
 235                 return;
 236
 237         /*
 238          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
 239          * but they are not certified as MP capable.
 240          */
 241         /* Athlon 660/661 is valid. */
 242         if ((c->x86_model == 6) && ((c->x86_mask == 0) ||
 243             (c->x86_mask == 1)))
 244                 return;
 245
 246         /* Duron 670 is valid */
 247         if ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask == 0))
 248                 return;
 249
 250         /*
 251          * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability
 252          * bit. It's worth noting that the A5 stepping (662) of some
 253          * Athlon XP's have the MP bit set.
 254          * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for
 255          * more.
 256          */
 257         if (((c->x86_model == 6) && (c->x86_mask >= 2)) ||
 258             ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask >= 1)) ||
 259              (c->x86_model > 7))
 260                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MP))
 261                         return;
 262
 263         /* If we get here, not a certified SMP capable AMD system. */
 264
 265         /*
 266          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
 267          * approved Athlon
 268          */
 269         WARN_ONCE(1, "WARNING: This combination of AMD"
 270                 " processors is not suitable for SMP.\n");
 271         add_taint(TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
 272 #endif
 273 }
 274
 275 #ifdef CONFIG_NUMA
 276 /*
 277  * To workaround broken NUMA config.  Read the comment in
 278  * srat_detect_node().
 279  */
 280 static int nearby_node(int apicid)
 281 {
 282         int i, node;
 283
 284         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
 285                 node = __apicid_to_node[i];
 286                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 287                         return node;
 288         }
 289         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
 290                 node = __apicid_to_node[i];
 291                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 292                         return node;
 293         }
 294         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
 295 }
 296 #endif
 297
 298 /*
 299  * Fixup core topology information for
 300  * (1) AMD multi-node processors
 301  *     Assumption: Number of cores in each internal node is the same.
 302  * (2) AMD processors supporting compute units
 303  */
 304 #ifdef CONFIG_SMP
 305 static void amd_get_topology(struct cpuinfo_x86 *c)
 306 {
 307         u8 node_id;
 308         int cpu = smp_processor_id();
 309
 310         /* get information required for multi-node processors */
 311         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 312                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
 313
 314                 cpuid(0x8000001e, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 315
 316                 node_id  = ecx & 0xff;
 317                 smp_num_siblings = ((ebx >> 8) & 0xff) + 1;
 318
 319                 if (c->x86 == 0x15)
 320                         c->cu_id = ebx & 0xff;
 321
 322                 if (c->x86 >= 0x17) {
 323                         c->cpu_core_id = ebx & 0xff;
 324
 325                         if (smp_num_siblings > 1)
 326                                 c->x86_max_cores /= smp_num_siblings;
 327                 }
 328
 329                 /*
 330                  * We may have multiple LLCs if L3 caches exist, so check if we
 331                  * have an L3 cache by looking at the L3 cache CPUID leaf.
 332                  */
 333                 if (cpuid_edx(0x80000006)) {
 334                         if (c->x86 == 0x17) {
 335                                 /*
 336                                  * LLC is at the core complex level.
 337                                  * Core complex id is ApicId[3].
 338                                  */
 339                                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->apicid >> 3;
 340                         } else {
 341                                 /* LLC is at the node level. */
 342                                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = node_id;
 343                         }
 344                 }
 345         } else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 346                 u64 value;
 347
 348                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 349                 node_id = value & 7;
 350
 351                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = node_id;
 352         } else
 353                 return;
 354
 355         /* fixup multi-node processor information */
 356         if (nodes_per_socket > 1) {
 357                 u32 cus_per_node;
 358
 359                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_AMD_DCM);
 360                 cus_per_node = c->x86_max_cores / nodes_per_socket;
 361
 362                 /* core id has to be in the [0 .. cores_per_node - 1] range */
 363                 c->cpu_core_id %= cus_per_node;
 364         }
 365 }
 366 #endif
 367
 368 /*
 369  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distinguish the cores.
 370  * Assumes number of cores is a power of two.
 371  */
 372 static void amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 373 {
 374 #ifdef CONFIG_SMP
 375         unsigned bits;
 376         int cpu = smp_processor_id();
 377
 378         bits = c->x86_coreid_bits;
 379         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 380         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 381         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 382         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 383         /* use socket ID also for last level cache */
 384         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->phys_proc_id;
 385         amd_get_topology(c);
 386 #endif
 387 }
 388
 389 u16 amd_get_nb_id(int cpu)
 390 {
 391         u16 id = 0;
 392 #ifdef CONFIG_SMP
 393         id = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 394 #endif
 395         return id;
 396 }
 397 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nb_id);
 398
 399 u32 amd_get_nodes_per_socket(void)
 400 {
 401         return nodes_per_socket;
 402 }
 403 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nodes_per_socket);
 404
 405 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
 406 {
 407 #ifdef CONFIG_NUMA
 408         int cpu = smp_processor_id();
 409         int node;
 410         unsigned apicid = c->apicid;
 411
 412         node = numa_cpu_node(cpu);
 413         if (node == NUMA_NO_NODE)
 414                 node = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 415
 416         /*
 417          * On multi-fabric platform (e.g. Numascale NumaChip) a
 418          * platform-specific handler needs to be called to fixup some
 419          * IDs of the CPU.
 420          */
 421         if (x86_cpuinit.fixup_cpu_id)
 422                 x86_cpuinit.fixup_cpu_id(c, node);
 423
 424         if (!node_online(node)) {
 425                 /*
 426                  * Two possibilities here:
 427                  *
 428                  * - The CPU is missing memory and no node was created.  In
 429                  *   that case try picking one from a nearby CPU.
 430                  *
 431                  * - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
 432                  *   which the K8 northbridge parsing fills in.  Assume
 433                  *   they are all increased by a constant offset, but in
 434                  *   the same order as the HT nodeids.  If that doesn't
 435                  *   result in a usable node fall back to the path for the
 436                  *   previous case.
 437                  *
 438                  * This workaround operates directly on the mapping between
 439                  * APIC ID and NUMA node, assuming certain relationship
 440                  * between APIC ID, HT node ID and NUMA topology.  As going
 441                  * through CPU mapping may alter the outcome, directly
 442                  * access __apicid_to_node[].
 443                  */
 444                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 445
 446                 if (__apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 447                         node = __apicid_to_node[ht_nodeid];
 448                 /* Pick a nearby node */
 449                 if (!node_online(node))
 450                         node = nearby_node(apicid);
 451         }
 452         numa_set_node(cpu, node);
 453 #endif
 454 }
 455
 456 static void early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 457 {
 458 #ifdef CONFIG_SMP
 459         unsigned bits, ecx;
 460
 461         /* Multi core CPU? */
 462         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 463                 return;
 464
 465         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 466
 467         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 468
 469         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 470         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 471
 472         /* Otherwise recompute */
 473         if (bits == 0) {
 474                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 475                         bits++;
 476         }
 477
 478         c->x86_coreid_bits = bits;
 479 #endif
 480 }
 481
 482 static void bsp_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 483 {
 484
 485 #ifdef CONFIG_X86_64
 486         if (c->x86 >= 0xf) {
 487                 unsigned long long tseg;
 488
 489                 /*
 490                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
 491                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
 492                  * benefit in doing so.
 493                  */
 494                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg)) {
 495                         unsigned long pfn = tseg >> PAGE_SHIFT;
 496
 497                         pr_debug("tseg: %010llx\n", tseg);
 498                         if (pfn_range_is_mapped(pfn, pfn + 1))
 499                                 set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
 500                 }
 501         }
 502 #endif
 503
 504         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC)) {
 505
 506                 if (c->x86 > 0x10 ||
 507                     (c->x86 == 0x10 && c->x86_model >= 0x2)) {
 508                         u64 val;
 509
 510                         rdmsrl(MSR_K7_HWCR, val);
 511                         if (!(val & BIT(24)))
 512                                 pr_warn(FW_BUG "TSC doesn't count with P0 frequency!\n");
 513                 }
 514         }
 515
 516         if (c->x86 == 0x15) {
 517                 unsigned long upperbit;
 518                 u32 cpuid, assoc;
 519
 520                 cpuid    = cpuid_edx(0x80000005);
 521                 assoc    = cpuid >> 16 & 0xff;
 522                 upperbit = ((cpuid >> 24) << 10) / assoc;
 523
 524                 va_align.mask     = (upperbit - 1) & PAGE_MASK;
 525                 va_align.flags    = ALIGN_VA_32 | ALIGN_VA_64;
 526
 527                 /* A random value per boot for bit slice [12:upper_bit) */
 528                 va_align.bits = get_random_int() & va_align.mask;
 529         }
 530
 531         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAITX))
 532                 use_mwaitx_delay();
 533
 534         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 535                 u32 ecx;
 536
 537                 ecx = cpuid_ecx(0x8000001e);
 538                 nodes_per_socket = ((ecx >> 8) & 7) + 1;
 539         } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 540                 u64 value;
 541
 542                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 543                 nodes_per_socket = ((value >> 3) & 7) + 1;
 544         }
 545 }
 546
 547 static void early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 548 {
 549         early_init_amd_mc(c);
 550
 551         /*
 552          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
 553          * with P/T states and does not stop in deep C-states
 554          */
 555         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
 556                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 557                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
 558                 if (check_tsc_unstable())
 559                         clear_sched_clock_stable();
 560         } else {
 561                 clear_sched_clock_stable();
 562         }
 563
 564         /* Bit 12 of 8000_0007 edx is accumulated power mechanism. */
 565         if (c->x86_power & BIT(12))
 566                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ACC_POWER);
 567
 568 #ifdef CONFIG_X86_64
 569         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
 570 #else
 571         /*  Set MTRR capability flag if appropriate */
 572         if (c->x86 == 5)
 573                 if (c->x86_model == 13 || c->x86_model == 9 ||
 574                     (c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 8))
 575                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K6_MTRR);
 576 #endif
 577 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
 578         /*
 579          * ApicID can always be treated as an 8-bit value for AMD APIC versions
 580          * >= 0x10, but even old K8s came out of reset with version 0x10. So, we
 581          * can safely set X86_FEATURE_EXTD_APICID unconditionally for families
 582          * after 16h.
 583          */
 584         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
 585                 if (c->x86 > 0x16)
 586                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 587                 else if (c->x86 >= 0xf) {
 588                         /* check CPU config space for extended APIC ID */
 589                         unsigned int val;
 590
 591                         val = read_pci_config(0, 24, 0, 0x68);
 592                         if ((val >> 17 & 0x3) == 0x3)
 593                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 594                 }
 595         }
 596 #endif
 597
 598         /*
 599          * This is only needed to tell the kernel whether to use VMCALL
 600          * and VMMCALL.  VMMCALL is never executed except under virt, so
 601          * we can set it unconditionally.
 602          */
 603         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VMMCALL);
 604
 605         /* F16h erratum 793, CVE-2013-6885 */
 606         if (c->x86 == 0x16 && c->x86_model <= 0xf)
 607                 msr_set_bit(MSR_AMD64_LS_CFG, 15);
 608
 609         /*
 610          * Check whether the machine is affected by erratum 400. This is
 611          * used to select the proper idle routine and to enable the check
 612          * whether the machine is affected in arch_post_acpi_init(), which
 613          * sets the X86_BUG_AMD_APIC_C1E bug depending on the MSR check.
 614          */
 615         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_400))
 616                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_E400);
 617 }
 618
 619 static void init_amd_k8(struct cpuinfo_x86 *c)
 620 {
 621         u32 level;
 622         u64 value;
 623
 624         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
 625         level = cpuid_eax(1);
 626         if ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) || level >= 0x0f58)
 627                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 628
 629         /*
 630          * Some BIOSes incorrectly force this feature, but only K8 revision D
 631          * (model = 0x14) and later actually support it.
 632          * (AMD Erratum #110, docId: 25759).
 633          */
 634         if (c->x86_model < 0x14 && cpu_has(c, X86_FEATURE_LAHF_LM)) {
 635                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LAHF_LM);
 636                 if (!rdmsrl_amd_safe(0xc001100d, &value)) {
 637                         value &= ~BIT_64(32);
 638                         wrmsrl_amd_safe(0xc001100d, value);
 639                 }
 640         }
 641
 642         if (!c->x86_model_id[0])
 643                 strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
 644
 645 #ifdef CONFIG_SMP
 646         /*
 647          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
 648          * bit 6 of msr C001_0015
 649          *
 650          * Errata 63 for SH-B3 steppings
 651          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
 652          */
 653         msr_set_bit(MSR_K7_HWCR, 6);
 654 #endif
 655         set_cpu_bug(c, X86_BUG_SWAPGS_FENCE);
 656 }
 657
 658 static void init_amd_gh(struct cpuinfo_x86 *c)
 659 {
 660 #ifdef CONFIG_X86_64
 661         /* do this for boot cpu */
 662         if (c == &boot_cpu_data)
 663                 check_enable_amd_mmconf_dmi();
 664
 665         fam10h_check_enable_mmcfg();
 666 #endif
 667
 668         /*
 669          * Disable GART TLB Walk Errors on Fam10h. We do this here because this
 670          * is always needed when GART is enabled, even in a kernel which has no
 671          * MCE support built in. BIOS should disable GartTlbWlk Errors already.
 672          * If it doesn't, we do it here as suggested by the BKDG.
 673          *
 674          * Fixes: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=33012
 675          */
 676         msr_set_bit(MSR_AMD64_MCx_MASK(4), 10);
 677
 678         /*
 679          * On family 10h BIOS may not have properly enabled WC+ support, causing
 680          * it to be converted to CD memtype. This may result in performance
 681          * degradation for certain nested-paging guests. Prevent this conversion
 682          * by clearing bit 24 in MSR_AMD64_BU_CFG2.
 683          *
 684          * NOTE: we want to use the _safe accessors so as not to #GP kvm
 685          * guests on older kvm hosts.
 686          */
 687         msr_clear_bit(MSR_AMD64_BU_CFG2, 24);
 688
 689         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_383))
 690                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_TLB_MMATCH);
 691 }
 692
 693 #define MSR_AMD64_DE_CFG        0xC0011029
 694
 695 static void init_amd_ln(struct cpuinfo_x86 *c)
 696 {
 697         /*
 698          * Apply erratum 665 fix unconditionally so machines without a BIOS
 699          * fix work.
 700          */
 701         msr_set_bit(MSR_AMD64_DE_CFG, 31);
 702 }
 703
 704 static void init_amd_bd(struct cpuinfo_x86 *c)
 705 {
 706         u64 value;
 707
 708         /* re-enable TopologyExtensions if switched off by BIOS */
 709         if ((c->x86_model >= 0x10) && (c->x86_model <= 0x6f) &&
 710             !cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 711
 712                 if (msr_set_bit(0xc0011005, 54) > 0) {
 713                         rdmsrl(0xc0011005, value);
 714                         if (value & BIT_64(54)) {
 715                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TOPOEXT);
 716                                 pr_info_once(FW_INFO "CPU: Re-enabling disabled Topology Extensions Support.\n");
 717                         }
 718                 }
 719         }
 720
 721         /*
 722          * The way access filter has a performance penalty on some workloads.
 723          * Disable it on the affected CPUs.
 724          */
 725         if ((c->x86_model >= 0x02) && (c->x86_model < 0x20)) {
 726                 if (!rdmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, &value) && !(value & 0x1E)) {
 727                         value |= 0x1E;
 728                         wrmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, value);
 729                 }
 730         }
 731 }
 732
 733 static void init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 734 {
 735         u32 dummy;
 736
 737         early_init_amd(c);
 738
 739         /*
 740          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 741          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
 742          */
 743         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 744
 745         if (c->x86 >= 0x10)
 746                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 747
 748         /* get apicid instead of initial apic id from cpuid */
 749         c->apicid = hard_smp_processor_id();
 750
 751         /* K6s reports MCEs but don't actually have all the MSRs */
 752         if (c->x86 < 6)
 753                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MCE);
 754
 755         switch (c->x86) {
 756         case 4:    init_amd_k5(c); break;
 757         case 5:    init_amd_k6(c); break;
 758         case 6:    init_amd_k7(c); break;
 759         case 0xf:  init_amd_k8(c); break;
 760         case 0x10: init_amd_gh(c); break;
 761         case 0x12: init_amd_ln(c); break;
 762         case 0x15: init_amd_bd(c); break;
 763         }
 764
 765         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
 766         if (c->x86 >= 6)
 767                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_FXSAVE_LEAK);
 768
 769         cpu_detect_cache_sizes(c);
 770
 771         /* Multi core CPU? */
 772         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 773                 amd_detect_cmp(c);
 774                 srat_detect_node(c);
 775         }
 776
 777 #ifdef CONFIG_X86_32
 778         detect_ht(c);
 779 #endif
 780
 781         init_amd_cacheinfo(c);
 782
 783         if (c->x86 >= 0xf)
 784                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 785
 786         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2)) {
 787                 /* MFENCE stops RDTSC speculation */
 788                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
 789         }
 790
 791         /*
 792          * Family 0x12 and above processors have APIC timer
 793          * running in deep C states.
 794          */
 795         if (c->x86 > 0x11)
 796                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARAT);
 797
 798         rdmsr_safe(MSR_AMD64_PATCH_LEVEL, &c->microcode, &dummy);
 799
 800         /* 3DNow or LM implies PREFETCHW */
 801         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH))
 802                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOW) || cpu_has(c, X86_FEATURE_LM))
 803                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH);
 804
 805         /* AMD CPUs don't reset SS attributes on SYSRET */
 806         set_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
 807 }
 808
 809 #ifdef CONFIG_X86_32
 810 static unsigned int amd_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
 811 {
 812         /* AMD errata T13 (order #21922) */
 813         if ((c->x86 == 6)) {
 814                 /* Duron Rev A0 */
 815                 if (c->x86_model == 3 && c->x86_mask == 0)
 816                         size = 64;
 817                 /* Tbird rev A1/A2 */
 818                 if (c->x86_model == 4 &&
 819                         (c->x86_mask == 0 || c->x86_mask == 1))
 820                         size = 256;
 821         }
 822         return size;
 823 }
 824 #endif
 825
 826 static void cpu_detect_tlb_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 827 {
 828         u32 ebx, eax, ecx, edx;
 829         u16 mask = 0xfff;
 830
 831         if (c->x86 < 0xf)
 832                 return;
 833
 834         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000006)
 835                 return;
 836
 837         cpuid(0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 838
 839         tlb_lld_4k[ENTRIES] = (ebx >> 16) & mask;
 840         tlb_lli_4k[ENTRIES] = ebx & mask;
 841
 842         /*
 843          * K8 doesn't have 2M/4M entries in the L2 TLB so read out the L1 TLB
 844          * characteristics from the CPUID function 0x80000005 instead.
 845          */
 846         if (c->x86 == 0xf) {
 847                 cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 848                 mask = 0xff;
 849         }
 850
 851         /* Handle DTLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 852         if (!((eax >> 16) & mask))
 853                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (cpuid_eax(0x80000005) >> 16) & 0xff;
 854         else
 855                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (eax >> 16) & mask;
 856
 857         /* a 4M entry uses two 2M entries */
 858         tlb_lld_4m[ENTRIES] = tlb_lld_2m[ENTRIES] >> 1;
 859
 860         /* Handle ITLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 861         if (!(eax & mask)) {
 862                 /* Erratum 658 */
 863                 if (c->x86 == 0x15 && c->x86_model <= 0x1f) {
 864                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = 1024;
 865                 } else {
 866                         cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 867                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & 0xff;
 868                 }
 869         } else
 870                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & mask;
 871
 872         tlb_lli_4m[ENTRIES] = tlb_lli_2m[ENTRIES] >> 1;
 873 }
 874
 875 static const struct cpu_dev amd_cpu_dev = {
 876         .c_vendor       = "AMD",
 877         .c_ident        = { "AuthenticAMD" },
 878 #ifdef CONFIG_X86_32
 879         .legacy_models = {
 880                 { .family = 4, .model_names =
 881                   {
 882                           [3] = "486 DX/2",
 883                           [7] = "486 DX/2-WB",
 884                           [8] = "486 DX/4",
 885                           [9] = "486 DX/4-WB",
 886                           [14] = "Am5x86-WT",
 887                           [15] = "Am5x86-WB"
 888                   }
 889                 },
 890         },
 891         .legacy_cache_size = amd_size_cache,
 892 #endif
 893         .c_early_init   = early_init_amd,
 894         .c_detect_tlb   = cpu_detect_tlb_amd,
 895         .c_bsp_init     = bsp_init_amd,
 896         .c_init         = init_amd,
 897         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_AMD,
 898 };
 899
 900 cpu_dev_register(amd_cpu_dev);
 901
 902 /*
 903  * AMD errata checking
 904  *
 905  * Errata are defined as arrays of ints using the AMD_LEGACY_ERRATUM() or
 906  * AMD_OSVW_ERRATUM() macros. The latter is intended for newer errata that
 907  * have an OSVW id assigned, which it takes as first argument. Both take a
 908  * variable number of family-specific model-stepping ranges created by
 909  * AMD_MODEL_RANGE().
 910  *
 911  * Example:
 912  *
 913  * const int amd_erratum_319[] =
 914  *      AMD_LEGACY_ERRATUM(AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0x4, 0x2),
 915  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x8, 0x0, 0x8, 0x0),
 916  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x9, 0x0, 0x9, 0x0));
 917  */
 918
 919 #define AMD_LEGACY_ERRATUM(...)         { -1, __VA_ARGS__, 0 }
 920 #define AMD_OSVW_ERRATUM(osvw_id, ...)  { osvw_id, __VA_ARGS__, 0 }
 921 #define AMD_MODEL_RANGE(f, m_start, s_start, m_end, s_end) \
 922         ((f << 24) | (m_start << 16) | (s_start << 12) | (m_end << 4) | (s_end))
 923 #define AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)   (((range) >> 24) & 0xff)
 924 #define AMD_MODEL_RANGE_START(range)    (((range) >> 12) & 0xfff)
 925 #define AMD_MODEL_RANGE_END(range)      ((range) & 0xfff)
 926
 927 static const int amd_erratum_400[] =
 928         AMD_OSVW_ERRATUM(1, AMD_MODEL_RANGE(0xf, 0x41, 0x2, 0xff, 0xf),
 929                             AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0xff, 0xf));
 930
 931 static const int amd_erratum_383[] =
 932         AMD_OSVW_ERRATUM(3, AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0, 0, 0xff, 0xf));
 933
 934
 935 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum)
 936 {
 937         int osvw_id = *erratum++;
 938         u32 range;
 939         u32 ms;
 940
 941         if (osvw_id >= 0 && osvw_id < 65536 &&
 942             cpu_has(cpu, X86_FEATURE_OSVW)) {
 943                 u64 osvw_len;
 944
 945                 rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_ID_LENGTH, osvw_len);
 946                 if (osvw_id < osvw_len) {
 947                         u64 osvw_bits;
 948
 949                         rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_STATUS + (osvw_id >> 6),
 950                             osvw_bits);
 951                         return osvw_bits & (1ULL << (osvw_id & 0x3f));
 952                 }
 953         }
 954
 955         /* OSVW unavailable or ID unknown, match family-model-stepping range */
 956         ms = (cpu->x86_model << 4) | cpu->x86_mask;
 957         while ((range = *erratum++))
 958                 if ((cpu->x86 == AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)) &&
 959                     (ms >= AMD_MODEL_RANGE_START(range)) &&
 960                     (ms <= AMD_MODEL_RANGE_END(range)))
 961                         return true;
 962
 963         return false;
 964 }
 965
 966 void set_dr_addr_mask(unsigned long mask, int dr)
 967 {
 968         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_BPEXT))
 969                 return;
 970
 971         switch (dr) {
 972         case 0:
 973                 wrmsr(MSR_F16H_DR0_ADDR_MASK, mask, 0);
 974                 break;
 975         case 1:
 976         case 2:
 977         case 3:
 978                 wrmsr(MSR_F16H_DR1_ADDR_MASK - 1 + dr, mask, 0);
 979                 break;
 980         default:
 981                 break;
 982         }
 983 }