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/sched/clock.h>
   9 #include <linux/random.h>
  10 #include <asm/processor.h>
  11 #include <asm/apic.h>
  12 #include <asm/cpu.h>
  13 #include <asm/smp.h>
  14 #include <asm/pci-direct.h>
  15 #include <asm/delay.h>
  16
  17 #ifdef CONFIG_X86_64
  18 # include <asm/mmconfig.h>
  19 # include <asm/set_memory.h>
  20 #endif
  21
  22 #include "cpu.h"
  23
  24 static const int amd_erratum_383[];
  25 static const int amd_erratum_400[];
  26 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum);
  27
  28 /*
  29  * nodes_per_socket: Stores the number of nodes per socket.
  30  * Refer to Fam15h Models 00-0fh BKDG - CPUID Fn8000_001E_ECX
  31  * Node Identifiers[10:8]
  32  */
  33 static u32 nodes_per_socket = 1;
  34
  35 static inline int rdmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long *p)
  36 {
  37         u32 gprs[8] = { 0 };
  38         int err;
  39
  40         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
  41                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
  42
  43         gprs[1] = msr;
  44         gprs[7] = 0x9c5a203a;
  45
  46         err = rdmsr_safe_regs(gprs);
  47
  48         *p = gprs[0] | ((u64)gprs[2] << 32);
  49
  50         return err;
  51 }
  52
  53 static inline int wrmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long val)
  54 {
  55         u32 gprs[8] = { 0 };
  56
  57         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
  58                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
  59
  60         gprs[0] = (u32)val;
  61         gprs[1] = msr;
  62         gprs[2] = val >> 32;
  63         gprs[7] = 0x9c5a203a;
  64
  65         return wrmsr_safe_regs(gprs);
  66 }
  67
  68 /*
  69  *      B step AMD K6 before B 9730xxxx have hardware bugs that can cause
  70  *      misexecution of code under Linux. Owners of such processors should
  71  *      contact AMD for precise details and a CPU swap.
  72  *
  73  *      See     http://www.multimania.com/poulot/k6bug.html
  74  *      and     section 2.6.2 of "AMD-K6 Processor Revision Guide - Model 6"
  75  *              (Publication # 21266  Issue Date: August 1998)
  76  *
  77  *      The following test is erm.. interesting. AMD neglected to up
  78  *      the chip setting when fixing the bug but they also tweaked some
  79  *      performance at the same time..
  80  */
  81
  82 extern __visible void vide(void);
  83 __asm__(".globl vide\n"
  84         ".type vide, @function\n"
  85         ".align 4\n"
  86         "vide: ret\n");
  87
  88 static void init_amd_k5(struct cpuinfo_x86 *c)
  89 {
  90 #ifdef CONFIG_X86_32
  91 /*
  92  * General Systems BIOSen alias the cpu frequency registers
  93  * of the Elan at 0x000df000. Unfortunately, one of the Linux
  94  * drivers subsequently pokes it, and changes the CPU speed.
  95  * Workaround : Remove the unneeded alias.
  96  */
  97 #define CBAR            (0xfffc) /* Configuration Base Address  (32-bit) */
  98 #define CBAR_ENB        (0x80000000)
  99 #define CBAR_KEY        (0X000000CB)
 100         if (c->x86_model == 9 || c->x86_model == 10) {
 101                 if (inl(CBAR) & CBAR_ENB)
 102                         outl(0 | CBAR_KEY, CBAR);
 103         }
 104 #endif
 105 }
 106
 107 static void init_amd_k6(struct cpuinfo_x86 *c)
 108 {
 109 #ifdef CONFIG_X86_32
 110         u32 l, h;
 111         int mbytes = get_num_physpages() >> (20-PAGE_SHIFT);
 112
 113         if (c->x86_model < 6) {
 114                 /* Based on AMD doc 20734R - June 2000 */
 115                 if (c->x86_model == 0) {
 116                         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_APIC);
 117                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PGE);
 118                 }
 119                 return;
 120         }
 121
 122         if (c->x86_model == 6 && c->x86_mask == 1) {
 123                 const int K6_BUG_LOOP = 1000000;
 124                 int n;
 125                 void (*f_vide)(void);
 126                 u64 d, d2;
 127
 128                 pr_info("AMD K6 stepping B detected - ");
 129
 130                 /*
 131                  * It looks like AMD fixed the 2.6.2 bug and improved indirect
 132                  * calls at the same time.
 133                  */
 134
 135                 n = K6_BUG_LOOP;
 136                 f_vide = vide;
 137                 OPTIMIZER_HIDE_VAR(f_vide);
 138                 d = rdtsc();
 139                 while (n--)
 140                         f_vide();
 141                 d2 = rdtsc();
 142                 d = d2-d;
 143
 144                 if (d > 20*K6_BUG_LOOP)
 145                         pr_cont("system stability may be impaired when more than 32 MB are used.\n");
 146                 else
 147                         pr_cont("probably OK (after B9730xxxx).\n");
 148         }
 149
 150         /* K6 with old style WHCR */
 151         if (c->x86_model < 8 ||
 152            (c->x86_model == 8 && c->x86_mask < 8)) {
 153                 /* We can only write allocate on the low 508Mb */
 154                 if (mbytes > 508)
 155                         mbytes = 508;
 156
 157                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 158                 if ((l&0x0000FFFF) == 0) {
 159                         unsigned long flags;
 160                         l = (1<<0)|((mbytes/4)<<1);
 161                         local_irq_save(flags);
 162                         wbinvd();
 163                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 164                         local_irq_restore(flags);
 165                         pr_info("Enabling old style K6 write allocation for %d Mb\n",
 166                                 mbytes);
 167                 }
 168                 return;
 169         }
 170
 171         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask > 7) ||
 172              c->x86_model == 9 || c->x86_model == 13) {
 173                 /* The more serious chips .. */
 174
 175                 if (mbytes > 4092)
 176                         mbytes = 4092;
 177
 178                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 179                 if ((l&0xFFFF0000) == 0) {
 180                         unsigned long flags;
 181                         l = ((mbytes>>2)<<22)|(1<<16);
 182                         local_irq_save(flags);
 183                         wbinvd();
 184                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 185                         local_irq_restore(flags);
 186                         pr_info("Enabling new style K6 write allocation for %d Mb\n",
 187                                 mbytes);
 188                 }
 189
 190                 return;
 191         }
 192
 193         if (c->x86_model == 10) {
 194                 /* AMD Geode LX is model 10 */
 195                 /* placeholder for any needed mods */
 196                 return;
 197         }
 198 #endif
 199 }
 200
 201 static void init_amd_k7(struct cpuinfo_x86 *c)
 202 {
 203 #ifdef CONFIG_X86_32
 204         u32 l, h;
 205
 206         /*
 207          * Bit 15 of Athlon specific MSR 15, needs to be 0
 208          * to enable SSE on Palomino/Morgan/Barton CPU's.
 209          * If the BIOS didn't enable it already, enable it here.
 210          */
 211         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model <= 10) {
 212                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM)) {
 213                         pr_info("Enabling disabled K7/SSE Support.\n");
 214                         msr_clear_bit(MSR_K7_HWCR, 15);
 215                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XMM);
 216                 }
 217         }
 218
 219         /*
 220          * It's been determined by AMD that Athlons since model 8 stepping 1
 221          * are more robust with CLK_CTL set to 200xxxxx instead of 600xxxxx
 222          * As per AMD technical note 27212 0.2
 223          */
 224         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 1) || (c->x86_model > 8)) {
 225                 rdmsr(MSR_K7_CLK_CTL, l, h);
 226                 if ((l & 0xfff00000) != 0x20000000) {
 227                         pr_info("CPU: CLK_CTL MSR was %x. Reprogramming to %x\n",
 228                                 l, ((l & 0x000fffff)|0x20000000));
 229                         wrmsr(MSR_K7_CLK_CTL, (l & 0x000fffff)|0x20000000, h);
 230                 }
 231         }
 232
 233         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K7);
 234
 235         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
 236         if (!c->cpu_index)
 237                 return;
 238
 239         /*
 240          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
 241          * but they are not certified as MP capable.
 242          */
 243         /* Athlon 660/661 is valid. */
 244         if ((c->x86_model == 6) && ((c->x86_mask == 0) ||
 245             (c->x86_mask == 1)))
 246                 return;
 247
 248         /* Duron 670 is valid */
 249         if ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask == 0))
 250                 return;
 251
 252         /*
 253          * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability
 254          * bit. It's worth noting that the A5 stepping (662) of some
 255          * Athlon XP's have the MP bit set.
 256          * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for
 257          * more.
 258          */
 259         if (((c->x86_model == 6) && (c->x86_mask >= 2)) ||
 260             ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask >= 1)) ||
 261              (c->x86_model > 7))
 262                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MP))
 263                         return;
 264
 265         /* If we get here, not a certified SMP capable AMD system. */
 266
 267         /*
 268          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
 269          * approved Athlon
 270          */
 271         WARN_ONCE(1, "WARNING: This combination of AMD"
 272                 " processors is not suitable for SMP.\n");
 273         add_taint(TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
 274 #endif
 275 }
 276
 277 #ifdef CONFIG_NUMA
 278 /*
 279  * To workaround broken NUMA config.  Read the comment in
 280  * srat_detect_node().
 281  */
 282 static int nearby_node(int apicid)
 283 {
 284         int i, node;
 285
 286         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
 287                 node = __apicid_to_node[i];
 288                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 289                         return node;
 290         }
 291         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
 292                 node = __apicid_to_node[i];
 293                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 294                         return node;
 295         }
 296         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
 297 }
 298 #endif
 299
 300 /*
 301  * Fixup core topology information for
 302  * (1) AMD multi-node processors
 303  *     Assumption: Number of cores in each internal node is the same.
 304  * (2) AMD processors supporting compute units
 305  */
 306 #ifdef CONFIG_SMP
 307 static void amd_get_topology(struct cpuinfo_x86 *c)
 308 {
 309         u8 node_id;
 310         int cpu = smp_processor_id();
 311
 312         /* get information required for multi-node processors */
 313         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 314                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
 315
 316                 cpuid(0x8000001e, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 317
 318                 node_id  = ecx & 0xff;
 319                 smp_num_siblings = ((ebx >> 8) & 0xff) + 1;
 320
 321                 if (c->x86 == 0x15)
 322                         c->cu_id = ebx & 0xff;
 323
 324                 if (c->x86 >= 0x17) {
 325                         c->cpu_core_id = ebx & 0xff;
 326
 327                         if (smp_num_siblings > 1)
 328                                 c->x86_max_cores /= smp_num_siblings;
 329                 }
 330
 331                 /*
 332                  * We may have multiple LLCs if L3 caches exist, so check if we
 333                  * have an L3 cache by looking at the L3 cache CPUID leaf.
 334                  */
 335                 if (cpuid_edx(0x80000006)) {
 336                         if (c->x86 == 0x17) {
 337                                 /*
 338                                  * LLC is at the core complex level.
 339                                  * Core complex id is ApicId[3].
 340                                  */
 341                                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->apicid >> 3;
 342                         } else {
 343                                 /* LLC is at the node level. */
 344                                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = node_id;
 345                         }
 346                 }
 347         } else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 348                 u64 value;
 349
 350                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 351                 node_id = value & 7;
 352
 353                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = node_id;
 354         } else
 355                 return;
 356
 357         /* fixup multi-node processor information */
 358         if (nodes_per_socket > 1) {
 359                 u32 cus_per_node;
 360
 361                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_AMD_DCM);
 362                 cus_per_node = c->x86_max_cores / nodes_per_socket;
 363
 364                 /* core id has to be in the [0 .. cores_per_node - 1] range */
 365                 c->cpu_core_id %= cus_per_node;
 366         }
 367 }
 368 #endif
 369
 370 /*
 371  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distinguish the cores.
 372  * Assumes number of cores is a power of two.
 373  */
 374 static void amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 375 {
 376 #ifdef CONFIG_SMP
 377         unsigned bits;
 378         int cpu = smp_processor_id();
 379
 380         bits = c->x86_coreid_bits;
 381         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 382         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 383         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 384         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 385         /* use socket ID also for last level cache */
 386         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->phys_proc_id;
 387         amd_get_topology(c);
 388 #endif
 389 }
 390
 391 u16 amd_get_nb_id(int cpu)
 392 {
 393         u16 id = 0;
 394 #ifdef CONFIG_SMP
 395         id = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 396 #endif
 397         return id;
 398 }
 399 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nb_id);
 400
 401 u32 amd_get_nodes_per_socket(void)
 402 {
 403         return nodes_per_socket;
 404 }
 405 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nodes_per_socket);
 406
 407 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
 408 {
 409 #ifdef CONFIG_NUMA
 410         int cpu = smp_processor_id();
 411         int node;
 412         unsigned apicid = c->apicid;
 413
 414         node = numa_cpu_node(cpu);
 415         if (node == NUMA_NO_NODE)
 416                 node = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 417
 418         /*
 419          * On multi-fabric platform (e.g. Numascale NumaChip) a
 420          * platform-specific handler needs to be called to fixup some
 421          * IDs of the CPU.
 422          */
 423         if (x86_cpuinit.fixup_cpu_id)
 424                 x86_cpuinit.fixup_cpu_id(c, node);
 425
 426         if (!node_online(node)) {
 427                 /*
 428                  * Two possibilities here:
 429                  *
 430                  * - The CPU is missing memory and no node was created.  In
 431                  *   that case try picking one from a nearby CPU.
 432                  *
 433                  * - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
 434                  *   which the K8 northbridge parsing fills in.  Assume
 435                  *   they are all increased by a constant offset, but in
 436                  *   the same order as the HT nodeids.  If that doesn't
 437                  *   result in a usable node fall back to the path for the
 438                  *   previous case.
 439                  *
 440                  * This workaround operates directly on the mapping between
 441                  * APIC ID and NUMA node, assuming certain relationship
 442                  * between APIC ID, HT node ID and NUMA topology.  As going
 443                  * through CPU mapping may alter the outcome, directly
 444                  * access __apicid_to_node[].
 445                  */
 446                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 447
 448                 if (__apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 449                         node = __apicid_to_node[ht_nodeid];
 450                 /* Pick a nearby node */
 451                 if (!node_online(node))
 452                         node = nearby_node(apicid);
 453         }
 454         numa_set_node(cpu, node);
 455 #endif
 456 }
 457
 458 static void early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 459 {
 460 #ifdef CONFIG_SMP
 461         unsigned bits, ecx;
 462
 463         /* Multi core CPU? */
 464         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 465                 return;
 466
 467         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 468
 469         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 470
 471         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 472         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 473
 474         /* Otherwise recompute */
 475         if (bits == 0) {
 476                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 477                         bits++;
 478         }
 479
 480         c->x86_coreid_bits = bits;
 481 #endif
 482 }
 483
 484 static void bsp_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 485 {
 486
 487 #ifdef CONFIG_X86_64
 488         if (c->x86 >= 0xf) {
 489                 unsigned long long tseg;
 490
 491                 /*
 492                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
 493                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
 494                  * benefit in doing so.
 495                  */
 496                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg)) {
 497                         unsigned long pfn = tseg >> PAGE_SHIFT;
 498
 499                         pr_debug("tseg: %010llx\n", tseg);
 500                         if (pfn_range_is_mapped(pfn, pfn + 1))
 501                                 set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
 502                 }
 503         }
 504 #endif
 505
 506         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC)) {
 507
 508                 if (c->x86 > 0x10 ||
 509                     (c->x86 == 0x10 && c->x86_model >= 0x2)) {
 510                         u64 val;
 511
 512                         rdmsrl(MSR_K7_HWCR, val);
 513                         if (!(val & BIT(24)))
 514                                 pr_warn(FW_BUG "TSC doesn't count with P0 frequency!\n");
 515                 }
 516         }
 517
 518         if (c->x86 == 0x15) {
 519                 unsigned long upperbit;
 520                 u32 cpuid, assoc;
 521
 522                 cpuid    = cpuid_edx(0x80000005);
 523                 assoc    = cpuid >> 16 & 0xff;
 524                 upperbit = ((cpuid >> 24) << 10) / assoc;
 525
 526                 va_align.mask     = (upperbit - 1) & PAGE_MASK;
 527                 va_align.flags    = ALIGN_VA_32 | ALIGN_VA_64;
 528
 529                 /* A random value per boot for bit slice [12:upper_bit) */
 530                 va_align.bits = get_random_int() & va_align.mask;
 531         }
 532
 533         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAITX))
 534                 use_mwaitx_delay();
 535
 536         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 537                 u32 ecx;
 538
 539                 ecx = cpuid_ecx(0x8000001e);
 540                 nodes_per_socket = ((ecx >> 8) & 7) + 1;
 541         } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 542                 u64 value;
 543
 544                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 545                 nodes_per_socket = ((value >> 3) & 7) + 1;
 546         }
 547 }
 548
 549 static void early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 550 {
 551         early_init_amd_mc(c);
 552
 553         /*
 554          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
 555          * with P/T states and does not stop in deep C-states
 556          */
 557         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
 558                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 559                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
 560         }
 561
 562         /* Bit 12 of 8000_0007 edx is accumulated power mechanism. */
 563         if (c->x86_power & BIT(12))
 564                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ACC_POWER);
 565
 566 #ifdef CONFIG_X86_64
 567         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
 568 #else
 569         /*  Set MTRR capability flag if appropriate */
 570         if (c->x86 == 5)
 571                 if (c->x86_model == 13 || c->x86_model == 9 ||
 572                     (c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 8))
 573                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K6_MTRR);
 574 #endif
 575 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
 576         /*
 577          * ApicID can always be treated as an 8-bit value for AMD APIC versions
 578          * >= 0x10, but even old K8s came out of reset with version 0x10. So, we
 579          * can safely set X86_FEATURE_EXTD_APICID unconditionally for families
 580          * after 16h.
 581          */
 582         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
 583                 if (c->x86 > 0x16)
 584                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 585                 else if (c->x86 >= 0xf) {
 586                         /* check CPU config space for extended APIC ID */
 587                         unsigned int val;
 588
 589                         val = read_pci_config(0, 24, 0, 0x68);
 590                         if ((val >> 17 & 0x3) == 0x3)
 591                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 592                 }
 593         }
 594 #endif
 595
 596         /*
 597          * This is only needed to tell the kernel whether to use VMCALL
 598          * and VMMCALL.  VMMCALL is never executed except under virt, so
 599          * we can set it unconditionally.
 600          */
 601         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VMMCALL);
 602
 603         /* F16h erratum 793, CVE-2013-6885 */
 604         if (c->x86 == 0x16 && c->x86_model <= 0xf)
 605                 msr_set_bit(MSR_AMD64_LS_CFG, 15);
 606
 607         /*
 608          * Check whether the machine is affected by erratum 400. This is
 609          * used to select the proper idle routine and to enable the check
 610          * whether the machine is affected in arch_post_acpi_init(), which
 611          * sets the X86_BUG_AMD_APIC_C1E bug depending on the MSR check.
 612          */
 613         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_400))
 614                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_E400);
 615 }
 616
 617 static void init_amd_k8(struct cpuinfo_x86 *c)
 618 {
 619         u32 level;
 620         u64 value;
 621
 622         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
 623         level = cpuid_eax(1);
 624         if ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) || level >= 0x0f58)
 625                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 626
 627         /*
 628          * Some BIOSes incorrectly force this feature, but only K8 revision D
 629          * (model = 0x14) and later actually support it.
 630          * (AMD Erratum #110, docId: 25759).
 631          */
 632         if (c->x86_model < 0x14 && cpu_has(c, X86_FEATURE_LAHF_LM)) {
 633                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LAHF_LM);
 634                 if (!rdmsrl_amd_safe(0xc001100d, &value)) {
 635                         value &= ~BIT_64(32);
 636                         wrmsrl_amd_safe(0xc001100d, value);
 637                 }
 638         }
 639
 640         if (!c->x86_model_id[0])
 641                 strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
 642
 643 #ifdef CONFIG_SMP
 644         /*
 645          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
 646          * bit 6 of msr C001_0015
 647          *
 648          * Errata 63 for SH-B3 steppings
 649          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
 650          */
 651         msr_set_bit(MSR_K7_HWCR, 6);
 652 #endif
 653         set_cpu_bug(c, X86_BUG_SWAPGS_FENCE);
 654 }
 655
 656 static void init_amd_gh(struct cpuinfo_x86 *c)
 657 {
 658 #ifdef CONFIG_X86_64
 659         /* do this for boot cpu */
 660         if (c == &boot_cpu_data)
 661                 check_enable_amd_mmconf_dmi();
 662
 663         fam10h_check_enable_mmcfg();
 664 #endif
 665
 666         /*
 667          * Disable GART TLB Walk Errors on Fam10h. We do this here because this
 668          * is always needed when GART is enabled, even in a kernel which has no
 669          * MCE support built in. BIOS should disable GartTlbWlk Errors already.
 670          * If it doesn't, we do it here as suggested by the BKDG.
 671          *
 672          * Fixes: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=33012
 673          */
 674         msr_set_bit(MSR_AMD64_MCx_MASK(4), 10);
 675
 676         /*
 677          * On family 10h BIOS may not have properly enabled WC+ support, causing
 678          * it to be converted to CD memtype. This may result in performance
 679          * degradation for certain nested-paging guests. Prevent this conversion
 680          * by clearing bit 24 in MSR_AMD64_BU_CFG2.
 681          *
 682          * NOTE: we want to use the _safe accessors so as not to #GP kvm
 683          * guests on older kvm hosts.
 684          */
 685         msr_clear_bit(MSR_AMD64_BU_CFG2, 24);
 686
 687         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_383))
 688                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_TLB_MMATCH);
 689 }
 690
 691 #define MSR_AMD64_DE_CFG        0xC0011029
 692
 693 static void init_amd_ln(struct cpuinfo_x86 *c)
 694 {
 695         /*
 696          * Apply erratum 665 fix unconditionally so machines without a BIOS
 697          * fix work.
 698          */
 699         msr_set_bit(MSR_AMD64_DE_CFG, 31);
 700 }
 701
 702 static void init_amd_bd(struct cpuinfo_x86 *c)
 703 {
 704         u64 value;
 705
 706         /* re-enable TopologyExtensions if switched off by BIOS */
 707         if ((c->x86_model >= 0x10) && (c->x86_model <= 0x6f) &&
 708             !cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 709
 710                 if (msr_set_bit(0xc0011005, 54) > 0) {
 711                         rdmsrl(0xc0011005, value);
 712                         if (value & BIT_64(54)) {
 713                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TOPOEXT);
 714                                 pr_info_once(FW_INFO "CPU: Re-enabling disabled Topology Extensions Support.\n");
 715                         }
 716                 }
 717         }
 718
 719         /*
 720          * The way access filter has a performance penalty on some workloads.
 721          * Disable it on the affected CPUs.
 722          */
 723         if ((c->x86_model >= 0x02) && (c->x86_model < 0x20)) {
 724                 if (!rdmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, &value) && !(value & 0x1E)) {
 725                         value |= 0x1E;
 726                         wrmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, value);
 727                 }
 728         }
 729 }
 730
 731 static void init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 732 {
 733         u32 dummy;
 734
 735         early_init_amd(c);
 736
 737         /*
 738          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 739          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
 740          */
 741         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 742
 743         if (c->x86 >= 0x10)
 744                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 745
 746         /* get apicid instead of initial apic id from cpuid */
 747         c->apicid = hard_smp_processor_id();
 748
 749         /* K6s reports MCEs but don't actually have all the MSRs */
 750         if (c->x86 < 6)
 751                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MCE);
 752
 753         switch (c->x86) {
 754         case 4:    init_amd_k5(c); break;
 755         case 5:    init_amd_k6(c); break;
 756         case 6:    init_amd_k7(c); break;
 757         case 0xf:  init_amd_k8(c); break;
 758         case 0x10: init_amd_gh(c); break;
 759         case 0x12: init_amd_ln(c); break;
 760         case 0x15: init_amd_bd(c); break;
 761         }
 762
 763         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
 764         if (c->x86 >= 6)
 765                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_FXSAVE_LEAK);
 766
 767         cpu_detect_cache_sizes(c);
 768
 769         /* Multi core CPU? */
 770         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 771                 amd_detect_cmp(c);
 772                 srat_detect_node(c);
 773         }
 774
 775 #ifdef CONFIG_X86_32
 776         detect_ht(c);
 777 #endif
 778
 779         init_amd_cacheinfo(c);
 780
 781         if (c->x86 >= 0xf)
 782                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 783
 784         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2)) {
 785                 /* MFENCE stops RDTSC speculation */
 786                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
 787         }
 788
 789         /*
 790          * Family 0x12 and above processors have APIC timer
 791          * running in deep C states.
 792          */
 793         if (c->x86 > 0x11)
 794                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARAT);
 795
 796         rdmsr_safe(MSR_AMD64_PATCH_LEVEL, &c->microcode, &dummy);
 797
 798         /* 3DNow or LM implies PREFETCHW */
 799         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH))
 800                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOW) || cpu_has(c, X86_FEATURE_LM))
 801                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH);
 802
 803         /* AMD CPUs don't reset SS attributes on SYSRET, Xen does. */
 804         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XENPV))
 805                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
 806 }
 807
 808 #ifdef CONFIG_X86_32
 809 static unsigned int amd_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
 810 {
 811         /* AMD errata T13 (order #21922) */
 812         if ((c->x86 == 6)) {
 813                 /* Duron Rev A0 */
 814                 if (c->x86_model == 3 && c->x86_mask == 0)
 815                         size = 64;
 816                 /* Tbird rev A1/A2 */
 817                 if (c->x86_model == 4 &&
 818                         (c->x86_mask == 0 || c->x86_mask == 1))
 819                         size = 256;
 820         }
 821         return size;
 822 }
 823 #endif
 824
 825 static void cpu_detect_tlb_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 826 {
 827         u32 ebx, eax, ecx, edx;
 828         u16 mask = 0xfff;
 829
 830         if (c->x86 < 0xf)
 831                 return;
 832
 833         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000006)
 834                 return;
 835
 836         cpuid(0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 837
 838         tlb_lld_4k[ENTRIES] = (ebx >> 16) & mask;
 839         tlb_lli_4k[ENTRIES] = ebx & mask;
 840
 841         /*
 842          * K8 doesn't have 2M/4M entries in the L2 TLB so read out the L1 TLB
 843          * characteristics from the CPUID function 0x80000005 instead.
 844          */
 845         if (c->x86 == 0xf) {
 846                 cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 847                 mask = 0xff;
 848         }
 849
 850         /* Handle DTLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 851         if (!((eax >> 16) & mask))
 852                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (cpuid_eax(0x80000005) >> 16) & 0xff;
 853         else
 854                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (eax >> 16) & mask;
 855
 856         /* a 4M entry uses two 2M entries */
 857         tlb_lld_4m[ENTRIES] = tlb_lld_2m[ENTRIES] >> 1;
 858
 859         /* Handle ITLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 860         if (!(eax & mask)) {
 861                 /* Erratum 658 */
 862                 if (c->x86 == 0x15 && c->x86_model <= 0x1f) {
 863                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = 1024;
 864                 } else {
 865                         cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 866                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & 0xff;
 867                 }
 868         } else
 869                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & mask;
 870
 871         tlb_lli_4m[ENTRIES] = tlb_lli_2m[ENTRIES] >> 1;
 872 }
 873
 874 static const struct cpu_dev amd_cpu_dev = {
 875         .c_vendor       = "AMD",
 876         .c_ident        = { "AuthenticAMD" },
 877 #ifdef CONFIG_X86_32
 878         .legacy_models = {
 879                 { .family = 4, .model_names =
 880                   {
 881                           [3] = "486 DX/2",
 882                           [7] = "486 DX/2-WB",
 883                           [8] = "486 DX/4",
 884                           [9] = "486 DX/4-WB",
 885                           [14] = "Am5x86-WT",
 886                           [15] = "Am5x86-WB"
 887                   }
 888                 },
 889         },
 890         .legacy_cache_size = amd_size_cache,
 891 #endif
 892         .c_early_init   = early_init_amd,
 893         .c_detect_tlb   = cpu_detect_tlb_amd,
 894         .c_bsp_init     = bsp_init_amd,
 895         .c_init         = init_amd,
 896         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_AMD,
 897 };
 898
 899 cpu_dev_register(amd_cpu_dev);
 900
 901 /*
 902  * AMD errata checking
 903  *
 904  * Errata are defined as arrays of ints using the AMD_LEGACY_ERRATUM() or
 905  * AMD_OSVW_ERRATUM() macros. The latter is intended for newer errata that
 906  * have an OSVW id assigned, which it takes as first argument. Both take a
 907  * variable number of family-specific model-stepping ranges created by
 908  * AMD_MODEL_RANGE().
 909  *
 910  * Example:
 911  *
 912  * const int amd_erratum_319[] =
 913  *      AMD_LEGACY_ERRATUM(AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0x4, 0x2),
 914  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x8, 0x0, 0x8, 0x0),
 915  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x9, 0x0, 0x9, 0x0));
 916  */
 917
 918 #define AMD_LEGACY_ERRATUM(...)         { -1, __VA_ARGS__, 0 }
 919 #define AMD_OSVW_ERRATUM(osvw_id, ...)  { osvw_id, __VA_ARGS__, 0 }
 920 #define AMD_MODEL_RANGE(f, m_start, s_start, m_end, s_end) \
 921         ((f << 24) | (m_start << 16) | (s_start << 12) | (m_end << 4) | (s_end))
 922 #define AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)   (((range) >> 24) & 0xff)
 923 #define AMD_MODEL_RANGE_START(range)    (((range) >> 12) & 0xfff)
 924 #define AMD_MODEL_RANGE_END(range)      ((range) & 0xfff)
 925
 926 static const int amd_erratum_400[] =
 927         AMD_OSVW_ERRATUM(1, AMD_MODEL_RANGE(0xf, 0x41, 0x2, 0xff, 0xf),
 928                             AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0xff, 0xf));
 929
 930 static const int amd_erratum_383[] =
 931         AMD_OSVW_ERRATUM(3, AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0, 0, 0xff, 0xf));
 932
 933
 934 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum)
 935 {
 936         int osvw_id = *erratum++;
 937         u32 range;
 938         u32 ms;
 939
 940         if (osvw_id >= 0 && osvw_id < 65536 &&
 941             cpu_has(cpu, X86_FEATURE_OSVW)) {
 942                 u64 osvw_len;
 943
 944                 rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_ID_LENGTH, osvw_len);
 945                 if (osvw_id < osvw_len) {
 946                         u64 osvw_bits;
 947
 948                         rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_STATUS + (osvw_id >> 6),
 949                             osvw_bits);
 950                         return osvw_bits & (1ULL << (osvw_id & 0x3f));
 951                 }
 952         }
 953
 954         /* OSVW unavailable or ID unknown, match family-model-stepping range */
 955         ms = (cpu->x86_model << 4) | cpu->x86_mask;
 956         while ((range = *erratum++))
 957                 if ((cpu->x86 == AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)) &&
 958                     (ms >= AMD_MODEL_RANGE_START(range)) &&
 959                     (ms <= AMD_MODEL_RANGE_END(range)))
 960                         return true;
 961
 962         return false;
 963 }
 964
 965 void set_dr_addr_mask(unsigned long mask, int dr)
 966 {
 967         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_BPEXT))
 968                 return;
 969
 970         switch (dr) {
 971         case 0:
 972                 wrmsr(MSR_F16H_DR0_ADDR_MASK, mask, 0);
 973                 break;
 974         case 1:
 975         case 2:
 976         case 3:
 977                 wrmsr(MSR_F16H_DR1_ADDR_MASK - 1 + dr, mask, 0);
 978                 break;
 979         default:
 980                 break;
 981         }
 982 }