Documentation: embargoed-hardware-issues.rst: Add myself for Power
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / cpu / amd.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 #include <linux/export.h>
3 #include <linux/bitops.h>
4 #include <linux/elf.h>
5 #include <linux/mm.h>
6
7 #include <linux/io.h>
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/sched/clock.h>
10 #include <linux/random.h>
11 #include <linux/topology.h>
12 #include <asm/processor.h>
13 #include <asm/apic.h>
14 #include <asm/cacheinfo.h>
15 #include <asm/cpu.h>
16 #include <asm/spec-ctrl.h>
17 #include <asm/smp.h>
18 #include <asm/numa.h>
19 #include <asm/pci-direct.h>
20 #include <asm/delay.h>
21 #include <asm/debugreg.h>
22 #include <asm/resctrl.h>
23 #include <asm/sev.h>
24
25 #ifdef CONFIG_X86_64
26 # include <asm/mmconfig.h>
27 #endif
28
29 #include "cpu.h"
30
31 static inline int rdmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long *p)
32 {
33         u32 gprs[8] = { 0 };
34         int err;
35
36         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
37                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
38
39         gprs[1] = msr;
40         gprs[7] = 0x9c5a203a;
41
42         err = rdmsr_safe_regs(gprs);
43
44         *p = gprs[0] | ((u64)gprs[2] << 32);
45
46         return err;
47 }
48
49 static inline int wrmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long val)
50 {
51         u32 gprs[8] = { 0 };
52
53         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
54                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
55
56         gprs[0] = (u32)val;
57         gprs[1] = msr;
58         gprs[2] = val >> 32;
59         gprs[7] = 0x9c5a203a;
60
61         return wrmsr_safe_regs(gprs);
62 }
63
64 /*
65  *      B step AMD K6 before B 9730xxxx have hardware bugs that can cause
66  *      misexecution of code under Linux. Owners of such processors should
67  *      contact AMD for precise details and a CPU swap.
68  *
69  *      See     http://www.multimania.com/poulot/k6bug.html
70  *      and     section 2.6.2 of "AMD-K6 Processor Revision Guide - Model 6"
71  *              (Publication # 21266  Issue Date: August 1998)
72  *
73  *      The following test is erm.. interesting. AMD neglected to up
74  *      the chip setting when fixing the bug but they also tweaked some
75  *      performance at the same time..
76  */
77
78 #ifdef CONFIG_X86_32
79 extern __visible void vide(void);
80 __asm__(".text\n"
81         ".globl vide\n"
82         ".type vide, @function\n"
83         ".align 4\n"
84         "vide: ret\n");
85 #endif
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_stepping == 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                 OPTIMIZER_HIDE_VAR(f_vide);
137                 d = rdtsc();
138                 while (n--)
139                         f_vide();
140                 d2 = rdtsc();
141                 d = d2-d;
142
143                 if (d > 20*K6_BUG_LOOP)
144                         pr_cont("system stability may be impaired when more than 32 MB are used.\n");
145                 else
146                         pr_cont("probably OK (after B9730xxxx).\n");
147         }
148
149         /* K6 with old style WHCR */
150         if (c->x86_model < 8 ||
151            (c->x86_model == 8 && c->x86_stepping < 8)) {
152                 /* We can only write allocate on the low 508Mb */
153                 if (mbytes > 508)
154                         mbytes = 508;
155
156                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
157                 if ((l&0x0000FFFF) == 0) {
158                         unsigned long flags;
159                         l = (1<<0)|((mbytes/4)<<1);
160                         local_irq_save(flags);
161                         wbinvd();
162                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
163                         local_irq_restore(flags);
164                         pr_info("Enabling old style K6 write allocation for %d Mb\n",
165                                 mbytes);
166                 }
167                 return;
168         }
169
170         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_stepping > 7) ||
171              c->x86_model == 9 || c->x86_model == 13) {
172                 /* The more serious chips .. */
173
174                 if (mbytes > 4092)
175                         mbytes = 4092;
176
177                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
178                 if ((l&0xFFFF0000) == 0) {
179                         unsigned long flags;
180                         l = ((mbytes>>2)<<22)|(1<<16);
181                         local_irq_save(flags);
182                         wbinvd();
183                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
184                         local_irq_restore(flags);
185                         pr_info("Enabling new style K6 write allocation for %d Mb\n",
186                                 mbytes);
187                 }
188
189                 return;
190         }
191
192         if (c->x86_model == 10) {
193                 /* AMD Geode LX is model 10 */
194                 /* placeholder for any needed mods */
195                 return;
196         }
197 #endif
198 }
199
200 static void init_amd_k7(struct cpuinfo_x86 *c)
201 {
202 #ifdef CONFIG_X86_32
203         u32 l, h;
204
205         /*
206          * Bit 15 of Athlon specific MSR 15, needs to be 0
207          * to enable SSE on Palomino/Morgan/Barton CPU's.
208          * If the BIOS didn't enable it already, enable it here.
209          */
210         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model <= 10) {
211                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM)) {
212                         pr_info("Enabling disabled K7/SSE Support.\n");
213                         msr_clear_bit(MSR_K7_HWCR, 15);
214                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XMM);
215                 }
216         }
217
218         /*
219          * It's been determined by AMD that Athlons since model 8 stepping 1
220          * are more robust with CLK_CTL set to 200xxxxx instead of 600xxxxx
221          * As per AMD technical note 27212 0.2
222          */
223         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_stepping >= 1) || (c->x86_model > 8)) {
224                 rdmsr(MSR_K7_CLK_CTL, l, h);
225                 if ((l & 0xfff00000) != 0x20000000) {
226                         pr_info("CPU: CLK_CTL MSR was %x. Reprogramming to %x\n",
227                                 l, ((l & 0x000fffff)|0x20000000));
228                         wrmsr(MSR_K7_CLK_CTL, (l & 0x000fffff)|0x20000000, h);
229                 }
230         }
231
232         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
233         if (!c->cpu_index)
234                 return;
235
236         /*
237          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
238          * but they are not certified as MP capable.
239          */
240         /* Athlon 660/661 is valid. */
241         if ((c->x86_model == 6) && ((c->x86_stepping == 0) ||
242             (c->x86_stepping == 1)))
243                 return;
244
245         /* Duron 670 is valid */
246         if ((c->x86_model == 7) && (c->x86_stepping == 0))
247                 return;
248
249         /*
250          * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability
251          * bit. It's worth noting that the A5 stepping (662) of some
252          * Athlon XP's have the MP bit set.
253          * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for
254          * more.
255          */
256         if (((c->x86_model == 6) && (c->x86_stepping >= 2)) ||
257             ((c->x86_model == 7) && (c->x86_stepping >= 1)) ||
258              (c->x86_model > 7))
259                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MP))
260                         return;
261
262         /* If we get here, not a certified SMP capable AMD system. */
263
264         /*
265          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
266          * approved Athlon
267          */
268         WARN_ONCE(1, "WARNING: This combination of AMD"
269                 " processors is not suitable for SMP.\n");
270         add_taint(TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
271 #endif
272 }
273
274 #ifdef CONFIG_NUMA
275 /*
276  * To workaround broken NUMA config.  Read the comment in
277  * srat_detect_node().
278  */
279 static int nearby_node(int apicid)
280 {
281         int i, node;
282
283         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
284                 node = __apicid_to_node[i];
285                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
286                         return node;
287         }
288         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
289                 node = __apicid_to_node[i];
290                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
291                         return node;
292         }
293         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
294 }
295 #endif
296
297 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
298 {
299 #ifdef CONFIG_NUMA
300         int cpu = smp_processor_id();
301         int node;
302         unsigned apicid = c->topo.apicid;
303
304         node = numa_cpu_node(cpu);
305         if (node == NUMA_NO_NODE)
306                 node = per_cpu_llc_id(cpu);
307
308         /*
309          * On multi-fabric platform (e.g. Numascale NumaChip) a
310          * platform-specific handler needs to be called to fixup some
311          * IDs of the CPU.
312          */
313         if (x86_cpuinit.fixup_cpu_id)
314                 x86_cpuinit.fixup_cpu_id(c, node);
315
316         if (!node_online(node)) {
317                 /*
318                  * Two possibilities here:
319                  *
320                  * - The CPU is missing memory and no node was created.  In
321                  *   that case try picking one from a nearby CPU.
322                  *
323                  * - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
324                  *   which the K8 northbridge parsing fills in.  Assume
325                  *   they are all increased by a constant offset, but in
326                  *   the same order as the HT nodeids.  If that doesn't
327                  *   result in a usable node fall back to the path for the
328                  *   previous case.
329                  *
330                  * This workaround operates directly on the mapping between
331                  * APIC ID and NUMA node, assuming certain relationship
332                  * between APIC ID, HT node ID and NUMA topology.  As going
333                  * through CPU mapping may alter the outcome, directly
334                  * access __apicid_to_node[].
335                  */
336                 int ht_nodeid = c->topo.initial_apicid;
337
338                 if (__apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
339                         node = __apicid_to_node[ht_nodeid];
340                 /* Pick a nearby node */
341                 if (!node_online(node))
342                         node = nearby_node(apicid);
343         }
344         numa_set_node(cpu, node);
345 #endif
346 }
347
348 static void bsp_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
349 {
350         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC)) {
351
352                 if (c->x86 > 0x10 ||
353                     (c->x86 == 0x10 && c->x86_model >= 0x2)) {
354                         u64 val;
355
356                         rdmsrl(MSR_K7_HWCR, val);
357                         if (!(val & BIT(24)))
358                                 pr_warn(FW_BUG "TSC doesn't count with P0 frequency!\n");
359                 }
360         }
361
362         if (c->x86 == 0x15) {
363                 unsigned long upperbit;
364                 u32 cpuid, assoc;
365
366                 cpuid    = cpuid_edx(0x80000005);
367                 assoc    = cpuid >> 16 & 0xff;
368                 upperbit = ((cpuid >> 24) << 10) / assoc;
369
370                 va_align.mask     = (upperbit - 1) & PAGE_MASK;
371                 va_align.flags    = ALIGN_VA_32 | ALIGN_VA_64;
372
373                 /* A random value per boot for bit slice [12:upper_bit) */
374                 va_align.bits = get_random_u32() & va_align.mask;
375         }
376
377         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAITX))
378                 use_mwaitx_delay();
379
380         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_SSBD) &&
381             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_VIRT_SSBD) &&
382             c->x86 >= 0x15 && c->x86 <= 0x17) {
383                 unsigned int bit;
384
385                 switch (c->x86) {
386                 case 0x15: bit = 54; break;
387                 case 0x16: bit = 33; break;
388                 case 0x17: bit = 10; break;
389                 default: return;
390                 }
391                 /*
392                  * Try to cache the base value so further operations can
393                  * avoid RMW. If that faults, do not enable SSBD.
394                  */
395                 if (!rdmsrl_safe(MSR_AMD64_LS_CFG, &x86_amd_ls_cfg_base)) {
396                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_LS_CFG_SSBD);
397                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_SSBD);
398                         x86_amd_ls_cfg_ssbd_mask = 1ULL << bit;
399                 }
400         }
401
402         resctrl_cpu_detect(c);
403
404         /* Figure out Zen generations: */
405         switch (c->x86) {
406         case 0x17:
407                 switch (c->x86_model) {
408                 case 0x00 ... 0x2f:
409                 case 0x50 ... 0x5f:
410                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ZEN1);
411                         break;
412                 case 0x30 ... 0x4f:
413                 case 0x60 ... 0x7f:
414                 case 0x90 ... 0x91:
415                 case 0xa0 ... 0xaf:
416                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ZEN2);
417                         break;
418                 default:
419                         goto warn;
420                 }
421                 break;
422
423         case 0x19:
424                 switch (c->x86_model) {
425                 case 0x00 ... 0x0f:
426                 case 0x20 ... 0x5f:
427                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ZEN3);
428                         break;
429                 case 0x10 ... 0x1f:
430                 case 0x60 ... 0xaf:
431                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ZEN4);
432                         break;
433                 default:
434                         goto warn;
435                 }
436                 break;
437
438         case 0x1a:
439                 switch (c->x86_model) {
440                 case 0x00 ... 0x0f:
441                 case 0x20 ... 0x2f:
442                 case 0x40 ... 0x4f:
443                 case 0x70 ... 0x7f:
444                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ZEN5);
445                         break;
446                 default:
447                         goto warn;
448                 }
449                 break;
450
451         default:
452                 break;
453         }
454
455         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SEV_SNP)) {
456                 /*
457                  * RMP table entry format is not architectural and it can vary by processor
458                  * and is defined by the per-processor PPR. Restrict SNP support on the
459                  * known CPU model and family for which the RMP table entry format is
460                  * currently defined for.
461                  */
462                 if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN3) &&
463                     !boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN4) &&
464                     !boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN5))
465                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEV_SNP);
466                 else if (!snp_probe_rmptable_info())
467                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEV_SNP);
468         }
469
470         return;
471
472 warn:
473         WARN_ONCE(1, "Family 0x%x, model: 0x%x??\n", c->x86, c->x86_model);
474 }
475
476 static void early_detect_mem_encrypt(struct cpuinfo_x86 *c)
477 {
478         u64 msr;
479
480         /*
481          * BIOS support is required for SME and SEV.
482          *   For SME: If BIOS has enabled SME then adjust x86_phys_bits by
483          *            the SME physical address space reduction value.
484          *            If BIOS has not enabled SME then don't advertise the
485          *            SME feature (set in scattered.c).
486          *            If the kernel has not enabled SME via any means then
487          *            don't advertise the SME feature.
488          *   For SEV: If BIOS has not enabled SEV then don't advertise SEV and
489          *            any additional functionality based on it.
490          *
491          *   In all cases, since support for SME and SEV requires long mode,
492          *   don't advertise the feature under CONFIG_X86_32.
493          */
494         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SME) || cpu_has(c, X86_FEATURE_SEV)) {
495                 /* Check if memory encryption is enabled */
496                 rdmsrl(MSR_AMD64_SYSCFG, msr);
497                 if (!(msr & MSR_AMD64_SYSCFG_MEM_ENCRYPT))
498                         goto clear_all;
499
500                 /*
501                  * Always adjust physical address bits. Even though this
502                  * will be a value above 32-bits this is still done for
503                  * CONFIG_X86_32 so that accurate values are reported.
504                  */
505                 c->x86_phys_bits -= (cpuid_ebx(0x8000001f) >> 6) & 0x3f;
506
507                 if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32))
508                         goto clear_all;
509
510                 if (!sme_me_mask)
511                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SME);
512
513                 rdmsrl(MSR_K7_HWCR, msr);
514                 if (!(msr & MSR_K7_HWCR_SMMLOCK))
515                         goto clear_sev;
516
517                 return;
518
519 clear_all:
520                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SME);
521 clear_sev:
522                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEV);
523                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEV_ES);
524                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEV_SNP);
525         }
526 }
527
528 static void early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
529 {
530         u64 value;
531         u32 dummy;
532
533         if (c->x86 >= 0xf)
534                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
535
536         rdmsr_safe(MSR_AMD64_PATCH_LEVEL, &c->microcode, &dummy);
537
538         /*
539          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
540          * with P/T states and does not stop in deep C-states
541          */
542         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
543                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
544                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
545         }
546
547         /* Bit 12 of 8000_0007 edx is accumulated power mechanism. */
548         if (c->x86_power & BIT(12))
549                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ACC_POWER);
550
551         /* Bit 14 indicates the Runtime Average Power Limit interface. */
552         if (c->x86_power & BIT(14))
553                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_RAPL);
554
555 #ifdef CONFIG_X86_64
556         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
557 #else
558         /*  Set MTRR capability flag if appropriate */
559         if (c->x86 == 5)
560                 if (c->x86_model == 13 || c->x86_model == 9 ||
561                     (c->x86_model == 8 && c->x86_stepping >= 8))
562                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K6_MTRR);
563 #endif
564 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
565         /*
566          * ApicID can always be treated as an 8-bit value for AMD APIC versions
567          * >= 0x10, but even old K8s came out of reset with version 0x10. So, we
568          * can safely set X86_FEATURE_EXTD_APICID unconditionally for families
569          * after 16h.
570          */
571         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
572                 if (c->x86 > 0x16)
573                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
574                 else if (c->x86 >= 0xf) {
575                         /* check CPU config space for extended APIC ID */
576                         unsigned int val;
577
578                         val = read_pci_config(0, 24, 0, 0x68);
579                         if ((val >> 17 & 0x3) == 0x3)
580                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
581                 }
582         }
583 #endif
584
585         /*
586          * This is only needed to tell the kernel whether to use VMCALL
587          * and VMMCALL.  VMMCALL is never executed except under virt, so
588          * we can set it unconditionally.
589          */
590         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VMMCALL);
591
592         /* F16h erratum 793, CVE-2013-6885 */
593         if (c->x86 == 0x16 && c->x86_model <= 0xf)
594                 msr_set_bit(MSR_AMD64_LS_CFG, 15);
595
596         early_detect_mem_encrypt(c);
597
598         /* Re-enable TopologyExtensions if switched off by BIOS */
599         if (c->x86 == 0x15 &&
600             (c->x86_model >= 0x10 && c->x86_model <= 0x6f) &&
601             !cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
602
603                 if (msr_set_bit(0xc0011005, 54) > 0) {
604                         rdmsrl(0xc0011005, value);
605                         if (value & BIT_64(54)) {
606                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TOPOEXT);
607                                 pr_info_once(FW_INFO "CPU: Re-enabling disabled Topology Extensions Support.\n");
608                         }
609                 }
610         }
611
612         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR) && !cpu_has(c, X86_FEATURE_IBPB_BRTYPE)) {
613                 if (c->x86 == 0x17 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_IBPB))
614                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_IBPB_BRTYPE);
615                 else if (c->x86 >= 0x19 && !wrmsrl_safe(MSR_IA32_PRED_CMD, PRED_CMD_SBPB)) {
616                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_IBPB_BRTYPE);
617                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_SBPB);
618                 }
619         }
620 }
621
622 static void init_amd_k8(struct cpuinfo_x86 *c)
623 {
624         u32 level;
625         u64 value;
626
627         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
628         level = cpuid_eax(1);
629         if ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) || level >= 0x0f58)
630                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
631
632         /*
633          * Some BIOSes incorrectly force this feature, but only K8 revision D
634          * (model = 0x14) and later actually support it.
635          * (AMD Erratum #110, docId: 25759).
636          */
637         if (c->x86_model < 0x14 && cpu_has(c, X86_FEATURE_LAHF_LM)) {
638                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LAHF_LM);
639                 if (!rdmsrl_amd_safe(0xc001100d, &value)) {
640                         value &= ~BIT_64(32);
641                         wrmsrl_amd_safe(0xc001100d, value);
642                 }
643         }
644
645         if (!c->x86_model_id[0])
646                 strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
647
648 #ifdef CONFIG_SMP
649         /*
650          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
651          * bit 6 of msr C001_0015
652          *
653          * Errata 63 for SH-B3 steppings
654          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
655          */
656         msr_set_bit(MSR_K7_HWCR, 6);
657 #endif
658         set_cpu_bug(c, X86_BUG_SWAPGS_FENCE);
659
660         /*
661          * Check models and steppings affected by erratum 400. This is
662          * used to select the proper idle routine and to enable the
663          * check whether the machine is affected in arch_post_acpi_subsys_init()
664          * which sets the X86_BUG_AMD_APIC_C1E bug depending on the MSR check.
665          */
666         if (c->x86_model > 0x41 ||
667             (c->x86_model == 0x41 && c->x86_stepping >= 0x2))
668                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_AMD_E400);
669 }
670
671 static void init_amd_gh(struct cpuinfo_x86 *c)
672 {
673 #ifdef CONFIG_MMCONF_FAM10H
674         /* do this for boot cpu */
675         if (c == &boot_cpu_data)
676                 check_enable_amd_mmconf_dmi();
677
678         fam10h_check_enable_mmcfg();
679 #endif
680
681         /*
682          * Disable GART TLB Walk Errors on Fam10h. We do this here because this
683          * is always needed when GART is enabled, even in a kernel which has no
684          * MCE support built in. BIOS should disable GartTlbWlk Errors already.
685          * If it doesn't, we do it here as suggested by the BKDG.
686          *
687          * Fixes: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=33012
688          */
689         msr_set_bit(MSR_AMD64_MCx_MASK(4), 10);
690
691         /*
692          * On family 10h BIOS may not have properly enabled WC+ support, causing
693          * it to be converted to CD memtype. This may result in performance
694          * degradation for certain nested-paging guests. Prevent this conversion
695          * by clearing bit 24 in MSR_AMD64_BU_CFG2.
696          *
697          * NOTE: we want to use the _safe accessors so as not to #GP kvm
698          * guests on older kvm hosts.
699          */
700         msr_clear_bit(MSR_AMD64_BU_CFG2, 24);
701
702         set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_TLB_MMATCH);
703
704         /*
705          * Check models and steppings affected by erratum 400. This is
706          * used to select the proper idle routine and to enable the
707          * check whether the machine is affected in arch_post_acpi_subsys_init()
708          * which sets the X86_BUG_AMD_APIC_C1E bug depending on the MSR check.
709          */
710         if (c->x86_model > 0x2 ||
711             (c->x86_model == 0x2 && c->x86_stepping >= 0x1))
712                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_AMD_E400);
713 }
714
715 static void init_amd_ln(struct cpuinfo_x86 *c)
716 {
717         /*
718          * Apply erratum 665 fix unconditionally so machines without a BIOS
719          * fix work.
720          */
721         msr_set_bit(MSR_AMD64_DE_CFG, 31);
722 }
723
724 static bool rdrand_force;
725
726 static int __init rdrand_cmdline(char *str)
727 {
728         if (!str)
729                 return -EINVAL;
730
731         if (!strcmp(str, "force"))
732                 rdrand_force = true;
733         else
734                 return -EINVAL;
735
736         return 0;
737 }
738 early_param("rdrand", rdrand_cmdline);
739
740 static void clear_rdrand_cpuid_bit(struct cpuinfo_x86 *c)
741 {
742         /*
743          * Saving of the MSR used to hide the RDRAND support during
744          * suspend/resume is done by arch/x86/power/cpu.c, which is
745          * dependent on CONFIG_PM_SLEEP.
746          */
747         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PM_SLEEP))
748                 return;
749
750         /*
751          * The self-test can clear X86_FEATURE_RDRAND, so check for
752          * RDRAND support using the CPUID function directly.
753          */
754         if (!(cpuid_ecx(1) & BIT(30)) || rdrand_force)
755                 return;
756
757         msr_clear_bit(MSR_AMD64_CPUID_FN_1, 62);
758
759         /*
760          * Verify that the CPUID change has occurred in case the kernel is
761          * running virtualized and the hypervisor doesn't support the MSR.
762          */
763         if (cpuid_ecx(1) & BIT(30)) {
764                 pr_info_once("BIOS may not properly restore RDRAND after suspend, but hypervisor does not support hiding RDRAND via CPUID.\n");
765                 return;
766         }
767
768         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_RDRAND);
769         pr_info_once("BIOS may not properly restore RDRAND after suspend, hiding RDRAND via CPUID. Use rdrand=force to reenable.\n");
770 }
771
772 static void init_amd_jg(struct cpuinfo_x86 *c)
773 {
774         /*
775          * Some BIOS implementations do not restore proper RDRAND support
776          * across suspend and resume. Check on whether to hide the RDRAND
777          * instruction support via CPUID.
778          */
779         clear_rdrand_cpuid_bit(c);
780 }
781
782 static void init_amd_bd(struct cpuinfo_x86 *c)
783 {
784         u64 value;
785
786         /*
787          * The way access filter has a performance penalty on some workloads.
788          * Disable it on the affected CPUs.
789          */
790         if ((c->x86_model >= 0x02) && (c->x86_model < 0x20)) {
791                 if (!rdmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, &value) && !(value & 0x1E)) {
792                         value |= 0x1E;
793                         wrmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, value);
794                 }
795         }
796
797         /*
798          * Some BIOS implementations do not restore proper RDRAND support
799          * across suspend and resume. Check on whether to hide the RDRAND
800          * instruction support via CPUID.
801          */
802         clear_rdrand_cpuid_bit(c);
803 }
804
805 static void fix_erratum_1386(struct cpuinfo_x86 *c)
806 {
807         /*
808          * Work around Erratum 1386.  The XSAVES instruction malfunctions in
809          * certain circumstances on Zen1/2 uarch, and not all parts have had
810          * updated microcode at the time of writing (March 2023).
811          *
812          * Affected parts all have no supervisor XSAVE states, meaning that
813          * the XSAVEC instruction (which works fine) is equivalent.
814          */
815         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XSAVES);
816 }
817
818 void init_spectral_chicken(struct cpuinfo_x86 *c)
819 {
820 #ifdef CONFIG_MITIGATION_UNRET_ENTRY
821         u64 value;
822
823         /*
824          * On Zen2 we offer this chicken (bit) on the altar of Speculation.
825          *
826          * This suppresses speculation from the middle of a basic block, i.e. it
827          * suppresses non-branch predictions.
828          */
829         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR)) {
830                 if (!rdmsrl_safe(MSR_ZEN2_SPECTRAL_CHICKEN, &value)) {
831                         value |= MSR_ZEN2_SPECTRAL_CHICKEN_BIT;
832                         wrmsrl_safe(MSR_ZEN2_SPECTRAL_CHICKEN, value);
833                 }
834         }
835 #endif
836 }
837
838 static void init_amd_zen_common(void)
839 {
840         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ZEN);
841 #ifdef CONFIG_NUMA
842         node_reclaim_distance = 32;
843 #endif
844 }
845
846 static void init_amd_zen1(struct cpuinfo_x86 *c)
847 {
848         fix_erratum_1386(c);
849
850         /* Fix up CPUID bits, but only if not virtualised. */
851         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR)) {
852
853                 /* Erratum 1076: CPB feature bit not being set in CPUID. */
854                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_CPB))
855                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CPB);
856         }
857
858         pr_notice_once("AMD Zen1 DIV0 bug detected. Disable SMT for full protection.\n");
859         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_DIV0);
860 }
861
862 static bool cpu_has_zenbleed_microcode(void)
863 {
864         u32 good_rev = 0;
865
866         switch (boot_cpu_data.x86_model) {
867         case 0x30 ... 0x3f: good_rev = 0x0830107b; break;
868         case 0x60 ... 0x67: good_rev = 0x0860010c; break;
869         case 0x68 ... 0x6f: good_rev = 0x08608107; break;
870         case 0x70 ... 0x7f: good_rev = 0x08701033; break;
871         case 0xa0 ... 0xaf: good_rev = 0x08a00009; break;
872
873         default:
874                 return false;
875         }
876
877         if (boot_cpu_data.microcode < good_rev)
878                 return false;
879
880         return true;
881 }
882
883 static void zen2_zenbleed_check(struct cpuinfo_x86 *c)
884 {
885         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR))
886                 return;
887
888         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_AVX))
889                 return;
890
891         if (!cpu_has_zenbleed_microcode()) {
892                 pr_notice_once("Zenbleed: please update your microcode for the most optimal fix\n");
893                 msr_set_bit(MSR_AMD64_DE_CFG, MSR_AMD64_DE_CFG_ZEN2_FP_BACKUP_FIX_BIT);
894         } else {
895                 msr_clear_bit(MSR_AMD64_DE_CFG, MSR_AMD64_DE_CFG_ZEN2_FP_BACKUP_FIX_BIT);
896         }
897 }
898
899 static void init_amd_zen2(struct cpuinfo_x86 *c)
900 {
901         init_spectral_chicken(c);
902         fix_erratum_1386(c);
903         zen2_zenbleed_check(c);
904 }
905
906 static void init_amd_zen3(struct cpuinfo_x86 *c)
907 {
908         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR)) {
909                 /*
910                  * Zen3 (Fam19 model < 0x10) parts are not susceptible to
911                  * Branch Type Confusion, but predate the allocation of the
912                  * BTC_NO bit.
913                  */
914                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_BTC_NO))
915                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTC_NO);
916         }
917 }
918
919 static void init_amd_zen4(struct cpuinfo_x86 *c)
920 {
921         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR))
922                 msr_set_bit(MSR_ZEN4_BP_CFG, MSR_ZEN4_BP_CFG_SHARED_BTB_FIX_BIT);
923 }
924
925 static void init_amd_zen5(struct cpuinfo_x86 *c)
926 {
927 }
928
929 static void init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
930 {
931         u64 vm_cr;
932
933         early_init_amd(c);
934
935         /*
936          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
937          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
938          */
939         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
940
941         if (c->x86 >= 0x10)
942                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
943
944         /* AMD FSRM also implies FSRS */
945         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_FSRM))
946                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FSRS);
947
948         /* K6s reports MCEs but don't actually have all the MSRs */
949         if (c->x86 < 6)
950                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MCE);
951
952         switch (c->x86) {
953         case 4:    init_amd_k5(c); break;
954         case 5:    init_amd_k6(c); break;
955         case 6:    init_amd_k7(c); break;
956         case 0xf:  init_amd_k8(c); break;
957         case 0x10: init_amd_gh(c); break;
958         case 0x12: init_amd_ln(c); break;
959         case 0x15: init_amd_bd(c); break;
960         case 0x16: init_amd_jg(c); break;
961         }
962
963         /*
964          * Save up on some future enablement work and do common Zen
965          * settings.
966          */
967         if (c->x86 >= 0x17)
968                 init_amd_zen_common();
969
970         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN1))
971                 init_amd_zen1(c);
972         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN2))
973                 init_amd_zen2(c);
974         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN3))
975                 init_amd_zen3(c);
976         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN4))
977                 init_amd_zen4(c);
978         else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN5))
979                 init_amd_zen5(c);
980
981         /*
982          * Enable workaround for FXSAVE leak on CPUs
983          * without a XSaveErPtr feature
984          */
985         if ((c->x86 >= 6) && (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XSAVEERPTR)))
986                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_FXSAVE_LEAK);
987
988         cpu_detect_cache_sizes(c);
989
990         srat_detect_node(c);
991
992         init_amd_cacheinfo(c);
993
994         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SVM)) {
995                 rdmsrl(MSR_VM_CR, vm_cr);
996                 if (vm_cr & SVM_VM_CR_SVM_DIS_MASK) {
997                         pr_notice_once("SVM disabled (by BIOS) in MSR_VM_CR\n");
998                         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SVM);
999                 }
1000         }
1001
1002         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC) && cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2)) {
1003                 /*
1004                  * Use LFENCE for execution serialization.  On families which
1005                  * don't have that MSR, LFENCE is already serializing.
1006                  * msr_set_bit() uses the safe accessors, too, even if the MSR
1007                  * is not present.
1008                  */
1009                 msr_set_bit(MSR_AMD64_DE_CFG,
1010                             MSR_AMD64_DE_CFG_LFENCE_SERIALIZE_BIT);
1011
1012                 /* A serializing LFENCE stops RDTSC speculation */
1013                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
1014         }
1015
1016         /*
1017          * Family 0x12 and above processors have APIC timer
1018          * running in deep C states.
1019          */
1020         if (c->x86 > 0x11)
1021                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARAT);
1022
1023         /* 3DNow or LM implies PREFETCHW */
1024         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH))
1025                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOW) || cpu_has(c, X86_FEATURE_LM))
1026                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH);
1027
1028         /* AMD CPUs don't reset SS attributes on SYSRET, Xen does. */
1029         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_XENPV))
1030                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
1031
1032         /*
1033          * Turn on the Instructions Retired free counter on machines not
1034          * susceptible to erratum #1054 "Instructions Retired Performance
1035          * Counter May Be Inaccurate".
1036          */
1037         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_IRPERF) &&
1038             (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ZEN1) && c->x86_model > 0x2f))
1039                 msr_set_bit(MSR_K7_HWCR, MSR_K7_HWCR_IRPERF_EN_BIT);
1040
1041         check_null_seg_clears_base(c);
1042
1043         /*
1044          * Make sure EFER[AIBRSE - Automatic IBRS Enable] is set. The APs are brought up
1045          * using the trampoline code and as part of it, MSR_EFER gets prepared there in
1046          * order to be replicated onto them. Regardless, set it here again, if not set,
1047          * to protect against any future refactoring/code reorganization which might
1048          * miss setting this important bit.
1049          */
1050         if (spectre_v2_in_eibrs_mode(spectre_v2_enabled) &&
1051             cpu_has(c, X86_FEATURE_AUTOIBRS))
1052                 WARN_ON_ONCE(msr_set_bit(MSR_EFER, _EFER_AUTOIBRS));
1053
1054         /* AMD CPUs don't need fencing after x2APIC/TSC_DEADLINE MSR writes. */
1055         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_APIC_MSRS_FENCE);
1056 }
1057
1058 #ifdef CONFIG_X86_32
1059 static unsigned int amd_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
1060 {
1061         /* AMD errata T13 (order #21922) */
1062         if (c->x86 == 6) {
1063                 /* Duron Rev A0 */
1064                 if (c->x86_model == 3 && c->x86_stepping == 0)
1065                         size = 64;
1066                 /* Tbird rev A1/A2 */
1067                 if (c->x86_model == 4 &&
1068                         (c->x86_stepping == 0 || c->x86_stepping == 1))
1069                         size = 256;
1070         }
1071         return size;
1072 }
1073 #endif
1074
1075 static void cpu_detect_tlb_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
1076 {
1077         u32 ebx, eax, ecx, edx;
1078         u16 mask = 0xfff;
1079
1080         if (c->x86 < 0xf)
1081                 return;
1082
1083         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000006)
1084                 return;
1085
1086         cpuid(0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
1087
1088         tlb_lld_4k[ENTRIES] = (ebx >> 16) & mask;
1089         tlb_lli_4k[ENTRIES] = ebx & mask;
1090
1091         /*
1092          * K8 doesn't have 2M/4M entries in the L2 TLB so read out the L1 TLB
1093          * characteristics from the CPUID function 0x80000005 instead.
1094          */
1095         if (c->x86 == 0xf) {
1096                 cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
1097                 mask = 0xff;
1098         }
1099
1100         /* Handle DTLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
1101         if (!((eax >> 16) & mask))
1102                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (cpuid_eax(0x80000005) >> 16) & 0xff;
1103         else
1104                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (eax >> 16) & mask;
1105
1106         /* a 4M entry uses two 2M entries */
1107         tlb_lld_4m[ENTRIES] = tlb_lld_2m[ENTRIES] >> 1;
1108
1109         /* Handle ITLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
1110         if (!(eax & mask)) {
1111                 /* Erratum 658 */
1112                 if (c->x86 == 0x15 && c->x86_model <= 0x1f) {
1113                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = 1024;
1114                 } else {
1115                         cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
1116                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & 0xff;
1117                 }
1118         } else
1119                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & mask;
1120
1121         tlb_lli_4m[ENTRIES] = tlb_lli_2m[ENTRIES] >> 1;
1122 }
1123
1124 static const struct cpu_dev amd_cpu_dev = {
1125         .c_vendor       = "AMD",
1126         .c_ident        = { "AuthenticAMD" },
1127 #ifdef CONFIG_X86_32
1128         .legacy_models = {
1129                 { .family = 4, .model_names =
1130                   {
1131                           [3] = "486 DX/2",
1132                           [7] = "486 DX/2-WB",
1133                           [8] = "486 DX/4",
1134                           [9] = "486 DX/4-WB",
1135                           [14] = "Am5x86-WT",
1136                           [15] = "Am5x86-WB"
1137                   }
1138                 },
1139         },
1140         .legacy_cache_size = amd_size_cache,
1141 #endif
1142         .c_early_init   = early_init_amd,
1143         .c_detect_tlb   = cpu_detect_tlb_amd,
1144         .c_bsp_init     = bsp_init_amd,
1145         .c_init         = init_amd,
1146         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_AMD,
1147 };
1148
1149 cpu_dev_register(amd_cpu_dev);
1150
1151 static DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(unsigned long[4], amd_dr_addr_mask);
1152
1153 static unsigned int amd_msr_dr_addr_masks[] = {
1154         MSR_F16H_DR0_ADDR_MASK,
1155         MSR_F16H_DR1_ADDR_MASK,
1156         MSR_F16H_DR1_ADDR_MASK + 1,
1157         MSR_F16H_DR1_ADDR_MASK + 2
1158 };
1159
1160 void amd_set_dr_addr_mask(unsigned long mask, unsigned int dr)
1161 {
1162         int cpu = smp_processor_id();
1163
1164         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_BPEXT))
1165                 return;
1166
1167         if (WARN_ON_ONCE(dr >= ARRAY_SIZE(amd_msr_dr_addr_masks)))
1168                 return;
1169
1170         if (per_cpu(amd_dr_addr_mask, cpu)[dr] == mask)
1171                 return;
1172
1173         wrmsr(amd_msr_dr_addr_masks[dr], mask, 0);
1174         per_cpu(amd_dr_addr_mask, cpu)[dr] = mask;
1175 }
1176
1177 unsigned long amd_get_dr_addr_mask(unsigned int dr)
1178 {
1179         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_BPEXT))
1180                 return 0;
1181
1182         if (WARN_ON_ONCE(dr >= ARRAY_SIZE(amd_msr_dr_addr_masks)))
1183                 return 0;
1184
1185         return per_cpu(amd_dr_addr_mask[dr], smp_processor_id());
1186 }
1187 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_dr_addr_mask);
1188
1189 u32 amd_get_highest_perf(void)
1190 {
1191         struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
1192
1193         if (c->x86 == 0x17 && ((c->x86_model >= 0x30 && c->x86_model < 0x40) ||
1194                                (c->x86_model >= 0x70 && c->x86_model < 0x80)))
1195                 return 166;
1196
1197         if (c->x86 == 0x19 && ((c->x86_model >= 0x20 && c->x86_model < 0x30) ||
1198                                (c->x86_model >= 0x40 && c->x86_model < 0x70)))
1199                 return 166;
1200
1201         return 255;
1202 }
1203 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_highest_perf);
1204
1205 static void zenbleed_check_cpu(void *unused)
1206 {
1207         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(smp_processor_id());
1208
1209         zen2_zenbleed_check(c);
1210 }
1211
1212 void amd_check_microcode(void)
1213 {
1214         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_AMD)
1215                 return;
1216
1217         on_each_cpu(zenbleed_check_cpu, NULL, 1);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Issue a DIV 0/1 insn to clear any division data from previous DIV
1222  * operations.
1223  */
1224 void noinstr amd_clear_divider(void)
1225 {
1226         asm volatile(ALTERNATIVE("", "div %2\n\t", X86_BUG_DIV0)
1227                      :: "a" (0), "d" (0), "r" (1));
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_clear_divider);