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/cacheinfo.h>
  13 #include <asm/cpu.h>
  14 #include <asm/spec-ctrl.h>
  15 #include <asm/smp.h>
  16 #include <asm/pci-direct.h>
  17 #include <asm/delay.h>
  18
  19 #ifdef CONFIG_X86_64
  20 # include <asm/mmconfig.h>
  21 # include <asm/set_memory.h>
  22 #endif
  23
  24 #include "cpu.h"
  25
  26 static const int amd_erratum_383[];
  27 static const int amd_erratum_400[];
  28 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum);
  29
  30 /*
  31  * nodes_per_socket: Stores the number of nodes per socket.
  32  * Refer to Fam15h Models 00-0fh BKDG - CPUID Fn8000_001E_ECX
  33  * Node Identifiers[10:8]
  34  */
  35 static u32 nodes_per_socket = 1;
  36
  37 static inline int rdmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long *p)
  38 {
  39         u32 gprs[8] = { 0 };
  40         int err;
  41
  42         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
  43                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
  44
  45         gprs[1] = msr;
  46         gprs[7] = 0x9c5a203a;
  47
  48         err = rdmsr_safe_regs(gprs);
  49
  50         *p = gprs[0] | ((u64)gprs[2] << 32);
  51
  52         return err;
  53 }
  54
  55 static inline int wrmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long val)
  56 {
  57         u32 gprs[8] = { 0 };
  58
  59         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
  60                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
  61
  62         gprs[0] = (u32)val;
  63         gprs[1] = msr;
  64         gprs[2] = val >> 32;
  65         gprs[7] = 0x9c5a203a;
  66
  67         return wrmsr_safe_regs(gprs);
  68 }
  69
  70 /*
  71  *      B step AMD K6 before B 9730xxxx have hardware bugs that can cause
  72  *      misexecution of code under Linux. Owners of such processors should
  73  *      contact AMD for precise details and a CPU swap.
  74  *
  75  *      See     http://www.multimania.com/poulot/k6bug.html
  76  *      and     section 2.6.2 of "AMD-K6 Processor Revision Guide - Model 6"
  77  *              (Publication # 21266  Issue Date: August 1998)
  78  *
  79  *      The following test is erm.. interesting. AMD neglected to up
  80  *      the chip setting when fixing the bug but they also tweaked some
  81  *      performance at the same time..
  82  */
  83
  84 extern __visible void vide(void);
  85 __asm__(".globl vide\n"
  86         ".type vide, @function\n"
  87         ".align 4\n"
  88         "vide: ret\n");
  89
  90 static void init_amd_k5(struct cpuinfo_x86 *c)
  91 {
  92 #ifdef CONFIG_X86_32
  93 /*
  94  * General Systems BIOSen alias the cpu frequency registers
  95  * of the Elan at 0x000df000. Unfortunately, one of the Linux
  96  * drivers subsequently pokes it, and changes the CPU speed.
  97  * Workaround : Remove the unneeded alias.
  98  */
  99 #define CBAR            (0xfffc) /* Configuration Base Address  (32-bit) */
 100 #define CBAR_ENB        (0x80000000)
 101 #define CBAR_KEY        (0X000000CB)
 102         if (c->x86_model == 9 || c->x86_model == 10) {
 103                 if (inl(CBAR) & CBAR_ENB)
 104                         outl(0 | CBAR_KEY, CBAR);
 105         }
 106 #endif
 107 }
 108
 109 static void init_amd_k6(struct cpuinfo_x86 *c)
 110 {
 111 #ifdef CONFIG_X86_32
 112         u32 l, h;
 113         int mbytes = get_num_physpages() >> (20-PAGE_SHIFT);
 114
 115         if (c->x86_model < 6) {
 116                 /* Based on AMD doc 20734R - June 2000 */
 117                 if (c->x86_model == 0) {
 118                         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_APIC);
 119                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PGE);
 120                 }
 121                 return;
 122         }
 123
 124         if (c->x86_model == 6 && c->x86_stepping == 1) {
 125                 const int K6_BUG_LOOP = 1000000;
 126                 int n;
 127                 void (*f_vide)(void);
 128                 u64 d, d2;
 129
 130                 pr_info("AMD K6 stepping B detected - ");
 131
 132                 /*
 133                  * It looks like AMD fixed the 2.6.2 bug and improved indirect
 134                  * calls at the same time.
 135                  */
 136
 137                 n = K6_BUG_LOOP;
 138                 f_vide = vide;
 139                 OPTIMIZER_HIDE_VAR(f_vide);
 140                 d = rdtsc();
 141                 while (n--)
 142                         f_vide();
 143                 d2 = rdtsc();
 144                 d = d2-d;
 145
 146                 if (d > 20*K6_BUG_LOOP)
 147                         pr_cont("system stability may be impaired when more than 32 MB are used.\n");
 148                 else
 149                         pr_cont("probably OK (after B9730xxxx).\n");
 150         }
 151
 152         /* K6 with old style WHCR */
 153         if (c->x86_model < 8 ||
 154            (c->x86_model == 8 && c->x86_stepping < 8)) {
 155                 /* We can only write allocate on the low 508Mb */
 156                 if (mbytes > 508)
 157                         mbytes = 508;
 158
 159                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 160                 if ((l&0x0000FFFF) == 0) {
 161                         unsigned long flags;
 162                         l = (1<<0)|((mbytes/4)<<1);
 163                         local_irq_save(flags);
 164                         wbinvd();
 165                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 166                         local_irq_restore(flags);
 167                         pr_info("Enabling old style K6 write allocation for %d Mb\n",
 168                                 mbytes);
 169                 }
 170                 return;
 171         }
 172
 173         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_stepping > 7) ||
 174              c->x86_model == 9 || c->x86_model == 13) {
 175                 /* The more serious chips .. */
 176
 177                 if (mbytes > 4092)
 178                         mbytes = 4092;
 179
 180                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 181                 if ((l&0xFFFF0000) == 0) {
 182                         unsigned long flags;
 183                         l = ((mbytes>>2)<<22)|(1<<16);
 184                         local_irq_save(flags);
 185                         wbinvd();
 186                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 187                         local_irq_restore(flags);
 188                         pr_info("Enabling new style K6 write allocation for %d Mb\n",
 189                                 mbytes);
 190                 }
 191
 192                 return;
 193         }
 194
 195         if (c->x86_model == 10) {
 196                 /* AMD Geode LX is model 10 */
 197                 /* placeholder for any needed mods */
 198                 return;
 199         }
 200 #endif
 201 }
 202
 203 static void init_amd_k7(struct cpuinfo_x86 *c)
 204 {
 205 #ifdef CONFIG_X86_32
 206         u32 l, h;
 207
 208         /*
 209          * Bit 15 of Athlon specific MSR 15, needs to be 0
 210          * to enable SSE on Palomino/Morgan/Barton CPU's.
 211          * If the BIOS didn't enable it already, enable it here.
 212          */
 213         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model <= 10) {
 214                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM)) {
 215                         pr_info("Enabling disabled K7/SSE Support.\n");
 216                         msr_clear_bit(MSR_K7_HWCR, 15);
 217                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XMM);
 218                 }
 219         }
 220
 221         /*
 222          * It's been determined by AMD that Athlons since model 8 stepping 1
 223          * are more robust with CLK_CTL set to 200xxxxx instead of 600xxxxx
 224          * As per AMD technical note 27212 0.2
 225          */
 226         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_stepping >= 1) || (c->x86_model > 8)) {
 227                 rdmsr(MSR_K7_CLK_CTL, l, h);
 228                 if ((l & 0xfff00000) != 0x20000000) {
 229                         pr_info("CPU: CLK_CTL MSR was %x. Reprogramming to %x\n",
 230                                 l, ((l & 0x000fffff)|0x20000000));
 231                         wrmsr(MSR_K7_CLK_CTL, (l & 0x000fffff)|0x20000000, h);
 232                 }
 233         }
 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_stepping == 0) ||
 245             (c->x86_stepping == 1)))
 246                 return;
 247
 248         /* Duron 670 is valid */
 249         if ((c->x86_model == 7) && (c->x86_stepping == 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_stepping >= 2)) ||
 260             ((c->x86_model == 7) && (c->x86_stepping >= 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  * Fix up cpu_core_id for pre-F17h systems to be in the
 302  * [0 .. cores_per_node - 1] range. Not really needed but
 303  * kept so as not to break existing setups.
 304  */
 305 static void legacy_fixup_core_id(struct cpuinfo_x86 *c)
 306 {
 307         u32 cus_per_node;
 308
 309         if (c->x86 >= 0x17)
 310                 return;
 311
 312         cus_per_node = c->x86_max_cores / nodes_per_socket;
 313         c->cpu_core_id %= cus_per_node;
 314 }
 315
 316 /*
 317  * Fixup core topology information for
 318  * (1) AMD multi-node processors
 319  *     Assumption: Number of cores in each internal node is the same.
 320  * (2) AMD processors supporting compute units
 321  */
 322 static void amd_get_topology(struct cpuinfo_x86 *c)
 323 {
 324         u8 node_id;
 325         int cpu = smp_processor_id();
 326
 327         /* get information required for multi-node processors */
 328         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 329                 int err;
 330                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
 331
 332                 cpuid(0x8000001e, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 333
 334                 node_id  = ecx & 0xff;
 335                 smp_num_siblings = ((ebx >> 8) & 0xff) + 1;
 336
 337                 if (c->x86 == 0x15)
 338                         c->cu_id = ebx & 0xff;
 339
 340                 if (c->x86 >= 0x17) {
 341                         c->cpu_core_id = ebx & 0xff;
 342
 343                         if (smp_num_siblings > 1)
 344                                 c->x86_max_cores /= smp_num_siblings;
 345                 }
 346
 347                 /*
 348                  * In case leaf B is available, use it to derive
 349                  * topology information.
 350                  */
 351                 err = detect_extended_topology(c);
 352                 if (!err)
 353                         c->x86_coreid_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
 354
 355                 cacheinfo_amd_init_llc_id(c, cpu, node_id);
 356
 357         } else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 358                 u64 value;
 359
 360                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 361                 node_id = value & 7;
 362
 363                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = node_id;
 364         } else
 365                 return;
 366
 367         if (nodes_per_socket > 1) {
 368                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_AMD_DCM);
 369                 legacy_fixup_core_id(c);
 370         }
 371 }
 372
 373 /*
 374  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distinguish the cores.
 375  * Assumes number of cores is a power of two.
 376  */
 377 static void amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 378 {
 379         unsigned bits;
 380         int cpu = smp_processor_id();
 381
 382         bits = c->x86_coreid_bits;
 383         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 384         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 385         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 386         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 387         /* use socket ID also for last level cache */
 388         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->phys_proc_id;
 389 }
 390
 391 u16 amd_get_nb_id(int cpu)
 392 {
 393         return per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 394 }
 395 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nb_id);
 396
 397 u32 amd_get_nodes_per_socket(void)
 398 {
 399         return nodes_per_socket;
 400 }
 401 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nodes_per_socket);
 402
 403 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
 404 {
 405 #ifdef CONFIG_NUMA
 406         int cpu = smp_processor_id();
 407         int node;
 408         unsigned apicid = c->apicid;
 409
 410         node = numa_cpu_node(cpu);
 411         if (node == NUMA_NO_NODE)
 412                 node = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 413
 414         /*
 415          * On multi-fabric platform (e.g. Numascale NumaChip) a
 416          * platform-specific handler needs to be called to fixup some
 417          * IDs of the CPU.
 418          */
 419         if (x86_cpuinit.fixup_cpu_id)
 420                 x86_cpuinit.fixup_cpu_id(c, node);
 421
 422         if (!node_online(node)) {
 423                 /*
 424                  * Two possibilities here:
 425                  *
 426                  * - The CPU is missing memory and no node was created.  In
 427                  *   that case try picking one from a nearby CPU.
 428                  *
 429                  * - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
 430                  *   which the K8 northbridge parsing fills in.  Assume
 431                  *   they are all increased by a constant offset, but in
 432                  *   the same order as the HT nodeids.  If that doesn't
 433                  *   result in a usable node fall back to the path for the
 434                  *   previous case.
 435                  *
 436                  * This workaround operates directly on the mapping between
 437                  * APIC ID and NUMA node, assuming certain relationship
 438                  * between APIC ID, HT node ID and NUMA topology.  As going
 439                  * through CPU mapping may alter the outcome, directly
 440                  * access __apicid_to_node[].
 441                  */
 442                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 443
 444                 if (__apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 445                         node = __apicid_to_node[ht_nodeid];
 446                 /* Pick a nearby node */
 447                 if (!node_online(node))
 448                         node = nearby_node(apicid);
 449         }
 450         numa_set_node(cpu, node);
 451 #endif
 452 }
 453
 454 static void early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 455 {
 456 #ifdef CONFIG_SMP
 457         unsigned bits, ecx;
 458
 459         /* Multi core CPU? */
 460         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 461                 return;
 462
 463         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 464
 465         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 466
 467         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 468         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 469
 470         /* Otherwise recompute */
 471         if (bits == 0) {
 472                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 473                         bits++;
 474         }
 475
 476         c->x86_coreid_bits = bits;
 477 #endif
 478 }
 479
 480 static void bsp_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 481 {
 482
 483 #ifdef CONFIG_X86_64
 484         if (c->x86 >= 0xf) {
 485                 unsigned long long tseg;
 486
 487                 /*
 488                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
 489                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
 490                  * benefit in doing so.
 491                  */
 492                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg)) {
 493                         unsigned long pfn = tseg >> PAGE_SHIFT;
 494
 495                         pr_debug("tseg: %010llx\n", tseg);
 496                         if (pfn_range_is_mapped(pfn, pfn + 1))
 497                                 set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
 498                 }
 499         }
 500 #endif
 501
 502         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC)) {
 503
 504                 if (c->x86 > 0x10 ||
 505                     (c->x86 == 0x10 && c->x86_model >= 0x2)) {
 506                         u64 val;
 507
 508                         rdmsrl(MSR_K7_HWCR, val);
 509                         if (!(val & BIT(24)))
 510                                 pr_warn(FW_BUG "TSC doesn't count with P0 frequency!\n");
 511                 }
 512         }
 513
 514         if (c->x86 == 0x15) {
 515                 unsigned long upperbit;
 516                 u32 cpuid, assoc;
 517
 518                 cpuid    = cpuid_edx(0x80000005);
 519                 assoc    = cpuid >> 16 & 0xff;
 520                 upperbit = ((cpuid >> 24) << 10) / assoc;
 521
 522                 va_align.mask     = (upperbit - 1) & PAGE_MASK;
 523                 va_align.flags    = ALIGN_VA_32 | ALIGN_VA_64;
 524
 525                 /* A random value per boot for bit slice [12:upper_bit) */
 526                 va_align.bits = get_random_int() & va_align.mask;
 527         }
 528
 529         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAITX))
 530                 use_mwaitx_delay();
 531
 532         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 533                 u32 ecx;
 534
 535                 ecx = cpuid_ecx(0x8000001e);
 536                 nodes_per_socket = ((ecx >> 8) & 7) + 1;
 537         } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 538                 u64 value;
 539
 540                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 541                 nodes_per_socket = ((value >> 3) & 7) + 1;
 542         }
 543
 544         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_SSBD) &&
 545             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_VIRT_SSBD) &&
 546             c->x86 >= 0x15 && c->x86 <= 0x17) {
 547                 unsigned int bit;
 548
 549                 switch (c->x86) {
 550                 case 0x15: bit = 54; break;
 551                 case 0x16: bit = 33; break;
 552                 case 0x17: bit = 10; break;
 553                 default: return;
 554                 }
 555                 /*
 556                  * Try to cache the base value so further operations can
 557                  * avoid RMW. If that faults, do not enable SSBD.
 558                  */
 559                 if (!rdmsrl_safe(MSR_AMD64_LS_CFG, &x86_amd_ls_cfg_base)) {
 560                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_LS_CFG_SSBD);
 561                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_SSBD);
 562                         x86_amd_ls_cfg_ssbd_mask = 1ULL << bit;
 563                 }
 564         }
 565 }
 566
 567 static void early_detect_mem_encrypt(struct cpuinfo_x86 *c)
 568 {
 569         u64 msr;
 570
 571         /*
 572          * BIOS support is required for SME and SEV.
 573          *   For SME: If BIOS has enabled SME then adjust x86_phys_bits by
 574          *            the SME physical address space reduction value.
 575          *            If BIOS has not enabled SME then don't advertise the
 576          *            SME feature (set in scattered.c).
 577          *   For SEV: If BIOS has not enabled SEV then don't advertise the
 578          *            SEV feature (set in scattered.c).
 579          *
 580          *   In all cases, since support for SME and SEV requires long mode,
 581          *   don't advertise the feature under CONFIG_X86_32.
 582          */
 583         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SME) || cpu_has(c, X86_FEATURE_SEV)) {
 584                 /* Check if memory encryption is enabled */
 585                 rdmsrl(MSR_K8_SYSCFG, msr);
 586                 if (!(msr & MSR_K8_SYSCFG_MEM_ENCRYPT))
 587                         goto clear_all;
 588
 589                 /*
 590                  * Always adjust physical address bits. Even though this
 591                  * will be a value above 32-bits this is still done for
 592                  * CONFIG_X86_32 so that accurate values are reported.
 593                  */
 594                 c->x86_phys_bits -= (cpuid_ebx(0x8000001f) >> 6) & 0x3f;
 595
 596                 if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32))
 597                         goto clear_all;
 598
 599                 rdmsrl(MSR_K7_HWCR, msr);
 600                 if (!(msr & MSR_K7_HWCR_SMMLOCK))
 601                         goto clear_sev;
 602
 603                 return;
 604
 605 clear_all:
 606                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SME);
 607 clear_sev:
 608                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SEV);
 609         }
 610 }
 611
 612 static void early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 613 {
 614         u32 dummy;
 615
 616         early_init_amd_mc(c);
 617
 618 #ifdef CONFIG_X86_32
 619         if (c->x86 == 6)
 620                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K7);
 621 #endif
 622
 623         if (c->x86 >= 0xf)
 624                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 625
 626         rdmsr_safe(MSR_AMD64_PATCH_LEVEL, &c->microcode, &dummy);
 627
 628         /*
 629          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
 630          * with P/T states and does not stop in deep C-states
 631          */
 632         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
 633                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 634                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
 635         }
 636
 637         /* Bit 12 of 8000_0007 edx is accumulated power mechanism. */
 638         if (c->x86_power & BIT(12))
 639                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ACC_POWER);
 640
 641 #ifdef CONFIG_X86_64
 642         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
 643 #else
 644         /*  Set MTRR capability flag if appropriate */
 645         if (c->x86 == 5)
 646                 if (c->x86_model == 13 || c->x86_model == 9 ||
 647                     (c->x86_model == 8 && c->x86_stepping >= 8))
 648                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K6_MTRR);
 649 #endif
 650 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
 651         /*
 652          * ApicID can always be treated as an 8-bit value for AMD APIC versions
 653          * >= 0x10, but even old K8s came out of reset with version 0x10. So, we
 654          * can safely set X86_FEATURE_EXTD_APICID unconditionally for families
 655          * after 16h.
 656          */
 657         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC)) {
 658                 if (c->x86 > 0x16)
 659                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 660                 else if (c->x86 >= 0xf) {
 661                         /* check CPU config space for extended APIC ID */
 662                         unsigned int val;
 663
 664                         val = read_pci_config(0, 24, 0, 0x68);
 665                         if ((val >> 17 & 0x3) == 0x3)
 666                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 667                 }
 668         }
 669 #endif
 670
 671         /*
 672          * This is only needed to tell the kernel whether to use VMCALL
 673          * and VMMCALL.  VMMCALL is never executed except under virt, so
 674          * we can set it unconditionally.
 675          */
 676         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VMMCALL);
 677
 678         /* F16h erratum 793, CVE-2013-6885 */
 679         if (c->x86 == 0x16 && c->x86_model <= 0xf)
 680                 msr_set_bit(MSR_AMD64_LS_CFG, 15);
 681
 682         /*
 683          * Check whether the machine is affected by erratum 400. This is
 684          * used to select the proper idle routine and to enable the check
 685          * whether the machine is affected in arch_post_acpi_init(), which
 686          * sets the X86_BUG_AMD_APIC_C1E bug depending on the MSR check.
 687          */
 688         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_400))
 689                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_E400);
 690
 691         early_detect_mem_encrypt(c);
 692 }
 693
 694 static void init_amd_k8(struct cpuinfo_x86 *c)
 695 {
 696         u32 level;
 697         u64 value;
 698
 699         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
 700         level = cpuid_eax(1);
 701         if ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) || level >= 0x0f58)
 702                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 703
 704         /*
 705          * Some BIOSes incorrectly force this feature, but only K8 revision D
 706          * (model = 0x14) and later actually support it.
 707          * (AMD Erratum #110, docId: 25759).
 708          */
 709         if (c->x86_model < 0x14 && cpu_has(c, X86_FEATURE_LAHF_LM)) {
 710                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LAHF_LM);
 711                 if (!rdmsrl_amd_safe(0xc001100d, &value)) {
 712                         value &= ~BIT_64(32);
 713                         wrmsrl_amd_safe(0xc001100d, value);
 714                 }
 715         }
 716
 717         if (!c->x86_model_id[0])
 718                 strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
 719
 720 #ifdef CONFIG_SMP
 721         /*
 722          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
 723          * bit 6 of msr C001_0015
 724          *
 725          * Errata 63 for SH-B3 steppings
 726          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
 727          */
 728         msr_set_bit(MSR_K7_HWCR, 6);
 729 #endif
 730         set_cpu_bug(c, X86_BUG_SWAPGS_FENCE);
 731 }
 732
 733 static void init_amd_gh(struct cpuinfo_x86 *c)
 734 {
 735 #ifdef CONFIG_MMCONF_FAM10H
 736         /* do this for boot cpu */
 737         if (c == &boot_cpu_data)
 738                 check_enable_amd_mmconf_dmi();
 739
 740         fam10h_check_enable_mmcfg();
 741 #endif
 742
 743         /*
 744          * Disable GART TLB Walk Errors on Fam10h. We do this here because this
 745          * is always needed when GART is enabled, even in a kernel which has no
 746          * MCE support built in. BIOS should disable GartTlbWlk Errors already.
 747          * If it doesn't, we do it here as suggested by the BKDG.
 748          *
 749          * Fixes: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=33012
 750          */
 751         msr_set_bit(MSR_AMD64_MCx_MASK(4), 10);
 752
 753         /*
 754          * On family 10h BIOS may not have properly enabled WC+ support, causing
 755          * it to be converted to CD memtype. This may result in performance
 756          * degradation for certain nested-paging guests. Prevent this conversion
 757          * by clearing bit 24 in MSR_AMD64_BU_CFG2.
 758          *
 759          * NOTE: we want to use the _safe accessors so as not to #GP kvm
 760          * guests on older kvm hosts.
 761          */
 762         msr_clear_bit(MSR_AMD64_BU_CFG2, 24);
 763
 764         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_383))
 765                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_TLB_MMATCH);
 766 }
 767
 768 #define MSR_AMD64_DE_CFG        0xC0011029
 769
 770 static void init_amd_ln(struct cpuinfo_x86 *c)
 771 {
 772         /*
 773          * Apply erratum 665 fix unconditionally so machines without a BIOS
 774          * fix work.
 775          */
 776         msr_set_bit(MSR_AMD64_DE_CFG, 31);
 777 }
 778
 779 static void init_amd_bd(struct cpuinfo_x86 *c)
 780 {
 781         u64 value;
 782
 783         /* re-enable TopologyExtensions if switched off by BIOS */
 784         if ((c->x86_model >= 0x10) && (c->x86_model <= 0x6f) &&
 785             !cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 786
 787                 if (msr_set_bit(0xc0011005, 54) > 0) {
 788                         rdmsrl(0xc0011005, value);
 789                         if (value & BIT_64(54)) {
 790                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TOPOEXT);
 791                                 pr_info_once(FW_INFO "CPU: Re-enabling disabled Topology Extensions Support.\n");
 792                         }
 793                 }
 794         }
 795
 796         /*
 797          * The way access filter has a performance penalty on some workloads.
 798          * Disable it on the affected CPUs.
 799          */
 800         if ((c->x86_model >= 0x02) && (c->x86_model < 0x20)) {
 801                 if (!rdmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, &value) && !(value & 0x1E)) {
 802                         value |= 0x1E;
 803                         wrmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, value);
 804                 }
 805         }
 806 }
 807
 808 static void init_amd_zn(struct cpuinfo_x86 *c)
 809 {
 810         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ZEN);
 811         /*
 812          * Fix erratum 1076: CPB feature bit not being set in CPUID. It affects
 813          * all up to and including B1.
 814          */
 815         if (c->x86_model <= 1 && c->x86_stepping <= 1)
 816                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CPB);
 817 }
 818
 819 static void init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 820 {
 821         early_init_amd(c);
 822
 823         /*
 824          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 825          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
 826          */
 827         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 828
 829         if (c->x86 >= 0x10)
 830                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 831
 832         /* get apicid instead of initial apic id from cpuid */
 833         c->apicid = hard_smp_processor_id();
 834
 835         /* K6s reports MCEs but don't actually have all the MSRs */
 836         if (c->x86 < 6)
 837                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MCE);
 838
 839         switch (c->x86) {
 840         case 4:    init_amd_k5(c); break;
 841         case 5:    init_amd_k6(c); break;
 842         case 6:    init_amd_k7(c); break;
 843         case 0xf:  init_amd_k8(c); break;
 844         case 0x10: init_amd_gh(c); break;
 845         case 0x12: init_amd_ln(c); break;
 846         case 0x15: init_amd_bd(c); break;
 847         case 0x17: init_amd_zn(c); break;
 848         }
 849
 850         /*
 851          * Enable workaround for FXSAVE leak on CPUs
 852          * without a XSaveErPtr feature
 853          */
 854         if ((c->x86 >= 6) && (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XSAVEERPTR)))
 855                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_FXSAVE_LEAK);
 856
 857         cpu_detect_cache_sizes(c);
 858
 859         /* Multi core CPU? */
 860         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 861                 amd_detect_cmp(c);
 862                 amd_get_topology(c);
 863                 srat_detect_node(c);
 864         }
 865
 866 #ifdef CONFIG_X86_32
 867         detect_ht(c);
 868 #endif
 869
 870         init_amd_cacheinfo(c);
 871
 872         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2)) {
 873                 unsigned long long val;
 874                 int ret;
 875
 876                 /*
 877                  * A serializing LFENCE has less overhead than MFENCE, so
 878                  * use it for execution serialization.  On families which
 879                  * don't have that MSR, LFENCE is already serializing.
 880                  * msr_set_bit() uses the safe accessors, too, even if the MSR
 881                  * is not present.
 882                  */
 883                 msr_set_bit(MSR_F10H_DECFG,
 884                             MSR_F10H_DECFG_LFENCE_SERIALIZE_BIT);
 885
 886                 /*
 887                  * Verify that the MSR write was successful (could be running
 888                  * under a hypervisor) and only then assume that LFENCE is
 889                  * serializing.
 890                  */
 891                 ret = rdmsrl_safe(MSR_F10H_DECFG, &val);
 892                 if (!ret && (val & MSR_F10H_DECFG_LFENCE_SERIALIZE)) {
 893                         /* A serializing LFENCE stops RDTSC speculation */
 894                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 895                 } else {
 896                         /* MFENCE stops RDTSC speculation */
 897                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
 898                 }
 899         }
 900
 901         /*
 902          * Family 0x12 and above processors have APIC timer
 903          * running in deep C states.
 904          */
 905         if (c->x86 > 0x11)
 906                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARAT);
 907
 908         /* 3DNow or LM implies PREFETCHW */
 909         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH))
 910                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOW) || cpu_has(c, X86_FEATURE_LM))
 911                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH);
 912
 913         /* AMD CPUs don't reset SS attributes on SYSRET, Xen does. */
 914         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XENPV))
 915                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
 916 }
 917
 918 #ifdef CONFIG_X86_32
 919 static unsigned int amd_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
 920 {
 921         /* AMD errata T13 (order #21922) */
 922         if ((c->x86 == 6)) {
 923                 /* Duron Rev A0 */
 924                 if (c->x86_model == 3 && c->x86_stepping == 0)
 925                         size = 64;
 926                 /* Tbird rev A1/A2 */
 927                 if (c->x86_model == 4 &&
 928                         (c->x86_stepping == 0 || c->x86_stepping == 1))
 929                         size = 256;
 930         }
 931         return size;
 932 }
 933 #endif
 934
 935 static void cpu_detect_tlb_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 936 {
 937         u32 ebx, eax, ecx, edx;
 938         u16 mask = 0xfff;
 939
 940         if (c->x86 < 0xf)
 941                 return;
 942
 943         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000006)
 944                 return;
 945
 946         cpuid(0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 947
 948         tlb_lld_4k[ENTRIES] = (ebx >> 16) & mask;
 949         tlb_lli_4k[ENTRIES] = ebx & mask;
 950
 951         /*
 952          * K8 doesn't have 2M/4M entries in the L2 TLB so read out the L1 TLB
 953          * characteristics from the CPUID function 0x80000005 instead.
 954          */
 955         if (c->x86 == 0xf) {
 956                 cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 957                 mask = 0xff;
 958         }
 959
 960         /* Handle DTLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 961         if (!((eax >> 16) & mask))
 962                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (cpuid_eax(0x80000005) >> 16) & 0xff;
 963         else
 964                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (eax >> 16) & mask;
 965
 966         /* a 4M entry uses two 2M entries */
 967         tlb_lld_4m[ENTRIES] = tlb_lld_2m[ENTRIES] >> 1;
 968
 969         /* Handle ITLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 970         if (!(eax & mask)) {
 971                 /* Erratum 658 */
 972                 if (c->x86 == 0x15 && c->x86_model <= 0x1f) {
 973                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = 1024;
 974                 } else {
 975                         cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 976                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & 0xff;
 977                 }
 978         } else
 979                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & mask;
 980
 981         tlb_lli_4m[ENTRIES] = tlb_lli_2m[ENTRIES] >> 1;
 982 }
 983
 984 static const struct cpu_dev amd_cpu_dev = {
 985         .c_vendor       = "AMD",
 986         .c_ident        = { "AuthenticAMD" },
 987 #ifdef CONFIG_X86_32
 988         .legacy_models = {
 989                 { .family = 4, .model_names =
 990                   {
 991                           [3] = "486 DX/2",
 992                           [7] = "486 DX/2-WB",
 993                           [8] = "486 DX/4",
 994                           [9] = "486 DX/4-WB",
 995                           [14] = "Am5x86-WT",
 996                           [15] = "Am5x86-WB"
 997                   }
 998                 },
 999         },
1000         .legacy_cache_size = amd_size_cache,
1001 #endif
1002         .c_early_init   = early_init_amd,
1003         .c_detect_tlb   = cpu_detect_tlb_amd,
1004         .c_bsp_init     = bsp_init_amd,
1005         .c_init         = init_amd,
1006         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_AMD,
1007 };
1008
1009 cpu_dev_register(amd_cpu_dev);
1010
1011 /*
1012  * AMD errata checking
1013  *
1014  * Errata are defined as arrays of ints using the AMD_LEGACY_ERRATUM() or
1015  * AMD_OSVW_ERRATUM() macros. The latter is intended for newer errata that
1016  * have an OSVW id assigned, which it takes as first argument. Both take a
1017  * variable number of family-specific model-stepping ranges created by
1018  * AMD_MODEL_RANGE().
1019  *
1020  * Example:
1021  *
1022  * const int amd_erratum_319[] =
1023  *      AMD_LEGACY_ERRATUM(AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0x4, 0x2),
1024  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x8, 0x0, 0x8, 0x0),
1025  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x9, 0x0, 0x9, 0x0));
1026  */
1027
1028 #define AMD_LEGACY_ERRATUM(...)         { -1, __VA_ARGS__, 0 }
1029 #define AMD_OSVW_ERRATUM(osvw_id, ...)  { osvw_id, __VA_ARGS__, 0 }
1030 #define AMD_MODEL_RANGE(f, m_start, s_start, m_end, s_end) \
1031         ((f << 24) | (m_start << 16) | (s_start << 12) | (m_end << 4) | (s_end))
1032 #define AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)   (((range) >> 24) & 0xff)
1033 #define AMD_MODEL_RANGE_START(range)    (((range) >> 12) & 0xfff)
1034 #define AMD_MODEL_RANGE_END(range)      ((range) & 0xfff)
1035
1036 static const int amd_erratum_400[] =
1037         AMD_OSVW_ERRATUM(1, AMD_MODEL_RANGE(0xf, 0x41, 0x2, 0xff, 0xf),
1038                             AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0xff, 0xf));
1039
1040 static const int amd_erratum_383[] =
1041         AMD_OSVW_ERRATUM(3, AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0, 0, 0xff, 0xf));
1042
1043
1044 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum)
1045 {
1046         int osvw_id = *erratum++;
1047         u32 range;
1048         u32 ms;
1049
1050         if (osvw_id >= 0 && osvw_id < 65536 &&
1051             cpu_has(cpu, X86_FEATURE_OSVW)) {
1052                 u64 osvw_len;
1053
1054                 rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_ID_LENGTH, osvw_len);
1055                 if (osvw_id < osvw_len) {
1056                         u64 osvw_bits;
1057
1058                         rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_STATUS + (osvw_id >> 6),
1059                             osvw_bits);
1060                         return osvw_bits & (1ULL << (osvw_id & 0x3f));
1061                 }
1062         }
1063
1064         /* OSVW unavailable or ID unknown, match family-model-stepping range */
1065         ms = (cpu->x86_model << 4) | cpu->x86_stepping;
1066         while ((range = *erratum++))
1067                 if ((cpu->x86 == AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)) &&
1068                     (ms >= AMD_MODEL_RANGE_START(range)) &&
1069                     (ms <= AMD_MODEL_RANGE_END(range)))
1070                         return true;
1071
1072         return false;
1073 }
1074
1075 void set_dr_addr_mask(unsigned long mask, int dr)
1076 {
1077         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_BPEXT))
1078                 return;
1079
1080         switch (dr) {
1081         case 0:
1082                 wrmsr(MSR_F16H_DR0_ADDR_MASK, mask, 0);
1083                 break;
1084         case 1:
1085         case 2:
1086         case 3:
1087                 wrmsr(MSR_F16H_DR1_ADDR_MASK - 1 + dr, mask, 0);
1088                 break;
1089         default:
1090                 break;
1091         }
1092 }