efe8da88da5386bb56711f4e06a360141c4aaa36
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / cpu / centaur.c
1 #include <linux/kernel.h>
2 #include <linux/init.h>
3 #include <linux/bitops.h>
4
5 #include <asm/processor.h>
6 #include <asm/msr.h>
7 #include <asm/e820.h>
8 #include <asm/mtrr.h>
9
10 #include "cpu.h"
11
12 #ifdef CONFIG_X86_OOSTORE
13
14 static u32 __cpuinit power2(u32 x)
15 {
16         u32 s = 1;
17
18         while (s <= x)
19                 s <<= 1;
20
21         return s >>= 1;
22 }
23
24
25 /*
26  * Set up an actual MCR
27  */
28 static void __cpuinit centaur_mcr_insert(int reg, u32 base, u32 size, int key)
29 {
30         u32 lo, hi;
31
32         hi = base & ~0xFFF;
33         lo = ~(size-1);         /* Size is a power of 2 so this makes a mask */
34         lo &= ~0xFFF;           /* Remove the ctrl value bits */
35         lo |= key;              /* Attribute we wish to set */
36         wrmsr(reg+MSR_IDT_MCR0, lo, hi);
37         mtrr_centaur_report_mcr(reg, lo, hi);   /* Tell the mtrr driver */
38 }
39
40 /*
41  * Figure what we can cover with MCR's
42  *
43  * Shortcut: We know you can't put 4Gig of RAM on a winchip
44  */
45 static u32 __cpuinit ramtop(void)
46 {
47         u32 clip = 0xFFFFFFFFUL;
48         u32 top = 0;
49         int i;
50
51         for (i = 0; i < e820.nr_map; i++) {
52                 unsigned long start, end;
53
54                 if (e820.map[i].addr > 0xFFFFFFFFUL)
55                         continue;
56                 /*
57                  * Don't MCR over reserved space. Ignore the ISA hole
58                  * we frob around that catastrophe already
59                  */
60                 if (e820.map[i].type == E820_RESERVED) {
61                         if (e820.map[i].addr >= 0x100000UL &&
62                             e820.map[i].addr < clip)
63                                 clip = e820.map[i].addr;
64                         continue;
65                 }
66                 start = e820.map[i].addr;
67                 end = e820.map[i].addr + e820.map[i].size;
68                 if (start >= end)
69                         continue;
70                 if (end > top)
71                         top = end;
72         }
73         /*
74          * Everything below 'top' should be RAM except for the ISA hole.
75          * Because of the limited MCR's we want to map NV/ACPI into our
76          * MCR range for gunk in RAM
77          *
78          * Clip might cause us to MCR insufficient RAM but that is an
79          * acceptable failure mode and should only bite obscure boxes with
80          * a VESA hole at 15Mb
81          *
82          * The second case Clip sometimes kicks in is when the EBDA is marked
83          * as reserved. Again we fail safe with reasonable results
84          */
85         if (top > clip)
86                 top = clip;
87
88         return top;
89 }
90
91 /*
92  * Compute a set of MCR's to give maximum coverage
93  */
94 static int __cpuinit centaur_mcr_compute(int nr, int key)
95 {
96         u32 mem = ramtop();
97         u32 root = power2(mem);
98         u32 base = root;
99         u32 top = root;
100         u32 floor = 0;
101         int ct = 0;
102
103         while (ct < nr) {
104                 u32 fspace = 0;
105                 u32 high;
106                 u32 low;
107
108                 /*
109                  * Find the largest block we will fill going upwards
110                  */
111                 high = power2(mem-top);
112
113                 /*
114                  * Find the largest block we will fill going downwards
115                  */
116                 low = base/2;
117
118                 /*
119                  * Don't fill below 1Mb going downwards as there
120                  * is an ISA hole in the way.
121                  */
122                 if (base <= 1024*1024)
123                         low = 0;
124
125                 /*
126                  * See how much space we could cover by filling below
127                  * the ISA hole
128                  */
129
130                 if (floor == 0)
131                         fspace = 512*1024;
132                 else if (floor == 512*1024)
133                         fspace = 128*1024;
134
135                 /* And forget ROM space */
136
137                 /*
138                  * Now install the largest coverage we get
139                  */
140                 if (fspace > high && fspace > low) {
141                         centaur_mcr_insert(ct, floor, fspace, key);
142                         floor += fspace;
143                 } else if (high > low) {
144                         centaur_mcr_insert(ct, top, high, key);
145                         top += high;
146                 } else if (low > 0) {
147                         base -= low;
148                         centaur_mcr_insert(ct, base, low, key);
149                 } else
150                         break;
151                 ct++;
152         }
153         /*
154          * We loaded ct values. We now need to set the mask. The caller
155          * must do this bit.
156          */
157         return ct;
158 }
159
160 static void __cpuinit centaur_create_optimal_mcr(void)
161 {
162         int used;
163         int i;
164
165         /*
166          * Allocate up to 6 mcrs to mark as much of ram as possible
167          * as write combining and weak write ordered.
168          *
169          * To experiment with: Linux never uses stack operations for
170          * mmio spaces so we could globally enable stack operation wc
171          *
172          * Load the registers with type 31 - full write combining, all
173          * writes weakly ordered.
174          */
175         used = centaur_mcr_compute(6, 31);
176
177         /*
178          * Wipe unused MCRs
179          */
180         for (i = used; i < 8; i++)
181                 wrmsr(MSR_IDT_MCR0+i, 0, 0);
182 }
183
184 static void __cpuinit winchip2_create_optimal_mcr(void)
185 {
186         u32 lo, hi;
187         int used;
188         int i;
189
190         /*
191          * Allocate up to 6 mcrs to mark as much of ram as possible
192          * as write combining, weak store ordered.
193          *
194          * Load the registers with type 25
195          *      8       -       weak write ordering
196          *      16      -       weak read ordering
197          *      1       -       write combining
198          */
199         used = centaur_mcr_compute(6, 25);
200
201         /*
202          * Mark the registers we are using.
203          */
204         rdmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
205         for (i = 0; i < used; i++)
206                 lo |= 1<<(9+i);
207         wrmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
208
209         /*
210          * Wipe unused MCRs
211          */
212
213         for (i = used; i < 8; i++)
214                 wrmsr(MSR_IDT_MCR0+i, 0, 0);
215 }
216
217 /*
218  * Handle the MCR key on the Winchip 2.
219  */
220 static void __cpuinit winchip2_unprotect_mcr(void)
221 {
222         u32 lo, hi;
223         u32 key;
224
225         rdmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
226         lo &= ~0x1C0;   /* blank bits 8-6 */
227         key = (lo>>17) & 7;
228         lo |= key<<6;   /* replace with unlock key */
229         wrmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
230 }
231
232 static void __cpuinit winchip2_protect_mcr(void)
233 {
234         u32 lo, hi;
235
236         rdmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
237         lo &= ~0x1C0;   /* blank bits 8-6 */
238         wrmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
239 }
240 #endif /* CONFIG_X86_OOSTORE */
241
242 #define ACE_PRESENT     (1 << 6)
243 #define ACE_ENABLED     (1 << 7)
244 #define ACE_FCR         (1 << 28)       /* MSR_VIA_FCR */
245
246 #define RNG_PRESENT     (1 << 2)
247 #define RNG_ENABLED     (1 << 3)
248 #define RNG_ENABLE      (1 << 6)        /* MSR_VIA_RNG */
249
250 static void __cpuinit init_c3(struct cpuinfo_x86 *c)
251 {
252         u32  lo, hi;
253
254         /* Test for Centaur Extended Feature Flags presence */
255         if (cpuid_eax(0xC0000000) >= 0xC0000001) {
256                 u32 tmp = cpuid_edx(0xC0000001);
257
258                 /* enable ACE unit, if present and disabled */
259                 if ((tmp & (ACE_PRESENT | ACE_ENABLED)) == ACE_PRESENT) {
260                         rdmsr(MSR_VIA_FCR, lo, hi);
261                         lo |= ACE_FCR;          /* enable ACE unit */
262                         wrmsr(MSR_VIA_FCR, lo, hi);
263                         printk(KERN_INFO "CPU: Enabled ACE h/w crypto\n");
264                 }
265
266                 /* enable RNG unit, if present and disabled */
267                 if ((tmp & (RNG_PRESENT | RNG_ENABLED)) == RNG_PRESENT) {
268                         rdmsr(MSR_VIA_RNG, lo, hi);
269                         lo |= RNG_ENABLE;       /* enable RNG unit */
270                         wrmsr(MSR_VIA_RNG, lo, hi);
271                         printk(KERN_INFO "CPU: Enabled h/w RNG\n");
272                 }
273
274                 /* store Centaur Extended Feature Flags as
275                  * word 5 of the CPU capability bit array
276                  */
277                 c->x86_capability[5] = cpuid_edx(0xC0000001);
278         }
279
280         /* Cyrix III family needs CX8 & PGE explicitly enabled. */
281         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model <= 9) {
282                 rdmsr(MSR_VIA_FCR, lo, hi);
283                 lo |= (1<<1 | 1<<7);
284                 wrmsr(MSR_VIA_FCR, lo, hi);
285                 set_bit(X86_FEATURE_CX8, c->x86_capability);
286         }
287
288         /* Before Nehemiah, the C3's had 3dNOW! */
289         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model < 9)
290                 set_bit(X86_FEATURE_3DNOW, c->x86_capability);
291
292         get_model_name(c);
293         display_cacheinfo(c);
294 }
295
296 enum {
297                 ECX8            = 1<<1,
298                 EIERRINT        = 1<<2,
299                 DPM             = 1<<3,
300                 DMCE            = 1<<4,
301                 DSTPCLK         = 1<<5,
302                 ELINEAR         = 1<<6,
303                 DSMC            = 1<<7,
304                 DTLOCK          = 1<<8,
305                 EDCTLB          = 1<<8,
306                 EMMX            = 1<<9,
307                 DPDC            = 1<<11,
308                 EBRPRED         = 1<<12,
309                 DIC             = 1<<13,
310                 DDC             = 1<<14,
311                 DNA             = 1<<15,
312                 ERETSTK         = 1<<16,
313                 E2MMX           = 1<<19,
314                 EAMD3D          = 1<<20,
315 };
316
317 static void __cpuinit init_centaur(struct cpuinfo_x86 *c)
318 {
319
320         char *name;
321         u32  fcr_set = 0;
322         u32  fcr_clr = 0;
323         u32  lo, hi, newlo;
324         u32  aa, bb, cc, dd;
325
326         /*
327          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
328          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
329          */
330         clear_bit(0*32+31, c->x86_capability);
331
332         switch (c->x86) {
333         case 5:
334                 switch (c->x86_model) {
335                 case 4:
336                         name = "C6";
337                         fcr_set = ECX8|DSMC|EDCTLB|EMMX|ERETSTK;
338                         fcr_clr = DPDC;
339                         printk(KERN_NOTICE "Disabling bugged TSC.\n");
340                         clear_bit(X86_FEATURE_TSC, c->x86_capability);
341 #ifdef CONFIG_X86_OOSTORE
342                         centaur_create_optimal_mcr();
343                         /*
344                          * Enable:
345                          *      write combining on non-stack, non-string
346                          *      write combining on string, all types
347                          *      weak write ordering
348                          *
349                          * The C6 original lacks weak read order
350                          *
351                          * Note 0x120 is write only on Winchip 1
352                          */
353                         wrmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, 0x01F0001F, 0);
354 #endif
355                         break;
356                 case 8:
357                         switch (c->x86_mask) {
358                         default:
359                         name = "2";
360                                 break;
361                         case 7 ... 9:
362                                 name = "2A";
363                                 break;
364                         case 10 ... 15:
365                                 name = "2B";
366                                 break;
367                         }
368                         fcr_set = ECX8|DSMC|DTLOCK|EMMX|EBRPRED|ERETSTK|
369                                   E2MMX|EAMD3D;
370                         fcr_clr = DPDC;
371 #ifdef CONFIG_X86_OOSTORE
372                         winchip2_unprotect_mcr();
373                         winchip2_create_optimal_mcr();
374                         rdmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
375                         /*
376                          * Enable:
377                          *      write combining on non-stack, non-string
378                          *      write combining on string, all types
379                          *      weak write ordering
380                          */
381                         lo |= 31;
382                         wrmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
383                         winchip2_protect_mcr();
384 #endif
385                         break;
386                 case 9:
387                         name = "3";
388                         fcr_set = ECX8|DSMC|DTLOCK|EMMX|EBRPRED|ERETSTK|
389                                   E2MMX|EAMD3D;
390                         fcr_clr = DPDC;
391 #ifdef CONFIG_X86_OOSTORE
392                         winchip2_unprotect_mcr();
393                         winchip2_create_optimal_mcr();
394                         rdmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
395                         /*
396                          * Enable:
397                          *      write combining on non-stack, non-string
398                          *      write combining on string, all types
399                          *      weak write ordering
400                          */
401                         lo |= 31;
402                         wrmsr(MSR_IDT_MCR_CTRL, lo, hi);
403                         winchip2_protect_mcr();
404 #endif
405                         break;
406                 default:
407                         name = "??";
408                 }
409
410                 rdmsr(MSR_IDT_FCR1, lo, hi);
411                 newlo = (lo|fcr_set) & (~fcr_clr);
412
413                 if (newlo != lo) {
414                         printk(KERN_INFO "Centaur FCR was 0x%X now 0x%X\n",
415                                 lo, newlo);
416                         wrmsr(MSR_IDT_FCR1, newlo, hi);
417                 } else {
418                         printk(KERN_INFO "Centaur FCR is 0x%X\n", lo);
419                 }
420                 /* Emulate MTRRs using Centaur's MCR. */
421                 set_bit(X86_FEATURE_CENTAUR_MCR, c->x86_capability);
422                 /* Report CX8 */
423                 set_bit(X86_FEATURE_CX8, c->x86_capability);
424                 /* Set 3DNow! on Winchip 2 and above. */
425                 if (c->x86_model >= 8)
426                         set_bit(X86_FEATURE_3DNOW, c->x86_capability);
427                 /* See if we can find out some more. */
428                 if (cpuid_eax(0x80000000) >= 0x80000005) {
429                         /* Yes, we can. */
430                         cpuid(0x80000005, &aa, &bb, &cc, &dd);
431                         /* Add L1 data and code cache sizes. */
432                         c->x86_cache_size = (cc>>24)+(dd>>24);
433                 }
434                 sprintf(c->x86_model_id, "WinChip %s", name);
435                 break;
436
437         case 6:
438                 init_c3(c);
439                 break;
440         }
441 }
442
443 static unsigned int __cpuinit
444 centaur_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
445 {
446         /* VIA C3 CPUs (670-68F) need further shifting. */
447         if ((c->x86 == 6) && ((c->x86_model == 7) || (c->x86_model == 8)))
448                 size >>= 8;
449
450         /*
451          * There's also an erratum in Nehemiah stepping 1, which
452          * returns '65KB' instead of '64KB'
453          *  - Note, it seems this may only be in engineering samples.
454          */
455         if ((c->x86 == 6) && (c->x86_model == 9) &&
456                                 (c->x86_mask == 1) && (size == 65))
457                 size -= 1;
458
459         return size;
460 }
461
462 static struct cpu_dev centaur_cpu_dev __cpuinitdata = {
463         .c_vendor       = "Centaur",
464         .c_ident        = { "CentaurHauls" },
465         .c_init         = init_centaur,
466         .c_size_cache   = centaur_size_cache,
467 };
468
469 cpu_vendor_dev_register(X86_VENDOR_CENTAUR, &centaur_cpu_dev);