kill dentry_update_name_case()
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / cpu / common.c
1 #include <linux/bootmem.h>
2 #include <linux/linkage.h>
3 #include <linux/bitops.h>
4 #include <linux/kernel.h>
5 #include <linux/export.h>
6 #include <linux/percpu.h>
7 #include <linux/string.h>
8 #include <linux/ctype.h>
9 #include <linux/delay.h>
10 #include <linux/sched/mm.h>
11 #include <linux/sched/clock.h>
12 #include <linux/sched/task.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/kprobes.h>
15 #include <linux/kgdb.h>
16 #include <linux/smp.h>
17 #include <linux/io.h>
18 #include <linux/syscore_ops.h>
19
20 #include <asm/stackprotector.h>
21 #include <asm/perf_event.h>
22 #include <asm/mmu_context.h>
23 #include <asm/archrandom.h>
24 #include <asm/hypervisor.h>
25 #include <asm/processor.h>
26 #include <asm/tlbflush.h>
27 #include <asm/debugreg.h>
28 #include <asm/sections.h>
29 #include <asm/vsyscall.h>
30 #include <linux/topology.h>
31 #include <linux/cpumask.h>
32 #include <asm/pgtable.h>
33 #include <linux/atomic.h>
34 #include <asm/proto.h>
35 #include <asm/setup.h>
36 #include <asm/apic.h>
37 #include <asm/desc.h>
38 #include <asm/fpu/internal.h>
39 #include <asm/mtrr.h>
40 #include <asm/hwcap2.h>
41 #include <linux/numa.h>
42 #include <asm/asm.h>
43 #include <asm/bugs.h>
44 #include <asm/cpu.h>
45 #include <asm/mce.h>
46 #include <asm/msr.h>
47 #include <asm/pat.h>
48 #include <asm/microcode.h>
49 #include <asm/microcode_intel.h>
50 #include <asm/intel-family.h>
51 #include <asm/cpu_device_id.h>
52
53 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
54 #include <asm/uv/uv.h>
55 #endif
56
57 #include "cpu.h"
58
59 u32 elf_hwcap2 __read_mostly;
60
61 /* all of these masks are initialized in setup_cpu_local_masks() */
62 cpumask_var_t cpu_initialized_mask;
63 cpumask_var_t cpu_callout_mask;
64 cpumask_var_t cpu_callin_mask;
65
66 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
67 cpumask_var_t cpu_sibling_setup_mask;
68
69 /* Number of siblings per CPU package */
70 int smp_num_siblings = 1;
71 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
72
73 /* Last level cache ID of each logical CPU */
74 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
75
76 /* correctly size the local cpu masks */
77 void __init setup_cpu_local_masks(void)
78 {
79         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
80         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
81         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
82         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
83 }
84
85 static void default_init(struct cpuinfo_x86 *c)
86 {
87 #ifdef CONFIG_X86_64
88         cpu_detect_cache_sizes(c);
89 #else
90         /* Not much we can do here... */
91         /* Check if at least it has cpuid */
92         if (c->cpuid_level == -1) {
93                 /* No cpuid. It must be an ancient CPU */
94                 if (c->x86 == 4)
95                         strcpy(c->x86_model_id, "486");
96                 else if (c->x86 == 3)
97                         strcpy(c->x86_model_id, "386");
98         }
99 #endif
100 }
101
102 static const struct cpu_dev default_cpu = {
103         .c_init         = default_init,
104         .c_vendor       = "Unknown",
105         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_UNKNOWN,
106 };
107
108 static const struct cpu_dev *this_cpu = &default_cpu;
109
110 DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct gdt_page, gdt_page) = { .gdt = {
111 #ifdef CONFIG_X86_64
112         /*
113          * We need valid kernel segments for data and code in long mode too
114          * IRET will check the segment types  kkeil 2000/10/28
115          * Also sysret mandates a special GDT layout
116          *
117          * TLS descriptors are currently at a different place compared to i386.
118          * Hopefully nobody expects them at a fixed place (Wine?)
119          */
120         [GDT_ENTRY_KERNEL32_CS]         = GDT_ENTRY_INIT(0xc09b, 0, 0xfffff),
121         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xa09b, 0, 0xfffff),
122         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc093, 0, 0xfffff),
123         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER32_CS]   = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fb, 0, 0xfffff),
124         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f3, 0, 0xfffff),
125         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xa0fb, 0, 0xfffff),
126 #else
127         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc09a, 0, 0xfffff),
128         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
129         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fa, 0, 0xfffff),
130         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f2, 0, 0xfffff),
131         /*
132          * Segments used for calling PnP BIOS have byte granularity.
133          * They code segments and data segments have fixed 64k limits,
134          * the transfer segment sizes are set at run time.
135          */
136         /* 32-bit code */
137         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS32]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
138         /* 16-bit code */
139         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS16]        = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
140         /* 16-bit data */
141         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_DS]          = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0xffff),
142         /* 16-bit data */
143         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS1]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
144         /* 16-bit data */
145         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS2]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
146         /*
147          * The APM segments have byte granularity and their bases
148          * are set at run time.  All have 64k limits.
149          */
150         /* 32-bit code */
151         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
152         /* 16-bit code */
153         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+1]      = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
154         /* data */
155         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+2]      = GDT_ENTRY_INIT(0x4092, 0, 0xffff),
156
157         [GDT_ENTRY_ESPFIX_SS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
158         [GDT_ENTRY_PERCPU]              = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
159         GDT_STACK_CANARY_INIT
160 #endif
161 } };
162 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(gdt_page);
163
164 static int __init x86_mpx_setup(char *s)
165 {
166         /* require an exact match without trailing characters */
167         if (strlen(s))
168                 return 0;
169
170         /* do not emit a message if the feature is not present */
171         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_MPX))
172                 return 1;
173
174         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MPX);
175         pr_info("nompx: Intel Memory Protection Extensions (MPX) disabled\n");
176         return 1;
177 }
178 __setup("nompx", x86_mpx_setup);
179
180 #ifdef CONFIG_X86_64
181 static int __init x86_nopcid_setup(char *s)
182 {
183         /* nopcid doesn't accept parameters */
184         if (s)
185                 return -EINVAL;
186
187         /* do not emit a message if the feature is not present */
188         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
189                 return 0;
190
191         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
192         pr_info("nopcid: PCID feature disabled\n");
193         return 0;
194 }
195 early_param("nopcid", x86_nopcid_setup);
196 #endif
197
198 static int __init x86_noinvpcid_setup(char *s)
199 {
200         /* noinvpcid doesn't accept parameters */
201         if (s)
202                 return -EINVAL;
203
204         /* do not emit a message if the feature is not present */
205         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_INVPCID))
206                 return 0;
207
208         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_INVPCID);
209         pr_info("noinvpcid: INVPCID feature disabled\n");
210         return 0;
211 }
212 early_param("noinvpcid", x86_noinvpcid_setup);
213
214 #ifdef CONFIG_X86_32
215 static int cachesize_override = -1;
216 static int disable_x86_serial_nr = 1;
217
218 static int __init cachesize_setup(char *str)
219 {
220         get_option(&str, &cachesize_override);
221         return 1;
222 }
223 __setup("cachesize=", cachesize_setup);
224
225 static int __init x86_sep_setup(char *s)
226 {
227         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEP);
228         return 1;
229 }
230 __setup("nosep", x86_sep_setup);
231
232 /* Standard macro to see if a specific flag is changeable */
233 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
234 {
235         u32 f1, f2;
236
237         /*
238          * Cyrix and IDT cpus allow disabling of CPUID
239          * so the code below may return different results
240          * when it is executed before and after enabling
241          * the CPUID. Add "volatile" to not allow gcc to
242          * optimize the subsequent calls to this function.
243          */
244         asm volatile ("pushfl           \n\t"
245                       "pushfl           \n\t"
246                       "popl %0          \n\t"
247                       "movl %0, %1      \n\t"
248                       "xorl %2, %0      \n\t"
249                       "pushl %0         \n\t"
250                       "popfl            \n\t"
251                       "pushfl           \n\t"
252                       "popl %0          \n\t"
253                       "popfl            \n\t"
254
255                       : "=&r" (f1), "=&r" (f2)
256                       : "ir" (flag));
257
258         return ((f1^f2) & flag) != 0;
259 }
260
261 /* Probe for the CPUID instruction */
262 int have_cpuid_p(void)
263 {
264         return flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_ID);
265 }
266
267 static void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
268 {
269         unsigned long lo, hi;
270
271         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) || !disable_x86_serial_nr)
272                 return;
273
274         /* Disable processor serial number: */
275
276         rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
277         lo |= 0x200000;
278         wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
279
280         pr_notice("CPU serial number disabled.\n");
281         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PN);
282
283         /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
284         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
285 }
286
287 static int __init x86_serial_nr_setup(char *s)
288 {
289         disable_x86_serial_nr = 0;
290         return 1;
291 }
292 __setup("serialnumber", x86_serial_nr_setup);
293 #else
294 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
295 {
296         return 1;
297 }
298 static inline void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
299 {
300 }
301 #endif
302
303 static __init int setup_disable_smep(char *arg)
304 {
305         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMEP);
306         /* Check for things that depend on SMEP being enabled: */
307         check_mpx_erratum(&boot_cpu_data);
308         return 1;
309 }
310 __setup("nosmep", setup_disable_smep);
311
312 static __always_inline void setup_smep(struct cpuinfo_x86 *c)
313 {
314         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP))
315                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMEP);
316 }
317
318 static __init int setup_disable_smap(char *arg)
319 {
320         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMAP);
321         return 1;
322 }
323 __setup("nosmap", setup_disable_smap);
324
325 static __always_inline void setup_smap(struct cpuinfo_x86 *c)
326 {
327         unsigned long eflags = native_save_fl();
328
329         /* This should have been cleared long ago */
330         BUG_ON(eflags & X86_EFLAGS_AC);
331
332         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMAP)) {
333 #ifdef CONFIG_X86_SMAP
334                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMAP);
335 #else
336                 cr4_clear_bits(X86_CR4_SMAP);
337 #endif
338         }
339 }
340
341 static __always_inline void setup_umip(struct cpuinfo_x86 *c)
342 {
343         /* Check the boot processor, plus build option for UMIP. */
344         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_UMIP))
345                 goto out;
346
347         /* Check the current processor's cpuid bits. */
348         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_UMIP))
349                 goto out;
350
351         cr4_set_bits(X86_CR4_UMIP);
352
353         pr_info("x86/cpu: Activated the Intel User Mode Instruction Prevention (UMIP) CPU feature\n");
354
355         return;
356
357 out:
358         /*
359          * Make sure UMIP is disabled in case it was enabled in a
360          * previous boot (e.g., via kexec).
361          */
362         cr4_clear_bits(X86_CR4_UMIP);
363 }
364
365 /*
366  * Protection Keys are not available in 32-bit mode.
367  */
368 static bool pku_disabled;
369
370 static __always_inline void setup_pku(struct cpuinfo_x86 *c)
371 {
372         /* check the boot processor, plus compile options for PKU: */
373         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_PKU))
374                 return;
375         /* checks the actual processor's cpuid bits: */
376         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PKU))
377                 return;
378         if (pku_disabled)
379                 return;
380
381         cr4_set_bits(X86_CR4_PKE);
382         /*
383          * Seting X86_CR4_PKE will cause the X86_FEATURE_OSPKE
384          * cpuid bit to be set.  We need to ensure that we
385          * update that bit in this CPU's "cpu_info".
386          */
387         get_cpu_cap(c);
388 }
389
390 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
391 static __init int setup_disable_pku(char *arg)
392 {
393         /*
394          * Do not clear the X86_FEATURE_PKU bit.  All of the
395          * runtime checks are against OSPKE so clearing the
396          * bit does nothing.
397          *
398          * This way, we will see "pku" in cpuinfo, but not
399          * "ospke", which is exactly what we want.  It shows
400          * that the CPU has PKU, but the OS has not enabled it.
401          * This happens to be exactly how a system would look
402          * if we disabled the config option.
403          */
404         pr_info("x86: 'nopku' specified, disabling Memory Protection Keys\n");
405         pku_disabled = true;
406         return 1;
407 }
408 __setup("nopku", setup_disable_pku);
409 #endif /* CONFIG_X86_64 */
410
411 /*
412  * Some CPU features depend on higher CPUID levels, which may not always
413  * be available due to CPUID level capping or broken virtualization
414  * software.  Add those features to this table to auto-disable them.
415  */
416 struct cpuid_dependent_feature {
417         u32 feature;
418         u32 level;
419 };
420
421 static const struct cpuid_dependent_feature
422 cpuid_dependent_features[] = {
423         { X86_FEATURE_MWAIT,            0x00000005 },
424         { X86_FEATURE_DCA,              0x00000009 },
425         { X86_FEATURE_XSAVE,            0x0000000d },
426         { 0, 0 }
427 };
428
429 static void filter_cpuid_features(struct cpuinfo_x86 *c, bool warn)
430 {
431         const struct cpuid_dependent_feature *df;
432
433         for (df = cpuid_dependent_features; df->feature; df++) {
434
435                 if (!cpu_has(c, df->feature))
436                         continue;
437                 /*
438                  * Note: cpuid_level is set to -1 if unavailable, but
439                  * extended_extended_level is set to 0 if unavailable
440                  * and the legitimate extended levels are all negative
441                  * when signed; hence the weird messing around with
442                  * signs here...
443                  */
444                 if (!((s32)df->level < 0 ?
445                      (u32)df->level > (u32)c->extended_cpuid_level :
446                      (s32)df->level > (s32)c->cpuid_level))
447                         continue;
448
449                 clear_cpu_cap(c, df->feature);
450                 if (!warn)
451                         continue;
452
453                 pr_warn("CPU: CPU feature " X86_CAP_FMT " disabled, no CPUID level 0x%x\n",
454                         x86_cap_flag(df->feature), df->level);
455         }
456 }
457
458 /*
459  * Naming convention should be: <Name> [(<Codename>)]
460  * This table only is used unless init_<vendor>() below doesn't set it;
461  * in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this
462  * isn't used
463  */
464
465 /* Look up CPU names by table lookup. */
466 static const char *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
467 {
468 #ifdef CONFIG_X86_32
469         const struct legacy_cpu_model_info *info;
470
471         if (c->x86_model >= 16)
472                 return NULL;    /* Range check */
473
474         if (!this_cpu)
475                 return NULL;
476
477         info = this_cpu->legacy_models;
478
479         while (info->family) {
480                 if (info->family == c->x86)
481                         return info->model_names[c->x86_model];
482                 info++;
483         }
484 #endif
485         return NULL;            /* Not found */
486 }
487
488 __u32 cpu_caps_cleared[NCAPINTS + NBUGINTS];
489 __u32 cpu_caps_set[NCAPINTS + NBUGINTS];
490
491 void load_percpu_segment(int cpu)
492 {
493 #ifdef CONFIG_X86_32
494         loadsegment(fs, __KERNEL_PERCPU);
495 #else
496         __loadsegment_simple(gs, 0);
497         wrmsrl(MSR_GS_BASE, cpu_kernelmode_gs_base(cpu));
498 #endif
499         load_stack_canary_segment();
500 }
501
502 #ifdef CONFIG_X86_32
503 /* The 32-bit entry code needs to find cpu_entry_area. */
504 DEFINE_PER_CPU(struct cpu_entry_area *, cpu_entry_area);
505 #endif
506
507 #ifdef CONFIG_X86_64
508 /*
509  * Special IST stacks which the CPU switches to when it calls
510  * an IST-marked descriptor entry. Up to 7 stacks (hardware
511  * limit), all of them are 4K, except the debug stack which
512  * is 8K.
513  */
514 static const unsigned int exception_stack_sizes[N_EXCEPTION_STACKS] = {
515           [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1]        = EXCEPTION_STKSZ,
516           [DEBUG_STACK - 1]                     = DEBUG_STKSZ
517 };
518 #endif
519
520 /* Load the original GDT from the per-cpu structure */
521 void load_direct_gdt(int cpu)
522 {
523         struct desc_ptr gdt_descr;
524
525         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
526         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
527         load_gdt(&gdt_descr);
528 }
529 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_direct_gdt);
530
531 /* Load a fixmap remapping of the per-cpu GDT */
532 void load_fixmap_gdt(int cpu)
533 {
534         struct desc_ptr gdt_descr;
535
536         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_ro(cpu);
537         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
538         load_gdt(&gdt_descr);
539 }
540 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_fixmap_gdt);
541
542 /*
543  * Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
544  * it's on the real one.
545  */
546 void switch_to_new_gdt(int cpu)
547 {
548         /* Load the original GDT */
549         load_direct_gdt(cpu);
550         /* Reload the per-cpu base */
551         load_percpu_segment(cpu);
552 }
553
554 static const struct cpu_dev *cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
555
556 static void get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
557 {
558         unsigned int *v;
559         char *p, *q, *s;
560
561         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
562                 return;
563
564         v = (unsigned int *)c->x86_model_id;
565         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
566         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
567         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
568         c->x86_model_id[48] = 0;
569
570         /* Trim whitespace */
571         p = q = s = &c->x86_model_id[0];
572
573         while (*p == ' ')
574                 p++;
575
576         while (*p) {
577                 /* Note the last non-whitespace index */
578                 if (!isspace(*p))
579                         s = q;
580
581                 *q++ = *p++;
582         }
583
584         *(s + 1) = '\0';
585 }
586
587 void detect_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
588 {
589         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
590
591         c->x86_max_cores = 1;
592         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SMP) || c->cpuid_level < 4)
593                 return;
594
595         cpuid_count(4, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
596         if (eax & 0x1f)
597                 c->x86_max_cores = (eax >> 26) + 1;
598 }
599
600 void cpu_detect_cache_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
601 {
602         unsigned int n, dummy, ebx, ecx, edx, l2size;
603
604         n = c->extended_cpuid_level;
605
606         if (n >= 0x80000005) {
607                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
608                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
609 #ifdef CONFIG_X86_64
610                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
611                 c->x86_tlbsize = 0;
612 #endif
613         }
614
615         if (n < 0x80000006)     /* Some chips just has a large L1. */
616                 return;
617
618         cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
619         l2size = ecx >> 16;
620
621 #ifdef CONFIG_X86_64
622         c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
623 #else
624         /* do processor-specific cache resizing */
625         if (this_cpu->legacy_cache_size)
626                 l2size = this_cpu->legacy_cache_size(c, l2size);
627
628         /* Allow user to override all this if necessary. */
629         if (cachesize_override != -1)
630                 l2size = cachesize_override;
631
632         if (l2size == 0)
633                 return;         /* Again, no L2 cache is possible */
634 #endif
635
636         c->x86_cache_size = l2size;
637 }
638
639 u16 __read_mostly tlb_lli_4k[NR_INFO];
640 u16 __read_mostly tlb_lli_2m[NR_INFO];
641 u16 __read_mostly tlb_lli_4m[NR_INFO];
642 u16 __read_mostly tlb_lld_4k[NR_INFO];
643 u16 __read_mostly tlb_lld_2m[NR_INFO];
644 u16 __read_mostly tlb_lld_4m[NR_INFO];
645 u16 __read_mostly tlb_lld_1g[NR_INFO];
646
647 static void cpu_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
648 {
649         if (this_cpu->c_detect_tlb)
650                 this_cpu->c_detect_tlb(c);
651
652         pr_info("Last level iTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d\n",
653                 tlb_lli_4k[ENTRIES], tlb_lli_2m[ENTRIES],
654                 tlb_lli_4m[ENTRIES]);
655
656         pr_info("Last level dTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d, 1GB %d\n",
657                 tlb_lld_4k[ENTRIES], tlb_lld_2m[ENTRIES],
658                 tlb_lld_4m[ENTRIES], tlb_lld_1g[ENTRIES]);
659 }
660
661 void detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
662 {
663 #ifdef CONFIG_SMP
664         u32 eax, ebx, ecx, edx;
665         int index_msb, core_bits;
666         static bool printed;
667
668         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
669                 return;
670
671         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
672                 goto out;
673
674         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY))
675                 return;
676
677         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
678
679         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
680
681         if (smp_num_siblings == 1) {
682                 pr_info_once("CPU0: Hyper-Threading is disabled\n");
683                 goto out;
684         }
685
686         if (smp_num_siblings <= 1)
687                 goto out;
688
689         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
690         c->phys_proc_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb);
691
692         smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
693
694         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
695
696         core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
697
698         c->cpu_core_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb) &
699                                        ((1 << core_bits) - 1);
700
701 out:
702         if (!printed && (c->x86_max_cores * smp_num_siblings) > 1) {
703                 pr_info("CPU: Physical Processor ID: %d\n",
704                         c->phys_proc_id);
705                 pr_info("CPU: Processor Core ID: %d\n",
706                         c->cpu_core_id);
707                 printed = 1;
708         }
709 #endif
710 }
711
712 static void get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
713 {
714         char *v = c->x86_vendor_id;
715         int i;
716
717         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
718                 if (!cpu_devs[i])
719                         break;
720
721                 if (!strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
722                     (cpu_devs[i]->c_ident[1] &&
723                      !strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
724
725                         this_cpu = cpu_devs[i];
726                         c->x86_vendor = this_cpu->c_x86_vendor;
727                         return;
728                 }
729         }
730
731         pr_err_once("CPU: vendor_id '%s' unknown, using generic init.\n" \
732                     "CPU: Your system may be unstable.\n", v);
733
734         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
735         this_cpu = &default_cpu;
736 }
737
738 void cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c)
739 {
740         /* Get vendor name */
741         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
742               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
743               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
744               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
745
746         c->x86 = 4;
747         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
748         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
749                 u32 junk, tfms, cap0, misc;
750
751                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &junk, &cap0);
752                 c->x86          = x86_family(tfms);
753                 c->x86_model    = x86_model(tfms);
754                 c->x86_stepping = x86_stepping(tfms);
755
756                 if (cap0 & (1<<19)) {
757                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
758                         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
759                 }
760         }
761 }
762
763 static void apply_forced_caps(struct cpuinfo_x86 *c)
764 {
765         int i;
766
767         for (i = 0; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++) {
768                 c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
769                 c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
770         }
771 }
772
773 static void init_speculation_control(struct cpuinfo_x86 *c)
774 {
775         /*
776          * The Intel SPEC_CTRL CPUID bit implies IBRS and IBPB support,
777          * and they also have a different bit for STIBP support. Also,
778          * a hypervisor might have set the individual AMD bits even on
779          * Intel CPUs, for finer-grained selection of what's available.
780          */
781         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL)) {
782                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
783                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
784                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
785         }
786
787         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_INTEL_STIBP))
788                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
789
790         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD) ||
791             cpu_has(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD))
792                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
793
794         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBRS)) {
795                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
796                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
797         }
798
799         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBPB))
800                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
801
802         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_STIBP)) {
803                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
804                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
805         }
806
807         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSBD)) {
808                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
809                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
810                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD);
811         }
812 }
813
814 void get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
815 {
816         u32 eax, ebx, ecx, edx;
817
818         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
819         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
820                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
821
822                 c->x86_capability[CPUID_1_ECX] = ecx;
823                 c->x86_capability[CPUID_1_EDX] = edx;
824         }
825
826         /* Thermal and Power Management Leaf: level 0x00000006 (eax) */
827         if (c->cpuid_level >= 0x00000006)
828                 c->x86_capability[CPUID_6_EAX] = cpuid_eax(0x00000006);
829
830         /* Additional Intel-defined flags: level 0x00000007 */
831         if (c->cpuid_level >= 0x00000007) {
832                 cpuid_count(0x00000007, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
833                 c->x86_capability[CPUID_7_0_EBX] = ebx;
834                 c->x86_capability[CPUID_7_ECX] = ecx;
835                 c->x86_capability[CPUID_7_EDX] = edx;
836         }
837
838         /* Extended state features: level 0x0000000d */
839         if (c->cpuid_level >= 0x0000000d) {
840                 cpuid_count(0x0000000d, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
841
842                 c->x86_capability[CPUID_D_1_EAX] = eax;
843         }
844
845         /* Additional Intel-defined flags: level 0x0000000F */
846         if (c->cpuid_level >= 0x0000000F) {
847
848                 /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=0 */
849                 cpuid_count(0x0000000F, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
850                 c->x86_capability[CPUID_F_0_EDX] = edx;
851
852                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_LLC)) {
853                         /* will be overridden if occupancy monitoring exists */
854                         c->x86_cache_max_rmid = ebx;
855
856                         /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=1 */
857                         cpuid_count(0x0000000F, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
858                         c->x86_capability[CPUID_F_1_EDX] = edx;
859
860                         if ((cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_OCCUP_LLC)) ||
861                               ((cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_MBM_TOTAL)) ||
862                                (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_MBM_LOCAL)))) {
863                                 c->x86_cache_max_rmid = ecx;
864                                 c->x86_cache_occ_scale = ebx;
865                         }
866                 } else {
867                         c->x86_cache_max_rmid = -1;
868                         c->x86_cache_occ_scale = -1;
869                 }
870         }
871
872         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
873         eax = cpuid_eax(0x80000000);
874         c->extended_cpuid_level = eax;
875
876         if ((eax & 0xffff0000) == 0x80000000) {
877                 if (eax >= 0x80000001) {
878                         cpuid(0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
879
880                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_ECX] = ecx;
881                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_EDX] = edx;
882                 }
883         }
884
885         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007) {
886                 cpuid(0x80000007, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
887
888                 c->x86_capability[CPUID_8000_0007_EBX] = ebx;
889                 c->x86_power = edx;
890         }
891
892         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
893                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
894                 c->x86_capability[CPUID_8000_0008_EBX] = ebx;
895         }
896
897         if (c->extended_cpuid_level >= 0x8000000a)
898                 c->x86_capability[CPUID_8000_000A_EDX] = cpuid_edx(0x8000000a);
899
900         init_scattered_cpuid_features(c);
901         init_speculation_control(c);
902
903         /*
904          * Clear/Set all flags overridden by options, after probe.
905          * This needs to happen each time we re-probe, which may happen
906          * several times during CPU initialization.
907          */
908         apply_forced_caps(c);
909 }
910
911 static void get_cpu_address_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
912 {
913         u32 eax, ebx, ecx, edx;
914
915         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
916                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
917
918                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
919                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
920         }
921 #ifdef CONFIG_X86_32
922         else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PAE) || cpu_has(c, X86_FEATURE_PSE36))
923                 c->x86_phys_bits = 36;
924 #endif
925 }
926
927 static void identify_cpu_without_cpuid(struct cpuinfo_x86 *c)
928 {
929 #ifdef CONFIG_X86_32
930         int i;
931
932         /*
933          * First of all, decide if this is a 486 or higher
934          * It's a 486 if we can modify the AC flag
935          */
936         if (flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_AC))
937                 c->x86 = 4;
938         else
939                 c->x86 = 3;
940
941         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++)
942                 if (cpu_devs[i] && cpu_devs[i]->c_identify) {
943                         c->x86_vendor_id[0] = 0;
944                         cpu_devs[i]->c_identify(c);
945                         if (c->x86_vendor_id[0]) {
946                                 get_cpu_vendor(c);
947                                 break;
948                         }
949                 }
950 #endif
951 }
952
953 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_speculation[] = {
954         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_CEDARVIEW,   X86_FEATURE_ANY },
955         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_CLOVERVIEW,  X86_FEATURE_ANY },
956         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_LINCROFT,    X86_FEATURE_ANY },
957         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_PENWELL,     X86_FEATURE_ANY },
958         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_PINEVIEW,    X86_FEATURE_ANY },
959         { X86_VENDOR_CENTAUR,   5 },
960         { X86_VENDOR_INTEL,     5 },
961         { X86_VENDOR_NSC,       5 },
962         { X86_VENDOR_ANY,       4 },
963         {}
964 };
965
966 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_meltdown[] = {
967         { X86_VENDOR_AMD },
968         {}
969 };
970
971 /* Only list CPUs which speculate but are non susceptible to SSB */
972 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_spec_store_bypass[] = {
973         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT1     },
974         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_AIRMONT         },
975         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT2     },
976         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_MERRIFIELD      },
977         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_CORE_YONAH           },
978         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL         },
979         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM         },
980         { X86_VENDOR_AMD,       0x12,                                   },
981         { X86_VENDOR_AMD,       0x11,                                   },
982         { X86_VENDOR_AMD,       0x10,                                   },
983         { X86_VENDOR_AMD,       0xf,                                    },
984         {}
985 };
986
987 static void __init cpu_set_bug_bits(struct cpuinfo_x86 *c)
988 {
989         u64 ia32_cap = 0;
990
991         if (x86_match_cpu(cpu_no_speculation))
992                 return;
993
994         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V1);
995         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V2);
996
997         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_ARCH_CAPABILITIES))
998                 rdmsrl(MSR_IA32_ARCH_CAPABILITIES, ia32_cap);
999
1000         if (!x86_match_cpu(cpu_no_spec_store_bypass) &&
1001            !(ia32_cap & ARCH_CAP_SSB_NO) &&
1002            !cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSB_NO))
1003                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPEC_STORE_BYPASS);
1004
1005         if (x86_match_cpu(cpu_no_meltdown))
1006                 return;
1007
1008         /* Rogue Data Cache Load? No! */
1009         if (ia32_cap & ARCH_CAP_RDCL_NO)
1010                 return;
1011
1012         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_CPU_MELTDOWN);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Do minimum CPU detection early.
1017  * Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask,
1018  * cache alignment.
1019  * The others are not touched to avoid unwanted side effects.
1020  *
1021  * WARNING: this function is only called on the boot CPU.  Don't add code
1022  * here that is supposed to run on all CPUs.
1023  */
1024 static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1025 {
1026 #ifdef CONFIG_X86_64
1027         c->x86_clflush_size = 64;
1028         c->x86_phys_bits = 36;
1029         c->x86_virt_bits = 48;
1030 #else
1031         c->x86_clflush_size = 32;
1032         c->x86_phys_bits = 32;
1033         c->x86_virt_bits = 32;
1034 #endif
1035         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1036
1037         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
1038         c->extended_cpuid_level = 0;
1039
1040         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1041         if (have_cpuid_p()) {
1042                 cpu_detect(c);
1043                 get_cpu_vendor(c);
1044                 get_cpu_cap(c);
1045                 get_cpu_address_sizes(c);
1046                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1047
1048                 if (this_cpu->c_early_init)
1049                         this_cpu->c_early_init(c);
1050
1051                 c->cpu_index = 0;
1052                 filter_cpuid_features(c, false);
1053
1054                 if (this_cpu->c_bsp_init)
1055                         this_cpu->c_bsp_init(c);
1056         } else {
1057                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1058                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1059         }
1060
1061         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ALWAYS);
1062
1063         cpu_set_bug_bits(c);
1064
1065         fpu__init_system(c);
1066
1067 #ifdef CONFIG_X86_32
1068         /*
1069          * Regardless of whether PCID is enumerated, the SDM says
1070          * that it can't be enabled in 32-bit mode.
1071          */
1072         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
1073 #endif
1074
1075         /*
1076          * Later in the boot process pgtable_l5_enabled() relies on
1077          * cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57). If 5-level paging is not
1078          * enabled by this point we need to clear the feature bit to avoid
1079          * false-positives at the later stage.
1080          *
1081          * pgtable_l5_enabled() can be false here for several reasons:
1082          *  - 5-level paging is disabled compile-time;
1083          *  - it's 32-bit kernel;
1084          *  - machine doesn't support 5-level paging;
1085          *  - user specified 'no5lvl' in kernel command line.
1086          */
1087         if (!pgtable_l5_enabled())
1088                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_LA57);
1089 }
1090
1091 void __init early_cpu_init(void)
1092 {
1093         const struct cpu_dev *const *cdev;
1094         int count = 0;
1095
1096 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1097         pr_info("KERNEL supported cpus:\n");
1098 #endif
1099
1100         for (cdev = __x86_cpu_dev_start; cdev < __x86_cpu_dev_end; cdev++) {
1101                 const struct cpu_dev *cpudev = *cdev;
1102
1103                 if (count >= X86_VENDOR_NUM)
1104                         break;
1105                 cpu_devs[count] = cpudev;
1106                 count++;
1107
1108 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1109                 {
1110                         unsigned int j;
1111
1112                         for (j = 0; j < 2; j++) {
1113                                 if (!cpudev->c_ident[j])
1114                                         continue;
1115                                 pr_info("  %s %s\n", cpudev->c_vendor,
1116                                         cpudev->c_ident[j]);
1117                         }
1118                 }
1119 #endif
1120         }
1121         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
1122 }
1123
1124 /*
1125  * The NOPL instruction is supposed to exist on all CPUs of family >= 6;
1126  * unfortunately, that's not true in practice because of early VIA
1127  * chips and (more importantly) broken virtualizers that are not easy
1128  * to detect. In the latter case it doesn't even *fail* reliably, so
1129  * probing for it doesn't even work. Disable it completely on 32-bit
1130  * unless we can find a reliable way to detect all the broken cases.
1131  * Enable it explicitly on 64-bit for non-constant inputs of cpu_has().
1132  */
1133 static void detect_nopl(struct cpuinfo_x86 *c)
1134 {
1135 #ifdef CONFIG_X86_32
1136         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NOPL);
1137 #else
1138         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NOPL);
1139 #endif
1140 }
1141
1142 static void detect_null_seg_behavior(struct cpuinfo_x86 *c)
1143 {
1144 #ifdef CONFIG_X86_64
1145         /*
1146          * Empirically, writing zero to a segment selector on AMD does
1147          * not clear the base, whereas writing zero to a segment
1148          * selector on Intel does clear the base.  Intel's behavior
1149          * allows slightly faster context switches in the common case
1150          * where GS is unused by the prev and next threads.
1151          *
1152          * Since neither vendor documents this anywhere that I can see,
1153          * detect it directly instead of hardcoding the choice by
1154          * vendor.
1155          *
1156          * I've designated AMD's behavior as the "bug" because it's
1157          * counterintuitive and less friendly.
1158          */
1159
1160         unsigned long old_base, tmp;
1161         rdmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1162         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 1);
1163         loadsegment(fs, 0);
1164         rdmsrl(MSR_FS_BASE, tmp);
1165         if (tmp != 0)
1166                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_NULL_SEG);
1167         wrmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1168 #endif
1169 }
1170
1171 static void generic_identify(struct cpuinfo_x86 *c)
1172 {
1173         c->extended_cpuid_level = 0;
1174
1175         if (!have_cpuid_p())
1176                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1177
1178         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1179         if (!have_cpuid_p())
1180                 return;
1181
1182         cpu_detect(c);
1183
1184         get_cpu_vendor(c);
1185
1186         get_cpu_cap(c);
1187
1188         get_cpu_address_sizes(c);
1189
1190         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
1191                 c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xFF;
1192 #ifdef CONFIG_X86_32
1193 # ifdef CONFIG_SMP
1194                 c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1195 # else
1196                 c->apicid = c->initial_apicid;
1197 # endif
1198 #endif
1199                 c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
1200         }
1201
1202         get_model_name(c); /* Default name */
1203
1204         detect_nopl(c);
1205
1206         detect_null_seg_behavior(c);
1207
1208         /*
1209          * ESPFIX is a strange bug.  All real CPUs have it.  Paravirt
1210          * systems that run Linux at CPL > 0 may or may not have the
1211          * issue, but, even if they have the issue, there's absolutely
1212          * nothing we can do about it because we can't use the real IRET
1213          * instruction.
1214          *
1215          * NB: For the time being, only 32-bit kernels support
1216          * X86_BUG_ESPFIX as such.  64-bit kernels directly choose
1217          * whether to apply espfix using paravirt hooks.  If any
1218          * non-paravirt system ever shows up that does *not* have the
1219          * ESPFIX issue, we can change this.
1220          */
1221 #ifdef CONFIG_X86_32
1222 # ifdef CONFIG_PARAVIRT
1223         do {
1224                 extern void native_iret(void);
1225                 if (pv_cpu_ops.iret == native_iret)
1226                         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1227         } while (0);
1228 # else
1229         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1230 # endif
1231 #endif
1232 }
1233
1234 static void x86_init_cache_qos(struct cpuinfo_x86 *c)
1235 {
1236         /*
1237          * The heavy lifting of max_rmid and cache_occ_scale are handled
1238          * in get_cpu_cap().  Here we just set the max_rmid for the boot_cpu
1239          * in case CQM bits really aren't there in this CPU.
1240          */
1241         if (c != &boot_cpu_data) {
1242                 boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid =
1243                         min(boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid,
1244                             c->x86_cache_max_rmid);
1245         }
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Validate that ACPI/mptables have the same information about the
1250  * effective APIC id and update the package map.
1251  */
1252 static void validate_apic_and_package_id(struct cpuinfo_x86 *c)
1253 {
1254 #ifdef CONFIG_SMP
1255         unsigned int apicid, cpu = smp_processor_id();
1256
1257         apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1258
1259         if (apicid != c->apicid) {
1260                 pr_err(FW_BUG "CPU%u: APIC id mismatch. Firmware: %x APIC: %x\n",
1261                        cpu, apicid, c->initial_apicid);
1262         }
1263         BUG_ON(topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu));
1264 #else
1265         c->logical_proc_id = 0;
1266 #endif
1267 }
1268
1269 /*
1270  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
1271  */
1272 static void identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1273 {
1274         int i;
1275
1276         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
1277         c->x86_cache_size = 0;
1278         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
1279         c->x86_model = c->x86_stepping = 0;     /* So far unknown... */
1280         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
1281         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
1282         c->x86_max_cores = 1;
1283         c->x86_coreid_bits = 0;
1284         c->cu_id = 0xff;
1285 #ifdef CONFIG_X86_64
1286         c->x86_clflush_size = 64;
1287         c->x86_phys_bits = 36;
1288         c->x86_virt_bits = 48;
1289 #else
1290         c->cpuid_level = -1;    /* CPUID not detected */
1291         c->x86_clflush_size = 32;
1292         c->x86_phys_bits = 32;
1293         c->x86_virt_bits = 32;
1294 #endif
1295         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1296         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
1297
1298         generic_identify(c);
1299
1300         if (this_cpu->c_identify)
1301                 this_cpu->c_identify(c);
1302
1303         /* Clear/Set all flags overridden by options, after probe */
1304         apply_forced_caps(c);
1305
1306 #ifdef CONFIG_X86_64
1307         c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1308 #endif
1309
1310         /*
1311          * Vendor-specific initialization.  In this section we
1312          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
1313          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
1314          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
1315          * we handle them here.
1316          *
1317          * At the end of this section, c->x86_capability better
1318          * indicate the features this CPU genuinely supports!
1319          */
1320         if (this_cpu->c_init)
1321                 this_cpu->c_init(c);
1322
1323         /* Disable the PN if appropriate */
1324         squash_the_stupid_serial_number(c);
1325
1326         /* Set up SMEP/SMAP/UMIP */
1327         setup_smep(c);
1328         setup_smap(c);
1329         setup_umip(c);
1330
1331         /*
1332          * The vendor-specific functions might have changed features.
1333          * Now we do "generic changes."
1334          */
1335
1336         /* Filter out anything that depends on CPUID levels we don't have */
1337         filter_cpuid_features(c, true);
1338
1339         /* If the model name is still unset, do table lookup. */
1340         if (!c->x86_model_id[0]) {
1341                 const char *p;
1342                 p = table_lookup_model(c);
1343                 if (p)
1344                         strcpy(c->x86_model_id, p);
1345                 else
1346                         /* Last resort... */
1347                         sprintf(c->x86_model_id, "%02x/%02x",
1348                                 c->x86, c->x86_model);
1349         }
1350
1351 #ifdef CONFIG_X86_64
1352         detect_ht(c);
1353 #endif
1354
1355         x86_init_rdrand(c);
1356         x86_init_cache_qos(c);
1357         setup_pku(c);
1358
1359         /*
1360          * Clear/Set all flags overridden by options, need do it
1361          * before following smp all cpus cap AND.
1362          */
1363         apply_forced_caps(c);
1364
1365         /*
1366          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1367          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1368          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1369          * executed, c == &boot_cpu_data.
1370          */
1371         if (c != &boot_cpu_data) {
1372                 /* AND the already accumulated flags with these */
1373                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1374                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1375
1376                 /* OR, i.e. replicate the bug flags */
1377                 for (i = NCAPINTS; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++)
1378                         c->x86_capability[i] |= boot_cpu_data.x86_capability[i];
1379         }
1380
1381         /* Init Machine Check Exception if available. */
1382         mcheck_cpu_init(c);
1383
1384         select_idle_routine(c);
1385
1386 #ifdef CONFIG_NUMA
1387         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1388 #endif
1389 }
1390
1391 /*
1392  * Set up the CPU state needed to execute SYSENTER/SYSEXIT instructions
1393  * on 32-bit kernels:
1394  */
1395 #ifdef CONFIG_X86_32
1396 void enable_sep_cpu(void)
1397 {
1398         struct tss_struct *tss;
1399         int cpu;
1400
1401         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
1402                 return;
1403
1404         cpu = get_cpu();
1405         tss = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1406
1407         /*
1408          * We cache MSR_IA32_SYSENTER_CS's value in the TSS's ss1 field --
1409          * see the big comment in struct x86_hw_tss's definition.
1410          */
1411
1412         tss->x86_tss.ss1 = __KERNEL_CS;
1413         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, tss->x86_tss.ss1, 0);
1414         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, (unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1), 0);
1415         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (unsigned long)entry_SYSENTER_32, 0);
1416
1417         put_cpu();
1418 }
1419 #endif
1420
1421 void __init identify_boot_cpu(void)
1422 {
1423         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1424 #ifdef CONFIG_X86_32
1425         sysenter_setup();
1426         enable_sep_cpu();
1427 #endif
1428         cpu_detect_tlb(&boot_cpu_data);
1429 }
1430
1431 void identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1432 {
1433         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1434         identify_cpu(c);
1435 #ifdef CONFIG_X86_32
1436         enable_sep_cpu();
1437 #endif
1438         mtrr_ap_init();
1439         validate_apic_and_package_id(c);
1440         x86_spec_ctrl_setup_ap();
1441 }
1442
1443 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1444 {
1445         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSH);
1446         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSHOPT);
1447         return 1;
1448 }
1449 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1450
1451 void print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1452 {
1453         const char *vendor = NULL;
1454
1455         if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM) {
1456                 vendor = this_cpu->c_vendor;
1457         } else {
1458                 if (c->cpuid_level >= 0)
1459                         vendor = c->x86_vendor_id;
1460         }
1461
1462         if (vendor && !strstr(c->x86_model_id, vendor))
1463                 pr_cont("%s ", vendor);
1464
1465         if (c->x86_model_id[0])
1466                 pr_cont("%s", c->x86_model_id);
1467         else
1468                 pr_cont("%d86", c->x86);
1469
1470         pr_cont(" (family: 0x%x, model: 0x%x", c->x86, c->x86_model);
1471
1472         if (c->x86_stepping || c->cpuid_level >= 0)
1473                 pr_cont(", stepping: 0x%x)\n", c->x86_stepping);
1474         else
1475                 pr_cont(")\n");
1476 }
1477
1478 /*
1479  * clearcpuid= was already parsed in fpu__init_parse_early_param.
1480  * But we need to keep a dummy __setup around otherwise it would
1481  * show up as an environment variable for init.
1482  */
1483 static __init int setup_clearcpuid(char *arg)
1484 {
1485         return 1;
1486 }
1487 __setup("clearcpuid=", setup_clearcpuid);
1488
1489 #ifdef CONFIG_X86_64
1490 DEFINE_PER_CPU_FIRST(union irq_stack_union,
1491                      irq_stack_union) __aligned(PAGE_SIZE) __visible;
1492 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(irq_stack_union);
1493
1494 /*
1495  * The following percpu variables are hot.  Align current_task to
1496  * cacheline size such that they fall in the same cacheline.
1497  */
1498 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) ____cacheline_aligned =
1499         &init_task;
1500 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1501
1502 DEFINE_PER_CPU(char *, irq_stack_ptr) =
1503         init_per_cpu_var(irq_stack_union.irq_stack) + IRQ_STACK_SIZE;
1504
1505 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, irq_count) __visible = -1;
1506
1507 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1508 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1509
1510 /* May not be marked __init: used by software suspend */
1511 void syscall_init(void)
1512 {
1513         extern char _entry_trampoline[];
1514         extern char entry_SYSCALL_64_trampoline[];
1515
1516         int cpu = smp_processor_id();
1517         unsigned long SYSCALL64_entry_trampoline =
1518                 (unsigned long)get_cpu_entry_area(cpu)->entry_trampoline +
1519                 (entry_SYSCALL_64_trampoline - _entry_trampoline);
1520
1521         wrmsr(MSR_STAR, 0, (__USER32_CS << 16) | __KERNEL_CS);
1522         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
1523                 wrmsrl(MSR_LSTAR, SYSCALL64_entry_trampoline);
1524         else
1525                 wrmsrl(MSR_LSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_64);
1526
1527 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
1528         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_compat);
1529         /*
1530          * This only works on Intel CPUs.
1531          * On AMD CPUs these MSRs are 32-bit, CPU truncates MSR_IA32_SYSENTER_EIP.
1532          * This does not cause SYSENTER to jump to the wrong location, because
1533          * AMD doesn't allow SYSENTER in long mode (either 32- or 64-bit).
1534          */
1535         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)__KERNEL_CS);
1536         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, (unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1537         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (u64)entry_SYSENTER_compat);
1538 #else
1539         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)ignore_sysret);
1540         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)GDT_ENTRY_INVALID_SEG);
1541         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, 0ULL);
1542         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, 0ULL);
1543 #endif
1544
1545         /* Flags to clear on syscall */
1546         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK,
1547                X86_EFLAGS_TF|X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_IF|
1548                X86_EFLAGS_IOPL|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_NT);
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Copies of the original ist values from the tss are only accessed during
1553  * debugging, no special alignment required.
1554  */
1555 DEFINE_PER_CPU(struct orig_ist, orig_ist);
1556
1557 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, debug_stack_addr);
1558 DEFINE_PER_CPU(int, debug_stack_usage);
1559
1560 int is_debug_stack(unsigned long addr)
1561 {
1562         return __this_cpu_read(debug_stack_usage) ||
1563                 (addr <= __this_cpu_read(debug_stack_addr) &&
1564                  addr > (__this_cpu_read(debug_stack_addr) - DEBUG_STKSZ));
1565 }
1566 NOKPROBE_SYMBOL(is_debug_stack);
1567
1568 DEFINE_PER_CPU(u32, debug_idt_ctr);
1569
1570 void debug_stack_set_zero(void)
1571 {
1572         this_cpu_inc(debug_idt_ctr);
1573         load_current_idt();
1574 }
1575 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_set_zero);
1576
1577 void debug_stack_reset(void)
1578 {
1579         if (WARN_ON(!this_cpu_read(debug_idt_ctr)))
1580                 return;
1581         if (this_cpu_dec_return(debug_idt_ctr) == 0)
1582                 load_current_idt();
1583 }
1584 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_reset);
1585
1586 #else   /* CONFIG_X86_64 */
1587
1588 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
1589 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1590 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1591 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1592
1593 /*
1594  * On x86_32, vm86 modifies tss.sp0, so sp0 isn't a reliable way to find
1595  * the top of the kernel stack.  Use an extra percpu variable to track the
1596  * top of the kernel stack directly.
1597  */
1598 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cpu_current_top_of_stack) =
1599         (unsigned long)&init_thread_union + THREAD_SIZE;
1600 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_current_top_of_stack);
1601
1602 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1603 DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct stack_canary, stack_canary);
1604 #endif
1605
1606 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
1607
1608 /*
1609  * Clear all 6 debug registers:
1610  */
1611 static void clear_all_debug_regs(void)
1612 {
1613         int i;
1614
1615         for (i = 0; i < 8; i++) {
1616                 /* Ignore db4, db5 */
1617                 if ((i == 4) || (i == 5))
1618                         continue;
1619
1620                 set_debugreg(0, i);
1621         }
1622 }
1623
1624 #ifdef CONFIG_KGDB
1625 /*
1626  * Restore debug regs if using kgdbwait and you have a kernel debugger
1627  * connection established.
1628  */
1629 static void dbg_restore_debug_regs(void)
1630 {
1631         if (unlikely(kgdb_connected && arch_kgdb_ops.correct_hw_break))
1632                 arch_kgdb_ops.correct_hw_break();
1633 }
1634 #else /* ! CONFIG_KGDB */
1635 #define dbg_restore_debug_regs()
1636 #endif /* ! CONFIG_KGDB */
1637
1638 static void wait_for_master_cpu(int cpu)
1639 {
1640 #ifdef CONFIG_SMP
1641         /*
1642          * wait for ACK from master CPU before continuing
1643          * with AP initialization
1644          */
1645         WARN_ON(cpumask_test_and_set_cpu(cpu, cpu_initialized_mask));
1646         while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
1647                 cpu_relax();
1648 #endif
1649 }
1650
1651 /*
1652  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
1653  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
1654  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
1655  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
1656  * A lot of state is already set up in PDA init for 64 bit
1657  */
1658 #ifdef CONFIG_X86_64
1659
1660 void cpu_init(void)
1661 {
1662         struct orig_ist *oist;
1663         struct task_struct *me;
1664         struct tss_struct *t;
1665         unsigned long v;
1666         int cpu = raw_smp_processor_id();
1667         int i;
1668
1669         wait_for_master_cpu(cpu);
1670
1671         /*
1672          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
1673          * try to read it.
1674          */
1675         cr4_init_shadow();
1676
1677         if (cpu)
1678                 load_ucode_ap();
1679
1680         t = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1681         oist = &per_cpu(orig_ist, cpu);
1682
1683 #ifdef CONFIG_NUMA
1684         if (this_cpu_read(numa_node) == 0 &&
1685             early_cpu_to_node(cpu) != NUMA_NO_NODE)
1686                 set_numa_node(early_cpu_to_node(cpu));
1687 #endif
1688
1689         me = current;
1690
1691         pr_debug("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1692
1693         cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1694
1695         /*
1696          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
1697          * and set up the GDT descriptor:
1698          */
1699
1700         switch_to_new_gdt(cpu);
1701         loadsegment(fs, 0);
1702
1703         load_current_idt();
1704
1705         memset(me->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
1706         syscall_init();
1707
1708         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
1709         wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
1710         barrier();
1711
1712         x86_configure_nx();
1713         x2apic_setup();
1714
1715         /*
1716          * set up and load the per-CPU TSS
1717          */
1718         if (!oist->ist[0]) {
1719                 char *estacks = get_cpu_entry_area(cpu)->exception_stacks;
1720
1721                 for (v = 0; v < N_EXCEPTION_STACKS; v++) {
1722                         estacks += exception_stack_sizes[v];
1723                         oist->ist[v] = t->x86_tss.ist[v] =
1724                                         (unsigned long)estacks;
1725                         if (v == DEBUG_STACK-1)
1726                                 per_cpu(debug_stack_addr, cpu) = (unsigned long)estacks;
1727                 }
1728         }
1729
1730         t->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
1731
1732         /*
1733          * <= is required because the CPU will access up to
1734          * 8 bits beyond the end of the IO permission bitmap.
1735          */
1736         for (i = 0; i <= IO_BITMAP_LONGS; i++)
1737                 t->io_bitmap[i] = ~0UL;
1738
1739         mmgrab(&init_mm);
1740         me->active_mm = &init_mm;
1741         BUG_ON(me->mm);
1742         initialize_tlbstate_and_flush();
1743         enter_lazy_tlb(&init_mm, me);
1744
1745         /*
1746          * Initialize the TSS.  sp0 points to the entry trampoline stack
1747          * regardless of what task is running.
1748          */
1749         set_tss_desc(cpu, &get_cpu_entry_area(cpu)->tss.x86_tss);
1750         load_TR_desc();
1751         load_sp0((unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1752
1753         load_mm_ldt(&init_mm);
1754
1755         clear_all_debug_regs();
1756         dbg_restore_debug_regs();
1757
1758         fpu__init_cpu();
1759
1760         if (is_uv_system())
1761                 uv_cpu_init();
1762
1763         load_fixmap_gdt(cpu);
1764 }
1765
1766 #else
1767
1768 void cpu_init(void)
1769 {
1770         int cpu = smp_processor_id();
1771         struct task_struct *curr = current;
1772         struct tss_struct *t = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1773
1774         wait_for_master_cpu(cpu);
1775
1776         /*
1777          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
1778          * try to read it.
1779          */
1780         cr4_init_shadow();
1781
1782         show_ucode_info_early();
1783
1784         pr_info("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1785
1786         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_VME) ||
1787             boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) ||
1788             boot_cpu_has(X86_FEATURE_DE))
1789                 cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1790
1791         load_current_idt();
1792         switch_to_new_gdt(cpu);
1793
1794         /*
1795          * Set up and load the per-CPU TSS and LDT
1796          */
1797         mmgrab(&init_mm);
1798         curr->active_mm = &init_mm;
1799         BUG_ON(curr->mm);
1800         initialize_tlbstate_and_flush();
1801         enter_lazy_tlb(&init_mm, curr);
1802
1803         /*
1804          * Initialize the TSS.  Don't bother initializing sp0, as the initial
1805          * task never enters user mode.
1806          */
1807         set_tss_desc(cpu, &get_cpu_entry_area(cpu)->tss.x86_tss);
1808         load_TR_desc();
1809
1810         load_mm_ldt(&init_mm);
1811
1812         t->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
1813
1814 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
1815         /* Set up doublefault TSS pointer in the GDT */
1816         __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS, &doublefault_tss);
1817 #endif
1818
1819         clear_all_debug_regs();
1820         dbg_restore_debug_regs();
1821
1822         fpu__init_cpu();
1823
1824         load_fixmap_gdt(cpu);
1825 }
1826 #endif
1827
1828 static void bsp_resume(void)
1829 {
1830         if (this_cpu->c_bsp_resume)
1831                 this_cpu->c_bsp_resume(&boot_cpu_data);
1832 }
1833
1834 static struct syscore_ops cpu_syscore_ops = {
1835         .resume         = bsp_resume,
1836 };
1837
1838 static int __init init_cpu_syscore(void)
1839 {
1840         register_syscore_ops(&cpu_syscore_ops);
1841         return 0;
1842 }
1843 core_initcall(init_cpu_syscore);
1844
1845 /*
1846  * The microcode loader calls this upon late microcode load to recheck features,
1847  * only when microcode has been updated. Caller holds microcode_mutex and CPU
1848  * hotplug lock.
1849  */
1850 void microcode_check(void)
1851 {
1852         struct cpuinfo_x86 info;
1853
1854         perf_check_microcode();
1855
1856         /* Reload CPUID max function as it might've changed. */
1857         info.cpuid_level = cpuid_eax(0);
1858
1859         /*
1860          * Copy all capability leafs to pick up the synthetic ones so that
1861          * memcmp() below doesn't fail on that. The ones coming from CPUID will
1862          * get overwritten in get_cpu_cap().
1863          */
1864         memcpy(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability));
1865
1866         get_cpu_cap(&info);
1867
1868         if (!memcmp(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability)))
1869                 return;
1870
1871         pr_warn("x86/CPU: CPU features have changed after loading microcode, but might not take effect.\n");
1872         pr_warn("x86/CPU: Please consider either early loading through initrd/built-in or a potential BIOS update.\n");
1873 }