arch/x86/kernel/cpu/intel_cacheinfo.c

   1 /*
   2  *      Routines to indentify caches on Intel CPU.
   3  *
   4  *      Changes:
   5  *      Venkatesh Pallipadi     : Adding cache identification through cpuid(4)
   6  *              Ashok Raj <ashok.raj@intel.com>: Work with CPU hotplug infrastructure.
   7  *      Andi Kleen / Andreas Herrmann   : CPUID4 emulation on AMD.
   8  */
   9
  10 #include <linux/init.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/device.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/cpu.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/pci.h>
  17
  18 #include <asm/processor.h>
  19 #include <asm/smp.h>
  20
  21 #define LVL_1_INST      1
  22 #define LVL_1_DATA      2
  23 #define LVL_2           3
  24 #define LVL_3           4
  25 #define LVL_TRACE       5
  26
  27 struct _cache_table
  28 {
  29         unsigned char descriptor;
  30         char cache_type;
  31         short size;
  32 };
  33
  34 /* all the cache descriptor types we care about (no TLB or trace cache entries) */
  35 static struct _cache_table cache_table[] __cpuinitdata =
  36 {
  37         { 0x06, LVL_1_INST, 8 },        /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  38         { 0x08, LVL_1_INST, 16 },       /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  39         { 0x0a, LVL_1_DATA, 8 },        /* 2 way set assoc, 32 byte line size */
  40         { 0x0c, LVL_1_DATA, 16 },       /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  41         { 0x22, LVL_3,      512 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  42         { 0x23, LVL_3,      1024 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  43         { 0x25, LVL_3,      2048 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  44         { 0x29, LVL_3,      4096 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  45         { 0x2c, LVL_1_DATA, 32 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  46         { 0x30, LVL_1_INST, 32 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  47         { 0x39, LVL_2,      128 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  48         { 0x3a, LVL_2,      192 },      /* 6-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  49         { 0x3b, LVL_2,      128 },      /* 2-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  50         { 0x3c, LVL_2,      256 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  51         { 0x3d, LVL_2,      384 },      /* 6-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  52         { 0x3e, LVL_2,      512 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  53         { 0x3f, LVL_2,      256 },      /* 2-way set assoc, 64 byte line size */
  54         { 0x41, LVL_2,      128 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  55         { 0x42, LVL_2,      256 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  56         { 0x43, LVL_2,      512 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  57         { 0x44, LVL_2,      1024 },     /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  58         { 0x45, LVL_2,      2048 },     /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  59         { 0x46, LVL_3,      4096 },     /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  60         { 0x47, LVL_3,      8192 },     /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  61         { 0x49, LVL_3,      4096 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  62         { 0x4a, LVL_3,      6144 },     /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
  63         { 0x4b, LVL_3,      8192 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  64         { 0x4c, LVL_3,     12288 },     /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
  65         { 0x4d, LVL_3,     16384 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  66         { 0x4e, LVL_2,      6144 },     /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
  67         { 0x60, LVL_1_DATA, 16 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  68         { 0x66, LVL_1_DATA, 8 },        /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  69         { 0x67, LVL_1_DATA, 16 },       /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  70         { 0x68, LVL_1_DATA, 32 },       /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  71         { 0x70, LVL_TRACE,  12 },       /* 8-way set assoc */
  72         { 0x71, LVL_TRACE,  16 },       /* 8-way set assoc */
  73         { 0x72, LVL_TRACE,  32 },       /* 8-way set assoc */
  74         { 0x73, LVL_TRACE,  64 },       /* 8-way set assoc */
  75         { 0x78, LVL_2,    1024 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  76         { 0x79, LVL_2,     128 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  77         { 0x7a, LVL_2,     256 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  78         { 0x7b, LVL_2,     512 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  79         { 0x7c, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  80         { 0x7d, LVL_2,    2048 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  81         { 0x7f, LVL_2,     512 },       /* 2-way set assoc, 64 byte line size */
  82         { 0x82, LVL_2,     256 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  83         { 0x83, LVL_2,     512 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  84         { 0x84, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  85         { 0x85, LVL_2,    2048 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  86         { 0x86, LVL_2,     512 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  87         { 0x87, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  88         { 0x00, 0, 0}
  89 };
  90
  91
  92 enum _cache_type
  93 {
  94         CACHE_TYPE_NULL = 0,
  95         CACHE_TYPE_DATA = 1,
  96         CACHE_TYPE_INST = 2,
  97         CACHE_TYPE_UNIFIED = 3
  98 };
  99
 100 union _cpuid4_leaf_eax {
 101         struct {
 102                 enum _cache_type        type:5;
 103                 unsigned int            level:3;
 104                 unsigned int            is_self_initializing:1;
 105                 unsigned int            is_fully_associative:1;
 106                 unsigned int            reserved:4;
 107                 unsigned int            num_threads_sharing:12;
 108                 unsigned int            num_cores_on_die:6;
 109         } split;
 110         u32 full;
 111 };
 112
 113 union _cpuid4_leaf_ebx {
 114         struct {
 115                 unsigned int            coherency_line_size:12;
 116                 unsigned int            physical_line_partition:10;
 117                 unsigned int            ways_of_associativity:10;
 118         } split;
 119         u32 full;
 120 };
 121
 122 union _cpuid4_leaf_ecx {
 123         struct {
 124                 unsigned int            number_of_sets:32;
 125         } split;
 126         u32 full;
 127 };
 128
 129 struct _cpuid4_info {
 130         union _cpuid4_leaf_eax eax;
 131         union _cpuid4_leaf_ebx ebx;
 132         union _cpuid4_leaf_ecx ecx;
 133         unsigned long size;
 134         unsigned long can_disable;
 135         cpumask_t shared_cpu_map;       /* future?: only cpus/node is needed */
 136 };
 137
 138 #ifdef CONFIG_PCI
 139 static struct pci_device_id k8_nb_id[] = {
 140         { PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_AMD, 0x1103) },
 141         { PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_AMD, 0x1203) },
 142         {}
 143 };
 144 #endif
 145
 146 unsigned short                  num_cache_leaves;
 147
 148 /* AMD doesn't have CPUID4. Emulate it here to report the same
 149    information to the user.  This makes some assumptions about the machine:
 150    L2 not shared, no SMT etc. that is currently true on AMD CPUs.
 151
 152    In theory the TLBs could be reported as fake type (they are in "dummy").
 153    Maybe later */
 154 union l1_cache {
 155         struct {
 156                 unsigned line_size : 8;
 157                 unsigned lines_per_tag : 8;
 158                 unsigned assoc : 8;
 159                 unsigned size_in_kb : 8;
 160         };
 161         unsigned val;
 162 };
 163
 164 union l2_cache {
 165         struct {
 166                 unsigned line_size : 8;
 167                 unsigned lines_per_tag : 4;
 168                 unsigned assoc : 4;
 169                 unsigned size_in_kb : 16;
 170         };
 171         unsigned val;
 172 };
 173
 174 union l3_cache {
 175         struct {
 176                 unsigned line_size : 8;
 177                 unsigned lines_per_tag : 4;
 178                 unsigned assoc : 4;
 179                 unsigned res : 2;
 180                 unsigned size_encoded : 14;
 181         };
 182         unsigned val;
 183 };
 184
 185 static unsigned short assocs[] __cpuinitdata = {
 186         [1] = 1, [2] = 2, [4] = 4, [6] = 8,
 187         [8] = 16, [0xa] = 32, [0xb] = 48,
 188         [0xc] = 64,
 189         [0xf] = 0xffff // ??
 190 };
 191
 192 static unsigned char levels[] __cpuinitdata = { 1, 1, 2, 3 };
 193 static unsigned char types[] __cpuinitdata = { 1, 2, 3, 3 };
 194
 195 static void __cpuinit
 196 amd_cpuid4(int leaf, union _cpuid4_leaf_eax *eax,
 197                      union _cpuid4_leaf_ebx *ebx,
 198                      union _cpuid4_leaf_ecx *ecx)
 199 {
 200         unsigned dummy;
 201         unsigned line_size, lines_per_tag, assoc, size_in_kb;
 202         union l1_cache l1i, l1d;
 203         union l2_cache l2;
 204         union l3_cache l3;
 205         union l1_cache *l1 = &l1d;
 206
 207         eax->full = 0;
 208         ebx->full = 0;
 209         ecx->full = 0;
 210
 211         cpuid(0x80000005, &dummy, &dummy, &l1d.val, &l1i.val);
 212         cpuid(0x80000006, &dummy, &dummy, &l2.val, &l3.val);
 213
 214         switch (leaf) {
 215         case 1:
 216                 l1 = &l1i;
 217         case 0:
 218                 if (!l1->val)
 219                         return;
 220                 assoc = l1->assoc;
 221                 line_size = l1->line_size;
 222                 lines_per_tag = l1->lines_per_tag;
 223                 size_in_kb = l1->size_in_kb;
 224                 break;
 225         case 2:
 226                 if (!l2.val)
 227                         return;
 228                 assoc = l2.assoc;
 229                 line_size = l2.line_size;
 230                 lines_per_tag = l2.lines_per_tag;
 231                 /* cpu_data has errata corrections for K7 applied */
 232                 size_in_kb = current_cpu_data.x86_cache_size;
 233                 break;
 234         case 3:
 235                 if (!l3.val)
 236                         return;
 237                 assoc = l3.assoc;
 238                 line_size = l3.line_size;
 239                 lines_per_tag = l3.lines_per_tag;
 240                 size_in_kb = l3.size_encoded * 512;
 241                 break;
 242         default:
 243                 return;
 244         }
 245
 246         eax->split.is_self_initializing = 1;
 247         eax->split.type = types[leaf];
 248         eax->split.level = levels[leaf];
 249         if (leaf == 3)
 250                 eax->split.num_threads_sharing = current_cpu_data.x86_max_cores - 1;
 251         else
 252                 eax->split.num_threads_sharing = 0;
 253         eax->split.num_cores_on_die = current_cpu_data.x86_max_cores - 1;
 254
 255
 256         if (assoc == 0xf)
 257                 eax->split.is_fully_associative = 1;
 258         ebx->split.coherency_line_size = line_size - 1;
 259         ebx->split.ways_of_associativity = assocs[assoc] - 1;
 260         ebx->split.physical_line_partition = lines_per_tag - 1;
 261         ecx->split.number_of_sets = (size_in_kb * 1024) / line_size /
 262                 (ebx->split.ways_of_associativity + 1) - 1;
 263 }
 264
 265 static void __cpuinit
 266 amd_check_l3_disable(int index, struct _cpuid4_info *this_leaf)
 267 {
 268         if (index < 3)
 269                 return;
 270         this_leaf->can_disable = 1;
 271 }
 272
 273 static int
 274 __cpuinit cpuid4_cache_lookup(int index, struct _cpuid4_info *this_leaf)
 275 {
 276         union _cpuid4_leaf_eax  eax;
 277         union _cpuid4_leaf_ebx  ebx;
 278         union _cpuid4_leaf_ecx  ecx;
 279         unsigned                edx;
 280
 281         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) {
 282                 amd_cpuid4(index, &eax, &ebx, &ecx);
 283                 if (boot_cpu_data.x86 >= 0x10)
 284                         amd_check_l3_disable(index, this_leaf);
 285         } else {
 286                 cpuid_count(4, index, &eax.full, &ebx.full, &ecx.full, &edx);
 287         }
 288
 289         if (eax.split.type == CACHE_TYPE_NULL)
 290                 return -EIO; /* better error ? */
 291
 292         this_leaf->eax = eax;
 293         this_leaf->ebx = ebx;
 294         this_leaf->ecx = ecx;
 295         this_leaf->size = (ecx.split.number_of_sets          + 1) *
 296                           (ebx.split.coherency_line_size     + 1) *
 297                           (ebx.split.physical_line_partition + 1) *
 298                           (ebx.split.ways_of_associativity   + 1);
 299         return 0;
 300 }
 301
 302 static int __cpuinit find_num_cache_leaves(void)
 303 {
 304         unsigned int            eax, ebx, ecx, edx;
 305         union _cpuid4_leaf_eax  cache_eax;
 306         int                     i = -1;
 307
 308         do {
 309                 ++i;
 310                 /* Do cpuid(4) loop to find out num_cache_leaves */
 311                 cpuid_count(4, i, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 312                 cache_eax.full = eax;
 313         } while (cache_eax.split.type != CACHE_TYPE_NULL);
 314         return i;
 315 }
 316
 317 unsigned int __cpuinit init_intel_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 318 {
 319         unsigned int trace = 0, l1i = 0, l1d = 0, l2 = 0, l3 = 0; /* Cache sizes */
 320         unsigned int new_l1d = 0, new_l1i = 0; /* Cache sizes from cpuid(4) */
 321         unsigned int new_l2 = 0, new_l3 = 0, i; /* Cache sizes from cpuid(4) */
 322         unsigned int l2_id = 0, l3_id = 0, num_threads_sharing, index_msb;
 323 #ifdef CONFIG_X86_HT
 324         unsigned int cpu = c->cpu_index;
 325 #endif
 326
 327         if (c->cpuid_level > 3) {
 328                 static int is_initialized;
 329
 330                 if (is_initialized == 0) {
 331                         /* Init num_cache_leaves from boot CPU */
 332                         num_cache_leaves = find_num_cache_leaves();
 333                         is_initialized++;
 334                 }
 335
 336                 /*
 337                  * Whenever possible use cpuid(4), deterministic cache
 338                  * parameters cpuid leaf to find the cache details
 339                  */
 340                 for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++) {
 341                         struct _cpuid4_info this_leaf;
 342
 343                         int retval;
 344
 345                         retval = cpuid4_cache_lookup(i, &this_leaf);
 346                         if (retval >= 0) {
 347                                 switch(this_leaf.eax.split.level) {
 348                                     case 1:
 349                                         if (this_leaf.eax.split.type ==
 350                                                         CACHE_TYPE_DATA)
 351                                                 new_l1d = this_leaf.size/1024;
 352                                         else if (this_leaf.eax.split.type ==
 353                                                         CACHE_TYPE_INST)
 354                                                 new_l1i = this_leaf.size/1024;
 355                                         break;
 356                                     case 2:
 357                                         new_l2 = this_leaf.size/1024;
 358                                         num_threads_sharing = 1 + this_leaf.eax.split.num_threads_sharing;
 359                                         index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 360                                         l2_id = c->apicid >> index_msb;
 361                                         break;
 362                                     case 3:
 363                                         new_l3 = this_leaf.size/1024;
 364                                         num_threads_sharing = 1 + this_leaf.eax.split.num_threads_sharing;
 365                                         index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 366                                         l3_id = c->apicid >> index_msb;
 367                                         break;
 368                                     default:
 369                                         break;
 370                                 }
 371                         }
 372                 }
 373         }
 374         /*
 375          * Don't use cpuid2 if cpuid4 is supported. For P4, we use cpuid2 for
 376          * trace cache
 377          */
 378         if ((num_cache_leaves == 0 || c->x86 == 15) && c->cpuid_level > 1) {
 379                 /* supports eax=2  call */
 380                 int j, n;
 381                 unsigned int regs[4];
 382                 unsigned char *dp = (unsigned char *)regs;
 383                 int only_trace = 0;
 384
 385                 if (num_cache_leaves != 0 && c->x86 == 15)
 386                         only_trace = 1;
 387
 388                 /* Number of times to iterate */
 389                 n = cpuid_eax(2) & 0xFF;
 390
 391                 for ( i = 0 ; i < n ; i++ ) {
 392                         cpuid(2, &regs[0], &regs[1], &regs[2], &regs[3]);
 393
 394                         /* If bit 31 is set, this is an unknown format */
 395                         for ( j = 0 ; j < 3 ; j++ ) {
 396                                 if (regs[j] & (1 << 31)) regs[j] = 0;
 397                         }
 398
 399                         /* Byte 0 is level count, not a descriptor */
 400                         for ( j = 1 ; j < 16 ; j++ ) {
 401                                 unsigned char des = dp[j];
 402                                 unsigned char k = 0;
 403
 404                                 /* look up this descriptor in the table */
 405                                 while (cache_table[k].descriptor != 0)
 406                                 {
 407                                         if (cache_table[k].descriptor == des) {
 408                                                 if (only_trace && cache_table[k].cache_type != LVL_TRACE)
 409                                                         break;
 410                                                 switch (cache_table[k].cache_type) {
 411                                                 case LVL_1_INST:
 412                                                         l1i += cache_table[k].size;
 413                                                         break;
 414                                                 case LVL_1_DATA:
 415                                                         l1d += cache_table[k].size;
 416                                                         break;
 417                                                 case LVL_2:
 418                                                         l2 += cache_table[k].size;
 419                                                         break;
 420                                                 case LVL_3:
 421                                                         l3 += cache_table[k].size;
 422                                                         break;
 423                                                 case LVL_TRACE:
 424                                                         trace += cache_table[k].size;
 425                                                         break;
 426                                                 }
 427
 428                                                 break;
 429                                         }
 430
 431                                         k++;
 432                                 }
 433                         }
 434                 }
 435         }
 436
 437         if (new_l1d)
 438                 l1d = new_l1d;
 439
 440         if (new_l1i)
 441                 l1i = new_l1i;
 442
 443         if (new_l2) {
 444                 l2 = new_l2;
 445 #ifdef CONFIG_X86_HT
 446                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = l2_id;
 447 #endif
 448         }
 449
 450         if (new_l3) {
 451                 l3 = new_l3;
 452 #ifdef CONFIG_X86_HT
 453                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = l3_id;
 454 #endif
 455         }
 456
 457         if (trace)
 458                 printk (KERN_INFO "CPU: Trace cache: %dK uops", trace);
 459         else if ( l1i )
 460                 printk (KERN_INFO "CPU: L1 I cache: %dK", l1i);
 461
 462         if (l1d)
 463                 printk(", L1 D cache: %dK\n", l1d);
 464         else
 465                 printk("\n");
 466
 467         if (l2)
 468                 printk(KERN_INFO "CPU: L2 cache: %dK\n", l2);
 469
 470         if (l3)
 471                 printk(KERN_INFO "CPU: L3 cache: %dK\n", l3);
 472
 473         c->x86_cache_size = l3 ? l3 : (l2 ? l2 : (l1i+l1d));
 474
 475         return l2;
 476 }
 477
 478 /* pointer to _cpuid4_info array (for each cache leaf) */
 479 static DEFINE_PER_CPU(struct _cpuid4_info *, cpuid4_info);
 480 #define CPUID4_INFO_IDX(x, y)   (&((per_cpu(cpuid4_info, x))[y]))
 481
 482 #ifdef CONFIG_SMP
 483 static void __cpuinit cache_shared_cpu_map_setup(unsigned int cpu, int index)
 484 {
 485         struct _cpuid4_info     *this_leaf, *sibling_leaf;
 486         unsigned long num_threads_sharing;
 487         int index_msb, i;
 488         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 489
 490         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, index);
 491         num_threads_sharing = 1 + this_leaf->eax.split.num_threads_sharing;
 492
 493         if (num_threads_sharing == 1)
 494                 cpu_set(cpu, this_leaf->shared_cpu_map);
 495         else {
 496                 index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 497
 498                 for_each_online_cpu(i) {
 499                         if (cpu_data(i).apicid >> index_msb ==
 500                             c->apicid >> index_msb) {
 501                                 cpu_set(i, this_leaf->shared_cpu_map);
 502                                 if (i != cpu && per_cpu(cpuid4_info, i))  {
 503                                         sibling_leaf = CPUID4_INFO_IDX(i, index);
 504                                         cpu_set(cpu, sibling_leaf->shared_cpu_map);
 505                                 }
 506                         }
 507                 }
 508         }
 509 }
 510 static void __cpuinit cache_remove_shared_cpu_map(unsigned int cpu, int index)
 511 {
 512         struct _cpuid4_info     *this_leaf, *sibling_leaf;
 513         int sibling;
 514
 515         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, index);
 516         for_each_cpu_mask_nr(sibling, this_leaf->shared_cpu_map) {
 517                 sibling_leaf = CPUID4_INFO_IDX(sibling, index);
 518                 cpu_clear(cpu, sibling_leaf->shared_cpu_map);
 519         }
 520 }
 521 #else
 522 static void __cpuinit cache_shared_cpu_map_setup(unsigned int cpu, int index) {}
 523 static void __cpuinit cache_remove_shared_cpu_map(unsigned int cpu, int index) {}
 524 #endif
 525
 526 static void __cpuinit free_cache_attributes(unsigned int cpu)
 527 {
 528         int i;
 529
 530         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++)
 531                 cache_remove_shared_cpu_map(cpu, i);
 532
 533         kfree(per_cpu(cpuid4_info, cpu));
 534         per_cpu(cpuid4_info, cpu) = NULL;
 535 }
 536
 537 static int __cpuinit detect_cache_attributes(unsigned int cpu)
 538 {
 539         struct _cpuid4_info     *this_leaf;
 540         unsigned long           j;
 541         int                     retval;
 542         cpumask_t               oldmask;
 543
 544         if (num_cache_leaves == 0)
 545                 return -ENOENT;
 546
 547         per_cpu(cpuid4_info, cpu) = kzalloc(
 548             sizeof(struct _cpuid4_info) * num_cache_leaves, GFP_KERNEL);
 549         if (per_cpu(cpuid4_info, cpu) == NULL)
 550                 return -ENOMEM;
 551
 552         oldmask = current->cpus_allowed;
 553         retval = set_cpus_allowed_ptr(current, &cpumask_of_cpu(cpu));
 554         if (retval)
 555                 goto out;
 556
 557         /* Do cpuid and store the results */
 558         for (j = 0; j < num_cache_leaves; j++) {
 559                 this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, j);
 560                 retval = cpuid4_cache_lookup(j, this_leaf);
 561                 if (unlikely(retval < 0)) {
 562                         int i;
 563
 564                         for (i = 0; i < j; i++)
 565                                 cache_remove_shared_cpu_map(cpu, i);
 566                         break;
 567                 }
 568                 cache_shared_cpu_map_setup(cpu, j);
 569         }
 570         set_cpus_allowed_ptr(current, &oldmask);
 571
 572 out:
 573         if (retval) {
 574                 kfree(per_cpu(cpuid4_info, cpu));
 575                 per_cpu(cpuid4_info, cpu) = NULL;
 576         }
 577
 578         return retval;
 579 }
 580
 581 #ifdef CONFIG_SYSFS
 582
 583 #include <linux/kobject.h>
 584 #include <linux/sysfs.h>
 585
 586 extern struct sysdev_class cpu_sysdev_class; /* from drivers/base/cpu.c */
 587
 588 /* pointer to kobject for cpuX/cache */
 589 static DEFINE_PER_CPU(struct kobject *, cache_kobject);
 590
 591 struct _index_kobject {
 592         struct kobject kobj;
 593         unsigned int cpu;
 594         unsigned short index;
 595 };
 596
 597 /* pointer to array of kobjects for cpuX/cache/indexY */
 598 static DEFINE_PER_CPU(struct _index_kobject *, index_kobject);
 599 #define INDEX_KOBJECT_PTR(x, y)         (&((per_cpu(index_kobject, x))[y]))
 600
 601 #define show_one_plus(file_name, object, val)                           \
 602 static ssize_t show_##file_name                                         \
 603                         (struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)     \
 604 {                                                                       \
 605         return sprintf (buf, "%lu\n", (unsigned long)this_leaf->object + val); \
 606 }
 607
 608 show_one_plus(level, eax.split.level, 0);
 609 show_one_plus(coherency_line_size, ebx.split.coherency_line_size, 1);
 610 show_one_plus(physical_line_partition, ebx.split.physical_line_partition, 1);
 611 show_one_plus(ways_of_associativity, ebx.split.ways_of_associativity, 1);
 612 show_one_plus(number_of_sets, ecx.split.number_of_sets, 1);
 613
 614 static ssize_t show_size(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 615 {
 616         return sprintf (buf, "%luK\n", this_leaf->size / 1024);
 617 }
 618
 619 static ssize_t show_shared_cpu_map_func(struct _cpuid4_info *this_leaf,
 620                                         int type, char *buf)
 621 {
 622         ptrdiff_t len = PTR_ALIGN(buf + PAGE_SIZE - 1, PAGE_SIZE) - buf;
 623         int n = 0;
 624
 625         if (len > 1) {
 626                 cpumask_t *mask = &this_leaf->shared_cpu_map;
 627
 628                 n = type?
 629                         cpulist_scnprintf(buf, len-2, *mask):
 630                         cpumask_scnprintf(buf, len-2, *mask);
 631                 buf[n++] = '\n';
 632                 buf[n] = '\0';
 633         }
 634         return n;
 635 }
 636
 637 static inline ssize_t show_shared_cpu_map(struct _cpuid4_info *leaf, char *buf)
 638 {
 639         return show_shared_cpu_map_func(leaf, 0, buf);
 640 }
 641
 642 static inline ssize_t show_shared_cpu_list(struct _cpuid4_info *leaf, char *buf)
 643 {
 644         return show_shared_cpu_map_func(leaf, 1, buf);
 645 }
 646
 647 static ssize_t show_type(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 648 {
 649         switch (this_leaf->eax.split.type) {
 650         case CACHE_TYPE_DATA:
 651                 return sprintf(buf, "Data\n");
 652         case CACHE_TYPE_INST:
 653                 return sprintf(buf, "Instruction\n");
 654         case CACHE_TYPE_UNIFIED:
 655                 return sprintf(buf, "Unified\n");
 656         default:
 657                 return sprintf(buf, "Unknown\n");
 658         }
 659 }
 660
 661 #define to_object(k)    container_of(k, struct _index_kobject, kobj)
 662 #define to_attr(a)      container_of(a, struct _cache_attr, attr)
 663
 664 #ifdef CONFIG_PCI
 665 static struct pci_dev *get_k8_northbridge(int node)
 666 {
 667         struct pci_dev *dev = NULL;
 668         int i;
 669
 670         for (i = 0; i <= node; i++) {
 671                 do {
 672                         dev = pci_get_device(PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, dev);
 673                         if (!dev)
 674                                 break;
 675                 } while (!pci_match_id(&k8_nb_id[0], dev));
 676                 if (!dev)
 677                         break;
 678         }
 679         return dev;
 680 }
 681 #else
 682 static struct pci_dev *get_k8_northbridge(int node)
 683 {
 684         return NULL;
 685 }
 686 #endif
 687
 688 static ssize_t show_cache_disable(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 689 {
 690         int node = cpu_to_node(first_cpu(this_leaf->shared_cpu_map));
 691         struct pci_dev *dev = NULL;
 692         ssize_t ret = 0;
 693         int i;
 694
 695         if (!this_leaf->can_disable)
 696                 return sprintf(buf, "Feature not enabled\n");
 697
 698         dev = get_k8_northbridge(node);
 699         if (!dev) {
 700                 printk(KERN_ERR "Attempting AMD northbridge operation on a system with no northbridge\n");
 701                 return -EINVAL;
 702         }
 703
 704         for (i = 0; i < 2; i++) {
 705                 unsigned int reg;
 706
 707                 pci_read_config_dword(dev, 0x1BC + i * 4, &reg);
 708
 709                 ret += sprintf(buf, "%sEntry: %d\n", buf, i);
 710                 ret += sprintf(buf, "%sReads:  %s\tNew Entries: %s\n",
 711                         buf,
 712                         reg & 0x80000000 ? "Disabled" : "Allowed",
 713                         reg & 0x40000000 ? "Disabled" : "Allowed");
 714                 ret += sprintf(buf, "%sSubCache: %x\tIndex: %x\n",
 715                         buf, (reg & 0x30000) >> 16, reg & 0xfff);
 716         }
 717         return ret;
 718 }
 719
 720 static ssize_t
 721 store_cache_disable(struct _cpuid4_info *this_leaf, const char *buf,
 722                     size_t count)
 723 {
 724         int node = cpu_to_node(first_cpu(this_leaf->shared_cpu_map));
 725         struct pci_dev *dev = NULL;
 726         unsigned int ret, index, val;
 727
 728         if (!this_leaf->can_disable)
 729                 return 0;
 730
 731         if (strlen(buf) > 15)
 732                 return -EINVAL;
 733
 734         ret = sscanf(buf, "%x %x", &index, &val);
 735         if (ret != 2)
 736                 return -EINVAL;
 737         if (index > 1)
 738                 return -EINVAL;
 739
 740         val |= 0xc0000000;
 741         dev = get_k8_northbridge(node);
 742         if (!dev) {
 743                 printk(KERN_ERR "Attempting AMD northbridge operation on a system with no northbridge\n");
 744                 return -EINVAL;
 745         }
 746
 747         pci_write_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, val & ~0x40000000);
 748         wbinvd();
 749         pci_write_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, val);
 750
 751         return 1;
 752 }
 753
 754 struct _cache_attr {
 755         struct attribute attr;
 756         ssize_t (*show)(struct _cpuid4_info *, char *);
 757         ssize_t (*store)(struct _cpuid4_info *, const char *, size_t count);
 758 };
 759
 760 #define define_one_ro(_name) \
 761 static struct _cache_attr _name = \
 762         __ATTR(_name, 0444, show_##_name, NULL)
 763
 764 define_one_ro(level);
 765 define_one_ro(type);
 766 define_one_ro(coherency_line_size);
 767 define_one_ro(physical_line_partition);
 768 define_one_ro(ways_of_associativity);
 769 define_one_ro(number_of_sets);
 770 define_one_ro(size);
 771 define_one_ro(shared_cpu_map);
 772 define_one_ro(shared_cpu_list);
 773
 774 static struct _cache_attr cache_disable = __ATTR(cache_disable, 0644, show_cache_disable, store_cache_disable);
 775
 776 static struct attribute * default_attrs[] = {
 777         &type.attr,
 778         &level.attr,
 779         &coherency_line_size.attr,
 780         &physical_line_partition.attr,
 781         &ways_of_associativity.attr,
 782         &number_of_sets.attr,
 783         &size.attr,
 784         &shared_cpu_map.attr,
 785         &shared_cpu_list.attr,
 786         &cache_disable.attr,
 787         NULL
 788 };
 789
 790 static ssize_t show(struct kobject * kobj, struct attribute * attr, char * buf)
 791 {
 792         struct _cache_attr *fattr = to_attr(attr);
 793         struct _index_kobject *this_leaf = to_object(kobj);
 794         ssize_t ret;
 795
 796         ret = fattr->show ?
 797                 fattr->show(CPUID4_INFO_IDX(this_leaf->cpu, this_leaf->index),
 798                         buf) :
 799                 0;
 800         return ret;
 801 }
 802
 803 static ssize_t store(struct kobject * kobj, struct attribute * attr,
 804                      const char * buf, size_t count)
 805 {
 806         struct _cache_attr *fattr = to_attr(attr);
 807         struct _index_kobject *this_leaf = to_object(kobj);
 808         ssize_t ret;
 809
 810         ret = fattr->store ?
 811                 fattr->store(CPUID4_INFO_IDX(this_leaf->cpu, this_leaf->index),
 812                         buf, count) :
 813                 0;
 814         return ret;
 815 }
 816
 817 static struct sysfs_ops sysfs_ops = {
 818         .show   = show,
 819         .store  = store,
 820 };
 821
 822 static struct kobj_type ktype_cache = {
 823         .sysfs_ops      = &sysfs_ops,
 824         .default_attrs  = default_attrs,
 825 };
 826
 827 static struct kobj_type ktype_percpu_entry = {
 828         .sysfs_ops      = &sysfs_ops,
 829 };
 830
 831 static void __cpuinit cpuid4_cache_sysfs_exit(unsigned int cpu)
 832 {
 833         kfree(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 834         kfree(per_cpu(index_kobject, cpu));
 835         per_cpu(cache_kobject, cpu) = NULL;
 836         per_cpu(index_kobject, cpu) = NULL;
 837         free_cache_attributes(cpu);
 838 }
 839
 840 static int __cpuinit cpuid4_cache_sysfs_init(unsigned int cpu)
 841 {
 842         int err;
 843
 844         if (num_cache_leaves == 0)
 845                 return -ENOENT;
 846
 847         err = detect_cache_attributes(cpu);
 848         if (err)
 849                 return err;
 850
 851         /* Allocate all required memory */
 852         per_cpu(cache_kobject, cpu) =
 853                 kzalloc(sizeof(struct kobject), GFP_KERNEL);
 854         if (unlikely(per_cpu(cache_kobject, cpu) == NULL))
 855                 goto err_out;
 856
 857         per_cpu(index_kobject, cpu) = kzalloc(
 858             sizeof(struct _index_kobject ) * num_cache_leaves, GFP_KERNEL);
 859         if (unlikely(per_cpu(index_kobject, cpu) == NULL))
 860                 goto err_out;
 861
 862         return 0;
 863
 864 err_out:
 865         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 866         return -ENOMEM;
 867 }
 868
 869 static cpumask_t cache_dev_map = CPU_MASK_NONE;
 870
 871 /* Add/Remove cache interface for CPU device */
 872 static int __cpuinit cache_add_dev(struct sys_device * sys_dev)
 873 {
 874         unsigned int cpu = sys_dev->id;
 875         unsigned long i, j;
 876         struct _index_kobject *this_object;
 877         int retval;
 878
 879         retval = cpuid4_cache_sysfs_init(cpu);
 880         if (unlikely(retval < 0))
 881                 return retval;
 882
 883         retval = kobject_init_and_add(per_cpu(cache_kobject, cpu),
 884                                       &ktype_percpu_entry,
 885                                       &sys_dev->kobj, "%s", "cache");
 886         if (retval < 0) {
 887                 cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 888                 return retval;
 889         }
 890
 891         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++) {
 892                 this_object = INDEX_KOBJECT_PTR(cpu,i);
 893                 this_object->cpu = cpu;
 894                 this_object->index = i;
 895                 retval = kobject_init_and_add(&(this_object->kobj),
 896                                               &ktype_cache,
 897                                               per_cpu(cache_kobject, cpu),
 898                                               "index%1lu", i);
 899                 if (unlikely(retval)) {
 900                         for (j = 0; j < i; j++) {
 901                                 kobject_put(&(INDEX_KOBJECT_PTR(cpu,j)->kobj));
 902                         }
 903                         kobject_put(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 904                         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 905                         return retval;
 906                 }
 907                 kobject_uevent(&(this_object->kobj), KOBJ_ADD);
 908         }
 909         cpu_set(cpu, cache_dev_map);
 910
 911         kobject_uevent(per_cpu(cache_kobject, cpu), KOBJ_ADD);
 912         return 0;
 913 }
 914
 915 static void __cpuinit cache_remove_dev(struct sys_device * sys_dev)
 916 {
 917         unsigned int cpu = sys_dev->id;
 918         unsigned long i;
 919
 920         if (per_cpu(cpuid4_info, cpu) == NULL)
 921                 return;
 922         if (!cpu_isset(cpu, cache_dev_map))
 923                 return;
 924         cpu_clear(cpu, cache_dev_map);
 925
 926         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++)
 927                 kobject_put(&(INDEX_KOBJECT_PTR(cpu,i)->kobj));
 928         kobject_put(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 929         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 930 }
 931
 932 static int __cpuinit cacheinfo_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 933                                         unsigned long action, void *hcpu)
 934 {
 935         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
 936         struct sys_device *sys_dev;
 937
 938         sys_dev = get_cpu_sysdev(cpu);
 939         switch (action) {
 940         case CPU_ONLINE:
 941         case CPU_ONLINE_FROZEN:
 942                 cache_add_dev(sys_dev);
 943                 break;
 944         case CPU_DEAD:
 945         case CPU_DEAD_FROZEN:
 946                 cache_remove_dev(sys_dev);
 947                 break;
 948         }
 949         return NOTIFY_OK;
 950 }
 951
 952 static struct notifier_block __cpuinitdata cacheinfo_cpu_notifier =
 953 {
 954         .notifier_call = cacheinfo_cpu_callback,
 955 };
 956
 957 static int __cpuinit cache_sysfs_init(void)
 958 {
 959         int i;
 960
 961         if (num_cache_leaves == 0)
 962                 return 0;
 963
 964         for_each_online_cpu(i) {
 965                 int err;
 966                 struct sys_device *sys_dev = get_cpu_sysdev(i);
 967
 968                 err = cache_add_dev(sys_dev);
 969                 if (err)
 970                         return err;
 971         }
 972         register_hotcpu_notifier(&cacheinfo_cpu_notifier);
 973         return 0;
 974 }
 975
 976 device_initcall(cache_sysfs_init);
 977
 978 #endif