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 <linux/smp.h>
  20 #include <asm/k8.h>
  21
  22 #define LVL_1_INST      1
  23 #define LVL_1_DATA      2
  24 #define LVL_2           3
  25 #define LVL_3           4
  26 #define LVL_TRACE       5
  27
  28 struct _cache_table {
  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
  35    trace cache entries) */
  36
  37 static const struct _cache_table __cpuinitconst cache_table[] =
  38 {
  39         { 0x06, LVL_1_INST, 8 },        /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  40         { 0x08, LVL_1_INST, 16 },       /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  41         { 0x09, LVL_1_INST, 32 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  42         { 0x0a, LVL_1_DATA, 8 },        /* 2 way set assoc, 32 byte line size */
  43         { 0x0c, LVL_1_DATA, 16 },       /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  44         { 0x0d, LVL_1_DATA, 16 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  45         { 0x21, LVL_2,      256 },      /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  46         { 0x22, LVL_3,      512 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  47         { 0x23, LVL_3,      1024 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  48         { 0x25, LVL_3,      2048 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  49         { 0x29, LVL_3,      4096 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  50         { 0x2c, LVL_1_DATA, 32 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  51         { 0x30, LVL_1_INST, 32 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  52         { 0x39, LVL_2,      128 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  53         { 0x3a, LVL_2,      192 },      /* 6-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  54         { 0x3b, LVL_2,      128 },      /* 2-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  55         { 0x3c, LVL_2,      256 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  56         { 0x3d, LVL_2,      384 },      /* 6-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  57         { 0x3e, LVL_2,      512 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  58         { 0x3f, LVL_2,      256 },      /* 2-way set assoc, 64 byte line size */
  59         { 0x41, LVL_2,      128 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  60         { 0x42, LVL_2,      256 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  61         { 0x43, LVL_2,      512 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  62         { 0x44, LVL_2,      1024 },     /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  63         { 0x45, LVL_2,      2048 },     /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  64         { 0x46, LVL_3,      4096 },     /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  65         { 0x47, LVL_3,      8192 },     /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  66         { 0x49, LVL_3,      4096 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  67         { 0x4a, LVL_3,      6144 },     /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
  68         { 0x4b, LVL_3,      8192 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  69         { 0x4c, LVL_3,     12288 },     /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
  70         { 0x4d, LVL_3,     16384 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  71         { 0x4e, LVL_2,      6144 },     /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
  72         { 0x60, LVL_1_DATA, 16 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  73         { 0x66, LVL_1_DATA, 8 },        /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  74         { 0x67, LVL_1_DATA, 16 },       /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  75         { 0x68, LVL_1_DATA, 32 },       /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  76         { 0x70, LVL_TRACE,  12 },       /* 8-way set assoc */
  77         { 0x71, LVL_TRACE,  16 },       /* 8-way set assoc */
  78         { 0x72, LVL_TRACE,  32 },       /* 8-way set assoc */
  79         { 0x73, LVL_TRACE,  64 },       /* 8-way set assoc */
  80         { 0x78, LVL_2,    1024 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  81         { 0x79, LVL_2,     128 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  82         { 0x7a, LVL_2,     256 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  83         { 0x7b, LVL_2,     512 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  84         { 0x7c, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  85         { 0x7d, LVL_2,    2048 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  86         { 0x7f, LVL_2,     512 },       /* 2-way set assoc, 64 byte line size */
  87         { 0x82, LVL_2,     256 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  88         { 0x83, LVL_2,     512 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  89         { 0x84, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  90         { 0x85, LVL_2,    2048 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  91         { 0x86, LVL_2,     512 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  92         { 0x87, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  93         { 0xd0, LVL_3,     512 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  94         { 0xd1, LVL_3,    1024 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  95         { 0xd2, LVL_3,    2048 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  96         { 0xd6, LVL_3,    1024 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  97         { 0xd7, LVL_3,    2038 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  98         { 0xd8, LVL_3,    4096 },       /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
  99         { 0xdc, LVL_3,    2048 },       /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
 100         { 0xdd, LVL_3,    4096 },       /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
 101         { 0xde, LVL_3,    8192 },       /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
 102         { 0xe2, LVL_3,    2048 },       /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
 103         { 0xe3, LVL_3,    4096 },       /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
 104         { 0xe4, LVL_3,    8192 },       /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
 105         { 0x00, 0, 0}
 106 };
 107
 108
 109 enum _cache_type {
 110         CACHE_TYPE_NULL = 0,
 111         CACHE_TYPE_DATA = 1,
 112         CACHE_TYPE_INST = 2,
 113         CACHE_TYPE_UNIFIED = 3
 114 };
 115
 116 union _cpuid4_leaf_eax {
 117         struct {
 118                 enum _cache_type        type:5;
 119                 unsigned int            level:3;
 120                 unsigned int            is_self_initializing:1;
 121                 unsigned int            is_fully_associative:1;
 122                 unsigned int            reserved:4;
 123                 unsigned int            num_threads_sharing:12;
 124                 unsigned int            num_cores_on_die:6;
 125         } split;
 126         u32 full;
 127 };
 128
 129 union _cpuid4_leaf_ebx {
 130         struct {
 131                 unsigned int            coherency_line_size:12;
 132                 unsigned int            physical_line_partition:10;
 133                 unsigned int            ways_of_associativity:10;
 134         } split;
 135         u32 full;
 136 };
 137
 138 union _cpuid4_leaf_ecx {
 139         struct {
 140                 unsigned int            number_of_sets:32;
 141         } split;
 142         u32 full;
 143 };
 144
 145 struct _cpuid4_info {
 146         union _cpuid4_leaf_eax eax;
 147         union _cpuid4_leaf_ebx ebx;
 148         union _cpuid4_leaf_ecx ecx;
 149         unsigned long size;
 150         unsigned long can_disable;
 151         DECLARE_BITMAP(shared_cpu_map, NR_CPUS);
 152 };
 153
 154 /* subset of above _cpuid4_info w/o shared_cpu_map */
 155 struct _cpuid4_info_regs {
 156         union _cpuid4_leaf_eax eax;
 157         union _cpuid4_leaf_ebx ebx;
 158         union _cpuid4_leaf_ecx ecx;
 159         unsigned long size;
 160         unsigned long can_disable;
 161 };
 162
 163 unsigned short                  num_cache_leaves;
 164
 165 /* AMD doesn't have CPUID4. Emulate it here to report the same
 166    information to the user.  This makes some assumptions about the machine:
 167    L2 not shared, no SMT etc. that is currently true on AMD CPUs.
 168
 169    In theory the TLBs could be reported as fake type (they are in "dummy").
 170    Maybe later */
 171 union l1_cache {
 172         struct {
 173                 unsigned line_size:8;
 174                 unsigned lines_per_tag:8;
 175                 unsigned assoc:8;
 176                 unsigned size_in_kb:8;
 177         };
 178         unsigned val;
 179 };
 180
 181 union l2_cache {
 182         struct {
 183                 unsigned line_size:8;
 184                 unsigned lines_per_tag:4;
 185                 unsigned assoc:4;
 186                 unsigned size_in_kb:16;
 187         };
 188         unsigned val;
 189 };
 190
 191 union l3_cache {
 192         struct {
 193                 unsigned line_size:8;
 194                 unsigned lines_per_tag:4;
 195                 unsigned assoc:4;
 196                 unsigned res:2;
 197                 unsigned size_encoded:14;
 198         };
 199         unsigned val;
 200 };
 201
 202 static const unsigned short __cpuinitconst assocs[] = {
 203         [1] = 1,
 204         [2] = 2,
 205         [4] = 4,
 206         [6] = 8,
 207         [8] = 16,
 208         [0xa] = 32,
 209         [0xb] = 48,
 210         [0xc] = 64,
 211         [0xd] = 96,
 212         [0xe] = 128,
 213         [0xf] = 0xffff /* fully associative - no way to show this currently */
 214 };
 215
 216 static const unsigned char __cpuinitconst levels[] = { 1, 1, 2, 3 };
 217 static const unsigned char __cpuinitconst types[] = { 1, 2, 3, 3 };
 218
 219 static void __cpuinit
 220 amd_cpuid4(int leaf, union _cpuid4_leaf_eax *eax,
 221                      union _cpuid4_leaf_ebx *ebx,
 222                      union _cpuid4_leaf_ecx *ecx)
 223 {
 224         unsigned dummy;
 225         unsigned line_size, lines_per_tag, assoc, size_in_kb;
 226         union l1_cache l1i, l1d;
 227         union l2_cache l2;
 228         union l3_cache l3;
 229         union l1_cache *l1 = &l1d;
 230
 231         eax->full = 0;
 232         ebx->full = 0;
 233         ecx->full = 0;
 234
 235         cpuid(0x80000005, &dummy, &dummy, &l1d.val, &l1i.val);
 236         cpuid(0x80000006, &dummy, &dummy, &l2.val, &l3.val);
 237
 238         switch (leaf) {
 239         case 1:
 240                 l1 = &l1i;
 241         case 0:
 242                 if (!l1->val)
 243                         return;
 244                 assoc = assocs[l1->assoc];
 245                 line_size = l1->line_size;
 246                 lines_per_tag = l1->lines_per_tag;
 247                 size_in_kb = l1->size_in_kb;
 248                 break;
 249         case 2:
 250                 if (!l2.val)
 251                         return;
 252                 assoc = assocs[l2.assoc];
 253                 line_size = l2.line_size;
 254                 lines_per_tag = l2.lines_per_tag;
 255                 /* cpu_data has errata corrections for K7 applied */
 256                 size_in_kb = current_cpu_data.x86_cache_size;
 257                 break;
 258         case 3:
 259                 if (!l3.val)
 260                         return;
 261                 assoc = assocs[l3.assoc];
 262                 line_size = l3.line_size;
 263                 lines_per_tag = l3.lines_per_tag;
 264                 size_in_kb = l3.size_encoded * 512;
 265                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_DCM)) {
 266                         size_in_kb = size_in_kb >> 1;
 267                         assoc = assoc >> 1;
 268                 }
 269                 break;
 270         default:
 271                 return;
 272         }
 273
 274         eax->split.is_self_initializing = 1;
 275         eax->split.type = types[leaf];
 276         eax->split.level = levels[leaf];
 277         eax->split.num_threads_sharing = 0;
 278         eax->split.num_cores_on_die = current_cpu_data.x86_max_cores - 1;
 279
 280
 281         if (assoc == 0xffff)
 282                 eax->split.is_fully_associative = 1;
 283         ebx->split.coherency_line_size = line_size - 1;
 284         ebx->split.ways_of_associativity = assoc - 1;
 285         ebx->split.physical_line_partition = lines_per_tag - 1;
 286         ecx->split.number_of_sets = (size_in_kb * 1024) / line_size /
 287                 (ebx->split.ways_of_associativity + 1) - 1;
 288 }
 289
 290 static void __cpuinit
 291 amd_check_l3_disable(int index, struct _cpuid4_info_regs *this_leaf)
 292 {
 293         if (index < 3)
 294                 return;
 295
 296         if (boot_cpu_data.x86 == 0x11)
 297                 return;
 298
 299         /* see erratum #382 */
 300         if ((boot_cpu_data.x86 == 0x10) && (boot_cpu_data.x86_model < 0x8))
 301                 return;
 302
 303         this_leaf->can_disable = 1;
 304 }
 305
 306 static int
 307 __cpuinit cpuid4_cache_lookup_regs(int index,
 308                                    struct _cpuid4_info_regs *this_leaf)
 309 {
 310         union _cpuid4_leaf_eax  eax;
 311         union _cpuid4_leaf_ebx  ebx;
 312         union _cpuid4_leaf_ecx  ecx;
 313         unsigned                edx;
 314
 315         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) {
 316                 amd_cpuid4(index, &eax, &ebx, &ecx);
 317                 if (boot_cpu_data.x86 >= 0x10)
 318                         amd_check_l3_disable(index, this_leaf);
 319         } else {
 320                 cpuid_count(4, index, &eax.full, &ebx.full, &ecx.full, &edx);
 321         }
 322
 323         if (eax.split.type == CACHE_TYPE_NULL)
 324                 return -EIO; /* better error ? */
 325
 326         this_leaf->eax = eax;
 327         this_leaf->ebx = ebx;
 328         this_leaf->ecx = ecx;
 329         this_leaf->size = (ecx.split.number_of_sets          + 1) *
 330                           (ebx.split.coherency_line_size     + 1) *
 331                           (ebx.split.physical_line_partition + 1) *
 332                           (ebx.split.ways_of_associativity   + 1);
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static int __cpuinit find_num_cache_leaves(void)
 337 {
 338         unsigned int            eax, ebx, ecx, edx;
 339         union _cpuid4_leaf_eax  cache_eax;
 340         int                     i = -1;
 341
 342         do {
 343                 ++i;
 344                 /* Do cpuid(4) loop to find out num_cache_leaves */
 345                 cpuid_count(4, i, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 346                 cache_eax.full = eax;
 347         } while (cache_eax.split.type != CACHE_TYPE_NULL);
 348         return i;
 349 }
 350
 351 unsigned int __cpuinit init_intel_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 352 {
 353         /* Cache sizes */
 354         unsigned int trace = 0, l1i = 0, l1d = 0, l2 = 0, l3 = 0;
 355         unsigned int new_l1d = 0, new_l1i = 0; /* Cache sizes from cpuid(4) */
 356         unsigned int new_l2 = 0, new_l3 = 0, i; /* Cache sizes from cpuid(4) */
 357         unsigned int l2_id = 0, l3_id = 0, num_threads_sharing, index_msb;
 358 #ifdef CONFIG_X86_HT
 359         unsigned int cpu = c->cpu_index;
 360 #endif
 361
 362         if (c->cpuid_level > 3) {
 363                 static int is_initialized;
 364
 365                 if (is_initialized == 0) {
 366                         /* Init num_cache_leaves from boot CPU */
 367                         num_cache_leaves = find_num_cache_leaves();
 368                         is_initialized++;
 369                 }
 370
 371                 /*
 372                  * Whenever possible use cpuid(4), deterministic cache
 373                  * parameters cpuid leaf to find the cache details
 374                  */
 375                 for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++) {
 376                         struct _cpuid4_info_regs this_leaf;
 377                         int retval;
 378
 379                         retval = cpuid4_cache_lookup_regs(i, &this_leaf);
 380                         if (retval >= 0) {
 381                                 switch (this_leaf.eax.split.level) {
 382                                 case 1:
 383                                         if (this_leaf.eax.split.type ==
 384                                                         CACHE_TYPE_DATA)
 385                                                 new_l1d = this_leaf.size/1024;
 386                                         else if (this_leaf.eax.split.type ==
 387                                                         CACHE_TYPE_INST)
 388                                                 new_l1i = this_leaf.size/1024;
 389                                         break;
 390                                 case 2:
 391                                         new_l2 = this_leaf.size/1024;
 392                                         num_threads_sharing = 1 + this_leaf.eax.split.num_threads_sharing;
 393                                         index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 394                                         l2_id = c->apicid >> index_msb;
 395                                         break;
 396                                 case 3:
 397                                         new_l3 = this_leaf.size/1024;
 398                                         num_threads_sharing = 1 + this_leaf.eax.split.num_threads_sharing;
 399                                         index_msb = get_count_order(
 400                                                         num_threads_sharing);
 401                                         l3_id = c->apicid >> index_msb;
 402                                         break;
 403                                 default:
 404                                         break;
 405                                 }
 406                         }
 407                 }
 408         }
 409         /*
 410          * Don't use cpuid2 if cpuid4 is supported. For P4, we use cpuid2 for
 411          * trace cache
 412          */
 413         if ((num_cache_leaves == 0 || c->x86 == 15) && c->cpuid_level > 1) {
 414                 /* supports eax=2  call */
 415                 int j, n;
 416                 unsigned int regs[4];
 417                 unsigned char *dp = (unsigned char *)regs;
 418                 int only_trace = 0;
 419
 420                 if (num_cache_leaves != 0 && c->x86 == 15)
 421                         only_trace = 1;
 422
 423                 /* Number of times to iterate */
 424                 n = cpuid_eax(2) & 0xFF;
 425
 426                 for (i = 0 ; i < n ; i++) {
 427                         cpuid(2, &regs[0], &regs[1], &regs[2], &regs[3]);
 428
 429                         /* If bit 31 is set, this is an unknown format */
 430                         for (j = 0 ; j < 3 ; j++)
 431                                 if (regs[j] & (1 << 31))
 432                                         regs[j] = 0;
 433
 434                         /* Byte 0 is level count, not a descriptor */
 435                         for (j = 1 ; j < 16 ; j++) {
 436                                 unsigned char des = dp[j];
 437                                 unsigned char k = 0;
 438
 439                                 /* look up this descriptor in the table */
 440                                 while (cache_table[k].descriptor != 0) {
 441                                         if (cache_table[k].descriptor == des) {
 442                                                 if (only_trace && cache_table[k].cache_type != LVL_TRACE)
 443                                                         break;
 444                                                 switch (cache_table[k].cache_type) {
 445                                                 case LVL_1_INST:
 446                                                         l1i += cache_table[k].size;
 447                                                         break;
 448                                                 case LVL_1_DATA:
 449                                                         l1d += cache_table[k].size;
 450                                                         break;
 451                                                 case LVL_2:
 452                                                         l2 += cache_table[k].size;
 453                                                         break;
 454                                                 case LVL_3:
 455                                                         l3 += cache_table[k].size;
 456                                                         break;
 457                                                 case LVL_TRACE:
 458                                                         trace += cache_table[k].size;
 459                                                         break;
 460                                                 }
 461
 462                                                 break;
 463                                         }
 464
 465                                         k++;
 466                                 }
 467                         }
 468                 }
 469         }
 470
 471         if (new_l1d)
 472                 l1d = new_l1d;
 473
 474         if (new_l1i)
 475                 l1i = new_l1i;
 476
 477         if (new_l2) {
 478                 l2 = new_l2;
 479 #ifdef CONFIG_X86_HT
 480                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = l2_id;
 481 #endif
 482         }
 483
 484         if (new_l3) {
 485                 l3 = new_l3;
 486 #ifdef CONFIG_X86_HT
 487                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = l3_id;
 488 #endif
 489         }
 490
 491         if (trace)
 492                 printk(KERN_INFO "CPU: Trace cache: %dK uops", trace);
 493         else if (l1i)
 494                 printk(KERN_INFO "CPU: L1 I cache: %dK", l1i);
 495
 496         if (l1d)
 497                 printk(KERN_CONT ", L1 D cache: %dK\n", l1d);
 498         else
 499                 printk(KERN_CONT "\n");
 500
 501         if (l2)
 502                 printk(KERN_INFO "CPU: L2 cache: %dK\n", l2);
 503
 504         if (l3)
 505                 printk(KERN_INFO "CPU: L3 cache: %dK\n", l3);
 506
 507         c->x86_cache_size = l3 ? l3 : (l2 ? l2 : (l1i+l1d));
 508
 509         return l2;
 510 }
 511
 512 #ifdef CONFIG_SYSFS
 513
 514 /* pointer to _cpuid4_info array (for each cache leaf) */
 515 static DEFINE_PER_CPU(struct _cpuid4_info *, cpuid4_info);
 516 #define CPUID4_INFO_IDX(x, y)   (&((per_cpu(cpuid4_info, x))[y]))
 517
 518 #ifdef CONFIG_SMP
 519 static void __cpuinit cache_shared_cpu_map_setup(unsigned int cpu, int index)
 520 {
 521         struct _cpuid4_info     *this_leaf, *sibling_leaf;
 522         unsigned long num_threads_sharing;
 523         int index_msb, i;
 524         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 525
 526         if ((index == 3) && (c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)) {
 527                 struct cpuinfo_x86 *d;
 528                 for_each_online_cpu(i) {
 529                         if (!per_cpu(cpuid4_info, i))
 530                                 continue;
 531                         d = &cpu_data(i);
 532                         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(i, index);
 533                         cpumask_copy(to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map),
 534                                      d->llc_shared_map);
 535                 }
 536                 return;
 537         }
 538         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, index);
 539         num_threads_sharing = 1 + this_leaf->eax.split.num_threads_sharing;
 540
 541         if (num_threads_sharing == 1)
 542                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 543         else {
 544                 index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 545
 546                 for_each_online_cpu(i) {
 547                         if (cpu_data(i).apicid >> index_msb ==
 548                             c->apicid >> index_msb) {
 549                                 cpumask_set_cpu(i,
 550                                         to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 551                                 if (i != cpu && per_cpu(cpuid4_info, i))  {
 552                                         sibling_leaf =
 553                                                 CPUID4_INFO_IDX(i, index);
 554                                         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(
 555                                                 sibling_leaf->shared_cpu_map));
 556                                 }
 557                         }
 558                 }
 559         }
 560 }
 561 static void __cpuinit cache_remove_shared_cpu_map(unsigned int cpu, int index)
 562 {
 563         struct _cpuid4_info     *this_leaf, *sibling_leaf;
 564         int sibling;
 565
 566         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, index);
 567         for_each_cpu(sibling, to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map)) {
 568                 sibling_leaf = CPUID4_INFO_IDX(sibling, index);
 569                 cpumask_clear_cpu(cpu,
 570                                   to_cpumask(sibling_leaf->shared_cpu_map));
 571         }
 572 }
 573 #else
 574 static void __cpuinit cache_shared_cpu_map_setup(unsigned int cpu, int index)
 575 {
 576 }
 577
 578 static void __cpuinit cache_remove_shared_cpu_map(unsigned int cpu, int index)
 579 {
 580 }
 581 #endif
 582
 583 static void __cpuinit free_cache_attributes(unsigned int cpu)
 584 {
 585         int i;
 586
 587         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++)
 588                 cache_remove_shared_cpu_map(cpu, i);
 589
 590         kfree(per_cpu(cpuid4_info, cpu));
 591         per_cpu(cpuid4_info, cpu) = NULL;
 592 }
 593
 594 static int
 595 __cpuinit cpuid4_cache_lookup(int index, struct _cpuid4_info *this_leaf)
 596 {
 597         struct _cpuid4_info_regs *leaf_regs =
 598                 (struct _cpuid4_info_regs *)this_leaf;
 599
 600         return cpuid4_cache_lookup_regs(index, leaf_regs);
 601 }
 602
 603 static void __cpuinit get_cpu_leaves(void *_retval)
 604 {
 605         int j, *retval = _retval, cpu = smp_processor_id();
 606
 607         /* Do cpuid and store the results */
 608         for (j = 0; j < num_cache_leaves; j++) {
 609                 struct _cpuid4_info *this_leaf;
 610                 this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, j);
 611                 *retval = cpuid4_cache_lookup(j, this_leaf);
 612                 if (unlikely(*retval < 0)) {
 613                         int i;
 614
 615                         for (i = 0; i < j; i++)
 616                                 cache_remove_shared_cpu_map(cpu, i);
 617                         break;
 618                 }
 619                 cache_shared_cpu_map_setup(cpu, j);
 620         }
 621 }
 622
 623 static int __cpuinit detect_cache_attributes(unsigned int cpu)
 624 {
 625         int                     retval;
 626
 627         if (num_cache_leaves == 0)
 628                 return -ENOENT;
 629
 630         per_cpu(cpuid4_info, cpu) = kzalloc(
 631             sizeof(struct _cpuid4_info) * num_cache_leaves, GFP_KERNEL);
 632         if (per_cpu(cpuid4_info, cpu) == NULL)
 633                 return -ENOMEM;
 634
 635         smp_call_function_single(cpu, get_cpu_leaves, &retval, true);
 636         if (retval) {
 637                 kfree(per_cpu(cpuid4_info, cpu));
 638                 per_cpu(cpuid4_info, cpu) = NULL;
 639         }
 640
 641         return retval;
 642 }
 643
 644 #include <linux/kobject.h>
 645 #include <linux/sysfs.h>
 646
 647 extern struct sysdev_class cpu_sysdev_class; /* from drivers/base/cpu.c */
 648
 649 /* pointer to kobject for cpuX/cache */
 650 static DEFINE_PER_CPU(struct kobject *, cache_kobject);
 651
 652 struct _index_kobject {
 653         struct kobject kobj;
 654         unsigned int cpu;
 655         unsigned short index;
 656 };
 657
 658 /* pointer to array of kobjects for cpuX/cache/indexY */
 659 static DEFINE_PER_CPU(struct _index_kobject *, index_kobject);
 660 #define INDEX_KOBJECT_PTR(x, y)         (&((per_cpu(index_kobject, x))[y]))
 661
 662 #define show_one_plus(file_name, object, val)                           \
 663 static ssize_t show_##file_name                                         \
 664                         (struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)     \
 665 {                                                                       \
 666         return sprintf(buf, "%lu\n", (unsigned long)this_leaf->object + val); \
 667 }
 668
 669 show_one_plus(level, eax.split.level, 0);
 670 show_one_plus(coherency_line_size, ebx.split.coherency_line_size, 1);
 671 show_one_plus(physical_line_partition, ebx.split.physical_line_partition, 1);
 672 show_one_plus(ways_of_associativity, ebx.split.ways_of_associativity, 1);
 673 show_one_plus(number_of_sets, ecx.split.number_of_sets, 1);
 674
 675 static ssize_t show_size(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 676 {
 677         return sprintf(buf, "%luK\n", this_leaf->size / 1024);
 678 }
 679
 680 static ssize_t show_shared_cpu_map_func(struct _cpuid4_info *this_leaf,
 681                                         int type, char *buf)
 682 {
 683         ptrdiff_t len = PTR_ALIGN(buf + PAGE_SIZE - 1, PAGE_SIZE) - buf;
 684         int n = 0;
 685
 686         if (len > 1) {
 687                 const struct cpumask *mask;
 688
 689                 mask = to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map);
 690                 n = type ?
 691                         cpulist_scnprintf(buf, len-2, mask) :
 692                         cpumask_scnprintf(buf, len-2, mask);
 693                 buf[n++] = '\n';
 694                 buf[n] = '\0';
 695         }
 696         return n;
 697 }
 698
 699 static inline ssize_t show_shared_cpu_map(struct _cpuid4_info *leaf, char *buf)
 700 {
 701         return show_shared_cpu_map_func(leaf, 0, buf);
 702 }
 703
 704 static inline ssize_t show_shared_cpu_list(struct _cpuid4_info *leaf, char *buf)
 705 {
 706         return show_shared_cpu_map_func(leaf, 1, buf);
 707 }
 708
 709 static ssize_t show_type(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 710 {
 711         switch (this_leaf->eax.split.type) {
 712         case CACHE_TYPE_DATA:
 713                 return sprintf(buf, "Data\n");
 714         case CACHE_TYPE_INST:
 715                 return sprintf(buf, "Instruction\n");
 716         case CACHE_TYPE_UNIFIED:
 717                 return sprintf(buf, "Unified\n");
 718         default:
 719                 return sprintf(buf, "Unknown\n");
 720         }
 721 }
 722
 723 #define to_object(k)    container_of(k, struct _index_kobject, kobj)
 724 #define to_attr(a)      container_of(a, struct _cache_attr, attr)
 725
 726 static ssize_t show_cache_disable(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf,
 727                                   unsigned int index)
 728 {
 729         int cpu = cpumask_first(to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 730         int node = cpu_to_node(cpu);
 731         struct pci_dev *dev = node_to_k8_nb_misc(node);
 732         unsigned int reg = 0;
 733
 734         if (!this_leaf->can_disable)
 735                 return -EINVAL;
 736
 737         if (!dev)
 738                 return -EINVAL;
 739
 740         pci_read_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, &reg);
 741         return sprintf(buf, "%x\n", reg);
 742 }
 743
 744 #define SHOW_CACHE_DISABLE(index)                                       \
 745 static ssize_t                                                          \
 746 show_cache_disable_##index(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)   \
 747 {                                                                       \
 748         return show_cache_disable(this_leaf, buf, index);               \
 749 }
 750 SHOW_CACHE_DISABLE(0)
 751 SHOW_CACHE_DISABLE(1)
 752
 753 static ssize_t store_cache_disable(struct _cpuid4_info *this_leaf,
 754         const char *buf, size_t count, unsigned int index)
 755 {
 756         int cpu = cpumask_first(to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 757         int node = cpu_to_node(cpu);
 758         struct pci_dev *dev = node_to_k8_nb_misc(node);
 759         unsigned long val = 0;
 760         unsigned int scrubber = 0;
 761
 762         if (!this_leaf->can_disable)
 763                 return -EINVAL;
 764
 765         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 766                 return -EPERM;
 767
 768         if (!dev)
 769                 return -EINVAL;
 770
 771         if (strict_strtoul(buf, 10, &val) < 0)
 772                 return -EINVAL;
 773
 774         val |= 0xc0000000;
 775
 776         pci_read_config_dword(dev, 0x58, &scrubber);
 777         scrubber &= ~0x1f000000;
 778         pci_write_config_dword(dev, 0x58, scrubber);
 779
 780         pci_write_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, val & ~0x40000000);
 781         wbinvd();
 782         pci_write_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, val);
 783         return count;
 784 }
 785
 786 #define STORE_CACHE_DISABLE(index)                                      \
 787 static ssize_t                                                          \
 788 store_cache_disable_##index(struct _cpuid4_info *this_leaf,             \
 789                             const char *buf, size_t count)              \
 790 {                                                                       \
 791         return store_cache_disable(this_leaf, buf, count, index);       \
 792 }
 793 STORE_CACHE_DISABLE(0)
 794 STORE_CACHE_DISABLE(1)
 795
 796 struct _cache_attr {
 797         struct attribute attr;
 798         ssize_t (*show)(struct _cpuid4_info *, char *);
 799         ssize_t (*store)(struct _cpuid4_info *, const char *, size_t count);
 800 };
 801
 802 #define define_one_ro(_name) \
 803 static struct _cache_attr _name = \
 804         __ATTR(_name, 0444, show_##_name, NULL)
 805
 806 define_one_ro(level);
 807 define_one_ro(type);
 808 define_one_ro(coherency_line_size);
 809 define_one_ro(physical_line_partition);
 810 define_one_ro(ways_of_associativity);
 811 define_one_ro(number_of_sets);
 812 define_one_ro(size);
 813 define_one_ro(shared_cpu_map);
 814 define_one_ro(shared_cpu_list);
 815
 816 static struct _cache_attr cache_disable_0 = __ATTR(cache_disable_0, 0644,
 817                 show_cache_disable_0, store_cache_disable_0);
 818 static struct _cache_attr cache_disable_1 = __ATTR(cache_disable_1, 0644,
 819                 show_cache_disable_1, store_cache_disable_1);
 820
 821 static struct attribute *default_attrs[] = {
 822         &type.attr,
 823         &level.attr,
 824         &coherency_line_size.attr,
 825         &physical_line_partition.attr,
 826         &ways_of_associativity.attr,
 827         &number_of_sets.attr,
 828         &size.attr,
 829         &shared_cpu_map.attr,
 830         &shared_cpu_list.attr,
 831         &cache_disable_0.attr,
 832         &cache_disable_1.attr,
 833         NULL
 834 };
 835
 836 static ssize_t show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *buf)
 837 {
 838         struct _cache_attr *fattr = to_attr(attr);
 839         struct _index_kobject *this_leaf = to_object(kobj);
 840         ssize_t ret;
 841
 842         ret = fattr->show ?
 843                 fattr->show(CPUID4_INFO_IDX(this_leaf->cpu, this_leaf->index),
 844                         buf) :
 845                 0;
 846         return ret;
 847 }
 848
 849 static ssize_t store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 850                      const char *buf, size_t count)
 851 {
 852         struct _cache_attr *fattr = to_attr(attr);
 853         struct _index_kobject *this_leaf = to_object(kobj);
 854         ssize_t ret;
 855
 856         ret = fattr->store ?
 857                 fattr->store(CPUID4_INFO_IDX(this_leaf->cpu, this_leaf->index),
 858                         buf, count) :
 859                 0;
 860         return ret;
 861 }
 862
 863 static struct sysfs_ops sysfs_ops = {
 864         .show   = show,
 865         .store  = store,
 866 };
 867
 868 static struct kobj_type ktype_cache = {
 869         .sysfs_ops      = &sysfs_ops,
 870         .default_attrs  = default_attrs,
 871 };
 872
 873 static struct kobj_type ktype_percpu_entry = {
 874         .sysfs_ops      = &sysfs_ops,
 875 };
 876
 877 static void __cpuinit cpuid4_cache_sysfs_exit(unsigned int cpu)
 878 {
 879         kfree(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 880         kfree(per_cpu(index_kobject, cpu));
 881         per_cpu(cache_kobject, cpu) = NULL;
 882         per_cpu(index_kobject, cpu) = NULL;
 883         free_cache_attributes(cpu);
 884 }
 885
 886 static int __cpuinit cpuid4_cache_sysfs_init(unsigned int cpu)
 887 {
 888         int err;
 889
 890         if (num_cache_leaves == 0)
 891                 return -ENOENT;
 892
 893         err = detect_cache_attributes(cpu);
 894         if (err)
 895                 return err;
 896
 897         /* Allocate all required memory */
 898         per_cpu(cache_kobject, cpu) =
 899                 kzalloc(sizeof(struct kobject), GFP_KERNEL);
 900         if (unlikely(per_cpu(cache_kobject, cpu) == NULL))
 901                 goto err_out;
 902
 903         per_cpu(index_kobject, cpu) = kzalloc(
 904             sizeof(struct _index_kobject) * num_cache_leaves, GFP_KERNEL);
 905         if (unlikely(per_cpu(index_kobject, cpu) == NULL))
 906                 goto err_out;
 907
 908         return 0;
 909
 910 err_out:
 911         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 912         return -ENOMEM;
 913 }
 914
 915 static DECLARE_BITMAP(cache_dev_map, NR_CPUS);
 916
 917 /* Add/Remove cache interface for CPU device */
 918 static int __cpuinit cache_add_dev(struct sys_device * sys_dev)
 919 {
 920         unsigned int cpu = sys_dev->id;
 921         unsigned long i, j;
 922         struct _index_kobject *this_object;
 923         int retval;
 924
 925         retval = cpuid4_cache_sysfs_init(cpu);
 926         if (unlikely(retval < 0))
 927                 return retval;
 928
 929         retval = kobject_init_and_add(per_cpu(cache_kobject, cpu),
 930                                       &ktype_percpu_entry,
 931                                       &sys_dev->kobj, "%s", "cache");
 932         if (retval < 0) {
 933                 cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 934                 return retval;
 935         }
 936
 937         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++) {
 938                 this_object = INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, i);
 939                 this_object->cpu = cpu;
 940                 this_object->index = i;
 941                 retval = kobject_init_and_add(&(this_object->kobj),
 942                                               &ktype_cache,
 943                                               per_cpu(cache_kobject, cpu),
 944                                               "index%1lu", i);
 945                 if (unlikely(retval)) {
 946                         for (j = 0; j < i; j++)
 947                                 kobject_put(&(INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, j)->kobj));
 948                         kobject_put(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 949                         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 950                         return retval;
 951                 }
 952                 kobject_uevent(&(this_object->kobj), KOBJ_ADD);
 953         }
 954         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map));
 955
 956         kobject_uevent(per_cpu(cache_kobject, cpu), KOBJ_ADD);
 957         return 0;
 958 }
 959
 960 static void __cpuinit cache_remove_dev(struct sys_device * sys_dev)
 961 {
 962         unsigned int cpu = sys_dev->id;
 963         unsigned long i;
 964
 965         if (per_cpu(cpuid4_info, cpu) == NULL)
 966                 return;
 967         if (!cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map)))
 968                 return;
 969         cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map));
 970
 971         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++)
 972                 kobject_put(&(INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, i)->kobj));
 973         kobject_put(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 974         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 975 }
 976
 977 static int __cpuinit cacheinfo_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 978                                         unsigned long action, void *hcpu)
 979 {
 980         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
 981         struct sys_device *sys_dev;
 982
 983         sys_dev = get_cpu_sysdev(cpu);
 984         switch (action) {
 985         case CPU_ONLINE:
 986         case CPU_ONLINE_FROZEN:
 987                 cache_add_dev(sys_dev);
 988                 break;
 989         case CPU_DEAD:
 990         case CPU_DEAD_FROZEN:
 991                 cache_remove_dev(sys_dev);
 992                 break;
 993         }
 994         return NOTIFY_OK;
 995 }
 996
 997 static struct notifier_block __cpuinitdata cacheinfo_cpu_notifier = {
 998         .notifier_call = cacheinfo_cpu_callback,
 999 };
1000
1001 static int __cpuinit cache_sysfs_init(void)
1002 {
1003         int i;
1004
1005         if (num_cache_leaves == 0)
1006                 return 0;
1007
1008         for_each_online_cpu(i) {
1009                 int err;
1010                 struct sys_device *sys_dev = get_cpu_sysdev(i);
1011
1012                 err = cache_add_dev(sys_dev);
1013                 if (err)
1014                         return err;
1015         }
1016         register_hotcpu_notifier(&cacheinfo_cpu_notifier);
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 device_initcall(cache_sysfs_init);
1021
1022 #endif