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,    2048 },       /* 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         { 0xea, LVL_3,    12288 },      /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
 106         { 0xeb, LVL_3,    18432 },      /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
 107         { 0xec, LVL_3,    24576 },      /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
 108         { 0x00, 0, 0}
 109 };
 110
 111
 112 enum _cache_type {
 113         CACHE_TYPE_NULL = 0,
 114         CACHE_TYPE_DATA = 1,
 115         CACHE_TYPE_INST = 2,
 116         CACHE_TYPE_UNIFIED = 3
 117 };
 118
 119 union _cpuid4_leaf_eax {
 120         struct {
 121                 enum _cache_type        type:5;
 122                 unsigned int            level:3;
 123                 unsigned int            is_self_initializing:1;
 124                 unsigned int            is_fully_associative:1;
 125                 unsigned int            reserved:4;
 126                 unsigned int            num_threads_sharing:12;
 127                 unsigned int            num_cores_on_die:6;
 128         } split;
 129         u32 full;
 130 };
 131
 132 union _cpuid4_leaf_ebx {
 133         struct {
 134                 unsigned int            coherency_line_size:12;
 135                 unsigned int            physical_line_partition:10;
 136                 unsigned int            ways_of_associativity:10;
 137         } split;
 138         u32 full;
 139 };
 140
 141 union _cpuid4_leaf_ecx {
 142         struct {
 143                 unsigned int            number_of_sets:32;
 144         } split;
 145         u32 full;
 146 };
 147
 148 struct _cpuid4_info {
 149         union _cpuid4_leaf_eax eax;
 150         union _cpuid4_leaf_ebx ebx;
 151         union _cpuid4_leaf_ecx ecx;
 152         unsigned long size;
 153         unsigned long can_disable;
 154         DECLARE_BITMAP(shared_cpu_map, NR_CPUS);
 155 };
 156
 157 /* subset of above _cpuid4_info w/o shared_cpu_map */
 158 struct _cpuid4_info_regs {
 159         union _cpuid4_leaf_eax eax;
 160         union _cpuid4_leaf_ebx ebx;
 161         union _cpuid4_leaf_ecx ecx;
 162         unsigned long size;
 163         unsigned long can_disable;
 164 };
 165
 166 unsigned short                  num_cache_leaves;
 167
 168 /* AMD doesn't have CPUID4. Emulate it here to report the same
 169    information to the user.  This makes some assumptions about the machine:
 170    L2 not shared, no SMT etc. that is currently true on AMD CPUs.
 171
 172    In theory the TLBs could be reported as fake type (they are in "dummy").
 173    Maybe later */
 174 union l1_cache {
 175         struct {
 176                 unsigned line_size:8;
 177                 unsigned lines_per_tag:8;
 178                 unsigned assoc:8;
 179                 unsigned size_in_kb:8;
 180         };
 181         unsigned val;
 182 };
 183
 184 union l2_cache {
 185         struct {
 186                 unsigned line_size:8;
 187                 unsigned lines_per_tag:4;
 188                 unsigned assoc:4;
 189                 unsigned size_in_kb:16;
 190         };
 191         unsigned val;
 192 };
 193
 194 union l3_cache {
 195         struct {
 196                 unsigned line_size:8;
 197                 unsigned lines_per_tag:4;
 198                 unsigned assoc:4;
 199                 unsigned res:2;
 200                 unsigned size_encoded:14;
 201         };
 202         unsigned val;
 203 };
 204
 205 static const unsigned short __cpuinitconst assocs[] = {
 206         [1] = 1,
 207         [2] = 2,
 208         [4] = 4,
 209         [6] = 8,
 210         [8] = 16,
 211         [0xa] = 32,
 212         [0xb] = 48,
 213         [0xc] = 64,
 214         [0xd] = 96,
 215         [0xe] = 128,
 216         [0xf] = 0xffff /* fully associative - no way to show this currently */
 217 };
 218
 219 static const unsigned char __cpuinitconst levels[] = { 1, 1, 2, 3 };
 220 static const unsigned char __cpuinitconst types[] = { 1, 2, 3, 3 };
 221
 222 static void __cpuinit
 223 amd_cpuid4(int leaf, union _cpuid4_leaf_eax *eax,
 224                      union _cpuid4_leaf_ebx *ebx,
 225                      union _cpuid4_leaf_ecx *ecx)
 226 {
 227         unsigned dummy;
 228         unsigned line_size, lines_per_tag, assoc, size_in_kb;
 229         union l1_cache l1i, l1d;
 230         union l2_cache l2;
 231         union l3_cache l3;
 232         union l1_cache *l1 = &l1d;
 233
 234         eax->full = 0;
 235         ebx->full = 0;
 236         ecx->full = 0;
 237
 238         cpuid(0x80000005, &dummy, &dummy, &l1d.val, &l1i.val);
 239         cpuid(0x80000006, &dummy, &dummy, &l2.val, &l3.val);
 240
 241         switch (leaf) {
 242         case 1:
 243                 l1 = &l1i;
 244         case 0:
 245                 if (!l1->val)
 246                         return;
 247                 assoc = assocs[l1->assoc];
 248                 line_size = l1->line_size;
 249                 lines_per_tag = l1->lines_per_tag;
 250                 size_in_kb = l1->size_in_kb;
 251                 break;
 252         case 2:
 253                 if (!l2.val)
 254                         return;
 255                 assoc = assocs[l2.assoc];
 256                 line_size = l2.line_size;
 257                 lines_per_tag = l2.lines_per_tag;
 258                 /* cpu_data has errata corrections for K7 applied */
 259                 size_in_kb = current_cpu_data.x86_cache_size;
 260                 break;
 261         case 3:
 262                 if (!l3.val)
 263                         return;
 264                 assoc = assocs[l3.assoc];
 265                 line_size = l3.line_size;
 266                 lines_per_tag = l3.lines_per_tag;
 267                 size_in_kb = l3.size_encoded * 512;
 268                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_DCM)) {
 269                         size_in_kb = size_in_kb >> 1;
 270                         assoc = assoc >> 1;
 271                 }
 272                 break;
 273         default:
 274                 return;
 275         }
 276
 277         eax->split.is_self_initializing = 1;
 278         eax->split.type = types[leaf];
 279         eax->split.level = levels[leaf];
 280         eax->split.num_threads_sharing = 0;
 281         eax->split.num_cores_on_die = current_cpu_data.x86_max_cores - 1;
 282
 283
 284         if (assoc == 0xffff)
 285                 eax->split.is_fully_associative = 1;
 286         ebx->split.coherency_line_size = line_size - 1;
 287         ebx->split.ways_of_associativity = assoc - 1;
 288         ebx->split.physical_line_partition = lines_per_tag - 1;
 289         ecx->split.number_of_sets = (size_in_kb * 1024) / line_size /
 290                 (ebx->split.ways_of_associativity + 1) - 1;
 291 }
 292
 293 static void __cpuinit
 294 amd_check_l3_disable(int index, struct _cpuid4_info_regs *this_leaf)
 295 {
 296         if (index < 3)
 297                 return;
 298
 299         if (boot_cpu_data.x86 == 0x11)
 300                 return;
 301
 302         /* see erratum #382 */
 303         if ((boot_cpu_data.x86 == 0x10) && (boot_cpu_data.x86_model < 0x8))
 304                 return;
 305
 306         this_leaf->can_disable = 1;
 307 }
 308
 309 static int
 310 __cpuinit cpuid4_cache_lookup_regs(int index,
 311                                    struct _cpuid4_info_regs *this_leaf)
 312 {
 313         union _cpuid4_leaf_eax  eax;
 314         union _cpuid4_leaf_ebx  ebx;
 315         union _cpuid4_leaf_ecx  ecx;
 316         unsigned                edx;
 317
 318         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) {
 319                 amd_cpuid4(index, &eax, &ebx, &ecx);
 320                 if (boot_cpu_data.x86 >= 0x10)
 321                         amd_check_l3_disable(index, this_leaf);
 322         } else {
 323                 cpuid_count(4, index, &eax.full, &ebx.full, &ecx.full, &edx);
 324         }
 325
 326         if (eax.split.type == CACHE_TYPE_NULL)
 327                 return -EIO; /* better error ? */
 328
 329         this_leaf->eax = eax;
 330         this_leaf->ebx = ebx;
 331         this_leaf->ecx = ecx;
 332         this_leaf->size = (ecx.split.number_of_sets          + 1) *
 333                           (ebx.split.coherency_line_size     + 1) *
 334                           (ebx.split.physical_line_partition + 1) *
 335                           (ebx.split.ways_of_associativity   + 1);
 336         return 0;
 337 }
 338
 339 static int __cpuinit find_num_cache_leaves(void)
 340 {
 341         unsigned int            eax, ebx, ecx, edx;
 342         union _cpuid4_leaf_eax  cache_eax;
 343         int                     i = -1;
 344
 345         do {
 346                 ++i;
 347                 /* Do cpuid(4) loop to find out num_cache_leaves */
 348                 cpuid_count(4, i, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 349                 cache_eax.full = eax;
 350         } while (cache_eax.split.type != CACHE_TYPE_NULL);
 351         return i;
 352 }
 353
 354 unsigned int __cpuinit init_intel_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 355 {
 356         /* Cache sizes */
 357         unsigned int trace = 0, l1i = 0, l1d = 0, l2 = 0, l3 = 0;
 358         unsigned int new_l1d = 0, new_l1i = 0; /* Cache sizes from cpuid(4) */
 359         unsigned int new_l2 = 0, new_l3 = 0, i; /* Cache sizes from cpuid(4) */
 360         unsigned int l2_id = 0, l3_id = 0, num_threads_sharing, index_msb;
 361 #ifdef CONFIG_X86_HT
 362         unsigned int cpu = c->cpu_index;
 363 #endif
 364
 365         if (c->cpuid_level > 3) {
 366                 static int is_initialized;
 367
 368                 if (is_initialized == 0) {
 369                         /* Init num_cache_leaves from boot CPU */
 370                         num_cache_leaves = find_num_cache_leaves();
 371                         is_initialized++;
 372                 }
 373
 374                 /*
 375                  * Whenever possible use cpuid(4), deterministic cache
 376                  * parameters cpuid leaf to find the cache details
 377                  */
 378                 for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++) {
 379                         struct _cpuid4_info_regs this_leaf;
 380                         int retval;
 381
 382                         retval = cpuid4_cache_lookup_regs(i, &this_leaf);
 383                         if (retval >= 0) {
 384                                 switch (this_leaf.eax.split.level) {
 385                                 case 1:
 386                                         if (this_leaf.eax.split.type ==
 387                                                         CACHE_TYPE_DATA)
 388                                                 new_l1d = this_leaf.size/1024;
 389                                         else if (this_leaf.eax.split.type ==
 390                                                         CACHE_TYPE_INST)
 391                                                 new_l1i = this_leaf.size/1024;
 392                                         break;
 393                                 case 2:
 394                                         new_l2 = this_leaf.size/1024;
 395                                         num_threads_sharing = 1 + this_leaf.eax.split.num_threads_sharing;
 396                                         index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 397                                         l2_id = c->apicid >> index_msb;
 398                                         break;
 399                                 case 3:
 400                                         new_l3 = this_leaf.size/1024;
 401                                         num_threads_sharing = 1 + this_leaf.eax.split.num_threads_sharing;
 402                                         index_msb = get_count_order(
 403                                                         num_threads_sharing);
 404                                         l3_id = c->apicid >> index_msb;
 405                                         break;
 406                                 default:
 407                                         break;
 408                                 }
 409                         }
 410                 }
 411         }
 412         /*
 413          * Don't use cpuid2 if cpuid4 is supported. For P4, we use cpuid2 for
 414          * trace cache
 415          */
 416         if ((num_cache_leaves == 0 || c->x86 == 15) && c->cpuid_level > 1) {
 417                 /* supports eax=2  call */
 418                 int j, n;
 419                 unsigned int regs[4];
 420                 unsigned char *dp = (unsigned char *)regs;
 421                 int only_trace = 0;
 422
 423                 if (num_cache_leaves != 0 && c->x86 == 15)
 424                         only_trace = 1;
 425
 426                 /* Number of times to iterate */
 427                 n = cpuid_eax(2) & 0xFF;
 428
 429                 for (i = 0 ; i < n ; i++) {
 430                         cpuid(2, &regs[0], &regs[1], &regs[2], &regs[3]);
 431
 432                         /* If bit 31 is set, this is an unknown format */
 433                         for (j = 0 ; j < 3 ; j++)
 434                                 if (regs[j] & (1 << 31))
 435                                         regs[j] = 0;
 436
 437                         /* Byte 0 is level count, not a descriptor */
 438                         for (j = 1 ; j < 16 ; j++) {
 439                                 unsigned char des = dp[j];
 440                                 unsigned char k = 0;
 441
 442                                 /* look up this descriptor in the table */
 443                                 while (cache_table[k].descriptor != 0) {
 444                                         if (cache_table[k].descriptor == des) {
 445                                                 if (only_trace && cache_table[k].cache_type != LVL_TRACE)
 446                                                         break;
 447                                                 switch (cache_table[k].cache_type) {
 448                                                 case LVL_1_INST:
 449                                                         l1i += cache_table[k].size;
 450                                                         break;
 451                                                 case LVL_1_DATA:
 452                                                         l1d += cache_table[k].size;
 453                                                         break;
 454                                                 case LVL_2:
 455                                                         l2 += cache_table[k].size;
 456                                                         break;
 457                                                 case LVL_3:
 458                                                         l3 += cache_table[k].size;
 459                                                         break;
 460                                                 case LVL_TRACE:
 461                                                         trace += cache_table[k].size;
 462                                                         break;
 463                                                 }
 464
 465                                                 break;
 466                                         }
 467
 468                                         k++;
 469                                 }
 470                         }
 471                 }
 472         }
 473
 474         if (new_l1d)
 475                 l1d = new_l1d;
 476
 477         if (new_l1i)
 478                 l1i = new_l1i;
 479
 480         if (new_l2) {
 481                 l2 = new_l2;
 482 #ifdef CONFIG_X86_HT
 483                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = l2_id;
 484 #endif
 485         }
 486
 487         if (new_l3) {
 488                 l3 = new_l3;
 489 #ifdef CONFIG_X86_HT
 490                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = l3_id;
 491 #endif
 492         }
 493
 494         c->x86_cache_size = l3 ? l3 : (l2 ? l2 : (l1i+l1d));
 495
 496         return l2;
 497 }
 498
 499 #ifdef CONFIG_SYSFS
 500
 501 /* pointer to _cpuid4_info array (for each cache leaf) */
 502 static DEFINE_PER_CPU(struct _cpuid4_info *, cpuid4_info);
 503 #define CPUID4_INFO_IDX(x, y)   (&((per_cpu(cpuid4_info, x))[y]))
 504
 505 #ifdef CONFIG_SMP
 506 static void __cpuinit cache_shared_cpu_map_setup(unsigned int cpu, int index)
 507 {
 508         struct _cpuid4_info     *this_leaf, *sibling_leaf;
 509         unsigned long num_threads_sharing;
 510         int index_msb, i;
 511         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 512
 513         if ((index == 3) && (c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)) {
 514                 struct cpuinfo_x86 *d;
 515                 for_each_online_cpu(i) {
 516                         if (!per_cpu(cpuid4_info, i))
 517                                 continue;
 518                         d = &cpu_data(i);
 519                         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(i, index);
 520                         cpumask_copy(to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map),
 521                                      d->llc_shared_map);
 522                 }
 523                 return;
 524         }
 525         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, index);
 526         num_threads_sharing = 1 + this_leaf->eax.split.num_threads_sharing;
 527
 528         if (num_threads_sharing == 1)
 529                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 530         else {
 531                 index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 532
 533                 for_each_online_cpu(i) {
 534                         if (cpu_data(i).apicid >> index_msb ==
 535                             c->apicid >> index_msb) {
 536                                 cpumask_set_cpu(i,
 537                                         to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 538                                 if (i != cpu && per_cpu(cpuid4_info, i))  {
 539                                         sibling_leaf =
 540                                                 CPUID4_INFO_IDX(i, index);
 541                                         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(
 542                                                 sibling_leaf->shared_cpu_map));
 543                                 }
 544                         }
 545                 }
 546         }
 547 }
 548 static void __cpuinit cache_remove_shared_cpu_map(unsigned int cpu, int index)
 549 {
 550         struct _cpuid4_info     *this_leaf, *sibling_leaf;
 551         int sibling;
 552
 553         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, index);
 554         for_each_cpu(sibling, to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map)) {
 555                 sibling_leaf = CPUID4_INFO_IDX(sibling, index);
 556                 cpumask_clear_cpu(cpu,
 557                                   to_cpumask(sibling_leaf->shared_cpu_map));
 558         }
 559 }
 560 #else
 561 static void __cpuinit cache_shared_cpu_map_setup(unsigned int cpu, int index)
 562 {
 563 }
 564
 565 static void __cpuinit cache_remove_shared_cpu_map(unsigned int cpu, int index)
 566 {
 567 }
 568 #endif
 569
 570 static void __cpuinit free_cache_attributes(unsigned int cpu)
 571 {
 572         int i;
 573
 574         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++)
 575                 cache_remove_shared_cpu_map(cpu, i);
 576
 577         kfree(per_cpu(cpuid4_info, cpu));
 578         per_cpu(cpuid4_info, cpu) = NULL;
 579 }
 580
 581 static int
 582 __cpuinit cpuid4_cache_lookup(int index, struct _cpuid4_info *this_leaf)
 583 {
 584         struct _cpuid4_info_regs *leaf_regs =
 585                 (struct _cpuid4_info_regs *)this_leaf;
 586
 587         return cpuid4_cache_lookup_regs(index, leaf_regs);
 588 }
 589
 590 static void __cpuinit get_cpu_leaves(void *_retval)
 591 {
 592         int j, *retval = _retval, cpu = smp_processor_id();
 593
 594         /* Do cpuid and store the results */
 595         for (j = 0; j < num_cache_leaves; j++) {
 596                 struct _cpuid4_info *this_leaf;
 597                 this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, j);
 598                 *retval = cpuid4_cache_lookup(j, this_leaf);
 599                 if (unlikely(*retval < 0)) {
 600                         int i;
 601
 602                         for (i = 0; i < j; i++)
 603                                 cache_remove_shared_cpu_map(cpu, i);
 604                         break;
 605                 }
 606                 cache_shared_cpu_map_setup(cpu, j);
 607         }
 608 }
 609
 610 static int __cpuinit detect_cache_attributes(unsigned int cpu)
 611 {
 612         int                     retval;
 613
 614         if (num_cache_leaves == 0)
 615                 return -ENOENT;
 616
 617         per_cpu(cpuid4_info, cpu) = kzalloc(
 618             sizeof(struct _cpuid4_info) * num_cache_leaves, GFP_KERNEL);
 619         if (per_cpu(cpuid4_info, cpu) == NULL)
 620                 return -ENOMEM;
 621
 622         smp_call_function_single(cpu, get_cpu_leaves, &retval, true);
 623         if (retval) {
 624                 kfree(per_cpu(cpuid4_info, cpu));
 625                 per_cpu(cpuid4_info, cpu) = NULL;
 626         }
 627
 628         return retval;
 629 }
 630
 631 #include <linux/kobject.h>
 632 #include <linux/sysfs.h>
 633
 634 extern struct sysdev_class cpu_sysdev_class; /* from drivers/base/cpu.c */
 635
 636 /* pointer to kobject for cpuX/cache */
 637 static DEFINE_PER_CPU(struct kobject *, cache_kobject);
 638
 639 struct _index_kobject {
 640         struct kobject kobj;
 641         unsigned int cpu;
 642         unsigned short index;
 643 };
 644
 645 /* pointer to array of kobjects for cpuX/cache/indexY */
 646 static DEFINE_PER_CPU(struct _index_kobject *, index_kobject);
 647 #define INDEX_KOBJECT_PTR(x, y)         (&((per_cpu(index_kobject, x))[y]))
 648
 649 #define show_one_plus(file_name, object, val)                           \
 650 static ssize_t show_##file_name                                         \
 651                         (struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)     \
 652 {                                                                       \
 653         return sprintf(buf, "%lu\n", (unsigned long)this_leaf->object + val); \
 654 }
 655
 656 show_one_plus(level, eax.split.level, 0);
 657 show_one_plus(coherency_line_size, ebx.split.coherency_line_size, 1);
 658 show_one_plus(physical_line_partition, ebx.split.physical_line_partition, 1);
 659 show_one_plus(ways_of_associativity, ebx.split.ways_of_associativity, 1);
 660 show_one_plus(number_of_sets, ecx.split.number_of_sets, 1);
 661
 662 static ssize_t show_size(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 663 {
 664         return sprintf(buf, "%luK\n", this_leaf->size / 1024);
 665 }
 666
 667 static ssize_t show_shared_cpu_map_func(struct _cpuid4_info *this_leaf,
 668                                         int type, char *buf)
 669 {
 670         ptrdiff_t len = PTR_ALIGN(buf + PAGE_SIZE - 1, PAGE_SIZE) - buf;
 671         int n = 0;
 672
 673         if (len > 1) {
 674                 const struct cpumask *mask;
 675
 676                 mask = to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map);
 677                 n = type ?
 678                         cpulist_scnprintf(buf, len-2, mask) :
 679                         cpumask_scnprintf(buf, len-2, mask);
 680                 buf[n++] = '\n';
 681                 buf[n] = '\0';
 682         }
 683         return n;
 684 }
 685
 686 static inline ssize_t show_shared_cpu_map(struct _cpuid4_info *leaf, char *buf)
 687 {
 688         return show_shared_cpu_map_func(leaf, 0, buf);
 689 }
 690
 691 static inline ssize_t show_shared_cpu_list(struct _cpuid4_info *leaf, char *buf)
 692 {
 693         return show_shared_cpu_map_func(leaf, 1, buf);
 694 }
 695
 696 static ssize_t show_type(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 697 {
 698         switch (this_leaf->eax.split.type) {
 699         case CACHE_TYPE_DATA:
 700                 return sprintf(buf, "Data\n");
 701         case CACHE_TYPE_INST:
 702                 return sprintf(buf, "Instruction\n");
 703         case CACHE_TYPE_UNIFIED:
 704                 return sprintf(buf, "Unified\n");
 705         default:
 706                 return sprintf(buf, "Unknown\n");
 707         }
 708 }
 709
 710 #define to_object(k)    container_of(k, struct _index_kobject, kobj)
 711 #define to_attr(a)      container_of(a, struct _cache_attr, attr)
 712
 713 static ssize_t show_cache_disable(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf,
 714                                   unsigned int index)
 715 {
 716         int cpu = cpumask_first(to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 717         int node = cpu_to_node(cpu);
 718         struct pci_dev *dev = node_to_k8_nb_misc(node);
 719         unsigned int reg = 0;
 720
 721         if (!this_leaf->can_disable)
 722                 return -EINVAL;
 723
 724         if (!dev)
 725                 return -EINVAL;
 726
 727         pci_read_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, &reg);
 728         return sprintf(buf, "%x\n", reg);
 729 }
 730
 731 #define SHOW_CACHE_DISABLE(index)                                       \
 732 static ssize_t                                                          \
 733 show_cache_disable_##index(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)   \
 734 {                                                                       \
 735         return show_cache_disable(this_leaf, buf, index);               \
 736 }
 737 SHOW_CACHE_DISABLE(0)
 738 SHOW_CACHE_DISABLE(1)
 739
 740 static ssize_t store_cache_disable(struct _cpuid4_info *this_leaf,
 741         const char *buf, size_t count, unsigned int index)
 742 {
 743         int cpu = cpumask_first(to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 744         int node = cpu_to_node(cpu);
 745         struct pci_dev *dev = node_to_k8_nb_misc(node);
 746         unsigned long val = 0;
 747         unsigned int scrubber = 0;
 748
 749         if (!this_leaf->can_disable)
 750                 return -EINVAL;
 751
 752         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 753                 return -EPERM;
 754
 755         if (!dev)
 756                 return -EINVAL;
 757
 758         if (strict_strtoul(buf, 10, &val) < 0)
 759                 return -EINVAL;
 760
 761         val |= 0xc0000000;
 762
 763         pci_read_config_dword(dev, 0x58, &scrubber);
 764         scrubber &= ~0x1f000000;
 765         pci_write_config_dword(dev, 0x58, scrubber);
 766
 767         pci_write_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, val & ~0x40000000);
 768         wbinvd();
 769         pci_write_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, val);
 770         return count;
 771 }
 772
 773 #define STORE_CACHE_DISABLE(index)                                      \
 774 static ssize_t                                                          \
 775 store_cache_disable_##index(struct _cpuid4_info *this_leaf,             \
 776                             const char *buf, size_t count)              \
 777 {                                                                       \
 778         return store_cache_disable(this_leaf, buf, count, index);       \
 779 }
 780 STORE_CACHE_DISABLE(0)
 781 STORE_CACHE_DISABLE(1)
 782
 783 struct _cache_attr {
 784         struct attribute attr;
 785         ssize_t (*show)(struct _cpuid4_info *, char *);
 786         ssize_t (*store)(struct _cpuid4_info *, const char *, size_t count);
 787 };
 788
 789 #define define_one_ro(_name) \
 790 static struct _cache_attr _name = \
 791         __ATTR(_name, 0444, show_##_name, NULL)
 792
 793 define_one_ro(level);
 794 define_one_ro(type);
 795 define_one_ro(coherency_line_size);
 796 define_one_ro(physical_line_partition);
 797 define_one_ro(ways_of_associativity);
 798 define_one_ro(number_of_sets);
 799 define_one_ro(size);
 800 define_one_ro(shared_cpu_map);
 801 define_one_ro(shared_cpu_list);
 802
 803 static struct _cache_attr cache_disable_0 = __ATTR(cache_disable_0, 0644,
 804                 show_cache_disable_0, store_cache_disable_0);
 805 static struct _cache_attr cache_disable_1 = __ATTR(cache_disable_1, 0644,
 806                 show_cache_disable_1, store_cache_disable_1);
 807
 808 static struct attribute *default_attrs[] = {
 809         &type.attr,
 810         &level.attr,
 811         &coherency_line_size.attr,
 812         &physical_line_partition.attr,
 813         &ways_of_associativity.attr,
 814         &number_of_sets.attr,
 815         &size.attr,
 816         &shared_cpu_map.attr,
 817         &shared_cpu_list.attr,
 818         &cache_disable_0.attr,
 819         &cache_disable_1.attr,
 820         NULL
 821 };
 822
 823 static ssize_t show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *buf)
 824 {
 825         struct _cache_attr *fattr = to_attr(attr);
 826         struct _index_kobject *this_leaf = to_object(kobj);
 827         ssize_t ret;
 828
 829         ret = fattr->show ?
 830                 fattr->show(CPUID4_INFO_IDX(this_leaf->cpu, this_leaf->index),
 831                         buf) :
 832                 0;
 833         return ret;
 834 }
 835
 836 static ssize_t store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 837                      const char *buf, size_t count)
 838 {
 839         struct _cache_attr *fattr = to_attr(attr);
 840         struct _index_kobject *this_leaf = to_object(kobj);
 841         ssize_t ret;
 842
 843         ret = fattr->store ?
 844                 fattr->store(CPUID4_INFO_IDX(this_leaf->cpu, this_leaf->index),
 845                         buf, count) :
 846                 0;
 847         return ret;
 848 }
 849
 850 static struct sysfs_ops sysfs_ops = {
 851         .show   = show,
 852         .store  = store,
 853 };
 854
 855 static struct kobj_type ktype_cache = {
 856         .sysfs_ops      = &sysfs_ops,
 857         .default_attrs  = default_attrs,
 858 };
 859
 860 static struct kobj_type ktype_percpu_entry = {
 861         .sysfs_ops      = &sysfs_ops,
 862 };
 863
 864 static void __cpuinit cpuid4_cache_sysfs_exit(unsigned int cpu)
 865 {
 866         kfree(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 867         kfree(per_cpu(index_kobject, cpu));
 868         per_cpu(cache_kobject, cpu) = NULL;
 869         per_cpu(index_kobject, cpu) = NULL;
 870         free_cache_attributes(cpu);
 871 }
 872
 873 static int __cpuinit cpuid4_cache_sysfs_init(unsigned int cpu)
 874 {
 875         int err;
 876
 877         if (num_cache_leaves == 0)
 878                 return -ENOENT;
 879
 880         err = detect_cache_attributes(cpu);
 881         if (err)
 882                 return err;
 883
 884         /* Allocate all required memory */
 885         per_cpu(cache_kobject, cpu) =
 886                 kzalloc(sizeof(struct kobject), GFP_KERNEL);
 887         if (unlikely(per_cpu(cache_kobject, cpu) == NULL))
 888                 goto err_out;
 889
 890         per_cpu(index_kobject, cpu) = kzalloc(
 891             sizeof(struct _index_kobject) * num_cache_leaves, GFP_KERNEL);
 892         if (unlikely(per_cpu(index_kobject, cpu) == NULL))
 893                 goto err_out;
 894
 895         return 0;
 896
 897 err_out:
 898         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 899         return -ENOMEM;
 900 }
 901
 902 static DECLARE_BITMAP(cache_dev_map, NR_CPUS);
 903
 904 /* Add/Remove cache interface for CPU device */
 905 static int __cpuinit cache_add_dev(struct sys_device * sys_dev)
 906 {
 907         unsigned int cpu = sys_dev->id;
 908         unsigned long i, j;
 909         struct _index_kobject *this_object;
 910         int retval;
 911
 912         retval = cpuid4_cache_sysfs_init(cpu);
 913         if (unlikely(retval < 0))
 914                 return retval;
 915
 916         retval = kobject_init_and_add(per_cpu(cache_kobject, cpu),
 917                                       &ktype_percpu_entry,
 918                                       &sys_dev->kobj, "%s", "cache");
 919         if (retval < 0) {
 920                 cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 921                 return retval;
 922         }
 923
 924         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++) {
 925                 this_object = INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, i);
 926                 this_object->cpu = cpu;
 927                 this_object->index = i;
 928                 retval = kobject_init_and_add(&(this_object->kobj),
 929                                               &ktype_cache,
 930                                               per_cpu(cache_kobject, cpu),
 931                                               "index%1lu", i);
 932                 if (unlikely(retval)) {
 933                         for (j = 0; j < i; j++)
 934                                 kobject_put(&(INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, j)->kobj));
 935                         kobject_put(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 936                         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 937                         return retval;
 938                 }
 939                 kobject_uevent(&(this_object->kobj), KOBJ_ADD);
 940         }
 941         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map));
 942
 943         kobject_uevent(per_cpu(cache_kobject, cpu), KOBJ_ADD);
 944         return 0;
 945 }
 946
 947 static void __cpuinit cache_remove_dev(struct sys_device * sys_dev)
 948 {
 949         unsigned int cpu = sys_dev->id;
 950         unsigned long i;
 951
 952         if (per_cpu(cpuid4_info, cpu) == NULL)
 953                 return;
 954         if (!cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map)))
 955                 return;
 956         cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map));
 957
 958         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++)
 959                 kobject_put(&(INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, i)->kobj));
 960         kobject_put(per_cpu(cache_kobject, cpu));
 961         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 962 }
 963
 964 static int __cpuinit cacheinfo_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 965                                         unsigned long action, void *hcpu)
 966 {
 967         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
 968         struct sys_device *sys_dev;
 969
 970         sys_dev = get_cpu_sysdev(cpu);
 971         switch (action) {
 972         case CPU_ONLINE:
 973         case CPU_ONLINE_FROZEN:
 974                 cache_add_dev(sys_dev);
 975                 break;
 976         case CPU_DEAD:
 977         case CPU_DEAD_FROZEN:
 978                 cache_remove_dev(sys_dev);
 979                 break;
 980         }
 981         return NOTIFY_OK;
 982 }
 983
 984 static struct notifier_block __cpuinitdata cacheinfo_cpu_notifier = {
 985         .notifier_call = cacheinfo_cpu_callback,
 986 };
 987
 988 static int __cpuinit cache_sysfs_init(void)
 989 {
 990         int i;
 991
 992         if (num_cache_leaves == 0)
 993                 return 0;
 994
 995         for_each_online_cpu(i) {
 996                 int err;
 997                 struct sys_device *sys_dev = get_cpu_sysdev(i);
 998
 999                 err = cache_add_dev(sys_dev);
1000                 if (err)
1001                         return err;
1002         }
1003         register_hotcpu_notifier(&cacheinfo_cpu_notifier);
1004         return 0;
1005 }
1006
1007 device_initcall(cache_sysfs_init);
1008
1009 #endif