]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - rpmsg/rpmsg.git/blob - arch/x86/kernel/cpu/common.c
Merge tag 'devicetree-fixes-for-4.19-3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[rpmsg/rpmsg.git] / arch / x86 / kernel / cpu / common.c
1 /* cpu_feature_enabled() cannot be used this early */
2 #define USE_EARLY_PGTABLE_L5
4 #include <linux/bootmem.h>
5 #include <linux/linkage.h>
6 #include <linux/bitops.h>
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/export.h>
9 #include <linux/percpu.h>
10 #include <linux/string.h>
11 #include <linux/ctype.h>
12 #include <linux/delay.h>
13 #include <linux/sched/mm.h>
14 #include <linux/sched/clock.h>
15 #include <linux/sched/task.h>
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/kprobes.h>
18 #include <linux/kgdb.h>
19 #include <linux/smp.h>
20 #include <linux/io.h>
21 #include <linux/syscore_ops.h>
23 #include <asm/stackprotector.h>
24 #include <asm/perf_event.h>
25 #include <asm/mmu_context.h>
26 #include <asm/archrandom.h>
27 #include <asm/hypervisor.h>
28 #include <asm/processor.h>
29 #include <asm/tlbflush.h>
30 #include <asm/debugreg.h>
31 #include <asm/sections.h>
32 #include <asm/vsyscall.h>
33 #include <linux/topology.h>
34 #include <linux/cpumask.h>
35 #include <asm/pgtable.h>
36 #include <linux/atomic.h>
37 #include <asm/proto.h>
38 #include <asm/setup.h>
39 #include <asm/apic.h>
40 #include <asm/desc.h>
41 #include <asm/fpu/internal.h>
42 #include <asm/mtrr.h>
43 #include <asm/hwcap2.h>
44 #include <linux/numa.h>
45 #include <asm/asm.h>
46 #include <asm/bugs.h>
47 #include <asm/cpu.h>
48 #include <asm/mce.h>
49 #include <asm/msr.h>
50 #include <asm/pat.h>
51 #include <asm/microcode.h>
52 #include <asm/microcode_intel.h>
53 #include <asm/intel-family.h>
54 #include <asm/cpu_device_id.h>
56 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
57 #include <asm/uv/uv.h>
58 #endif
60 #include "cpu.h"
62 u32 elf_hwcap2 __read_mostly;
64 /* all of these masks are initialized in setup_cpu_local_masks() */
65 cpumask_var_t cpu_initialized_mask;
66 cpumask_var_t cpu_callout_mask;
67 cpumask_var_t cpu_callin_mask;
69 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
70 cpumask_var_t cpu_sibling_setup_mask;
72 /* Number of siblings per CPU package */
73 int smp_num_siblings = 1;
74 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
76 /* Last level cache ID of each logical CPU */
77 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
79 /* correctly size the local cpu masks */
80 void __init setup_cpu_local_masks(void)
81 {
82         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
83         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
84         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
85         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
86 }
88 static void default_init(struct cpuinfo_x86 *c)
89 {
90 #ifdef CONFIG_X86_64
91         cpu_detect_cache_sizes(c);
92 #else
93         /* Not much we can do here... */
94         /* Check if at least it has cpuid */
95         if (c->cpuid_level == -1) {
96                 /* No cpuid. It must be an ancient CPU */
97                 if (c->x86 == 4)
98                         strcpy(c->x86_model_id, "486");
99                 else if (c->x86 == 3)
100                         strcpy(c->x86_model_id, "386");
101         }
102 #endif
105 static const struct cpu_dev default_cpu = {
106         .c_init         = default_init,
107         .c_vendor       = "Unknown",
108         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_UNKNOWN,
109 };
111 static const struct cpu_dev *this_cpu = &default_cpu;
113 DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct gdt_page, gdt_page) = { .gdt = {
114 #ifdef CONFIG_X86_64
115         /*
116          * We need valid kernel segments for data and code in long mode too
117          * IRET will check the segment types  kkeil 2000/10/28
118          * Also sysret mandates a special GDT layout
119          *
120          * TLS descriptors are currently at a different place compared to i386.
121          * Hopefully nobody expects them at a fixed place (Wine?)
122          */
123         [GDT_ENTRY_KERNEL32_CS]         = GDT_ENTRY_INIT(0xc09b, 0, 0xfffff),
124         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xa09b, 0, 0xfffff),
125         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc093, 0, 0xfffff),
126         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER32_CS]   = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fb, 0, 0xfffff),
127         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f3, 0, 0xfffff),
128         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xa0fb, 0, 0xfffff),
129 #else
130         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc09a, 0, 0xfffff),
131         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
132         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fa, 0, 0xfffff),
133         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f2, 0, 0xfffff),
134         /*
135          * Segments used for calling PnP BIOS have byte granularity.
136          * They code segments and data segments have fixed 64k limits,
137          * the transfer segment sizes are set at run time.
138          */
139         /* 32-bit code */
140         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS32]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
141         /* 16-bit code */
142         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS16]        = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
143         /* 16-bit data */
144         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_DS]          = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0xffff),
145         /* 16-bit data */
146         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS1]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
147         /* 16-bit data */
148         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS2]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
149         /*
150          * The APM segments have byte granularity and their bases
151          * are set at run time.  All have 64k limits.
152          */
153         /* 32-bit code */
154         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
155         /* 16-bit code */
156         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+1]      = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
157         /* data */
158         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+2]      = GDT_ENTRY_INIT(0x4092, 0, 0xffff),
160         [GDT_ENTRY_ESPFIX_SS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
161         [GDT_ENTRY_PERCPU]              = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
162         GDT_STACK_CANARY_INIT
163 #endif
164 } };
165 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(gdt_page);
167 static int __init x86_mpx_setup(char *s)
169         /* require an exact match without trailing characters */
170         if (strlen(s))
171                 return 0;
173         /* do not emit a message if the feature is not present */
174         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_MPX))
175                 return 1;
177         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MPX);
178         pr_info("nompx: Intel Memory Protection Extensions (MPX) disabled\n");
179         return 1;
181 __setup("nompx", x86_mpx_setup);
183 #ifdef CONFIG_X86_64
184 static int __init x86_nopcid_setup(char *s)
186         /* nopcid doesn't accept parameters */
187         if (s)
188                 return -EINVAL;
190         /* do not emit a message if the feature is not present */
191         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
192                 return 0;
194         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
195         pr_info("nopcid: PCID feature disabled\n");
196         return 0;
198 early_param("nopcid", x86_nopcid_setup);
199 #endif
201 static int __init x86_noinvpcid_setup(char *s)
203         /* noinvpcid doesn't accept parameters */
204         if (s)
205                 return -EINVAL;
207         /* do not emit a message if the feature is not present */
208         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_INVPCID))
209                 return 0;
211         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_INVPCID);
212         pr_info("noinvpcid: INVPCID feature disabled\n");
213         return 0;
215 early_param("noinvpcid", x86_noinvpcid_setup);
217 #ifdef CONFIG_X86_32
218 static int cachesize_override = -1;
219 static int disable_x86_serial_nr = 1;
221 static int __init cachesize_setup(char *str)
223         get_option(&str, &cachesize_override);
224         return 1;
226 __setup("cachesize=", cachesize_setup);
228 static int __init x86_sep_setup(char *s)
230         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEP);
231         return 1;
233 __setup("nosep", x86_sep_setup);
235 /* Standard macro to see if a specific flag is changeable */
236 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
238         u32 f1, f2;
240         /*
241          * Cyrix and IDT cpus allow disabling of CPUID
242          * so the code below may return different results
243          * when it is executed before and after enabling
244          * the CPUID. Add "volatile" to not allow gcc to
245          * optimize the subsequent calls to this function.
246          */
247         asm volatile ("pushfl           \n\t"
248                       "pushfl           \n\t"
249                       "popl %0          \n\t"
250                       "movl %0, %1      \n\t"
251                       "xorl %2, %0      \n\t"
252                       "pushl %0         \n\t"
253                       "popfl            \n\t"
254                       "pushfl           \n\t"
255                       "popl %0          \n\t"
256                       "popfl            \n\t"
258                       : "=&r" (f1), "=&r" (f2)
259                       : "ir" (flag));
261         return ((f1^f2) & flag) != 0;
264 /* Probe for the CPUID instruction */
265 int have_cpuid_p(void)
267         return flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_ID);
270 static void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
272         unsigned long lo, hi;
274         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) || !disable_x86_serial_nr)
275                 return;
277         /* Disable processor serial number: */
279         rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
280         lo |= 0x200000;
281         wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
283         pr_notice("CPU serial number disabled.\n");
284         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PN);
286         /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
287         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
290 static int __init x86_serial_nr_setup(char *s)
292         disable_x86_serial_nr = 0;
293         return 1;
295 __setup("serialnumber", x86_serial_nr_setup);
296 #else
297 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
299         return 1;
301 static inline void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
304 #endif
306 static __init int setup_disable_smep(char *arg)
308         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMEP);
309         /* Check for things that depend on SMEP being enabled: */
310         check_mpx_erratum(&boot_cpu_data);
311         return 1;
313 __setup("nosmep", setup_disable_smep);
315 static __always_inline void setup_smep(struct cpuinfo_x86 *c)
317         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP))
318                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMEP);
321 static __init int setup_disable_smap(char *arg)
323         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMAP);
324         return 1;
326 __setup("nosmap", setup_disable_smap);
328 static __always_inline void setup_smap(struct cpuinfo_x86 *c)
330         unsigned long eflags = native_save_fl();
332         /* This should have been cleared long ago */
333         BUG_ON(eflags & X86_EFLAGS_AC);
335         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMAP)) {
336 #ifdef CONFIG_X86_SMAP
337                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMAP);
338 #else
339                 cr4_clear_bits(X86_CR4_SMAP);
340 #endif
341         }
344 static __always_inline void setup_umip(struct cpuinfo_x86 *c)
346         /* Check the boot processor, plus build option for UMIP. */
347         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_UMIP))
348                 goto out;
350         /* Check the current processor's cpuid bits. */
351         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_UMIP))
352                 goto out;
354         cr4_set_bits(X86_CR4_UMIP);
356         pr_info("x86/cpu: Activated the Intel User Mode Instruction Prevention (UMIP) CPU feature\n");
358         return;
360 out:
361         /*
362          * Make sure UMIP is disabled in case it was enabled in a
363          * previous boot (e.g., via kexec).
364          */
365         cr4_clear_bits(X86_CR4_UMIP);
368 /*
369  * Protection Keys are not available in 32-bit mode.
370  */
371 static bool pku_disabled;
373 static __always_inline void setup_pku(struct cpuinfo_x86 *c)
375         /* check the boot processor, plus compile options for PKU: */
376         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_PKU))
377                 return;
378         /* checks the actual processor's cpuid bits: */
379         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PKU))
380                 return;
381         if (pku_disabled)
382                 return;
384         cr4_set_bits(X86_CR4_PKE);
385         /*
386          * Seting X86_CR4_PKE will cause the X86_FEATURE_OSPKE
387          * cpuid bit to be set.  We need to ensure that we
388          * update that bit in this CPU's "cpu_info".
389          */
390         get_cpu_cap(c);
393 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
394 static __init int setup_disable_pku(char *arg)
396         /*
397          * Do not clear the X86_FEATURE_PKU bit.  All of the
398          * runtime checks are against OSPKE so clearing the
399          * bit does nothing.
400          *
401          * This way, we will see "pku" in cpuinfo, but not
402          * "ospke", which is exactly what we want.  It shows
403          * that the CPU has PKU, but the OS has not enabled it.
404          * This happens to be exactly how a system would look
405          * if we disabled the config option.
406          */
407         pr_info("x86: 'nopku' specified, disabling Memory Protection Keys\n");
408         pku_disabled = true;
409         return 1;
411 __setup("nopku", setup_disable_pku);
412 #endif /* CONFIG_X86_64 */
414 /*
415  * Some CPU features depend on higher CPUID levels, which may not always
416  * be available due to CPUID level capping or broken virtualization
417  * software.  Add those features to this table to auto-disable them.
418  */
419 struct cpuid_dependent_feature {
420         u32 feature;
421         u32 level;
422 };
424 static const struct cpuid_dependent_feature
425 cpuid_dependent_features[] = {
426         { X86_FEATURE_MWAIT,            0x00000005 },
427         { X86_FEATURE_DCA,              0x00000009 },
428         { X86_FEATURE_XSAVE,            0x0000000d },
429         { 0, 0 }
430 };
432 static void filter_cpuid_features(struct cpuinfo_x86 *c, bool warn)
434         const struct cpuid_dependent_feature *df;
436         for (df = cpuid_dependent_features; df->feature; df++) {
438                 if (!cpu_has(c, df->feature))
439                         continue;
440                 /*
441                  * Note: cpuid_level is set to -1 if unavailable, but
442                  * extended_extended_level is set to 0 if unavailable
443                  * and the legitimate extended levels are all negative
444                  * when signed; hence the weird messing around with
445                  * signs here...
446                  */
447                 if (!((s32)df->level < 0 ?
448                      (u32)df->level > (u32)c->extended_cpuid_level :
449                      (s32)df->level > (s32)c->cpuid_level))
450                         continue;
452                 clear_cpu_cap(c, df->feature);
453                 if (!warn)
454                         continue;
456                 pr_warn("CPU: CPU feature " X86_CAP_FMT " disabled, no CPUID level 0x%x\n",
457                         x86_cap_flag(df->feature), df->level);
458         }
461 /*
462  * Naming convention should be: <Name> [(<Codename>)]
463  * This table only is used unless init_<vendor>() below doesn't set it;
464  * in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this
465  * isn't used
466  */
468 /* Look up CPU names by table lookup. */
469 static const char *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
471 #ifdef CONFIG_X86_32
472         const struct legacy_cpu_model_info *info;
474         if (c->x86_model >= 16)
475                 return NULL;    /* Range check */
477         if (!this_cpu)
478                 return NULL;
480         info = this_cpu->legacy_models;
482         while (info->family) {
483                 if (info->family == c->x86)
484                         return info->model_names[c->x86_model];
485                 info++;
486         }
487 #endif
488         return NULL;            /* Not found */
491 __u32 cpu_caps_cleared[NCAPINTS + NBUGINTS];
492 __u32 cpu_caps_set[NCAPINTS + NBUGINTS];
494 void load_percpu_segment(int cpu)
496 #ifdef CONFIG_X86_32
497         loadsegment(fs, __KERNEL_PERCPU);
498 #else
499         __loadsegment_simple(gs, 0);
500         wrmsrl(MSR_GS_BASE, cpu_kernelmode_gs_base(cpu));
501 #endif
502         load_stack_canary_segment();
505 #ifdef CONFIG_X86_32
506 /* The 32-bit entry code needs to find cpu_entry_area. */
507 DEFINE_PER_CPU(struct cpu_entry_area *, cpu_entry_area);
508 #endif
510 #ifdef CONFIG_X86_64
511 /*
512  * Special IST stacks which the CPU switches to when it calls
513  * an IST-marked descriptor entry. Up to 7 stacks (hardware
514  * limit), all of them are 4K, except the debug stack which
515  * is 8K.
516  */
517 static const unsigned int exception_stack_sizes[N_EXCEPTION_STACKS] = {
518           [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1]        = EXCEPTION_STKSZ,
519           [DEBUG_STACK - 1]                     = DEBUG_STKSZ
520 };
521 #endif
523 /* Load the original GDT from the per-cpu structure */
524 void load_direct_gdt(int cpu)
526         struct desc_ptr gdt_descr;
528         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
529         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
530         load_gdt(&gdt_descr);
532 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_direct_gdt);
534 /* Load a fixmap remapping of the per-cpu GDT */
535 void load_fixmap_gdt(int cpu)
537         struct desc_ptr gdt_descr;
539         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_ro(cpu);
540         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
541         load_gdt(&gdt_descr);
543 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_fixmap_gdt);
545 /*
546  * Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
547  * it's on the real one.
548  */
549 void switch_to_new_gdt(int cpu)
551         /* Load the original GDT */
552         load_direct_gdt(cpu);
553         /* Reload the per-cpu base */
554         load_percpu_segment(cpu);
557 static const struct cpu_dev *cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
559 static void get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
561         unsigned int *v;
562         char *p, *q, *s;
564         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
565                 return;
567         v = (unsigned int *)c->x86_model_id;
568         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
569         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
570         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
571         c->x86_model_id[48] = 0;
573         /* Trim whitespace */
574         p = q = s = &c->x86_model_id[0];
576         while (*p == ' ')
577                 p++;
579         while (*p) {
580                 /* Note the last non-whitespace index */
581                 if (!isspace(*p))
582                         s = q;
584                 *q++ = *p++;
585         }
587         *(s + 1) = '\0';
590 void detect_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
592         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
594         c->x86_max_cores = 1;
595         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SMP) || c->cpuid_level < 4)
596                 return;
598         cpuid_count(4, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
599         if (eax & 0x1f)
600                 c->x86_max_cores = (eax >> 26) + 1;
603 void cpu_detect_cache_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
605         unsigned int n, dummy, ebx, ecx, edx, l2size;
607         n = c->extended_cpuid_level;
609         if (n >= 0x80000005) {
610                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
611                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
612 #ifdef CONFIG_X86_64
613                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
614                 c->x86_tlbsize = 0;
615 #endif
616         }
618         if (n < 0x80000006)     /* Some chips just has a large L1. */
619                 return;
621         cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
622         l2size = ecx >> 16;
624 #ifdef CONFIG_X86_64
625         c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
626 #else
627         /* do processor-specific cache resizing */
628         if (this_cpu->legacy_cache_size)
629                 l2size = this_cpu->legacy_cache_size(c, l2size);
631         /* Allow user to override all this if necessary. */
632         if (cachesize_override != -1)
633                 l2size = cachesize_override;
635         if (l2size == 0)
636                 return;         /* Again, no L2 cache is possible */
637 #endif
639         c->x86_cache_size = l2size;
642 u16 __read_mostly tlb_lli_4k[NR_INFO];
643 u16 __read_mostly tlb_lli_2m[NR_INFO];
644 u16 __read_mostly tlb_lli_4m[NR_INFO];
645 u16 __read_mostly tlb_lld_4k[NR_INFO];
646 u16 __read_mostly tlb_lld_2m[NR_INFO];
647 u16 __read_mostly tlb_lld_4m[NR_INFO];
648 u16 __read_mostly tlb_lld_1g[NR_INFO];
650 static void cpu_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
652         if (this_cpu->c_detect_tlb)
653                 this_cpu->c_detect_tlb(c);
655         pr_info("Last level iTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d\n",
656                 tlb_lli_4k[ENTRIES], tlb_lli_2m[ENTRIES],
657                 tlb_lli_4m[ENTRIES]);
659         pr_info("Last level dTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d, 1GB %d\n",
660                 tlb_lld_4k[ENTRIES], tlb_lld_2m[ENTRIES],
661                 tlb_lld_4m[ENTRIES], tlb_lld_1g[ENTRIES]);
664 int detect_ht_early(struct cpuinfo_x86 *c)
666 #ifdef CONFIG_SMP
667         u32 eax, ebx, ecx, edx;
669         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
670                 return -1;
672         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
673                 return -1;
675         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY))
676                 return -1;
678         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
680         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
681         if (smp_num_siblings == 1)
682                 pr_info_once("CPU0: Hyper-Threading is disabled\n");
683 #endif
684         return 0;
687 void detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
689 #ifdef CONFIG_SMP
690         int index_msb, core_bits;
692         if (detect_ht_early(c) < 0)
693                 return;
695         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
696         c->phys_proc_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb);
698         smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
700         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
702         core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
704         c->cpu_core_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb) &
705                                        ((1 << core_bits) - 1);
706 #endif
709 static void get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
711         char *v = c->x86_vendor_id;
712         int i;
714         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
715                 if (!cpu_devs[i])
716                         break;
718                 if (!strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
719                     (cpu_devs[i]->c_ident[1] &&
720                      !strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
722                         this_cpu = cpu_devs[i];
723                         c->x86_vendor = this_cpu->c_x86_vendor;
724                         return;
725                 }
726         }
728         pr_err_once("CPU: vendor_id '%s' unknown, using generic init.\n" \
729                     "CPU: Your system may be unstable.\n", v);
731         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
732         this_cpu = &default_cpu;
735 void cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c)
737         /* Get vendor name */
738         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
739               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
740               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
741               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
743         c->x86 = 4;
744         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
745         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
746                 u32 junk, tfms, cap0, misc;
748                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &junk, &cap0);
749                 c->x86          = x86_family(tfms);
750                 c->x86_model    = x86_model(tfms);
751                 c->x86_stepping = x86_stepping(tfms);
753                 if (cap0 & (1<<19)) {
754                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
755                         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
756                 }
757         }
760 static void apply_forced_caps(struct cpuinfo_x86 *c)
762         int i;
764         for (i = 0; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++) {
765                 c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
766                 c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
767         }
770 static void init_speculation_control(struct cpuinfo_x86 *c)
772         /*
773          * The Intel SPEC_CTRL CPUID bit implies IBRS and IBPB support,
774          * and they also have a different bit for STIBP support. Also,
775          * a hypervisor might have set the individual AMD bits even on
776          * Intel CPUs, for finer-grained selection of what's available.
777          */
778         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL)) {
779                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
780                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
781                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
782         }
784         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_INTEL_STIBP))
785                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
787         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD) ||
788             cpu_has(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD))
789                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
791         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBRS)) {
792                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
793                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
794         }
796         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBPB))
797                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
799         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_STIBP)) {
800                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
801                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
802         }
804         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSBD)) {
805                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
806                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
807                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD);
808         }
811 void get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
813         u32 eax, ebx, ecx, edx;
815         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
816         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
817                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
819                 c->x86_capability[CPUID_1_ECX] = ecx;
820                 c->x86_capability[CPUID_1_EDX] = edx;
821         }
823         /* Thermal and Power Management Leaf: level 0x00000006 (eax) */
824         if (c->cpuid_level >= 0x00000006)
825                 c->x86_capability[CPUID_6_EAX] = cpuid_eax(0x00000006);
827         /* Additional Intel-defined flags: level 0x00000007 */
828         if (c->cpuid_level >= 0x00000007) {
829                 cpuid_count(0x00000007, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
830                 c->x86_capability[CPUID_7_0_EBX] = ebx;
831                 c->x86_capability[CPUID_7_ECX] = ecx;
832                 c->x86_capability[CPUID_7_EDX] = edx;
833         }
835         /* Extended state features: level 0x0000000d */
836         if (c->cpuid_level >= 0x0000000d) {
837                 cpuid_count(0x0000000d, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
839                 c->x86_capability[CPUID_D_1_EAX] = eax;
840         }
842         /* Additional Intel-defined flags: level 0x0000000F */
843         if (c->cpuid_level >= 0x0000000F) {
845                 /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=0 */
846                 cpuid_count(0x0000000F, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
847                 c->x86_capability[CPUID_F_0_EDX] = edx;
849                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_LLC)) {
850                         /* will be overridden if occupancy monitoring exists */
851                         c->x86_cache_max_rmid = ebx;
853                         /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=1 */
854                         cpuid_count(0x0000000F, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
855                         c->x86_capability[CPUID_F_1_EDX] = edx;
857                         if ((cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_OCCUP_LLC)) ||
858                               ((cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_MBM_TOTAL)) ||
859                                (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_MBM_LOCAL)))) {
860                                 c->x86_cache_max_rmid = ecx;
861                                 c->x86_cache_occ_scale = ebx;
862                         }
863                 } else {
864                         c->x86_cache_max_rmid = -1;
865                         c->x86_cache_occ_scale = -1;
866                 }
867         }
869         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
870         eax = cpuid_eax(0x80000000);
871         c->extended_cpuid_level = eax;
873         if ((eax & 0xffff0000) == 0x80000000) {
874                 if (eax >= 0x80000001) {
875                         cpuid(0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
877                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_ECX] = ecx;
878                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_EDX] = edx;
879                 }
880         }
882         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007) {
883                 cpuid(0x80000007, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
885                 c->x86_capability[CPUID_8000_0007_EBX] = ebx;
886                 c->x86_power = edx;
887         }
889         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
890                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
891                 c->x86_capability[CPUID_8000_0008_EBX] = ebx;
892         }
894         if (c->extended_cpuid_level >= 0x8000000a)
895                 c->x86_capability[CPUID_8000_000A_EDX] = cpuid_edx(0x8000000a);
897         init_scattered_cpuid_features(c);
898         init_speculation_control(c);
900         /*
901          * Clear/Set all flags overridden by options, after probe.
902          * This needs to happen each time we re-probe, which may happen
903          * several times during CPU initialization.
904          */
905         apply_forced_caps(c);
908 void get_cpu_address_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
910         u32 eax, ebx, ecx, edx;
912         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
913                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
915                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
916                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
917         }
918 #ifdef CONFIG_X86_32
919         else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PAE) || cpu_has(c, X86_FEATURE_PSE36))
920                 c->x86_phys_bits = 36;
921 #endif
922         c->x86_cache_bits = c->x86_phys_bits;
925 static void identify_cpu_without_cpuid(struct cpuinfo_x86 *c)
927 #ifdef CONFIG_X86_32
928         int i;
930         /*
931          * First of all, decide if this is a 486 or higher
932          * It's a 486 if we can modify the AC flag
933          */
934         if (flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_AC))
935                 c->x86 = 4;
936         else
937                 c->x86 = 3;
939         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++)
940                 if (cpu_devs[i] && cpu_devs[i]->c_identify) {
941                         c->x86_vendor_id[0] = 0;
942                         cpu_devs[i]->c_identify(c);
943                         if (c->x86_vendor_id[0]) {
944                                 get_cpu_vendor(c);
945                                 break;
946                         }
947                 }
948 #endif
951 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_speculation[] = {
952         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_CEDARVIEW,   X86_FEATURE_ANY },
953         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_CLOVERVIEW,  X86_FEATURE_ANY },
954         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_LINCROFT,    X86_FEATURE_ANY },
955         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_PENWELL,     X86_FEATURE_ANY },
956         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_PINEVIEW,    X86_FEATURE_ANY },
957         { X86_VENDOR_CENTAUR,   5 },
958         { X86_VENDOR_INTEL,     5 },
959         { X86_VENDOR_NSC,       5 },
960         { X86_VENDOR_ANY,       4 },
961         {}
962 };
964 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_meltdown[] = {
965         { X86_VENDOR_AMD },
966         {}
967 };
969 /* Only list CPUs which speculate but are non susceptible to SSB */
970 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_spec_store_bypass[] = {
971         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT1     },
972         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_AIRMONT         },
973         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT2     },
974         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_MERRIFIELD      },
975         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_CORE_YONAH           },
976         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL         },
977         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM         },
978         { X86_VENDOR_AMD,       0x12,                                   },
979         { X86_VENDOR_AMD,       0x11,                                   },
980         { X86_VENDOR_AMD,       0x10,                                   },
981         { X86_VENDOR_AMD,       0xf,                                    },
982         {}
983 };
985 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_l1tf[] = {
986         /* in addition to cpu_no_speculation */
987         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT1     },
988         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT2     },
989         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_AIRMONT         },
990         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_MERRIFIELD      },
991         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_MOOREFIELD      },
992         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT        },
993         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_DENVERTON       },
994         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_GEMINI_LAKE     },
995         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL         },
996         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM         },
997         {}
998 };
1000 static void __init cpu_set_bug_bits(struct cpuinfo_x86 *c)
1002         u64 ia32_cap = 0;
1004         if (x86_match_cpu(cpu_no_speculation))
1005                 return;
1007         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V1);
1008         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V2);
1010         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_ARCH_CAPABILITIES))
1011                 rdmsrl(MSR_IA32_ARCH_CAPABILITIES, ia32_cap);
1013         if (!x86_match_cpu(cpu_no_spec_store_bypass) &&
1014            !(ia32_cap & ARCH_CAP_SSB_NO) &&
1015            !cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSB_NO))
1016                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPEC_STORE_BYPASS);
1018         if (ia32_cap & ARCH_CAP_IBRS_ALL)
1019                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_IBRS_ENHANCED);
1021         if (x86_match_cpu(cpu_no_meltdown))
1022                 return;
1024         /* Rogue Data Cache Load? No! */
1025         if (ia32_cap & ARCH_CAP_RDCL_NO)
1026                 return;
1028         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_CPU_MELTDOWN);
1030         if (x86_match_cpu(cpu_no_l1tf))
1031                 return;
1033         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_L1TF);
1036 /*
1037  * The NOPL instruction is supposed to exist on all CPUs of family >= 6;
1038  * unfortunately, that's not true in practice because of early VIA
1039  * chips and (more importantly) broken virtualizers that are not easy
1040  * to detect. In the latter case it doesn't even *fail* reliably, so
1041  * probing for it doesn't even work. Disable it completely on 32-bit
1042  * unless we can find a reliable way to detect all the broken cases.
1043  * Enable it explicitly on 64-bit for non-constant inputs of cpu_has().
1044  */
1045 static void detect_nopl(void)
1047 #ifdef CONFIG_X86_32
1048         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_NOPL);
1049 #else
1050         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_NOPL);
1051 #endif
1054 /*
1055  * Do minimum CPU detection early.
1056  * Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask,
1057  * cache alignment.
1058  * The others are not touched to avoid unwanted side effects.
1059  *
1060  * WARNING: this function is only called on the boot CPU.  Don't add code
1061  * here that is supposed to run on all CPUs.
1062  */
1063 static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1065 #ifdef CONFIG_X86_64
1066         c->x86_clflush_size = 64;
1067         c->x86_phys_bits = 36;
1068         c->x86_virt_bits = 48;
1069 #else
1070         c->x86_clflush_size = 32;
1071         c->x86_phys_bits = 32;
1072         c->x86_virt_bits = 32;
1073 #endif
1074         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1076         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
1077         c->extended_cpuid_level = 0;
1079         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1080         if (have_cpuid_p()) {
1081                 cpu_detect(c);
1082                 get_cpu_vendor(c);
1083                 get_cpu_cap(c);
1084                 get_cpu_address_sizes(c);
1085                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1087                 if (this_cpu->c_early_init)
1088                         this_cpu->c_early_init(c);
1090                 c->cpu_index = 0;
1091                 filter_cpuid_features(c, false);
1093                 if (this_cpu->c_bsp_init)
1094                         this_cpu->c_bsp_init(c);
1095         } else {
1096                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1097                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1098         }
1100         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ALWAYS);
1102         cpu_set_bug_bits(c);
1104         fpu__init_system(c);
1106 #ifdef CONFIG_X86_32
1107         /*
1108          * Regardless of whether PCID is enumerated, the SDM says
1109          * that it can't be enabled in 32-bit mode.
1110          */
1111         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
1112 #endif
1114         /*
1115          * Later in the boot process pgtable_l5_enabled() relies on
1116          * cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57). If 5-level paging is not
1117          * enabled by this point we need to clear the feature bit to avoid
1118          * false-positives at the later stage.
1119          *
1120          * pgtable_l5_enabled() can be false here for several reasons:
1121          *  - 5-level paging is disabled compile-time;
1122          *  - it's 32-bit kernel;
1123          *  - machine doesn't support 5-level paging;
1124          *  - user specified 'no5lvl' in kernel command line.
1125          */
1126         if (!pgtable_l5_enabled())
1127                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_LA57);
1129         detect_nopl();
1132 void __init early_cpu_init(void)
1134         const struct cpu_dev *const *cdev;
1135         int count = 0;
1137 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1138         pr_info("KERNEL supported cpus:\n");
1139 #endif
1141         for (cdev = __x86_cpu_dev_start; cdev < __x86_cpu_dev_end; cdev++) {
1142                 const struct cpu_dev *cpudev = *cdev;
1144                 if (count >= X86_VENDOR_NUM)
1145                         break;
1146                 cpu_devs[count] = cpudev;
1147                 count++;
1149 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1150                 {
1151                         unsigned int j;
1153                         for (j = 0; j < 2; j++) {
1154                                 if (!cpudev->c_ident[j])
1155                                         continue;
1156                                 pr_info("  %s %s\n", cpudev->c_vendor,
1157                                         cpudev->c_ident[j]);
1158                         }
1159                 }
1160 #endif
1161         }
1162         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
1165 static void detect_null_seg_behavior(struct cpuinfo_x86 *c)
1167 #ifdef CONFIG_X86_64
1168         /*
1169          * Empirically, writing zero to a segment selector on AMD does
1170          * not clear the base, whereas writing zero to a segment
1171          * selector on Intel does clear the base.  Intel's behavior
1172          * allows slightly faster context switches in the common case
1173          * where GS is unused by the prev and next threads.
1174          *
1175          * Since neither vendor documents this anywhere that I can see,
1176          * detect it directly instead of hardcoding the choice by
1177          * vendor.
1178          *
1179          * I've designated AMD's behavior as the "bug" because it's
1180          * counterintuitive and less friendly.
1181          */
1183         unsigned long old_base, tmp;
1184         rdmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1185         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 1);
1186         loadsegment(fs, 0);
1187         rdmsrl(MSR_FS_BASE, tmp);
1188         if (tmp != 0)
1189                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_NULL_SEG);
1190         wrmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1191 #endif
1194 static void generic_identify(struct cpuinfo_x86 *c)
1196         c->extended_cpuid_level = 0;
1198         if (!have_cpuid_p())
1199                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1201         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1202         if (!have_cpuid_p())
1203                 return;
1205         cpu_detect(c);
1207         get_cpu_vendor(c);
1209         get_cpu_cap(c);
1211         get_cpu_address_sizes(c);
1213         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
1214                 c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xFF;
1215 #ifdef CONFIG_X86_32
1216 # ifdef CONFIG_SMP
1217                 c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1218 # else
1219                 c->apicid = c->initial_apicid;
1220 # endif
1221 #endif
1222                 c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
1223         }
1225         get_model_name(c); /* Default name */
1227         detect_null_seg_behavior(c);
1229         /*
1230          * ESPFIX is a strange bug.  All real CPUs have it.  Paravirt
1231          * systems that run Linux at CPL > 0 may or may not have the
1232          * issue, but, even if they have the issue, there's absolutely
1233          * nothing we can do about it because we can't use the real IRET
1234          * instruction.
1235          *
1236          * NB: For the time being, only 32-bit kernels support
1237          * X86_BUG_ESPFIX as such.  64-bit kernels directly choose
1238          * whether to apply espfix using paravirt hooks.  If any
1239          * non-paravirt system ever shows up that does *not* have the
1240          * ESPFIX issue, we can change this.
1241          */
1242 #ifdef CONFIG_X86_32
1243 # ifdef CONFIG_PARAVIRT
1244         do {
1245                 extern void native_iret(void);
1246                 if (pv_cpu_ops.iret == native_iret)
1247                         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1248         } while (0);
1249 # else
1250         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1251 # endif
1252 #endif
1255 static void x86_init_cache_qos(struct cpuinfo_x86 *c)
1257         /*
1258          * The heavy lifting of max_rmid and cache_occ_scale are handled
1259          * in get_cpu_cap().  Here we just set the max_rmid for the boot_cpu
1260          * in case CQM bits really aren't there in this CPU.
1261          */
1262         if (c != &boot_cpu_data) {
1263                 boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid =
1264                         min(boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid,
1265                             c->x86_cache_max_rmid);
1266         }
1269 /*
1270  * Validate that ACPI/mptables have the same information about the
1271  * effective APIC id and update the package map.
1272  */
1273 static void validate_apic_and_package_id(struct cpuinfo_x86 *c)
1275 #ifdef CONFIG_SMP
1276         unsigned int apicid, cpu = smp_processor_id();
1278         apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1280         if (apicid != c->apicid) {
1281                 pr_err(FW_BUG "CPU%u: APIC id mismatch. Firmware: %x APIC: %x\n",
1282                        cpu, apicid, c->initial_apicid);
1283         }
1284         BUG_ON(topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu));
1285 #else
1286         c->logical_proc_id = 0;
1287 #endif
1290 /*
1291  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
1292  */
1293 static void identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1295         int i;
1297         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
1298         c->x86_cache_size = 0;
1299         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
1300         c->x86_model = c->x86_stepping = 0;     /* So far unknown... */
1301         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
1302         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
1303         c->x86_max_cores = 1;
1304         c->x86_coreid_bits = 0;
1305         c->cu_id = 0xff;
1306 #ifdef CONFIG_X86_64
1307         c->x86_clflush_size = 64;
1308         c->x86_phys_bits = 36;
1309         c->x86_virt_bits = 48;
1310 #else
1311         c->cpuid_level = -1;    /* CPUID not detected */
1312         c->x86_clflush_size = 32;
1313         c->x86_phys_bits = 32;
1314         c->x86_virt_bits = 32;
1315 #endif
1316         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1317         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
1319         generic_identify(c);
1321         if (this_cpu->c_identify)
1322                 this_cpu->c_identify(c);
1324         /* Clear/Set all flags overridden by options, after probe */
1325         apply_forced_caps(c);
1327 #ifdef CONFIG_X86_64
1328         c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1329 #endif
1331         /*
1332          * Vendor-specific initialization.  In this section we
1333          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
1334          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
1335          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
1336          * we handle them here.
1337          *
1338          * At the end of this section, c->x86_capability better
1339          * indicate the features this CPU genuinely supports!
1340          */
1341         if (this_cpu->c_init)
1342                 this_cpu->c_init(c);
1344         /* Disable the PN if appropriate */
1345         squash_the_stupid_serial_number(c);
1347         /* Set up SMEP/SMAP/UMIP */
1348         setup_smep(c);
1349         setup_smap(c);
1350         setup_umip(c);
1352         /*
1353          * The vendor-specific functions might have changed features.
1354          * Now we do "generic changes."
1355          */
1357         /* Filter out anything that depends on CPUID levels we don't have */
1358         filter_cpuid_features(c, true);
1360         /* If the model name is still unset, do table lookup. */
1361         if (!c->x86_model_id[0]) {
1362                 const char *p;
1363                 p = table_lookup_model(c);
1364                 if (p)
1365                         strcpy(c->x86_model_id, p);
1366                 else
1367                         /* Last resort... */
1368                         sprintf(c->x86_model_id, "%02x/%02x",
1369                                 c->x86, c->x86_model);
1370         }
1372 #ifdef CONFIG_X86_64
1373         detect_ht(c);
1374 #endif
1376         x86_init_rdrand(c);
1377         x86_init_cache_qos(c);
1378         setup_pku(c);
1380         /*
1381          * Clear/Set all flags overridden by options, need do it
1382          * before following smp all cpus cap AND.
1383          */
1384         apply_forced_caps(c);
1386         /*
1387          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1388          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1389          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1390          * executed, c == &boot_cpu_data.
1391          */
1392         if (c != &boot_cpu_data) {
1393                 /* AND the already accumulated flags with these */
1394                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1395                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1397                 /* OR, i.e. replicate the bug flags */
1398                 for (i = NCAPINTS; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++)
1399                         c->x86_capability[i] |= boot_cpu_data.x86_capability[i];
1400         }
1402         /* Init Machine Check Exception if available. */
1403         mcheck_cpu_init(c);
1405         select_idle_routine(c);
1407 #ifdef CONFIG_NUMA
1408         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1409 #endif
1412 /*
1413  * Set up the CPU state needed to execute SYSENTER/SYSEXIT instructions
1414  * on 32-bit kernels:
1415  */
1416 #ifdef CONFIG_X86_32
1417 void enable_sep_cpu(void)
1419         struct tss_struct *tss;
1420         int cpu;
1422         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
1423                 return;
1425         cpu = get_cpu();
1426         tss = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1428         /*
1429          * We cache MSR_IA32_SYSENTER_CS's value in the TSS's ss1 field --
1430          * see the big comment in struct x86_hw_tss's definition.
1431          */
1433         tss->x86_tss.ss1 = __KERNEL_CS;
1434         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, tss->x86_tss.ss1, 0);
1435         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, (unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1), 0);
1436         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (unsigned long)entry_SYSENTER_32, 0);
1438         put_cpu();
1440 #endif
1442 void __init identify_boot_cpu(void)
1444         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1445 #ifdef CONFIG_X86_32
1446         sysenter_setup();
1447         enable_sep_cpu();
1448 #endif
1449         cpu_detect_tlb(&boot_cpu_data);
1452 void identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1454         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1455         identify_cpu(c);
1456 #ifdef CONFIG_X86_32
1457         enable_sep_cpu();
1458 #endif
1459         mtrr_ap_init();
1460         validate_apic_and_package_id(c);
1461         x86_spec_ctrl_setup_ap();
1464 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1466         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSH);
1467         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSHOPT);
1468         return 1;
1470 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1472 void print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1474         const char *vendor = NULL;
1476         if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM) {
1477                 vendor = this_cpu->c_vendor;
1478         } else {
1479                 if (c->cpuid_level >= 0)
1480                         vendor = c->x86_vendor_id;
1481         }
1483         if (vendor && !strstr(c->x86_model_id, vendor))
1484                 pr_cont("%s ", vendor);
1486         if (c->x86_model_id[0])
1487                 pr_cont("%s", c->x86_model_id);
1488         else
1489                 pr_cont("%d86", c->x86);
1491         pr_cont(" (family: 0x%x, model: 0x%x", c->x86, c->x86_model);
1493         if (c->x86_stepping || c->cpuid_level >= 0)
1494                 pr_cont(", stepping: 0x%x)\n", c->x86_stepping);
1495         else
1496                 pr_cont(")\n");
1499 /*
1500  * clearcpuid= was already parsed in fpu__init_parse_early_param.
1501  * But we need to keep a dummy __setup around otherwise it would
1502  * show up as an environment variable for init.
1503  */
1504 static __init int setup_clearcpuid(char *arg)
1506         return 1;
1508 __setup("clearcpuid=", setup_clearcpuid);
1510 #ifdef CONFIG_X86_64
1511 DEFINE_PER_CPU_FIRST(union irq_stack_union,
1512                      irq_stack_union) __aligned(PAGE_SIZE) __visible;
1513 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(irq_stack_union);
1515 /*
1516  * The following percpu variables are hot.  Align current_task to
1517  * cacheline size such that they fall in the same cacheline.
1518  */
1519 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) ____cacheline_aligned =
1520         &init_task;
1521 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1523 DEFINE_PER_CPU(char *, irq_stack_ptr) =
1524         init_per_cpu_var(irq_stack_union.irq_stack) + IRQ_STACK_SIZE;
1526 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, irq_count) __visible = -1;
1528 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1529 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1531 /* May not be marked __init: used by software suspend */
1532 void syscall_init(void)
1534         extern char _entry_trampoline[];
1535         extern char entry_SYSCALL_64_trampoline[];
1537         int cpu = smp_processor_id();
1538         unsigned long SYSCALL64_entry_trampoline =
1539                 (unsigned long)get_cpu_entry_area(cpu)->entry_trampoline +
1540                 (entry_SYSCALL_64_trampoline - _entry_trampoline);
1542         wrmsr(MSR_STAR, 0, (__USER32_CS << 16) | __KERNEL_CS);
1543         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
1544                 wrmsrl(MSR_LSTAR, SYSCALL64_entry_trampoline);
1545         else
1546                 wrmsrl(MSR_LSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_64);
1548 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
1549         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_compat);
1550         /*
1551          * This only works on Intel CPUs.
1552          * On AMD CPUs these MSRs are 32-bit, CPU truncates MSR_IA32_SYSENTER_EIP.
1553          * This does not cause SYSENTER to jump to the wrong location, because
1554          * AMD doesn't allow SYSENTER in long mode (either 32- or 64-bit).
1555          */
1556         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)__KERNEL_CS);
1557         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, (unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1558         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (u64)entry_SYSENTER_compat);
1559 #else
1560         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)ignore_sysret);
1561         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)GDT_ENTRY_INVALID_SEG);
1562         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, 0ULL);
1563         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, 0ULL);
1564 #endif
1566         /* Flags to clear on syscall */
1567         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK,
1568                X86_EFLAGS_TF|X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_IF|
1569                X86_EFLAGS_IOPL|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_NT);
1572 /*
1573  * Copies of the original ist values from the tss are only accessed during
1574  * debugging, no special alignment required.
1575  */
1576 DEFINE_PER_CPU(struct orig_ist, orig_ist);
1578 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, debug_stack_addr);
1579 DEFINE_PER_CPU(int, debug_stack_usage);
1581 int is_debug_stack(unsigned long addr)
1583         return __this_cpu_read(debug_stack_usage) ||
1584                 (addr <= __this_cpu_read(debug_stack_addr) &&
1585                  addr > (__this_cpu_read(debug_stack_addr) - DEBUG_STKSZ));
1587 NOKPROBE_SYMBOL(is_debug_stack);
1589 DEFINE_PER_CPU(u32, debug_idt_ctr);
1591 void debug_stack_set_zero(void)
1593         this_cpu_inc(debug_idt_ctr);
1594         load_current_idt();
1596 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_set_zero);
1598 void debug_stack_reset(void)
1600         if (WARN_ON(!this_cpu_read(debug_idt_ctr)))
1601                 return;
1602         if (this_cpu_dec_return(debug_idt_ctr) == 0)
1603                 load_current_idt();
1605 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_reset);
1607 #else   /* CONFIG_X86_64 */
1609 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
1610 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1611 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1612 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1614 /*
1615  * On x86_32, vm86 modifies tss.sp0, so sp0 isn't a reliable way to find
1616  * the top of the kernel stack.  Use an extra percpu variable to track the
1617  * top of the kernel stack directly.
1618  */
1619 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cpu_current_top_of_stack) =
1620         (unsigned long)&init_thread_union + THREAD_SIZE;
1621 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_current_top_of_stack);
1623 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1624 DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct stack_canary, stack_canary);
1625 #endif
1627 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
1629 /*
1630  * Clear all 6 debug registers:
1631  */
1632 static void clear_all_debug_regs(void)
1634         int i;
1636         for (i = 0; i < 8; i++) {
1637                 /* Ignore db4, db5 */
1638                 if ((i == 4) || (i == 5))
1639                         continue;
1641                 set_debugreg(0, i);
1642         }
1645 #ifdef CONFIG_KGDB
1646 /*
1647  * Restore debug regs if using kgdbwait and you have a kernel debugger
1648  * connection established.
1649  */
1650 static void dbg_restore_debug_regs(void)
1652         if (unlikely(kgdb_connected && arch_kgdb_ops.correct_hw_break))
1653                 arch_kgdb_ops.correct_hw_break();
1655 #else /* ! CONFIG_KGDB */
1656 #define dbg_restore_debug_regs()
1657 #endif /* ! CONFIG_KGDB */
1659 static void wait_for_master_cpu(int cpu)
1661 #ifdef CONFIG_SMP
1662         /*
1663          * wait for ACK from master CPU before continuing
1664          * with AP initialization
1665          */
1666         WARN_ON(cpumask_test_and_set_cpu(cpu, cpu_initialized_mask));
1667         while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
1668                 cpu_relax();
1669 #endif
1672 /*
1673  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
1674  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
1675  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
1676  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
1677  * A lot of state is already set up in PDA init for 64 bit
1678  */
1679 #ifdef CONFIG_X86_64
1681 void cpu_init(void)
1683         struct orig_ist *oist;
1684         struct task_struct *me;
1685         struct tss_struct *t;
1686         unsigned long v;
1687         int cpu = raw_smp_processor_id();
1688         int i;
1690         wait_for_master_cpu(cpu);
1692         /*
1693          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
1694          * try to read it.
1695          */
1696         cr4_init_shadow();
1698         if (cpu)
1699                 load_ucode_ap();
1701         t = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1702         oist = &per_cpu(orig_ist, cpu);
1704 #ifdef CONFIG_NUMA
1705         if (this_cpu_read(numa_node) == 0 &&
1706             early_cpu_to_node(cpu) != NUMA_NO_NODE)
1707                 set_numa_node(early_cpu_to_node(cpu));
1708 #endif
1710         me = current;
1712         pr_debug("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1714         cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1716         /*
1717          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
1718          * and set up the GDT descriptor:
1719          */
1721         switch_to_new_gdt(cpu);
1722         loadsegment(fs, 0);
1724         load_current_idt();
1726         memset(me->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
1727         syscall_init();
1729         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
1730         wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
1731         barrier();
1733         x86_configure_nx();
1734         x2apic_setup();
1736         /*
1737          * set up and load the per-CPU TSS
1738          */
1739         if (!oist->ist[0]) {
1740                 char *estacks = get_cpu_entry_area(cpu)->exception_stacks;
1742                 for (v = 0; v < N_EXCEPTION_STACKS; v++) {
1743                         estacks += exception_stack_sizes[v];
1744                         oist->ist[v] = t->x86_tss.ist[v] =
1745                                         (unsigned long)estacks;
1746                         if (v == DEBUG_STACK-1)
1747                                 per_cpu(debug_stack_addr, cpu) = (unsigned long)estacks;
1748                 }
1749         }
1751         t->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
1753         /*
1754          * <= is required because the CPU will access up to
1755          * 8 bits beyond the end of the IO permission bitmap.
1756          */
1757         for (i = 0; i <= IO_BITMAP_LONGS; i++)
1758                 t->io_bitmap[i] = ~0UL;
1760         mmgrab(&init_mm);
1761         me->active_mm = &init_mm;
1762         BUG_ON(me->mm);
1763         initialize_tlbstate_and_flush();
1764         enter_lazy_tlb(&init_mm, me);
1766         /*
1767          * Initialize the TSS.  sp0 points to the entry trampoline stack
1768          * regardless of what task is running.
1769          */
1770         set_tss_desc(cpu, &get_cpu_entry_area(cpu)->tss.x86_tss);
1771         load_TR_desc();
1772         load_sp0((unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1774         load_mm_ldt(&init_mm);
1776         clear_all_debug_regs();
1777         dbg_restore_debug_regs();
1779         fpu__init_cpu();
1781         if (is_uv_system())
1782                 uv_cpu_init();
1784         load_fixmap_gdt(cpu);
1787 #else
1789 void cpu_init(void)
1791         int cpu = smp_processor_id();
1792         struct task_struct *curr = current;
1793         struct tss_struct *t = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1795         wait_for_master_cpu(cpu);
1797         /*
1798          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
1799          * try to read it.
1800          */
1801         cr4_init_shadow();
1803         show_ucode_info_early();
1805         pr_info("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1807         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_VME) ||
1808             boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) ||
1809             boot_cpu_has(X86_FEATURE_DE))
1810                 cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1812         load_current_idt();
1813         switch_to_new_gdt(cpu);
1815         /*
1816          * Set up and load the per-CPU TSS and LDT
1817          */
1818         mmgrab(&init_mm);
1819         curr->active_mm = &init_mm;
1820         BUG_ON(curr->mm);
1821         initialize_tlbstate_and_flush();
1822         enter_lazy_tlb(&init_mm, curr);
1824         /*
1825          * Initialize the TSS.  sp0 points to the entry trampoline stack
1826          * regardless of what task is running.
1827          */
1828         set_tss_desc(cpu, &get_cpu_entry_area(cpu)->tss.x86_tss);
1829         load_TR_desc();
1830         load_sp0((unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1832         load_mm_ldt(&init_mm);
1834         t->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
1836 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
1837         /* Set up doublefault TSS pointer in the GDT */
1838         __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS, &doublefault_tss);
1839 #endif
1841         clear_all_debug_regs();
1842         dbg_restore_debug_regs();
1844         fpu__init_cpu();
1846         load_fixmap_gdt(cpu);
1848 #endif
1850 static void bsp_resume(void)
1852         if (this_cpu->c_bsp_resume)
1853                 this_cpu->c_bsp_resume(&boot_cpu_data);
1856 static struct syscore_ops cpu_syscore_ops = {
1857         .resume         = bsp_resume,
1858 };
1860 static int __init init_cpu_syscore(void)
1862         register_syscore_ops(&cpu_syscore_ops);
1863         return 0;
1865 core_initcall(init_cpu_syscore);
1867 /*
1868  * The microcode loader calls this upon late microcode load to recheck features,
1869  * only when microcode has been updated. Caller holds microcode_mutex and CPU
1870  * hotplug lock.
1871  */
1872 void microcode_check(void)
1874         struct cpuinfo_x86 info;
1876         perf_check_microcode();
1878         /* Reload CPUID max function as it might've changed. */
1879         info.cpuid_level = cpuid_eax(0);
1881         /*
1882          * Copy all capability leafs to pick up the synthetic ones so that
1883          * memcmp() below doesn't fail on that. The ones coming from CPUID will
1884          * get overwritten in get_cpu_cap().
1885          */
1886         memcpy(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability));
1888         get_cpu_cap(&info);
1890         if (!memcmp(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability)))
1891                 return;
1893         pr_warn("x86/CPU: CPU features have changed after loading microcode, but might not take effect.\n");
1894         pr_warn("x86/CPU: Please consider either early loading through initrd/built-in or a potential BIOS update.\n");