Linux-libre 5.3.12-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / arch / x86 / kernel / cpu / intel.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/kernel.h>
3
4 #include <linux/string.h>
5 #include <linux/bitops.h>
6 #include <linux/smp.h>
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/thread_info.h>
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/uaccess.h>
12
13 #include <asm/cpufeature.h>
14 #include <asm/pgtable.h>
15 #include <asm/msr.h>
16 #include <asm/bugs.h>
17 #include <asm/cpu.h>
18 #include <asm/intel-family.h>
19 #include <asm/microcode_intel.h>
20 #include <asm/hwcap2.h>
21 #include <asm/elf.h>
22
23 #ifdef CONFIG_X86_64
24 #include <linux/topology.h>
25 #endif
26
27 #include "cpu.h"
28
29 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
30 #include <asm/mpspec.h>
31 #include <asm/apic.h>
32 #endif
33
34 /*
35  * Just in case our CPU detection goes bad, or you have a weird system,
36  * allow a way to override the automatic disabling of MPX.
37  */
38 static int forcempx;
39
40 static int __init forcempx_setup(char *__unused)
41 {
42         forcempx = 1;
43
44         return 1;
45 }
46 __setup("intel-skd-046-workaround=disable", forcempx_setup);
47
48 void check_mpx_erratum(struct cpuinfo_x86 *c)
49 {
50         if (forcempx)
51                 return;
52         /*
53          * Turn off the MPX feature on CPUs where SMEP is not
54          * available or disabled.
55          *
56          * Works around Intel Erratum SKD046: "Branch Instructions
57          * May Initialize MPX Bound Registers Incorrectly".
58          *
59          * This might falsely disable MPX on systems without
60          * SMEP, like Atom processors without SMEP.  But there
61          * is no such hardware known at the moment.
62          */
63         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MPX) && !cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP)) {
64                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MPX);
65                 pr_warn("x86/mpx: Disabling MPX since SMEP not present\n");
66         }
67 }
68
69 /*
70  * Processors which have self-snooping capability can handle conflicting
71  * memory type across CPUs by snooping its own cache. However, there exists
72  * CPU models in which having conflicting memory types still leads to
73  * unpredictable behavior, machine check errors, or hangs. Clear this
74  * feature to prevent its use on machines with known erratas.
75  */
76 static void check_memory_type_self_snoop_errata(struct cpuinfo_x86 *c)
77 {
78         switch (c->x86_model) {
79         case INTEL_FAM6_CORE_YONAH:
80         case INTEL_FAM6_CORE2_MEROM:
81         case INTEL_FAM6_CORE2_MEROM_L:
82         case INTEL_FAM6_CORE2_PENRYN:
83         case INTEL_FAM6_CORE2_DUNNINGTON:
84         case INTEL_FAM6_NEHALEM:
85         case INTEL_FAM6_NEHALEM_G:
86         case INTEL_FAM6_NEHALEM_EP:
87         case INTEL_FAM6_NEHALEM_EX:
88         case INTEL_FAM6_WESTMERE:
89         case INTEL_FAM6_WESTMERE_EP:
90         case INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE:
91                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SELFSNOOP);
92         }
93 }
94
95 static bool ring3mwait_disabled __read_mostly;
96
97 static int __init ring3mwait_disable(char *__unused)
98 {
99         ring3mwait_disabled = true;
100         return 0;
101 }
102 __setup("ring3mwait=disable", ring3mwait_disable);
103
104 static void probe_xeon_phi_r3mwait(struct cpuinfo_x86 *c)
105 {
106         /*
107          * Ring 3 MONITOR/MWAIT feature cannot be detected without
108          * cpu model and family comparison.
109          */
110         if (c->x86 != 6)
111                 return;
112         switch (c->x86_model) {
113         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:
114         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM:
115                 break;
116         default:
117                 return;
118         }
119
120         if (ring3mwait_disabled)
121                 return;
122
123         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_RING3MWAIT);
124         this_cpu_or(msr_misc_features_shadow,
125                     1UL << MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_RING3MWAIT_BIT);
126
127         if (c == &boot_cpu_data)
128                 ELF_HWCAP2 |= HWCAP2_RING3MWAIT;
129 }
130
131 /*
132  * Early microcode releases for the Spectre v2 mitigation were broken.
133  * Information taken from;
134  * - https://newsroom.intel.com/wp-content/uploads/sites/11/2018/03/microcode-update-guidance.pdf
135  * - https://kb.vmware.com/s/article/52345
136  * - Microcode revisions observed in the wild
137  * - Release note from 20180108 microcode release
138  */
139 struct sku_microcode {
140         u8 model;
141         u8 stepping;
142         u32 microcode;
143 };
144 static const struct sku_microcode spectre_bad_microcodes[] = {
145         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP,  0x0B,   0x80 },
146         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP,  0x0A,   0x80 },
147         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_DESKTOP,  0x09,   0x80 },
148         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_MOBILE,   0x0A,   0x80 },
149         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_MOBILE,   0x09,   0x80 },
150         { INTEL_FAM6_SKYLAKE_X,         0x03,   0x0100013e },
151         { INTEL_FAM6_SKYLAKE_X,         0x04,   0x0200003c },
152         { INTEL_FAM6_BROADWELL_CORE,    0x04,   0x28 },
153         { INTEL_FAM6_BROADWELL_GT3E,    0x01,   0x1b },
154         { INTEL_FAM6_BROADWELL_XEON_D,  0x02,   0x14 },
155         { INTEL_FAM6_BROADWELL_XEON_D,  0x03,   0x07000011 },
156         { INTEL_FAM6_BROADWELL_X,       0x01,   0x0b000025 },
157         { INTEL_FAM6_HASWELL_ULT,       0x01,   0x21 },
158         { INTEL_FAM6_HASWELL_GT3E,      0x01,   0x18 },
159         { INTEL_FAM6_HASWELL_CORE,      0x03,   0x23 },
160         { INTEL_FAM6_HASWELL_X,         0x02,   0x3b },
161         { INTEL_FAM6_HASWELL_X,         0x04,   0x10 },
162         { INTEL_FAM6_IVYBRIDGE_X,       0x04,   0x42a },
163         /* Observed in the wild */
164         { INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X,     0x06,   0x61b },
165         { INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X,     0x07,   0x712 },
166 };
167
168 static bool bad_spectre_microcode(struct cpuinfo_x86 *c)
169 {
170         int i;
171
172         /*
173          * We know that the hypervisor lie to us on the microcode version so
174          * we may as well hope that it is running the correct version.
175          */
176         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR))
177                 return false;
178
179         if (c->x86 != 6)
180                 return false;
181
182         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(spectre_bad_microcodes); i++) {
183                 if (c->x86_model == spectre_bad_microcodes[i].model &&
184                     c->x86_stepping == spectre_bad_microcodes[i].stepping)
185                         return (c->microcode <= spectre_bad_microcodes[i].microcode);
186         }
187         return false;
188 }
189
190 static void early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
191 {
192         u64 misc_enable;
193
194         /* Unmask CPUID levels if masked: */
195         if (c->x86 > 6 || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 0xd)) {
196                 if (msr_clear_bit(MSR_IA32_MISC_ENABLE,
197                                   MSR_IA32_MISC_ENABLE_LIMIT_CPUID_BIT) > 0) {
198                         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
199                         get_cpu_cap(c);
200                 }
201         }
202
203         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
204                 (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
205                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
206
207         if (c->x86 >= 6 && !cpu_has(c, X86_FEATURE_IA64))
208                 c->microcode = intel_get_microcode_revision();
209
210         /* Now if any of them are set, check the blacklist and clear the lot */
211         if ((cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL) ||
212              cpu_has(c, X86_FEATURE_INTEL_STIBP) ||
213              cpu_has(c, X86_FEATURE_IBRS) || cpu_has(c, X86_FEATURE_IBPB) ||
214              cpu_has(c, X86_FEATURE_STIBP)) && bad_spectre_microcode(c)) {
215                 pr_warn("Intel Spectre v2 broken microcode detected; disabling Speculation Control\n");
216                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_IBRS);
217                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_IBPB);
218                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_STIBP);
219                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SPEC_CTRL);
220                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
221                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_INTEL_STIBP);
222                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SSBD);
223                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD);
224         }
225
226         /*
227          * Atom erratum AAE44/AAF40/AAG38/AAH41:
228          *
229          * A race condition between speculative fetches and invalidating
230          * a large page.  This is worked around in microcode, but we
231          * need the microcode to have already been loaded... so if it is
232          * not, recommend a BIOS update and disable large pages.
233          */
234         if (c->x86 == 6 && c->x86_model == 0x1c && c->x86_stepping <= 2 &&
235             c->microcode < 0x20e) {
236                 pr_warn("Atom PSE erratum detected, BIOS microcode update recommended\n");
237                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PSE);
238         }
239
240 #ifdef CONFIG_X86_64
241         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSENTER32);
242 #else
243         /* Netburst reports 64 bytes clflush size, but does IO in 128 bytes */
244         if (c->x86 == 15 && c->x86_cache_alignment == 64)
245                 c->x86_cache_alignment = 128;
246 #endif
247
248         /* CPUID workaround for 0F33/0F34 CPU */
249         if (c->x86 == 0xF && c->x86_model == 0x3
250             && (c->x86_stepping == 0x3 || c->x86_stepping == 0x4))
251                 c->x86_phys_bits = 36;
252
253         /*
254          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
255          * with P/T states and does not stop in deep C-states.
256          *
257          * It is also reliable across cores and sockets. (but not across
258          * cabinets - we turn it off in that case explicitly.)
259          */
260         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
261                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
262                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
263         }
264
265         /* Penwell and Cloverview have the TSC which doesn't sleep on S3 */
266         if (c->x86 == 6) {
267                 switch (c->x86_model) {
268                 case 0x27:      /* Penwell */
269                 case 0x35:      /* Cloverview */
270                 case 0x4a:      /* Merrifield */
271                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC_S3);
272                         break;
273                 default:
274                         break;
275                 }
276         }
277
278         /*
279          * There is a known erratum on Pentium III and Core Solo
280          * and Core Duo CPUs.
281          * " Page with PAT set to WC while associated MTRR is UC
282          *   may consolidate to UC "
283          * Because of this erratum, it is better to stick with
284          * setting WC in MTRR rather than using PAT on these CPUs.
285          *
286          * Enable PAT WC only on P4, Core 2 or later CPUs.
287          */
288         if (c->x86 == 6 && c->x86_model < 15)
289                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
290
291         /*
292          * If fast string is not enabled in IA32_MISC_ENABLE for any reason,
293          * clear the fast string and enhanced fast string CPU capabilities.
294          */
295         if (c->x86 > 6 || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 0xd)) {
296                 rdmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, misc_enable);
297                 if (!(misc_enable & MSR_IA32_MISC_ENABLE_FAST_STRING)) {
298                         pr_info("Disabled fast string operations\n");
299                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_REP_GOOD);
300                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ERMS);
301                 }
302         }
303
304         /*
305          * Intel Quark Core DevMan_001.pdf section 6.4.11
306          * "The operating system also is required to invalidate (i.e., flush)
307          *  the TLB when any changes are made to any of the page table entries.
308          *  The operating system must reload CR3 to cause the TLB to be flushed"
309          *
310          * As a result, boot_cpu_has(X86_FEATURE_PGE) in arch/x86/include/asm/tlbflush.h
311          * should be false so that __flush_tlb_all() causes CR3 insted of CR4.PGE
312          * to be modified.
313          */
314         if (c->x86 == 5 && c->x86_model == 9) {
315                 pr_info("Disabling PGE capability bit\n");
316                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PGE);
317         }
318
319         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
320                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
321
322                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
323                 /*
324                  * If HTT (EDX[28]) is set EBX[16:23] contain the number of
325                  * apicids which are reserved per package. Store the resulting
326                  * shift value for the package management code.
327                  */
328                 if (edx & (1U << 28))
329                         c->x86_coreid_bits = get_count_order((ebx >> 16) & 0xff);
330         }
331
332         check_mpx_erratum(c);
333         check_memory_type_self_snoop_errata(c);
334
335         /*
336          * Get the number of SMT siblings early from the extended topology
337          * leaf, if available. Otherwise try the legacy SMT detection.
338          */
339         if (detect_extended_topology_early(c) < 0)
340                 detect_ht_early(c);
341 }
342
343 #ifdef CONFIG_X86_32
344 /*
345  *      Early probe support logic for ppro memory erratum #50
346  *
347  *      This is called before we do cpu ident work
348  */
349
350 int ppro_with_ram_bug(void)
351 {
352         /* Uses data from early_cpu_detect now */
353         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
354             boot_cpu_data.x86 == 6 &&
355             boot_cpu_data.x86_model == 1 &&
356             boot_cpu_data.x86_stepping < 8) {
357                 pr_info("Pentium Pro with Errata#50 detected. Taking evasive action.\n");
358                 return 1;
359         }
360         return 0;
361 }
362
363 static void intel_smp_check(struct cpuinfo_x86 *c)
364 {
365         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
366         if (!c->cpu_index)
367                 return;
368
369         /*
370          * Mask B, Pentium, but not Pentium MMX
371          */
372         if (c->x86 == 5 &&
373             c->x86_stepping >= 1 && c->x86_stepping <= 4 &&
374             c->x86_model <= 3) {
375                 /*
376                  * Remember we have B step Pentia with bugs
377                  */
378                 WARN_ONCE(1, "WARNING: SMP operation may be unreliable"
379                                     "with B stepping processors.\n");
380         }
381 }
382
383 static int forcepae;
384 static int __init forcepae_setup(char *__unused)
385 {
386         forcepae = 1;
387         return 1;
388 }
389 __setup("forcepae", forcepae_setup);
390
391 static void intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
392 {
393 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
394         /*
395          * All models of Pentium and Pentium with MMX technology CPUs
396          * have the F0 0F bug, which lets nonprivileged users lock up the
397          * system. Announce that the fault handler will be checking for it.
398          * The Quark is also family 5, but does not have the same bug.
399          */
400         clear_cpu_bug(c, X86_BUG_F00F);
401         if (c->x86 == 5 && c->x86_model < 9) {
402                 static int f00f_workaround_enabled;
403
404                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_F00F);
405                 if (!f00f_workaround_enabled) {
406                         pr_notice("Intel Pentium with F0 0F bug - workaround enabled.\n");
407                         f00f_workaround_enabled = 1;
408                 }
409         }
410 #endif
411
412         /*
413          * SEP CPUID bug: Pentium Pro reports SEP but doesn't have it until
414          * model 3 mask 3
415          */
416         if ((c->x86<<8 | c->x86_model<<4 | c->x86_stepping) < 0x633)
417                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SEP);
418
419         /*
420          * PAE CPUID issue: many Pentium M report no PAE but may have a
421          * functionally usable PAE implementation.
422          * Forcefully enable PAE if kernel parameter "forcepae" is present.
423          */
424         if (forcepae) {
425                 pr_warn("PAE forced!\n");
426                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAE);
427                 add_taint(TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
428         }
429
430         /*
431          * P4 Xeon erratum 037 workaround.
432          * Hardware prefetcher may cause stale data to be loaded into the cache.
433          */
434         if ((c->x86 == 15) && (c->x86_model == 1) && (c->x86_stepping == 1)) {
435                 if (msr_set_bit(MSR_IA32_MISC_ENABLE,
436                                 MSR_IA32_MISC_ENABLE_PREFETCH_DISABLE_BIT) > 0) {
437                         pr_info("CPU: C0 stepping P4 Xeon detected.\n");
438                         pr_info("CPU: Disabling hardware prefetching (Erratum 037)\n");
439                 }
440         }
441
442         /*
443          * See if we have a good local APIC by checking for buggy Pentia,
444          * i.e. all B steppings and the C2 stepping of P54C when using their
445          * integrated APIC (see 11AP erratum in "Pentium Processor
446          * Specification Update").
447          */
448         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && (c->x86<<8 | c->x86_model<<4) == 0x520 &&
449             (c->x86_stepping < 0x6 || c->x86_stepping == 0xb))
450                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_11AP);
451
452
453 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_USERCOPY
454         /*
455          * Set up the preferred alignment for movsl bulk memory moves
456          */
457         switch (c->x86) {
458         case 4:         /* 486: untested */
459                 break;
460         case 5:         /* Old Pentia: untested */
461                 break;
462         case 6:         /* PII/PIII only like movsl with 8-byte alignment */
463                 movsl_mask.mask = 7;
464                 break;
465         case 15:        /* P4 is OK down to 8-byte alignment */
466                 movsl_mask.mask = 7;
467                 break;
468         }
469 #endif
470
471         intel_smp_check(c);
472 }
473 #else
474 static void intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
475 {
476 }
477 #endif
478
479 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
480 {
481 #ifdef CONFIG_NUMA
482         unsigned node;
483         int cpu = smp_processor_id();
484
485         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
486            for now. */
487         node = numa_cpu_node(cpu);
488         if (node == NUMA_NO_NODE || !node_online(node)) {
489                 /* reuse the value from init_cpu_to_node() */
490                 node = cpu_to_node(cpu);
491         }
492         numa_set_node(cpu, node);
493 #endif
494 }
495
496 static void detect_vmx_virtcap(struct cpuinfo_x86 *c)
497 {
498         /* Intel VMX MSR indicated features */
499 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW    0x00200000
500 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI          0x00400000
501 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS      0x80000000
502 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC    0x00000001
503 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT          0x00000002
504 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID         0x00000020
505 #define x86_VMX_FEATURE_EPT_CAP_AD              0x00200000
506
507         u32 vmx_msr_low, vmx_msr_high, msr_ctl, msr_ctl2;
508         u32 msr_vpid_cap, msr_ept_cap;
509
510         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
511         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
512         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
513         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
514         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
515         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT_AD);
516
517         rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS, vmx_msr_low, vmx_msr_high);
518         msr_ctl = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
519         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW)
520                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
521         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI)
522                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
523         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS) {
524                 rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS2,
525                       vmx_msr_low, vmx_msr_high);
526                 msr_ctl2 = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
527                 if ((msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC) &&
528                     (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW))
529                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
530                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT) {
531                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
532                         rdmsr(MSR_IA32_VMX_EPT_VPID_CAP,
533                               msr_ept_cap, msr_vpid_cap);
534                         if (msr_ept_cap & x86_VMX_FEATURE_EPT_CAP_AD)
535                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT_AD);
536                 }
537                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID)
538                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
539         }
540 }
541
542 #define MSR_IA32_TME_ACTIVATE           0x982
543
544 /* Helpers to access TME_ACTIVATE MSR */
545 #define TME_ACTIVATE_LOCKED(x)          (x & 0x1)
546 #define TME_ACTIVATE_ENABLED(x)         (x & 0x2)
547
548 #define TME_ACTIVATE_POLICY(x)          ((x >> 4) & 0xf)        /* Bits 7:4 */
549 #define TME_ACTIVATE_POLICY_AES_XTS_128 0
550
551 #define TME_ACTIVATE_KEYID_BITS(x)      ((x >> 32) & 0xf)       /* Bits 35:32 */
552
553 #define TME_ACTIVATE_CRYPTO_ALGS(x)     ((x >> 48) & 0xffff)    /* Bits 63:48 */
554 #define TME_ACTIVATE_CRYPTO_AES_XTS_128 1
555
556 /* Values for mktme_status (SW only construct) */
557 #define MKTME_ENABLED                   0
558 #define MKTME_DISABLED                  1
559 #define MKTME_UNINITIALIZED             2
560 static int mktme_status = MKTME_UNINITIALIZED;
561
562 static void detect_tme(struct cpuinfo_x86 *c)
563 {
564         u64 tme_activate, tme_policy, tme_crypto_algs;
565         int keyid_bits = 0, nr_keyids = 0;
566         static u64 tme_activate_cpu0 = 0;
567
568         rdmsrl(MSR_IA32_TME_ACTIVATE, tme_activate);
569
570         if (mktme_status != MKTME_UNINITIALIZED) {
571                 if (tme_activate != tme_activate_cpu0) {
572                         /* Broken BIOS? */
573                         pr_err_once("x86/tme: configuration is inconsistent between CPUs\n");
574                         pr_err_once("x86/tme: MKTME is not usable\n");
575                         mktme_status = MKTME_DISABLED;
576
577                         /* Proceed. We may need to exclude bits from x86_phys_bits. */
578                 }
579         } else {
580                 tme_activate_cpu0 = tme_activate;
581         }
582
583         if (!TME_ACTIVATE_LOCKED(tme_activate) || !TME_ACTIVATE_ENABLED(tme_activate)) {
584                 pr_info_once("x86/tme: not enabled by BIOS\n");
585                 mktme_status = MKTME_DISABLED;
586                 return;
587         }
588
589         if (mktme_status != MKTME_UNINITIALIZED)
590                 goto detect_keyid_bits;
591
592         pr_info("x86/tme: enabled by BIOS\n");
593
594         tme_policy = TME_ACTIVATE_POLICY(tme_activate);
595         if (tme_policy != TME_ACTIVATE_POLICY_AES_XTS_128)
596                 pr_warn("x86/tme: Unknown policy is active: %#llx\n", tme_policy);
597
598         tme_crypto_algs = TME_ACTIVATE_CRYPTO_ALGS(tme_activate);
599         if (!(tme_crypto_algs & TME_ACTIVATE_CRYPTO_AES_XTS_128)) {
600                 pr_err("x86/mktme: No known encryption algorithm is supported: %#llx\n",
601                                 tme_crypto_algs);
602                 mktme_status = MKTME_DISABLED;
603         }
604 detect_keyid_bits:
605         keyid_bits = TME_ACTIVATE_KEYID_BITS(tme_activate);
606         nr_keyids = (1UL << keyid_bits) - 1;
607         if (nr_keyids) {
608                 pr_info_once("x86/mktme: enabled by BIOS\n");
609                 pr_info_once("x86/mktme: %d KeyIDs available\n", nr_keyids);
610         } else {
611                 pr_info_once("x86/mktme: disabled by BIOS\n");
612         }
613
614         if (mktme_status == MKTME_UNINITIALIZED) {
615                 /* MKTME is usable */
616                 mktme_status = MKTME_ENABLED;
617         }
618
619         /*
620          * KeyID bits effectively lower the number of physical address
621          * bits.  Update cpuinfo_x86::x86_phys_bits accordingly.
622          */
623         c->x86_phys_bits -= keyid_bits;
624 }
625
626 static void init_cpuid_fault(struct cpuinfo_x86 *c)
627 {
628         u64 msr;
629
630         if (!rdmsrl_safe(MSR_PLATFORM_INFO, &msr)) {
631                 if (msr & MSR_PLATFORM_INFO_CPUID_FAULT)
632                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CPUID_FAULT);
633         }
634 }
635
636 static void init_intel_misc_features(struct cpuinfo_x86 *c)
637 {
638         u64 msr;
639
640         if (rdmsrl_safe(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, &msr))
641                 return;
642
643         /* Clear all MISC features */
644         this_cpu_write(msr_misc_features_shadow, 0);
645
646         /* Check features and update capabilities and shadow control bits */
647         init_cpuid_fault(c);
648         probe_xeon_phi_r3mwait(c);
649
650         msr = this_cpu_read(msr_misc_features_shadow);
651         wrmsrl(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, msr);
652 }
653
654 static void init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
655 {
656         early_init_intel(c);
657
658         intel_workarounds(c);
659
660         /*
661          * Detect the extended topology information if available. This
662          * will reinitialise the initial_apicid which will be used
663          * in init_intel_cacheinfo()
664          */
665         detect_extended_topology(c);
666
667         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY)) {
668                 /*
669                  * let's use the legacy cpuid vector 0x1 and 0x4 for topology
670                  * detection.
671                  */
672                 detect_num_cpu_cores(c);
673 #ifdef CONFIG_X86_32
674                 detect_ht(c);
675 #endif
676         }
677
678         init_intel_cacheinfo(c);
679
680         if (c->cpuid_level > 9) {
681                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
682                 /* Check for version and the number of counters */
683                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
684                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
685         }
686
687         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2))
688                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
689
690         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_DS)) {
691                 unsigned int l1, l2;
692
693                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
694                 if (!(l1 & (1<<11)))
695                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
696                 if (!(l1 & (1<<12)))
697                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
698         }
699
700         if (c->x86 == 6 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH) &&
701             (c->x86_model == 29 || c->x86_model == 46 || c->x86_model == 47))
702                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_CLFLUSH_MONITOR);
703
704         if (c->x86 == 6 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT) &&
705                 ((c->x86_model == INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT)))
706                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_MONITOR);
707
708 #ifdef CONFIG_X86_64
709         if (c->x86 == 15)
710                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
711         if (c->x86 == 6)
712                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
713 #else
714         /*
715          * Names for the Pentium II/Celeron processors
716          * detectable only by also checking the cache size.
717          * Dixon is NOT a Celeron.
718          */
719         if (c->x86 == 6) {
720                 unsigned int l2 = c->x86_cache_size;
721                 char *p = NULL;
722
723                 switch (c->x86_model) {
724                 case 5:
725                         if (l2 == 0)
726                                 p = "Celeron (Covington)";
727                         else if (l2 == 256)
728                                 p = "Mobile Pentium II (Dixon)";
729                         break;
730
731                 case 6:
732                         if (l2 == 128)
733                                 p = "Celeron (Mendocino)";
734                         else if (c->x86_stepping == 0 || c->x86_stepping == 5)
735                                 p = "Celeron-A";
736                         break;
737
738                 case 8:
739                         if (l2 == 128)
740                                 p = "Celeron (Coppermine)";
741                         break;
742                 }
743
744                 if (p)
745                         strcpy(c->x86_model_id, p);
746         }
747
748         if (c->x86 == 15)
749                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P4);
750         if (c->x86 == 6)
751                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P3);
752 #endif
753
754         /* Work around errata */
755         srat_detect_node(c);
756
757         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_VMX))
758                 detect_vmx_virtcap(c);
759
760         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_TME))
761                 detect_tme(c);
762
763         init_intel_misc_features(c);
764
765         if (tsx_ctrl_state == TSX_CTRL_ENABLE)
766                 tsx_enable();
767         if (tsx_ctrl_state == TSX_CTRL_DISABLE)
768                 tsx_disable();
769 }
770
771 #ifdef CONFIG_X86_32
772 static unsigned int intel_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
773 {
774         /*
775          * Intel PIII Tualatin. This comes in two flavours.
776          * One has 256kb of cache, the other 512. We have no way
777          * to determine which, so we use a boottime override
778          * for the 512kb model, and assume 256 otherwise.
779          */
780         if ((c->x86 == 6) && (c->x86_model == 11) && (size == 0))
781                 size = 256;
782
783         /*
784          * Intel Quark SoC X1000 contains a 4-way set associative
785          * 16K cache with a 16 byte cache line and 256 lines per tag
786          */
787         if ((c->x86 == 5) && (c->x86_model == 9))
788                 size = 16;
789         return size;
790 }
791 #endif
792
793 #define TLB_INST_4K     0x01
794 #define TLB_INST_4M     0x02
795 #define TLB_INST_2M_4M  0x03
796
797 #define TLB_INST_ALL    0x05
798 #define TLB_INST_1G     0x06
799
800 #define TLB_DATA_4K     0x11
801 #define TLB_DATA_4M     0x12
802 #define TLB_DATA_2M_4M  0x13
803 #define TLB_DATA_4K_4M  0x14
804
805 #define TLB_DATA_1G     0x16
806
807 #define TLB_DATA0_4K    0x21
808 #define TLB_DATA0_4M    0x22
809 #define TLB_DATA0_2M_4M 0x23
810
811 #define STLB_4K         0x41
812 #define STLB_4K_2M      0x42
813
814 static const struct _tlb_table intel_tlb_table[] = {
815         { 0x01, TLB_INST_4K,            32,     " TLB_INST 4 KByte pages, 4-way set associative" },
816         { 0x02, TLB_INST_4M,            2,      " TLB_INST 4 MByte pages, full associative" },
817         { 0x03, TLB_DATA_4K,            64,     " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way set associative" },
818         { 0x04, TLB_DATA_4M,            8,      " TLB_DATA 4 MByte pages, 4-way set associative" },
819         { 0x05, TLB_DATA_4M,            32,     " TLB_DATA 4 MByte pages, 4-way set associative" },
820         { 0x0b, TLB_INST_4M,            4,      " TLB_INST 4 MByte pages, 4-way set associative" },
821         { 0x4f, TLB_INST_4K,            32,     " TLB_INST 4 KByte pages */" },
822         { 0x50, TLB_INST_ALL,           64,     " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
823         { 0x51, TLB_INST_ALL,           128,    " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
824         { 0x52, TLB_INST_ALL,           256,    " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
825         { 0x55, TLB_INST_2M_4M,         7,      " TLB_INST 2-MByte or 4-MByte pages, fully associative" },
826         { 0x56, TLB_DATA0_4M,           16,     " TLB_DATA0 4 MByte pages, 4-way set associative" },
827         { 0x57, TLB_DATA0_4K,           16,     " TLB_DATA0 4 KByte pages, 4-way associative" },
828         { 0x59, TLB_DATA0_4K,           16,     " TLB_DATA0 4 KByte pages, fully associative" },
829         { 0x5a, TLB_DATA0_2M_4M,        32,     " TLB_DATA0 2-MByte or 4 MByte pages, 4-way set associative" },
830         { 0x5b, TLB_DATA_4K_4M,         64,     " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
831         { 0x5c, TLB_DATA_4K_4M,         128,    " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
832         { 0x5d, TLB_DATA_4K_4M,         256,    " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
833         { 0x61, TLB_INST_4K,            48,     " TLB_INST 4 KByte pages, full associative" },
834         { 0x63, TLB_DATA_1G,            4,      " TLB_DATA 1 GByte pages, 4-way set associative" },
835         { 0x6b, TLB_DATA_4K,            256,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 8-way associative" },
836         { 0x6c, TLB_DATA_2M_4M,         128,    " TLB_DATA 2 MByte or 4 MByte pages, 8-way associative" },
837         { 0x6d, TLB_DATA_1G,            16,     " TLB_DATA 1 GByte pages, fully associative" },
838         { 0x76, TLB_INST_2M_4M,         8,      " TLB_INST 2-MByte or 4-MByte pages, fully associative" },
839         { 0xb0, TLB_INST_4K,            128,    " TLB_INST 4 KByte pages, 4-way set associative" },
840         { 0xb1, TLB_INST_2M_4M,         4,      " TLB_INST 2M pages, 4-way, 8 entries or 4M pages, 4-way entries" },
841         { 0xb2, TLB_INST_4K,            64,     " TLB_INST 4KByte pages, 4-way set associative" },
842         { 0xb3, TLB_DATA_4K,            128,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way set associative" },
843         { 0xb4, TLB_DATA_4K,            256,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way associative" },
844         { 0xb5, TLB_INST_4K,            64,     " TLB_INST 4 KByte pages, 8-way set associative" },
845         { 0xb6, TLB_INST_4K,            128,    " TLB_INST 4 KByte pages, 8-way set associative" },
846         { 0xba, TLB_DATA_4K,            64,     " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way associative" },
847         { 0xc0, TLB_DATA_4K_4M,         8,      " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages, 4-way associative" },
848         { 0xc1, STLB_4K_2M,             1024,   " STLB 4 KByte and 2 MByte pages, 8-way associative" },
849         { 0xc2, TLB_DATA_2M_4M,         16,     " DTLB 2 MByte/4MByte pages, 4-way associative" },
850         { 0xca, STLB_4K,                512,    " STLB 4 KByte pages, 4-way associative" },
851         { 0x00, 0, 0 }
852 };
853
854 static void intel_tlb_lookup(const unsigned char desc)
855 {
856         unsigned char k;
857         if (desc == 0)
858                 return;
859
860         /* look up this descriptor in the table */
861         for (k = 0; intel_tlb_table[k].descriptor != desc && \
862                         intel_tlb_table[k].descriptor != 0; k++)
863                 ;
864
865         if (intel_tlb_table[k].tlb_type == 0)
866                 return;
867
868         switch (intel_tlb_table[k].tlb_type) {
869         case STLB_4K:
870                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
871                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
872                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
873                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
874                 break;
875         case STLB_4K_2M:
876                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
877                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
878                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
879                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
880                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
881                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
882                 if (tlb_lld_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
883                         tlb_lld_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
884                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
885                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
886                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
887                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
888                 break;
889         case TLB_INST_ALL:
890                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
891                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
892                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
893                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
894                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
895                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
896                 break;
897         case TLB_INST_4K:
898                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
899                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
900                 break;
901         case TLB_INST_4M:
902                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
903                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
904                 break;
905         case TLB_INST_2M_4M:
906                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
907                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
908                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
909                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
910                 break;
911         case TLB_DATA_4K:
912         case TLB_DATA0_4K:
913                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
914                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
915                 break;
916         case TLB_DATA_4M:
917         case TLB_DATA0_4M:
918                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
919                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
920                 break;
921         case TLB_DATA_2M_4M:
922         case TLB_DATA0_2M_4M:
923                 if (tlb_lld_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
924                         tlb_lld_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
925                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
926                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
927                 break;
928         case TLB_DATA_4K_4M:
929                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
930                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
931                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
932                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
933                 break;
934         case TLB_DATA_1G:
935                 if (tlb_lld_1g[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
936                         tlb_lld_1g[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
937                 break;
938         }
939 }
940
941 static void intel_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
942 {
943         int i, j, n;
944         unsigned int regs[4];
945         unsigned char *desc = (unsigned char *)regs;
946
947         if (c->cpuid_level < 2)
948                 return;
949
950         /* Number of times to iterate */
951         n = cpuid_eax(2) & 0xFF;
952
953         for (i = 0 ; i < n ; i++) {
954                 cpuid(2, &regs[0], &regs[1], &regs[2], &regs[3]);
955
956                 /* If bit 31 is set, this is an unknown format */
957                 for (j = 0 ; j < 3 ; j++)
958                         if (regs[j] & (1 << 31))
959                                 regs[j] = 0;
960
961                 /* Byte 0 is level count, not a descriptor */
962                 for (j = 1 ; j < 16 ; j++)
963                         intel_tlb_lookup(desc[j]);
964         }
965 }
966
967 static const struct cpu_dev intel_cpu_dev = {
968         .c_vendor       = "Intel",
969         .c_ident        = { "GenuineIntel" },
970 #ifdef CONFIG_X86_32
971         .legacy_models = {
972                 { .family = 4, .model_names =
973                   {
974                           [0] = "486 DX-25/33",
975                           [1] = "486 DX-50",
976                           [2] = "486 SX",
977                           [3] = "486 DX/2",
978                           [4] = "486 SL",
979                           [5] = "486 SX/2",
980                           [7] = "486 DX/2-WB",
981                           [8] = "486 DX/4",
982                           [9] = "486 DX/4-WB"
983                   }
984                 },
985                 { .family = 5, .model_names =
986                   {
987                           [0] = "Pentium 60/66 A-step",
988                           [1] = "Pentium 60/66",
989                           [2] = "Pentium 75 - 200",
990                           [3] = "OverDrive PODP5V83",
991                           [4] = "Pentium MMX",
992                           [7] = "Mobile Pentium 75 - 200",
993                           [8] = "Mobile Pentium MMX",
994                           [9] = "Quark SoC X1000",
995                   }
996                 },
997                 { .family = 6, .model_names =
998                   {
999                           [0] = "Pentium Pro A-step",
1000                           [1] = "Pentium Pro",
1001                           [3] = "Pentium II (Klamath)",
1002                           [4] = "Pentium II (Deschutes)",
1003                           [5] = "Pentium II (Deschutes)",
1004                           [6] = "Mobile Pentium II",
1005                           [7] = "Pentium III (Katmai)",
1006                           [8] = "Pentium III (Coppermine)",
1007                           [10] = "Pentium III (Cascades)",
1008                           [11] = "Pentium III (Tualatin)",
1009                   }
1010                 },
1011                 { .family = 15, .model_names =
1012                   {
1013                           [0] = "Pentium 4 (Unknown)",
1014                           [1] = "Pentium 4 (Willamette)",
1015                           [2] = "Pentium 4 (Northwood)",
1016                           [4] = "Pentium 4 (Foster)",
1017                           [5] = "Pentium 4 (Foster)",
1018                   }
1019                 },
1020         },
1021         .legacy_cache_size = intel_size_cache,
1022 #endif
1023         .c_detect_tlb   = intel_detect_tlb,
1024         .c_early_init   = early_init_intel,
1025         .c_init         = init_intel,
1026         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_INTEL,
1027 };
1028
1029 cpu_dev_register(intel_cpu_dev);