]> nv-tegra.nvidia Code Review - linux-2.6.git/blob - arch/x86/kernel/cpu/amd.c
Merge branch 'timers-for-linus-urgent' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / cpu / amd.c
1 #include <linux/init.h>
2 #include <linux/bitops.h>
3 #include <linux/mm.h>
4
5 #include <linux/io.h>
6 #include <asm/processor.h>
7 #include <asm/apic.h>
8 #include <asm/cpu.h>
9 #include <asm/pci-direct.h>
10
11 #ifdef CONFIG_X86_64
12 # include <asm/numa_64.h>
13 # include <asm/mmconfig.h>
14 # include <asm/cacheflush.h>
15 #endif
16
17 #include "cpu.h"
18
19 #ifdef CONFIG_X86_32
20 /*
21  *      B step AMD K6 before B 9730xxxx have hardware bugs that can cause
22  *      misexecution of code under Linux. Owners of such processors should
23  *      contact AMD for precise details and a CPU swap.
24  *
25  *      See     http://www.multimania.com/poulot/k6bug.html
26  *              http://www.amd.com/K6/k6docs/revgd.html
27  *
28  *      The following test is erm.. interesting. AMD neglected to up
29  *      the chip setting when fixing the bug but they also tweaked some
30  *      performance at the same time..
31  */
32
33 extern void vide(void);
34 __asm__(".align 4\nvide: ret");
35
36 static void __cpuinit init_amd_k5(struct cpuinfo_x86 *c)
37 {
38 /*
39  * General Systems BIOSen alias the cpu frequency registers
40  * of the Elan at 0x000df000. Unfortuantly, one of the Linux
41  * drivers subsequently pokes it, and changes the CPU speed.
42  * Workaround : Remove the unneeded alias.
43  */
44 #define CBAR            (0xfffc) /* Configuration Base Address  (32-bit) */
45 #define CBAR_ENB        (0x80000000)
46 #define CBAR_KEY        (0X000000CB)
47         if (c->x86_model == 9 || c->x86_model == 10) {
48                 if (inl(CBAR) & CBAR_ENB)
49                         outl(0 | CBAR_KEY, CBAR);
50         }
51 }
52
53
54 static void __cpuinit init_amd_k6(struct cpuinfo_x86 *c)
55 {
56         u32 l, h;
57         int mbytes = num_physpages >> (20-PAGE_SHIFT);
58
59         if (c->x86_model < 6) {
60                 /* Based on AMD doc 20734R - June 2000 */
61                 if (c->x86_model == 0) {
62                         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_APIC);
63                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PGE);
64                 }
65                 return;
66         }
67
68         if (c->x86_model == 6 && c->x86_mask == 1) {
69                 const int K6_BUG_LOOP = 1000000;
70                 int n;
71                 void (*f_vide)(void);
72                 unsigned long d, d2;
73
74                 printk(KERN_INFO "AMD K6 stepping B detected - ");
75
76                 /*
77                  * It looks like AMD fixed the 2.6.2 bug and improved indirect
78                  * calls at the same time.
79                  */
80
81                 n = K6_BUG_LOOP;
82                 f_vide = vide;
83                 rdtscl(d);
84                 while (n--)
85                         f_vide();
86                 rdtscl(d2);
87                 d = d2-d;
88
89                 if (d > 20*K6_BUG_LOOP)
90                         printk(KERN_CONT
91                                 "system stability may be impaired when more than 32 MB are used.\n");
92                 else
93                         printk(KERN_CONT "probably OK (after B9730xxxx).\n");
94                 printk(KERN_INFO "Please see http://membres.lycos.fr/poulot/k6bug.html\n");
95         }
96
97         /* K6 with old style WHCR */
98         if (c->x86_model < 8 ||
99            (c->x86_model == 8 && c->x86_mask < 8)) {
100                 /* We can only write allocate on the low 508Mb */
101                 if (mbytes > 508)
102                         mbytes = 508;
103
104                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
105                 if ((l&0x0000FFFF) == 0) {
106                         unsigned long flags;
107                         l = (1<<0)|((mbytes/4)<<1);
108                         local_irq_save(flags);
109                         wbinvd();
110                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
111                         local_irq_restore(flags);
112                         printk(KERN_INFO "Enabling old style K6 write allocation for %d Mb\n",
113                                 mbytes);
114                 }
115                 return;
116         }
117
118         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask > 7) ||
119              c->x86_model == 9 || c->x86_model == 13) {
120                 /* The more serious chips .. */
121
122                 if (mbytes > 4092)
123                         mbytes = 4092;
124
125                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
126                 if ((l&0xFFFF0000) == 0) {
127                         unsigned long flags;
128                         l = ((mbytes>>2)<<22)|(1<<16);
129                         local_irq_save(flags);
130                         wbinvd();
131                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
132                         local_irq_restore(flags);
133                         printk(KERN_INFO "Enabling new style K6 write allocation for %d Mb\n",
134                                 mbytes);
135                 }
136
137                 return;
138         }
139
140         if (c->x86_model == 10) {
141                 /* AMD Geode LX is model 10 */
142                 /* placeholder for any needed mods */
143                 return;
144         }
145 }
146
147 static void __cpuinit amd_k7_smp_check(struct cpuinfo_x86 *c)
148 {
149 #ifdef CONFIG_SMP
150         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
151         if (c->cpu_index == boot_cpu_id)
152                 return;
153
154         /*
155          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
156          * but they are not certified as MP capable.
157          */
158         /* Athlon 660/661 is valid. */
159         if ((c->x86_model == 6) && ((c->x86_mask == 0) ||
160             (c->x86_mask == 1)))
161                 goto valid_k7;
162
163         /* Duron 670 is valid */
164         if ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask == 0))
165                 goto valid_k7;
166
167         /*
168          * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability
169          * bit. It's worth noting that the A5 stepping (662) of some
170          * Athlon XP's have the MP bit set.
171          * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for
172          * more.
173          */
174         if (((c->x86_model == 6) && (c->x86_mask >= 2)) ||
175             ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask >= 1)) ||
176              (c->x86_model > 7))
177                 if (cpu_has_mp)
178                         goto valid_k7;
179
180         /* If we get here, not a certified SMP capable AMD system. */
181
182         /*
183          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
184          * approved Athlon
185          */
186         WARN_ONCE(1, "WARNING: This combination of AMD"
187                 " processors is not suitable for SMP.\n");
188         if (!test_taint(TAINT_UNSAFE_SMP))
189                 add_taint(TAINT_UNSAFE_SMP);
190
191 valid_k7:
192         ;
193 #endif
194 }
195
196 static void __cpuinit init_amd_k7(struct cpuinfo_x86 *c)
197 {
198         u32 l, h;
199
200         /*
201          * Bit 15 of Athlon specific MSR 15, needs to be 0
202          * to enable SSE on Palomino/Morgan/Barton CPU's.
203          * If the BIOS didn't enable it already, enable it here.
204          */
205         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model <= 10) {
206                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM)) {
207                         printk(KERN_INFO "Enabling disabled K7/SSE Support.\n");
208                         rdmsr(MSR_K7_HWCR, l, h);
209                         l &= ~0x00008000;
210                         wrmsr(MSR_K7_HWCR, l, h);
211                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XMM);
212                 }
213         }
214
215         /*
216          * It's been determined by AMD that Athlons since model 8 stepping 1
217          * are more robust with CLK_CTL set to 200xxxxx instead of 600xxxxx
218          * As per AMD technical note 27212 0.2
219          */
220         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 1) || (c->x86_model > 8)) {
221                 rdmsr(MSR_K7_CLK_CTL, l, h);
222                 if ((l & 0xfff00000) != 0x20000000) {
223                         printk(KERN_INFO
224                             "CPU: CLK_CTL MSR was %x. Reprogramming to %x\n",
225                                         l, ((l & 0x000fffff)|0x20000000));
226                         wrmsr(MSR_K7_CLK_CTL, (l & 0x000fffff)|0x20000000, h);
227                 }
228         }
229
230         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K7);
231
232         amd_k7_smp_check(c);
233 }
234 #endif
235
236 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
237 static int __cpuinit nearby_node(int apicid)
238 {
239         int i, node;
240
241         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
242                 node = apicid_to_node[i];
243                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
244                         return node;
245         }
246         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
247                 node = apicid_to_node[i];
248                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
249                         return node;
250         }
251         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * Fixup core topology information for AMD multi-node processors.
257  * Assumption 1: Number of cores in each internal node is the same.
258  * Assumption 2: Mixed systems with both single-node and dual-node
259  *               processors are not supported.
260  */
261 #ifdef CONFIG_X86_HT
262 static void __cpuinit amd_fixup_dcm(struct cpuinfo_x86 *c)
263 {
264 #ifdef CONFIG_PCI
265         u32 t, cpn;
266         u8 n, n_id;
267         int cpu = smp_processor_id();
268
269         /* fixup topology information only once for a core */
270         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_DCM))
271                 return;
272
273         /* check for multi-node processor on boot cpu */
274         t = read_pci_config(0, 24, 3, 0xe8);
275         if (!(t & (1 << 29)))
276                 return;
277
278         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_AMD_DCM);
279
280         /* cores per node: each internal node has half the number of cores */
281         cpn = c->x86_max_cores >> 1;
282
283         /* even-numbered NB_id of this dual-node processor */
284         n = c->phys_proc_id << 1;
285
286         /*
287          * determine internal node id and assign cores fifty-fifty to
288          * each node of the dual-node processor
289          */
290         t = read_pci_config(0, 24 + n, 3, 0xe8);
291         n = (t>>30) & 0x3;
292         if (n == 0) {
293                 if (c->cpu_core_id < cpn)
294                         n_id = 0;
295                 else
296                         n_id = 1;
297         } else {
298                 if (c->cpu_core_id < cpn)
299                         n_id = 1;
300                 else
301                         n_id = 0;
302         }
303
304         /* compute entire NodeID, use llc_shared_map to store sibling info */
305         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = (c->phys_proc_id << 1) + n_id;
306
307         /* fixup core id to be in range from 0 to cpn */
308         c->cpu_core_id = c->cpu_core_id % cpn;
309 #endif
310 }
311 #endif
312
313 /*
314  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distingush the cores.
315  * Assumes number of cores is a power of two.
316  */
317 static void __cpuinit amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
318 {
319 #ifdef CONFIG_X86_HT
320         unsigned bits;
321         int cpu = smp_processor_id();
322
323         bits = c->x86_coreid_bits;
324         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
325         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
326         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
327         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
328         /* use socket ID also for last level cache */
329         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->phys_proc_id;
330         /* fixup topology information on multi-node processors */
331         if ((c->x86 == 0x10) && (c->x86_model == 9))
332                 amd_fixup_dcm(c);
333 #endif
334 }
335
336 int amd_get_nb_id(int cpu)
337 {
338         int id = 0;
339 #ifdef CONFIG_SMP
340         id = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
341 #endif
342         return id;
343 }
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nb_id);
345
346 static void __cpuinit srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
347 {
348 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_X86_64)
349         int cpu = smp_processor_id();
350         int node;
351         unsigned apicid = c->apicid;
352
353         node = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
354
355         if (apicid_to_node[apicid] != NUMA_NO_NODE)
356                 node = apicid_to_node[apicid];
357         if (!node_online(node)) {
358                 /* Two possibilities here:
359                    - The CPU is missing memory and no node was created.
360                    In that case try picking one from a nearby CPU
361                    - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
362                    which the K8 northbridge parsing fills in.
363                    Assume they are all increased by a constant offset,
364                    but in the same order as the HT nodeids.
365                    If that doesn't result in a usable node fall back to the
366                    path for the previous case.  */
367
368                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
369
370                 if (ht_nodeid >= 0 &&
371                     apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
372                         node = apicid_to_node[ht_nodeid];
373                 /* Pick a nearby node */
374                 if (!node_online(node))
375                         node = nearby_node(apicid);
376         }
377         numa_set_node(cpu, node);
378
379         printk(KERN_INFO "CPU %d/0x%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
380 #endif
381 }
382
383 static void __cpuinit early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
384 {
385 #ifdef CONFIG_X86_HT
386         unsigned bits, ecx;
387
388         /* Multi core CPU? */
389         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
390                 return;
391
392         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
393
394         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
395
396         /* CPU telling us the core id bits shift? */
397         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
398
399         /* Otherwise recompute */
400         if (bits == 0) {
401                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
402                         bits++;
403         }
404
405         c->x86_coreid_bits = bits;
406 #endif
407 }
408
409 static void __cpuinit early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
410 {
411         early_init_amd_mc(c);
412
413         /*
414          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
415          * with P/T states and does not stop in deep C-states
416          */
417         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
418                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
419                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
420         }
421
422 #ifdef CONFIG_X86_64
423         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
424 #else
425         /*  Set MTRR capability flag if appropriate */
426         if (c->x86 == 5)
427                 if (c->x86_model == 13 || c->x86_model == 9 ||
428                     (c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 8))
429                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K6_MTRR);
430 #endif
431 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
432         /* check CPU config space for extended APIC ID */
433         if (cpu_has_apic && c->x86 >= 0xf) {
434                 unsigned int val;
435                 val = read_pci_config(0, 24, 0, 0x68);
436                 if ((val & ((1 << 17) | (1 << 18))) == ((1 << 17) | (1 << 18)))
437                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
438         }
439 #endif
440 }
441
442 static void __cpuinit init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
443 {
444 #ifdef CONFIG_SMP
445         unsigned long long value;
446
447         /*
448          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
449          * bit 6 of msr C001_0015
450          *
451          * Errata 63 for SH-B3 steppings
452          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
453          */
454         if (c->x86 == 0xf) {
455                 rdmsrl(MSR_K7_HWCR, value);
456                 value |= 1 << 6;
457                 wrmsrl(MSR_K7_HWCR, value);
458         }
459 #endif
460
461         early_init_amd(c);
462
463         /*
464          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
465          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
466          */
467         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
468
469 #ifdef CONFIG_X86_64
470         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
471         if (c->x86 == 0xf) {
472                 u32 level;
473
474                 level = cpuid_eax(1);
475                 if ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) || level >= 0x0f58)
476                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
477
478                 /*
479                  * Some BIOSes incorrectly force this feature, but only K8
480                  * revision D (model = 0x14) and later actually support it.
481                  * (AMD Erratum #110, docId: 25759).
482                  */
483                 if (c->x86_model < 0x14 && cpu_has(c, X86_FEATURE_LAHF_LM)) {
484                         u64 val;
485
486                         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LAHF_LM);
487                         if (!rdmsrl_amd_safe(0xc001100d, &val)) {
488                                 val &= ~(1ULL << 32);
489                                 wrmsrl_amd_safe(0xc001100d, val);
490                         }
491                 }
492
493         }
494         if (c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
495                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
496
497         /* get apicid instead of initial apic id from cpuid */
498         c->apicid = hard_smp_processor_id();
499 #else
500
501         /*
502          *      FIXME: We should handle the K5 here. Set up the write
503          *      range and also turn on MSR 83 bits 4 and 31 (write alloc,
504          *      no bus pipeline)
505          */
506
507         switch (c->x86) {
508         case 4:
509                 init_amd_k5(c);
510                 break;
511         case 5:
512                 init_amd_k6(c);
513                 break;
514         case 6: /* An Athlon/Duron */
515                 init_amd_k7(c);
516                 break;
517         }
518
519         /* K6s reports MCEs but don't actually have all the MSRs */
520         if (c->x86 < 6)
521                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MCE);
522 #endif
523
524         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
525         if (c->x86 >= 6)
526                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FXSAVE_LEAK);
527
528         if (!c->x86_model_id[0]) {
529                 switch (c->x86) {
530                 case 0xf:
531                         /* Should distinguish Models here, but this is only
532                            a fallback anyways. */
533                         strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
534                         break;
535                 }
536         }
537
538         cpu_detect_cache_sizes(c);
539
540         /* Multi core CPU? */
541         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
542                 amd_detect_cmp(c);
543                 srat_detect_node(c);
544         }
545
546 #ifdef CONFIG_X86_32
547         detect_ht(c);
548 #endif
549
550         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000006) {
551                 if ((c->x86 >= 0x0f) && (cpuid_edx(0x80000006) & 0xf000))
552                         num_cache_leaves = 4;
553                 else
554                         num_cache_leaves = 3;
555         }
556
557         if (c->x86 >= 0xf && c->x86 <= 0x11)
558                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
559
560         if (cpu_has_xmm2) {
561                 /* MFENCE stops RDTSC speculation */
562                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
563         }
564
565 #ifdef CONFIG_X86_64
566         if (c->x86 == 0x10) {
567                 /* do this for boot cpu */
568                 if (c == &boot_cpu_data)
569                         check_enable_amd_mmconf_dmi();
570
571                 fam10h_check_enable_mmcfg();
572         }
573
574         if (c == &boot_cpu_data && c->x86 >= 0xf && c->x86 <= 0x11) {
575                 unsigned long long tseg;
576
577                 /*
578                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
579                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
580                  * benefit in doing so.
581                  */
582                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg)) {
583                         printk(KERN_DEBUG "tseg: %010llx\n", tseg);
584                         if ((tseg>>PMD_SHIFT) <
585                                 (max_low_pfn_mapped>>(PMD_SHIFT-PAGE_SHIFT)) ||
586                                 ((tseg>>PMD_SHIFT) <
587                                 (max_pfn_mapped>>(PMD_SHIFT-PAGE_SHIFT)) &&
588                                 (tseg>>PMD_SHIFT) >= (1ULL<<(32 - PMD_SHIFT))))
589                                 set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
590                 }
591         }
592 #endif
593 }
594
595 #ifdef CONFIG_X86_32
596 static unsigned int __cpuinit amd_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c,
597                                                         unsigned int size)
598 {
599         /* AMD errata T13 (order #21922) */
600         if ((c->x86 == 6)) {
601                 /* Duron Rev A0 */
602                 if (c->x86_model == 3 && c->x86_mask == 0)
603                         size = 64;
604                 /* Tbird rev A1/A2 */
605                 if (c->x86_model == 4 &&
606                         (c->x86_mask == 0 || c->x86_mask == 1))
607                         size = 256;
608         }
609         return size;
610 }
611 #endif
612
613 static const struct cpu_dev __cpuinitconst amd_cpu_dev = {
614         .c_vendor       = "AMD",
615         .c_ident        = { "AuthenticAMD" },
616 #ifdef CONFIG_X86_32
617         .c_models = {
618                 { .vendor = X86_VENDOR_AMD, .family = 4, .model_names =
619                   {
620                           [3] = "486 DX/2",
621                           [7] = "486 DX/2-WB",
622                           [8] = "486 DX/4",
623                           [9] = "486 DX/4-WB",
624                           [14] = "Am5x86-WT",
625                           [15] = "Am5x86-WB"
626                   }
627                 },
628         },
629         .c_size_cache   = amd_size_cache,
630 #endif
631         .c_early_init   = early_init_amd,
632         .c_init         = init_amd,
633         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_AMD,
634 };
635
636 cpu_dev_register(amd_cpu_dev);