Merge commit 'v2.6.27-rc7' into x86/microcode
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / microcode_core.c
1 /*
2  *      Intel CPU Microcode Update Driver for Linux
3  *
4  *      Copyright (C) 2000-2006 Tigran Aivazian <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>
5  *                    2006      Shaohua Li <shaohua.li@intel.com>
6  *
7  *      This driver allows to upgrade microcode on Intel processors
8  *      belonging to IA-32 family - PentiumPro, Pentium II,
9  *      Pentium III, Xeon, Pentium 4, etc.
10  *
11  *      Reference: Section 8.11 of Volume 3a, IA-32 Intel? Architecture
12  *      Software Developer's Manual
13  *      Order Number 253668 or free download from:
14  *
15  *      http://developer.intel.com/design/pentium4/manuals/253668.htm
16  *
17  *      For more information, go to http://www.urbanmyth.org/microcode
18  *
19  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
20  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
21  *      as published by the Free Software Foundation; either version
22  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
23  *
24  *      1.0     16 Feb 2000, Tigran Aivazian <tigran@sco.com>
25  *              Initial release.
26  *      1.01    18 Feb 2000, Tigran Aivazian <tigran@sco.com>
27  *              Added read() support + cleanups.
28  *      1.02    21 Feb 2000, Tigran Aivazian <tigran@sco.com>
29  *              Added 'device trimming' support. open(O_WRONLY) zeroes
30  *              and frees the saved copy of applied microcode.
31  *      1.03    29 Feb 2000, Tigran Aivazian <tigran@sco.com>
32  *              Made to use devfs (/dev/cpu/microcode) + cleanups.
33  *      1.04    06 Jun 2000, Simon Trimmer <simon@veritas.com>
34  *              Added misc device support (now uses both devfs and misc).
35  *              Added MICROCODE_IOCFREE ioctl to clear memory.
36  *      1.05    09 Jun 2000, Simon Trimmer <simon@veritas.com>
37  *              Messages for error cases (non Intel & no suitable microcode).
38  *      1.06    03 Aug 2000, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
39  *              Removed ->release(). Removed exclusive open and status bitmap.
40  *              Added microcode_rwsem to serialize read()/write()/ioctl().
41  *              Removed global kernel lock usage.
42  *      1.07    07 Sep 2000, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
43  *              Write 0 to 0x8B msr and then cpuid before reading revision,
44  *              so that it works even if there were no update done by the
45  *              BIOS. Otherwise, reading from 0x8B gives junk (which happened
46  *              to be 0 on my machine which is why it worked even when I
47  *              disabled update by the BIOS)
48  *              Thanks to Eric W. Biederman <ebiederman@lnxi.com> for the fix.
49  *      1.08    11 Dec 2000, Richard Schaal <richard.schaal@intel.com> and
50  *                           Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
51  *              Intel Pentium 4 processor support and bugfixes.
52  *      1.09    30 Oct 2001, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
53  *              Bugfix for HT (Hyper-Threading) enabled processors
54  *              whereby processor resources are shared by all logical processors
55  *              in a single CPU package.
56  *      1.10    28 Feb 2002 Asit K Mallick <asit.k.mallick@intel.com> and
57  *              Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>,
58  *              Serialize updates as required on HT processors due to
59  *              speculative nature of implementation.
60  *      1.11    22 Mar 2002 Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
61  *              Fix the panic when writing zero-length microcode chunk.
62  *      1.12    29 Sep 2003 Nitin Kamble <nitin.a.kamble@intel.com>,
63  *              Jun Nakajima <jun.nakajima@intel.com>
64  *              Support for the microcode updates in the new format.
65  *      1.13    10 Oct 2003 Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
66  *              Removed ->read() method and obsoleted MICROCODE_IOCFREE ioctl
67  *              because we no longer hold a copy of applied microcode
68  *              in kernel memory.
69  *      1.14    25 Jun 2004 Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
70  *              Fix sigmatch() macro to handle old CPUs with pf == 0.
71  *              Thanks to Stuart Swales for pointing out this bug.
72  */
73 #include <linux/capability.h>
74 #include <linux/kernel.h>
75 #include <linux/init.h>
76 #include <linux/sched.h>
77 #include <linux/smp_lock.h>
78 #include <linux/cpumask.h>
79 #include <linux/module.h>
80 #include <linux/slab.h>
81 #include <linux/vmalloc.h>
82 #include <linux/miscdevice.h>
83 #include <linux/spinlock.h>
84 #include <linux/mm.h>
85 #include <linux/fs.h>
86 #include <linux/mutex.h>
87 #include <linux/cpu.h>
88 #include <linux/firmware.h>
89 #include <linux/platform_device.h>
90
91 #include <asm/msr.h>
92 #include <asm/uaccess.h>
93 #include <asm/processor.h>
94 #include <asm/microcode.h>
95
96 MODULE_DESCRIPTION("Microcode Update Driver");
97 MODULE_AUTHOR("Tigran Aivazian <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>");
98 MODULE_LICENSE("GPL");
99
100 #define MICROCODE_VERSION       "2.00"
101
102 struct microcode_ops *microcode_ops;
103
104 /* no concurrent ->write()s are allowed on /dev/cpu/microcode */
105 static DEFINE_MUTEX(microcode_mutex);
106
107 struct ucode_cpu_info ucode_cpu_info[NR_CPUS];
108 EXPORT_SYMBOL_GPL(ucode_cpu_info);
109
110 #ifdef CONFIG_MICROCODE_OLD_INTERFACE
111 static int do_microcode_update(const void __user *buf, size_t size)
112 {
113         cpumask_t old;
114         int error = 0;
115         int cpu;
116
117         old = current->cpus_allowed;
118
119         for_each_online_cpu(cpu) {
120                 struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
121
122                 if (!uci->valid)
123                         continue;
124
125                 set_cpus_allowed_ptr(current, &cpumask_of_cpu(cpu));
126                 error = microcode_ops->request_microcode_user(cpu, buf, size);
127                 if (error < 0)
128                         goto out;
129                 if (!error)
130                         microcode_ops->apply_microcode(cpu);
131         }
132 out:
133         set_cpus_allowed_ptr(current, &old);
134         return error;
135 }
136
137 static int microcode_open(struct inode *unused1, struct file *unused2)
138 {
139         cycle_kernel_lock();
140         return capable(CAP_SYS_RAWIO) ? 0 : -EPERM;
141 }
142
143 static ssize_t microcode_write(struct file *file, const char __user *buf,
144                                size_t len, loff_t *ppos)
145 {
146         ssize_t ret;
147
148         if ((len >> PAGE_SHIFT) > num_physpages) {
149                 printk(KERN_ERR "microcode: too much data (max %ld pages)\n",
150                        num_physpages);
151                 return -EINVAL;
152         }
153
154         get_online_cpus();
155         mutex_lock(&microcode_mutex);
156
157         ret = do_microcode_update(buf, len);
158         if (!ret)
159                 ret = (ssize_t)len;
160
161         mutex_unlock(&microcode_mutex);
162         put_online_cpus();
163
164         return ret;
165 }
166
167 static const struct file_operations microcode_fops = {
168         .owner          = THIS_MODULE,
169         .write          = microcode_write,
170         .open           = microcode_open,
171 };
172
173 static struct miscdevice microcode_dev = {
174         .minor          = MICROCODE_MINOR,
175         .name           = "microcode",
176         .fops           = &microcode_fops,
177 };
178
179 static int __init microcode_dev_init(void)
180 {
181         int error;
182
183         error = misc_register(&microcode_dev);
184         if (error) {
185                 printk(KERN_ERR
186                         "microcode: can't misc_register on minor=%d\n",
187                         MICROCODE_MINOR);
188                 return error;
189         }
190
191         return 0;
192 }
193
194 static void microcode_dev_exit(void)
195 {
196         misc_deregister(&microcode_dev);
197 }
198
199 MODULE_ALIAS_MISCDEV(MICROCODE_MINOR);
200 #else
201 #define microcode_dev_init() 0
202 #define microcode_dev_exit() do { } while (0)
203 #endif
204
205 /* fake device for request_firmware */
206 struct platform_device *microcode_pdev;
207
208 static ssize_t reload_store(struct sys_device *dev,
209                             struct sysdev_attribute *attr,
210                             const char *buf, size_t sz)
211 {
212         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + dev->id;
213         char *end;
214         unsigned long val = simple_strtoul(buf, &end, 0);
215         int err = 0;
216         int cpu = dev->id;
217
218         if (end == buf)
219                 return -EINVAL;
220         if (val == 1) {
221                 cpumask_t old = current->cpus_allowed;
222
223                 get_online_cpus();
224                 if (cpu_online(cpu)) {
225                         set_cpus_allowed_ptr(current, &cpumask_of_cpu(cpu));
226                         mutex_lock(&microcode_mutex);
227                         if (uci->valid) {
228                                 err = microcode_ops->request_microcode_fw(cpu,
229                                                 &microcode_pdev->dev);
230                                 if (!err)
231                                         microcode_ops->apply_microcode(cpu);
232                         }
233                         mutex_unlock(&microcode_mutex);
234                         set_cpus_allowed_ptr(current, &old);
235                 }
236                 put_online_cpus();
237         }
238         if (err)
239                 return err;
240         return sz;
241 }
242
243 static ssize_t version_show(struct sys_device *dev,
244                         struct sysdev_attribute *attr, char *buf)
245 {
246         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + dev->id;
247
248         return sprintf(buf, "0x%x\n", uci->cpu_sig.rev);
249 }
250
251 static ssize_t pf_show(struct sys_device *dev,
252                         struct sysdev_attribute *attr, char *buf)
253 {
254         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + dev->id;
255
256         return sprintf(buf, "0x%x\n", uci->cpu_sig.pf);
257 }
258
259 static SYSDEV_ATTR(reload, 0200, NULL, reload_store);
260 static SYSDEV_ATTR(version, 0400, version_show, NULL);
261 static SYSDEV_ATTR(processor_flags, 0400, pf_show, NULL);
262
263 static struct attribute *mc_default_attrs[] = {
264         &attr_reload.attr,
265         &attr_version.attr,
266         &attr_processor_flags.attr,
267         NULL
268 };
269
270 static struct attribute_group mc_attr_group = {
271         .attrs = mc_default_attrs,
272         .name = "microcode",
273 };
274
275 static void microcode_fini_cpu(int cpu)
276 {
277         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
278
279         mutex_lock(&microcode_mutex);
280         microcode_ops->microcode_fini_cpu(cpu);
281         uci->valid = 0;
282         mutex_unlock(&microcode_mutex);
283 }
284
285 static void collect_cpu_info(int cpu)
286 {
287         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
288
289         memset(uci, 0, sizeof(*uci));
290         if (!microcode_ops->collect_cpu_info(cpu, &uci->cpu_sig))
291                 uci->valid = 1;
292 }
293
294 static int microcode_resume_cpu(int cpu)
295 {
296         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
297         struct cpu_signature nsig;
298
299         pr_debug("microcode: CPU%d resumed\n", cpu);
300
301         if (!uci->mc)
302                 return 1;
303
304         /*
305          * Let's verify that the 'cached' ucode does belong
306          * to this cpu (a bit of paranoia):
307          */
308         if (microcode_ops->collect_cpu_info(cpu, &nsig)) {
309                 microcode_fini_cpu(cpu);
310                 return -1;
311         }
312
313         if (memcmp(&nsig, &uci->cpu_sig, sizeof(nsig))) {
314                 microcode_fini_cpu(cpu);
315                 /* Should we look for a new ucode here? */
316                 return 1;
317         }
318
319         return 0;
320 }
321
322 void microcode_update_cpu(int cpu)
323 {
324         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
325         int err = 0;
326
327         /* We should bind the task to the CPU */
328         BUG_ON(raw_smp_processor_id() != cpu);
329
330         mutex_lock(&microcode_mutex);
331         /*
332          * Check if the system resume is in progress (uci->valid != NULL),
333          * otherwise just request a firmware:
334          */
335         if (uci->valid) {
336                 err = microcode_resume_cpu(cpu);
337         } else {        
338                 collect_cpu_info(cpu);
339                 if (uci->valid && system_state == SYSTEM_RUNNING)
340                         err = microcode_ops->request_microcode_fw(cpu,
341                                         &microcode_pdev->dev);
342         }
343
344         if (!err)
345                 microcode_ops->apply_microcode(cpu);
346
347         mutex_unlock(&microcode_mutex);
348 }
349
350 static void microcode_init_cpu(int cpu)
351 {
352         cpumask_t old = current->cpus_allowed;
353
354         set_cpus_allowed_ptr(current, &cpumask_of_cpu(cpu));
355         microcode_update_cpu(cpu);
356         set_cpus_allowed_ptr(current, &old);
357 }
358
359 static int mc_sysdev_add(struct sys_device *sys_dev)
360 {
361         int err, cpu = sys_dev->id;
362         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
363
364         if (!cpu_online(cpu))
365                 return 0;
366
367         pr_debug("microcode: CPU%d added\n", cpu);
368         memset(uci, 0, sizeof(*uci));
369
370         err = sysfs_create_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group);
371         if (err)
372                 return err;
373
374         microcode_init_cpu(cpu);
375         return 0;
376 }
377
378 static int mc_sysdev_remove(struct sys_device *sys_dev)
379 {
380         int cpu = sys_dev->id;
381
382         if (!cpu_online(cpu))
383                 return 0;
384
385         pr_debug("microcode: CPU%d removed\n", cpu);
386         microcode_fini_cpu(cpu);
387         sysfs_remove_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group);
388         return 0;
389 }
390
391 static int mc_sysdev_resume(struct sys_device *dev)
392 {
393         int cpu = dev->id;
394
395         if (!cpu_online(cpu))
396                 return 0;
397
398         /* only CPU 0 will apply ucode here */
399         microcode_update_cpu(0);
400         return 0;
401 }
402
403 static struct sysdev_driver mc_sysdev_driver = {
404         .add = mc_sysdev_add,
405         .remove = mc_sysdev_remove,
406         .resume = mc_sysdev_resume,
407 };
408
409 static __cpuinit int
410 mc_cpu_callback(struct notifier_block *nb, unsigned long action, void *hcpu)
411 {
412         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
413         struct sys_device *sys_dev;
414
415         sys_dev = get_cpu_sysdev(cpu);
416         switch (action) {
417         case CPU_ONLINE:
418         case CPU_ONLINE_FROZEN:
419                 microcode_init_cpu(cpu);
420         case CPU_DOWN_FAILED:
421         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
422                 pr_debug("microcode: CPU%d added\n", cpu);
423                 if (sysfs_create_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group))
424                         printk(KERN_ERR "microcode: Failed to create the sysfs "
425                                 "group for CPU%d\n", cpu);
426                 break;
427         case CPU_DOWN_PREPARE:
428         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
429                 /* Suspend is in progress, only remove the interface */
430                 sysfs_remove_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group);
431                 pr_debug("microcode: CPU%d removed\n", cpu);
432                 break;
433         case CPU_DEAD:
434         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
435                 /* The CPU refused to come up during a system resume */
436                 microcode_fini_cpu(cpu);
437                 break;
438         }
439         return NOTIFY_OK;
440 }
441
442 static struct notifier_block __refdata mc_cpu_notifier = {
443         .notifier_call = mc_cpu_callback,
444 };
445
446 static int __init microcode_init(void)
447 {
448         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
449         int error;
450
451         if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL)
452                 microcode_ops = init_intel_microcode();
453         else if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_AMD)
454                 microcode_ops = init_amd_microcode();
455
456         if (!microcode_ops) {
457                 printk(KERN_ERR "microcode: no support for this CPU vendor\n");
458                 return -ENODEV;
459         }
460
461         error = microcode_dev_init();
462         if (error)
463                 return error;
464         microcode_pdev = platform_device_register_simple("microcode", -1,
465                                                          NULL, 0);
466         if (IS_ERR(microcode_pdev)) {
467                 microcode_dev_exit();
468                 return PTR_ERR(microcode_pdev);
469         }
470
471         get_online_cpus();
472         error = sysdev_driver_register(&cpu_sysdev_class, &mc_sysdev_driver);
473         put_online_cpus();
474         if (error) {
475                 microcode_dev_exit();
476                 platform_device_unregister(microcode_pdev);
477                 return error;
478         }
479
480         register_hotcpu_notifier(&mc_cpu_notifier);
481
482         printk(KERN_INFO
483                "Microcode Update Driver: v" MICROCODE_VERSION
484                " <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>"
485                " <peter.oruba@amd.com>\n");
486
487         return 0;
488 }
489
490 static void __exit microcode_exit(void)
491 {
492         microcode_dev_exit();
493
494         unregister_hotcpu_notifier(&mc_cpu_notifier);
495
496         get_online_cpus();
497         sysdev_driver_unregister(&cpu_sysdev_class, &mc_sysdev_driver);
498         put_online_cpus();
499
500         platform_device_unregister(microcode_pdev);
501
502         microcode_ops = NULL;
503
504         printk(KERN_INFO
505                "Microcode Update Driver: v" MICROCODE_VERSION " removed.\n");
506 }
507
508 module_init(microcode_init);
509 module_exit(microcode_exit);