22c14e21c97c435a8d172d8f23159738bf0dbe2f
[linux-2.6.git] / arch / x86 / kernel / setup_64.c
1 /*
2  *  Copyright (C) 1995  Linus Torvalds
3  */
4
5 /*
6  * This file handles the architecture-dependent parts of initialization
7  */
8
9 #include <linux/errno.h>
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/stddef.h>
14 #include <linux/unistd.h>
15 #include <linux/ptrace.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/user.h>
18 #include <linux/screen_info.h>
19 #include <linux/ioport.h>
20 #include <linux/delay.h>
21 #include <linux/init.h>
22 #include <linux/initrd.h>
23 #include <linux/highmem.h>
24 #include <linux/bootmem.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <asm/processor.h>
27 #include <linux/console.h>
28 #include <linux/seq_file.h>
29 #include <linux/crash_dump.h>
30 #include <linux/root_dev.h>
31 #include <linux/pci.h>
32 #include <asm/pci-direct.h>
33 #include <linux/efi.h>
34 #include <linux/acpi.h>
35 #include <linux/kallsyms.h>
36 #include <linux/edd.h>
37 #include <linux/iscsi_ibft.h>
38 #include <linux/mmzone.h>
39 #include <linux/kexec.h>
40 #include <linux/cpufreq.h>
41 #include <linux/dmi.h>
42 #include <linux/dma-mapping.h>
43 #include <linux/ctype.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/uaccess.h>
46 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
47 #include <linux/kvm_para.h>
48
49 #include <asm/mtrr.h>
50 #include <asm/uaccess.h>
51 #include <asm/system.h>
52 #include <asm/vsyscall.h>
53 #include <asm/io.h>
54 #include <asm/smp.h>
55 #include <asm/msr.h>
56 #include <asm/desc.h>
57 #include <video/edid.h>
58 #include <asm/e820.h>
59 #include <asm/dma.h>
60 #include <asm/gart.h>
61 #include <asm/mpspec.h>
62 #include <asm/mmu_context.h>
63 #include <asm/proto.h>
64 #include <asm/setup.h>
65 #include <asm/numa.h>
66 #include <asm/sections.h>
67 #include <asm/dmi.h>
68 #include <asm/cacheflush.h>
69 #include <asm/mce.h>
70 #include <asm/ds.h>
71 #include <asm/topology.h>
72 #include <asm/trampoline.h>
73
74 #include <mach_apic.h>
75 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
76 #include <asm/paravirt.h>
77 #else
78 #define ARCH_SETUP
79 #endif
80
81 /*
82  * Machine setup..
83  */
84
85 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
86 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
87
88 __u32 cleared_cpu_caps[NCAPINTS] __cpuinitdata;
89
90 unsigned long mmu_cr4_features;
91
92 /* Boot loader ID as an integer, for the benefit of proc_dointvec */
93 int bootloader_type;
94
95 unsigned long saved_video_mode;
96
97 int force_mwait __cpuinitdata;
98
99 /*
100  * Early DMI memory
101  */
102 int dmi_alloc_index;
103 char dmi_alloc_data[DMI_MAX_DATA];
104
105 /*
106  * Setup options
107  */
108 struct screen_info screen_info;
109 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
110 struct sys_desc_table_struct {
111         unsigned short length;
112         unsigned char table[0];
113 };
114
115 struct edid_info edid_info;
116 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
117
118 extern int root_mountflags;
119
120 char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
121
122 static struct resource standard_io_resources[] = {
123         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
124                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
125         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
126                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
127         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
128                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
129         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
130                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
131         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x6f,
132                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
133         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
134                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
135         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
136                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
137         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
138                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
139         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
140                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
141 };
142
143 #define IORESOURCE_RAM (IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM)
144
145 static struct resource data_resource = {
146         .name = "Kernel data",
147         .start = 0,
148         .end = 0,
149         .flags = IORESOURCE_RAM,
150 };
151 static struct resource code_resource = {
152         .name = "Kernel code",
153         .start = 0,
154         .end = 0,
155         .flags = IORESOURCE_RAM,
156 };
157 static struct resource bss_resource = {
158         .name = "Kernel bss",
159         .start = 0,
160         .end = 0,
161         .flags = IORESOURCE_RAM,
162 };
163
164 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c);
165
166 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
167 /* elfcorehdr= specifies the location of elf core header
168  * stored by the crashed kernel. This option will be passed
169  * by kexec loader to the capture kernel.
170  */
171 static int __init setup_elfcorehdr(char *arg)
172 {
173         char *end;
174         if (!arg)
175                 return -EINVAL;
176         elfcorehdr_addr = memparse(arg, &end);
177         return end > arg ? 0 : -EINVAL;
178 }
179 early_param("elfcorehdr", setup_elfcorehdr);
180 #endif
181
182 #ifndef CONFIG_NUMA
183 static void __init
184 contig_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
185 {
186         unsigned long bootmap_size, bootmap;
187
188         bootmap_size = bootmem_bootmap_pages(end_pfn)<<PAGE_SHIFT;
189         bootmap = find_e820_area(0, end_pfn<<PAGE_SHIFT, bootmap_size,
190                                  PAGE_SIZE);
191         if (bootmap == -1L)
192                 panic("Cannot find bootmem map of size %ld\n", bootmap_size);
193         bootmap_size = init_bootmem(bootmap >> PAGE_SHIFT, end_pfn);
194         e820_register_active_regions(0, start_pfn, end_pfn);
195         free_bootmem_with_active_regions(0, end_pfn);
196         early_res_to_bootmem(0, end_pfn<<PAGE_SHIFT);
197         reserve_bootmem(bootmap, bootmap_size, BOOTMEM_DEFAULT);
198 }
199 #endif
200
201 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
202 struct edd edd;
203 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
204 EXPORT_SYMBOL(edd);
205 #endif
206 /**
207  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
208  *              from boot_params into a safe place.
209  *
210  */
211 static inline void copy_edd(void)
212 {
213      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
214             sizeof(edd.mbr_signature));
215      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
216      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
217      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
218 }
219 #else
220 static inline void copy_edd(void)
221 {
222 }
223 #endif
224
225 #ifdef CONFIG_KEXEC
226 static void __init reserve_crashkernel(void)
227 {
228         unsigned long long total_mem;
229         unsigned long long crash_size, crash_base;
230         int ret;
231
232         total_mem = ((unsigned long long)max_low_pfn - min_low_pfn) << PAGE_SHIFT;
233
234         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
235                         &crash_size, &crash_base);
236         if (ret == 0 && crash_size) {
237                 if (crash_base <= 0) {
238                         printk(KERN_INFO "crashkernel reservation failed - "
239                                         "you have to specify a base address\n");
240                         return;
241                 }
242
243                 if (reserve_bootmem(crash_base, crash_size,
244                                         BOOTMEM_EXCLUSIVE) < 0) {
245                         printk(KERN_INFO "crashkernel reservation failed - "
246                                         "memory is in use\n");
247                         return;
248                 }
249
250                 printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
251                                 "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
252                                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
253                                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
254                                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
255                 crashk_res.start = crash_base;
256                 crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
257                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
258         }
259 }
260 #else
261 static inline void __init reserve_crashkernel(void)
262 {}
263 #endif
264
265 /* Overridden in paravirt.c if CONFIG_PARAVIRT */
266 void __attribute__((weak)) __init memory_setup(void)
267 {
268        machine_specific_memory_setup();
269 }
270
271 static void __init parse_setup_data(void)
272 {
273         struct setup_data *data;
274         unsigned long pa_data;
275
276         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
277                 return;
278         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
279         while (pa_data) {
280                 data = early_ioremap(pa_data, PAGE_SIZE);
281                 switch (data->type) {
282                 default:
283                         break;
284                 }
285 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
286                 free_early(pa_data, pa_data+sizeof(*data)+data->len);
287 #endif
288                 pa_data = data->next;
289                 early_iounmap(data, PAGE_SIZE);
290         }
291 }
292
293 #ifdef CONFIG_PCI_MMCONFIG
294 extern void __cpuinit fam10h_check_enable_mmcfg(void);
295 extern void __init check_enable_amd_mmconf_dmi(void);
296 #else
297 void __cpuinit fam10h_check_enable_mmcfg(void)
298 {
299 }
300 void __init check_enable_amd_mmconf_dmi(void)
301 {
302 }
303 #endif
304
305 /*
306  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
307  *
308  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
309  */
310 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
311 {
312         unsigned i;
313
314         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
315
316         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
317         screen_info = boot_params.screen_info;
318         edid_info = boot_params.edid_info;
319         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
320         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
321
322 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
323         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
324         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
325         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
326 #endif
327 #ifdef CONFIG_EFI
328         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
329                      "EL64", 4))
330                 efi_enabled = 1;
331 #endif
332
333         ARCH_SETUP
334
335         memory_setup();
336         copy_edd();
337
338         if (!boot_params.hdr.root_flags)
339                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
340         init_mm.start_code = (unsigned long) &_text;
341         init_mm.end_code = (unsigned long) &_etext;
342         init_mm.end_data = (unsigned long) &_edata;
343         init_mm.brk = (unsigned long) &_end;
344
345         code_resource.start = virt_to_phys(&_text);
346         code_resource.end = virt_to_phys(&_etext)-1;
347         data_resource.start = virt_to_phys(&_etext);
348         data_resource.end = virt_to_phys(&_edata)-1;
349         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
350         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
351
352         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
353
354         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
355         *cmdline_p = command_line;
356
357         parse_setup_data();
358
359         parse_early_param();
360
361 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
362         if (init_ohci1394_dma_early)
363                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
364 #endif
365
366         finish_e820_parsing();
367
368         /* after parse_early_param, so could debug it */
369         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
370         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
371         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
372
373         early_gart_iommu_check();
374
375         e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
376         /*
377          * partially used pages are not usable - thus
378          * we are rounding upwards:
379          */
380         end_pfn = e820_end_of_ram();
381         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
382         mtrr_bp_init();
383         if (mtrr_trim_uncached_memory(end_pfn)) {
384                 e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
385                 end_pfn = e820_end_of_ram();
386         }
387
388         num_physpages = end_pfn;
389
390         check_efer();
391
392         max_pfn_mapped = init_memory_mapping(0, (max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT));
393         if (efi_enabled)
394                 efi_init();
395
396         vsmp_init();
397
398         dmi_scan_machine();
399
400         io_delay_init();
401
402 #ifdef CONFIG_KVM_CLOCK
403         kvmclock_init();
404 #endif
405
406 #ifdef CONFIG_SMP
407         /* setup to use the early static init tables during kernel startup */
408         x86_cpu_to_apicid_early_ptr = (void *)x86_cpu_to_apicid_init;
409         x86_bios_cpu_apicid_early_ptr = (void *)x86_bios_cpu_apicid_init;
410 #ifdef CONFIG_NUMA
411         x86_cpu_to_node_map_early_ptr = (void *)x86_cpu_to_node_map_init;
412 #endif
413 #endif
414
415 #ifdef CONFIG_ACPI
416         /*
417          * Initialize the ACPI boot-time table parser (gets the RSDP and SDT).
418          * Call this early for SRAT node setup.
419          */
420         acpi_boot_table_init();
421 #endif
422
423         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
424         max_low_pfn = end_pfn;
425         max_pfn = end_pfn;
426         high_memory = (void *)__va(end_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
427
428         /* Remove active ranges so rediscovery with NUMA-awareness happens */
429         remove_all_active_ranges();
430
431 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
432         /*
433          * Parse SRAT to discover nodes.
434          */
435         acpi_numa_init();
436 #endif
437
438 #ifdef CONFIG_NUMA
439         numa_initmem_init(0, end_pfn);
440 #else
441         contig_initmem_init(0, end_pfn);
442 #endif
443
444         dma32_reserve_bootmem();
445
446 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
447         /*
448          * Reserve low memory region for sleep support.
449          */
450        acpi_reserve_bootmem();
451 #endif
452
453         if (efi_enabled)
454                 efi_reserve_bootmem();
455
456        /*
457         * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
458         */
459         find_smp_config();
460 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
461         if (boot_params.hdr.type_of_loader && boot_params.hdr.ramdisk_image) {
462                 unsigned long ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
463                 unsigned long ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
464                 unsigned long ramdisk_end   = ramdisk_image + ramdisk_size;
465                 unsigned long end_of_mem    = end_pfn << PAGE_SHIFT;
466
467                 if (ramdisk_end <= end_of_mem) {
468                         /*
469                          * don't need to reserve again, already reserved early
470                          * in x86_64_start_kernel, and early_res_to_bootmem
471                          * convert that to reserved in bootmem
472                          */
473                         initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
474                         initrd_end = initrd_start+ramdisk_size;
475                 } else {
476                         free_bootmem(ramdisk_image, ramdisk_size);
477                         printk(KERN_ERR "initrd extends beyond end of memory "
478                                "(0x%08lx > 0x%08lx)\ndisabling initrd\n",
479                                ramdisk_end, end_of_mem);
480                         initrd_start = 0;
481                 }
482         }
483 #endif
484         reserve_crashkernel();
485
486         reserve_ibft_region();
487
488         paging_init();
489         map_vsyscall();
490
491         early_quirks();
492
493 #ifdef CONFIG_ACPI
494         /*
495          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
496          */
497         acpi_boot_init();
498 #endif
499
500         init_cpu_to_node();
501
502         /*
503          * get boot-time SMP configuration:
504          */
505         if (smp_found_config)
506                 get_smp_config();
507         init_apic_mappings();
508         ioapic_init_mappings();
509
510         kvm_guest_init();
511
512         /*
513          * We trust e820 completely. No explicit ROM probing in memory.
514          */
515         e820_reserve_resources();
516         e820_mark_nosave_regions();
517
518         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
519         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
520                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
521
522         e820_setup_gap();
523
524 #ifdef CONFIG_VT
525 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
526         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
527                 conswitchp = &vga_con;
528 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
529         conswitchp = &dummy_con;
530 #endif
531 #endif
532
533         /* do this before identify_cpu for boot cpu */
534         check_enable_amd_mmconf_dmi();
535 }
536
537 static int __cpuinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
538 {
539         unsigned int *v;
540
541         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
542                 return 0;
543
544         v = (unsigned int *) c->x86_model_id;
545         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
546         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
547         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
548         c->x86_model_id[48] = 0;
549         return 1;
550 }
551
552
553 static void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
554 {
555         unsigned int n, dummy, eax, ebx, ecx, edx;
556
557         n = c->extended_cpuid_level;
558
559         if (n >= 0x80000005) {
560                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
561                 printk(KERN_INFO "CPU: L1 I Cache: %dK (%d bytes/line), "
562                        "D cache %dK (%d bytes/line)\n",
563                        edx>>24, edx&0xFF, ecx>>24, ecx&0xFF);
564                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
565                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
566                 c->x86_tlbsize = 0;
567         }
568
569         if (n >= 0x80000006) {
570                 cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
571                 ecx = cpuid_ecx(0x80000006);
572                 c->x86_cache_size = ecx >> 16;
573                 c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
574
575                 printk(KERN_INFO "CPU: L2 Cache: %dK (%d bytes/line)\n",
576                 c->x86_cache_size, ecx & 0xFF);
577         }
578         if (n >= 0x80000008) {
579                 cpuid(0x80000008, &eax, &dummy, &dummy, &dummy);
580                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
581                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
582         }
583 }
584
585 #ifdef CONFIG_NUMA
586 static int __cpuinit nearby_node(int apicid)
587 {
588         int i, node;
589
590         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
591                 node = apicid_to_node[i];
592                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
593                         return node;
594         }
595         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
596                 node = apicid_to_node[i];
597                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
598                         return node;
599         }
600         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
601 }
602 #endif
603
604 /*
605  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distingush the cores.
606  * Assumes number of cores is a power of two.
607  */
608 static void __cpuinit amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
609 {
610 #ifdef CONFIG_SMP
611         unsigned bits;
612 #ifdef CONFIG_NUMA
613         int cpu = smp_processor_id();
614         int node = 0;
615         unsigned apicid = hard_smp_processor_id();
616 #endif
617         bits = c->x86_coreid_bits;
618
619         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
620         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
621         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
622         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
623
624 #ifdef CONFIG_NUMA
625         node = c->phys_proc_id;
626         if (apicid_to_node[apicid] != NUMA_NO_NODE)
627                 node = apicid_to_node[apicid];
628         if (!node_online(node)) {
629                 /* Two possibilities here:
630                    - The CPU is missing memory and no node was created.
631                    In that case try picking one from a nearby CPU
632                    - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
633                    which the K8 northbridge parsing fills in.
634                    Assume they are all increased by a constant offset,
635                    but in the same order as the HT nodeids.
636                    If that doesn't result in a usable node fall back to the
637                    path for the previous case.  */
638
639                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
640
641                 if (ht_nodeid >= 0 &&
642                     apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
643                         node = apicid_to_node[ht_nodeid];
644                 /* Pick a nearby node */
645                 if (!node_online(node))
646                         node = nearby_node(apicid);
647         }
648         numa_set_node(cpu, node);
649
650         printk(KERN_INFO "CPU %d/%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
651 #endif
652 #endif
653 }
654
655 static void __cpuinit early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
656 {
657 #ifdef CONFIG_SMP
658         unsigned bits, ecx;
659
660         /* Multi core CPU? */
661         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
662                 return;
663
664         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
665
666         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
667
668         /* CPU telling us the core id bits shift? */
669         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
670
671         /* Otherwise recompute */
672         if (bits == 0) {
673                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
674                         bits++;
675         }
676
677         c->x86_coreid_bits = bits;
678
679 #endif
680 }
681
682 #define ENABLE_C1E_MASK         0x18000000
683 #define CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE       1
684 #define CPUID_XFAM              0x0ff00000
685 #define CPUID_XFAM_K8           0x00000000
686 #define CPUID_XFAM_10H          0x00100000
687 #define CPUID_XFAM_11H          0x00200000
688 #define CPUID_XMOD              0x000f0000
689 #define CPUID_XMOD_REV_F        0x00040000
690
691 /* AMD systems with C1E don't have a working lAPIC timer. Check for that. */
692 static __cpuinit int amd_apic_timer_broken(void)
693 {
694         u32 lo, hi, eax = cpuid_eax(CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE);
695
696         switch (eax & CPUID_XFAM) {
697         case CPUID_XFAM_K8:
698                 if ((eax & CPUID_XMOD) < CPUID_XMOD_REV_F)
699                         break;
700         case CPUID_XFAM_10H:
701         case CPUID_XFAM_11H:
702                 rdmsr(MSR_K8_ENABLE_C1E, lo, hi);
703                 if (lo & ENABLE_C1E_MASK)
704                         return 1;
705                 break;
706         default:
707                 /* err on the side of caution */
708                 return 1;
709         }
710         return 0;
711 }
712
713 static void __cpuinit early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
714 {
715         early_init_amd_mc(c);
716
717         /* c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is constant TSC */
718         if (c->x86_power & (1<<8))
719                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
720 }
721
722 static void __cpuinit init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
723 {
724         unsigned level;
725
726 #ifdef CONFIG_SMP
727         unsigned long value;
728
729         /*
730          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
731          * bit 6 of msr C001_0015
732          *
733          * Errata 63 for SH-B3 steppings
734          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
735          */
736         if (c->x86 == 15) {
737                 rdmsrl(MSR_K8_HWCR, value);
738                 value |= 1 << 6;
739                 wrmsrl(MSR_K8_HWCR, value);
740         }
741 #endif
742
743         /* Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
744            3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway */
745         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
746
747         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
748         level = cpuid_eax(1);
749         if (c->x86 == 15 && ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) ||
750                              level >= 0x0f58))
751                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
752         if (c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
753                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
754
755         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
756         if (c->x86 >= 6)
757                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FXSAVE_LEAK);
758
759         level = get_model_name(c);
760         if (!level) {
761                 switch (c->x86) {
762                 case 15:
763                         /* Should distinguish Models here, but this is only
764                            a fallback anyways. */
765                         strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
766                         break;
767                 }
768         }
769         display_cacheinfo(c);
770
771         /* Multi core CPU? */
772         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008)
773                 amd_detect_cmp(c);
774
775         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000006 &&
776                 (cpuid_edx(0x80000006) & 0xf000))
777                 num_cache_leaves = 4;
778         else
779                 num_cache_leaves = 3;
780
781         if (c->x86 == 0xf || c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
782                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
783
784         /* MFENCE stops RDTSC speculation */
785         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
786
787         if (c->x86 == 0x10)
788                 fam10h_check_enable_mmcfg();
789
790         if (amd_apic_timer_broken())
791                 disable_apic_timer = 1;
792
793         if (c == &boot_cpu_data && c->x86 >= 0xf && c->x86 <= 0x11) {
794                 unsigned long long tseg;
795
796                 /*
797                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
798                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
799                  * benefit in doing so.
800                  */
801                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg) &&
802                 (tseg >> PMD_SHIFT) < (max_pfn_mapped >> (PMD_SHIFT-PAGE_SHIFT)))
803                         set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
804         }
805 }
806
807 void __cpuinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
808 {
809 #ifdef CONFIG_SMP
810         u32 eax, ebx, ecx, edx;
811         int index_msb, core_bits;
812
813         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
814
815
816         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
817                 return;
818         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
819                 goto out;
820
821         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
822
823         if (smp_num_siblings == 1) {
824                 printk(KERN_INFO  "CPU: Hyper-Threading is disabled\n");
825         } else if (smp_num_siblings > 1) {
826
827                 if (smp_num_siblings > NR_CPUS) {
828                         printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of "
829                                "siblings %d", smp_num_siblings);
830                         smp_num_siblings = 1;
831                         return;
832                 }
833
834                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
835                 c->phys_proc_id = phys_pkg_id(index_msb);
836
837                 smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
838
839                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
840
841                 core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
842
843                 c->cpu_core_id = phys_pkg_id(index_msb) &
844                                                ((1 << core_bits) - 1);
845         }
846 out:
847         if ((c->x86_max_cores * smp_num_siblings) > 1) {
848                 printk(KERN_INFO  "CPU: Physical Processor ID: %d\n",
849                        c->phys_proc_id);
850                 printk(KERN_INFO  "CPU: Processor Core ID: %d\n",
851                        c->cpu_core_id);
852         }
853
854 #endif
855 }
856
857 /*
858  * find out the number of processor cores on the die
859  */
860 static int __cpuinit intel_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
861 {
862         unsigned int eax, t;
863
864         if (c->cpuid_level < 4)
865                 return 1;
866
867         cpuid_count(4, 0, &eax, &t, &t, &t);
868
869         if (eax & 0x1f)
870                 return ((eax >> 26) + 1);
871         else
872                 return 1;
873 }
874
875 static void __cpuinit srat_detect_node(void)
876 {
877 #ifdef CONFIG_NUMA
878         unsigned node;
879         int cpu = smp_processor_id();
880         int apicid = hard_smp_processor_id();
881
882         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
883            for now. */
884         node = apicid_to_node[apicid];
885         if (node == NUMA_NO_NODE || !node_online(node))
886                 node = first_node(node_online_map);
887         numa_set_node(cpu, node);
888
889         printk(KERN_INFO "CPU %d/%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
890 #endif
891 }
892
893 static void __cpuinit early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
894 {
895         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
896             (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
897                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
898 }
899
900 static void __cpuinit init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
901 {
902         /* Cache sizes */
903         unsigned n;
904
905         init_intel_cacheinfo(c);
906         if (c->cpuid_level > 9) {
907                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
908                 /* Check for version and the number of counters */
909                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
910                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
911         }
912
913         if (cpu_has_ds) {
914                 unsigned int l1, l2;
915                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
916                 if (!(l1 & (1<<11)))
917                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
918                 if (!(l1 & (1<<12)))
919                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
920         }
921
922
923         if (cpu_has_bts)
924                 ds_init_intel(c);
925
926         n = c->extended_cpuid_level;
927         if (n >= 0x80000008) {
928                 unsigned eax = cpuid_eax(0x80000008);
929                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
930                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
931                 /* CPUID workaround for Intel 0F34 CPU */
932                 if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
933                     c->x86 == 0xF && c->x86_model == 0x3 &&
934                     c->x86_mask == 0x4)
935                         c->x86_phys_bits = 36;
936         }
937
938         if (c->x86 == 15)
939                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
940         if (c->x86 == 6)
941                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
942         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
943         c->x86_max_cores = intel_num_cpu_cores(c);
944
945         srat_detect_node();
946 }
947
948 static void __cpuinit early_init_centaur(struct cpuinfo_x86 *c)
949 {
950         if (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0xf)
951                 set_bit(X86_FEATURE_CONSTANT_TSC, &c->x86_capability);
952 }
953
954 static void __cpuinit init_centaur(struct cpuinfo_x86 *c)
955 {
956         /* Cache sizes */
957         unsigned n;
958
959         n = c->extended_cpuid_level;
960         if (n >= 0x80000008) {
961                 unsigned eax = cpuid_eax(0x80000008);
962                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
963                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
964         }
965
966         if (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0xf) {
967                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
968                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
969                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
970         }
971         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
972 }
973
974 static void __cpuinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
975 {
976         char *v = c->x86_vendor_id;
977
978         if (!strcmp(v, "AuthenticAMD"))
979                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_AMD;
980         else if (!strcmp(v, "GenuineIntel"))
981                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_INTEL;
982         else if (!strcmp(v, "CentaurHauls"))
983                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_CENTAUR;
984         else
985                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
986 }
987
988 /* Do some early cpuid on the boot CPU to get some parameter that are
989    needed before check_bugs. Everything advanced is in identify_cpu
990    below. */
991 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
992 {
993         u32 tfms, xlvl;
994
995         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
996         c->x86_cache_size = -1;
997         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
998         c->x86_model = c->x86_mask = 0; /* So far unknown... */
999         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
1000         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
1001         c->x86_clflush_size = 64;
1002         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1003         c->x86_max_cores = 1;
1004         c->x86_coreid_bits = 0;
1005         c->extended_cpuid_level = 0;
1006         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
1007
1008         /* Get vendor name */
1009         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
1010               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
1011               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
1012               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
1013
1014         get_cpu_vendor(c);
1015
1016         /* Initialize the standard set of capabilities */
1017         /* Note that the vendor-specific code below might override */
1018
1019         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
1020         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
1021                 __u32 misc;
1022                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &c->x86_capability[4],
1023                       &c->x86_capability[0]);
1024                 c->x86 = (tfms >> 8) & 0xf;
1025                 c->x86_model = (tfms >> 4) & 0xf;
1026                 c->x86_mask = tfms & 0xf;
1027                 if (c->x86 == 0xf)
1028                         c->x86 += (tfms >> 20) & 0xff;
1029                 if (c->x86 >= 0x6)
1030                         c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xF) << 4;
1031                 if (test_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CLFLSH))
1032                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
1033         } else {
1034                 /* Have CPUID level 0 only - unheard of */
1035                 c->x86 = 4;
1036         }
1037
1038         c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xff;
1039 #ifdef CONFIG_SMP
1040         c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
1041 #endif
1042         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
1043         xlvl = cpuid_eax(0x80000000);
1044         c->extended_cpuid_level = xlvl;
1045         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80000000) {
1046                 if (xlvl >= 0x80000001) {
1047                         c->x86_capability[1] = cpuid_edx(0x80000001);
1048                         c->x86_capability[6] = cpuid_ecx(0x80000001);
1049                 }
1050                 if (xlvl >= 0x80000004)
1051                         get_model_name(c); /* Default name */
1052         }
1053
1054         /* Transmeta-defined flags: level 0x80860001 */
1055         xlvl = cpuid_eax(0x80860000);
1056         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80860000) {
1057                 /* Don't set x86_cpuid_level here for now to not confuse. */
1058                 if (xlvl >= 0x80860001)
1059                         c->x86_capability[2] = cpuid_edx(0x80860001);
1060         }
1061
1062         c->extended_cpuid_level = cpuid_eax(0x80000000);
1063         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007)
1064                 c->x86_power = cpuid_edx(0x80000007);
1065
1066
1067         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
1068
1069         switch (c->x86_vendor) {
1070         case X86_VENDOR_AMD:
1071                 early_init_amd(c);
1072                 if (c->x86 >= 0xf && c->x86 <= 0x11)
1073                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
1074                 break;
1075         case X86_VENDOR_INTEL:
1076                 early_init_intel(c);
1077                 if (c->x86 == 0xF || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 15))
1078                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
1079                 break;
1080         case X86_VENDOR_CENTAUR:
1081                 early_init_centaur(c);
1082                 break;
1083         }
1084
1085 }
1086
1087 /*
1088  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
1089  */
1090 void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1091 {
1092         int i;
1093
1094         early_identify_cpu(c);
1095
1096         init_scattered_cpuid_features(c);
1097
1098         c->apicid = phys_pkg_id(0);
1099
1100         /*
1101          * Vendor-specific initialization.  In this section we
1102          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
1103          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
1104          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
1105          * we handle them here.
1106          *
1107          * At the end of this section, c->x86_capability better
1108          * indicate the features this CPU genuinely supports!
1109          */
1110         switch (c->x86_vendor) {
1111         case X86_VENDOR_AMD:
1112                 init_amd(c);
1113                 break;
1114
1115         case X86_VENDOR_INTEL:
1116                 init_intel(c);
1117                 break;
1118
1119         case X86_VENDOR_CENTAUR:
1120                 init_centaur(c);
1121                 break;
1122
1123         case X86_VENDOR_UNKNOWN:
1124         default:
1125                 display_cacheinfo(c);
1126                 break;
1127         }
1128
1129         detect_ht(c);
1130
1131         /*
1132          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1133          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1134          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1135          * executed, c == &boot_cpu_data.
1136          */
1137         if (c != &boot_cpu_data) {
1138                 /* AND the already accumulated flags with these */
1139                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1140                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1141         }
1142
1143         /* Clear all flags overriden by options */
1144         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1145                 c->x86_capability[i] &= ~cleared_cpu_caps[i];
1146
1147 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1148         mcheck_init(c);
1149 #endif
1150         select_idle_routine(c);
1151
1152 #ifdef CONFIG_NUMA
1153         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1154 #endif
1155
1156 }
1157
1158 void __cpuinit identify_boot_cpu(void)
1159 {
1160         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1161 }
1162
1163 void __cpuinit identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1164 {
1165         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1166         identify_cpu(c);
1167         mtrr_ap_init();
1168 }
1169
1170 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1171 {
1172         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLSH);
1173         return 1;
1174 }
1175 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1176
1177 void __cpuinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1178 {
1179         if (c->x86_model_id[0])
1180                 printk(KERN_CONT "%s", c->x86_model_id);
1181
1182         if (c->x86_mask || c->cpuid_level >= 0)
1183                 printk(KERN_CONT " stepping %02x\n", c->x86_mask);
1184         else
1185                 printk(KERN_CONT "\n");
1186 }
1187
1188 static __init int setup_disablecpuid(char *arg)
1189 {
1190         int bit;
1191         if (get_option(&arg, &bit) && bit < NCAPINTS*32)
1192                 setup_clear_cpu_cap(bit);
1193         else
1194                 return 0;
1195         return 1;
1196 }
1197 __setup("clearcpuid=", setup_disablecpuid);