arch/riscv/kernel/cpu.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Regents of the University of California
   4  */
   5
   6 #include <linux/acpi.h>
   7 #include <linux/cpu.h>
   8 #include <linux/ctype.h>
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/seq_file.h>
  11 #include <linux/of.h>
  12 #include <asm/acpi.h>
  13 #include <asm/cpufeature.h>
  14 #include <asm/csr.h>
  15 #include <asm/hwcap.h>
  16 #include <asm/sbi.h>
  17 #include <asm/smp.h>
  18 #include <asm/pgtable.h>
  19
  20 /*
  21  * Returns the hart ID of the given device tree node, or -ENODEV if the node
  22  * isn't an enabled and valid RISC-V hart node.
  23  */
  24 int riscv_of_processor_hartid(struct device_node *node, unsigned long *hart)
  25 {
  26         int cpu;
  27
  28         *hart = (unsigned long)of_get_cpu_hwid(node, 0);
  29         if (*hart == ~0UL) {
  30                 pr_warn("Found CPU without hart ID\n");
  31                 return -ENODEV;
  32         }
  33
  34         cpu = riscv_hartid_to_cpuid(*hart);
  35         if (cpu < 0)
  36                 return cpu;
  37
  38         if (!cpu_possible(cpu))
  39                 return -ENODEV;
  40
  41         return 0;
  42 }
  43
  44 int riscv_early_of_processor_hartid(struct device_node *node, unsigned long *hart)
  45 {
  46         const char *isa;
  47
  48         if (!of_device_is_compatible(node, "riscv")) {
  49                 pr_warn("Found incompatible CPU\n");
  50                 return -ENODEV;
  51         }
  52
  53         *hart = (unsigned long)of_get_cpu_hwid(node, 0);
  54         if (*hart == ~0UL) {
  55                 pr_warn("Found CPU without hart ID\n");
  56                 return -ENODEV;
  57         }
  58
  59         if (!of_device_is_available(node)) {
  60                 pr_info("CPU with hartid=%lu is not available\n", *hart);
  61                 return -ENODEV;
  62         }
  63
  64         if (of_property_read_string(node, "riscv,isa", &isa)) {
  65                 pr_warn("CPU with hartid=%lu has no \"riscv,isa\" property\n", *hart);
  66                 return -ENODEV;
  67         }
  68
  69         if (IS_ENABLED(CONFIG_32BIT) && strncasecmp(isa, "rv32ima", 7))
  70                 return -ENODEV;
  71
  72         if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && strncasecmp(isa, "rv64ima", 7))
  73                 return -ENODEV;
  74
  75         return 0;
  76 }
  77
  78 /*
  79  * Find hart ID of the CPU DT node under which given DT node falls.
  80  *
  81  * To achieve this, we walk up the DT tree until we find an active
  82  * RISC-V core (HART) node and extract the cpuid from it.
  83  */
  84 int riscv_of_parent_hartid(struct device_node *node, unsigned long *hartid)
  85 {
  86         int rc;
  87
  88         for (; node; node = node->parent) {
  89                 if (of_device_is_compatible(node, "riscv")) {
  90                         rc = riscv_of_processor_hartid(node, hartid);
  91                         if (!rc)
  92                                 return 0;
  93                 }
  94         }
  95
  96         return -1;
  97 }
  98
  99 DEFINE_PER_CPU(struct riscv_cpuinfo, riscv_cpuinfo);
 100
 101 unsigned long riscv_cached_mvendorid(unsigned int cpu_id)
 102 {
 103         struct riscv_cpuinfo *ci = per_cpu_ptr(&riscv_cpuinfo, cpu_id);
 104
 105         return ci->mvendorid;
 106 }
 107 EXPORT_SYMBOL(riscv_cached_mvendorid);
 108
 109 unsigned long riscv_cached_marchid(unsigned int cpu_id)
 110 {
 111         struct riscv_cpuinfo *ci = per_cpu_ptr(&riscv_cpuinfo, cpu_id);
 112
 113         return ci->marchid;
 114 }
 115 EXPORT_SYMBOL(riscv_cached_marchid);
 116
 117 unsigned long riscv_cached_mimpid(unsigned int cpu_id)
 118 {
 119         struct riscv_cpuinfo *ci = per_cpu_ptr(&riscv_cpuinfo, cpu_id);
 120
 121         return ci->mimpid;
 122 }
 123 EXPORT_SYMBOL(riscv_cached_mimpid);
 124
 125 static int riscv_cpuinfo_starting(unsigned int cpu)
 126 {
 127         struct riscv_cpuinfo *ci = this_cpu_ptr(&riscv_cpuinfo);
 128
 129 #if IS_ENABLED(CONFIG_RISCV_SBI)
 130         ci->mvendorid = sbi_spec_is_0_1() ? 0 : sbi_get_mvendorid();
 131         ci->marchid = sbi_spec_is_0_1() ? 0 : sbi_get_marchid();
 132         ci->mimpid = sbi_spec_is_0_1() ? 0 : sbi_get_mimpid();
 133 #elif IS_ENABLED(CONFIG_RISCV_M_MODE)
 134         ci->mvendorid = csr_read(CSR_MVENDORID);
 135         ci->marchid = csr_read(CSR_MARCHID);
 136         ci->mimpid = csr_read(CSR_MIMPID);
 137 #else
 138         ci->mvendorid = 0;
 139         ci->marchid = 0;
 140         ci->mimpid = 0;
 141 #endif
 142
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static int __init riscv_cpuinfo_init(void)
 147 {
 148         int ret;
 149
 150         ret = cpuhp_setup_state(CPUHP_AP_ONLINE_DYN, "riscv/cpuinfo:starting",
 151                                 riscv_cpuinfo_starting, NULL);
 152         if (ret < 0) {
 153                 pr_err("cpuinfo: failed to register hotplug callbacks.\n");
 154                 return ret;
 155         }
 156
 157         return 0;
 158 }
 159 arch_initcall(riscv_cpuinfo_init);
 160
 161 #ifdef CONFIG_PROC_FS
 162
 163 #define __RISCV_ISA_EXT_DATA(UPROP, EXTID) \
 164         {                                                       \
 165                 .uprop = #UPROP,                                \
 166                 .isa_ext_id = EXTID,                            \
 167         }
 168
 169 /*
 170  * The canonical order of ISA extension names in the ISA string is defined in
 171  * chapter 27 of the unprivileged specification.
 172  *
 173  * Ordinarily, for in-kernel data structures, this order is unimportant but
 174  * isa_ext_arr defines the order of the ISA string in /proc/cpuinfo.
 175  *
 176  * The specification uses vague wording, such as should, when it comes to
 177  * ordering, so for our purposes the following rules apply:
 178  *
 179  * 1. All multi-letter extensions must be separated from other extensions by an
 180  *    underscore.
 181  *
 182  * 2. Additional standard extensions (starting with 'Z') must be sorted after
 183  *    single-letter extensions and before any higher-privileged extensions.
 184
 185  * 3. The first letter following the 'Z' conventionally indicates the most
 186  *    closely related alphabetical extension category, IMAFDQLCBKJTPVH.
 187  *    If multiple 'Z' extensions are named, they must be ordered first by
 188  *    category, then alphabetically within a category.
 189  *
 190  * 3. Standard supervisor-level extensions (starting with 'S') must be listed
 191  *    after standard unprivileged extensions.  If multiple supervisor-level
 192  *    extensions are listed, they must be ordered alphabetically.
 193  *
 194  * 4. Standard machine-level extensions (starting with 'Zxm') must be listed
 195  *    after any lower-privileged, standard extensions.  If multiple
 196  *    machine-level extensions are listed, they must be ordered
 197  *    alphabetically.
 198  *
 199  * 5. Non-standard extensions (starting with 'X') must be listed after all
 200  *    standard extensions. If multiple non-standard extensions are listed, they
 201  *    must be ordered alphabetically.
 202  *
 203  * An example string following the order is:
 204  *    rv64imadc_zifoo_zigoo_zafoo_sbar_scar_zxmbaz_xqux_xrux
 205  *
 206  * New entries to this struct should follow the ordering rules described above.
 207  */
 208 static struct riscv_isa_ext_data isa_ext_arr[] = {
 209         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zicbom, RISCV_ISA_EXT_ZICBOM),
 210         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zicboz, RISCV_ISA_EXT_ZICBOZ),
 211         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zicntr, RISCV_ISA_EXT_ZICNTR),
 212         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zicsr, RISCV_ISA_EXT_ZICSR),
 213         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zifencei, RISCV_ISA_EXT_ZIFENCEI),
 214         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zihintpause, RISCV_ISA_EXT_ZIHINTPAUSE),
 215         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zihpm, RISCV_ISA_EXT_ZIHPM),
 216         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zba, RISCV_ISA_EXT_ZBA),
 217         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zbb, RISCV_ISA_EXT_ZBB),
 218         __RISCV_ISA_EXT_DATA(zbs, RISCV_ISA_EXT_ZBS),
 219         __RISCV_ISA_EXT_DATA(smaia, RISCV_ISA_EXT_SMAIA),
 220         __RISCV_ISA_EXT_DATA(ssaia, RISCV_ISA_EXT_SSAIA),
 221         __RISCV_ISA_EXT_DATA(sscofpmf, RISCV_ISA_EXT_SSCOFPMF),
 222         __RISCV_ISA_EXT_DATA(sstc, RISCV_ISA_EXT_SSTC),
 223         __RISCV_ISA_EXT_DATA(svinval, RISCV_ISA_EXT_SVINVAL),
 224         __RISCV_ISA_EXT_DATA(svnapot, RISCV_ISA_EXT_SVNAPOT),
 225         __RISCV_ISA_EXT_DATA(svpbmt, RISCV_ISA_EXT_SVPBMT),
 226         __RISCV_ISA_EXT_DATA("", RISCV_ISA_EXT_MAX),
 227 };
 228
 229 static void print_isa_ext(struct seq_file *f)
 230 {
 231         struct riscv_isa_ext_data *edata;
 232         int i = 0, arr_sz;
 233
 234         arr_sz = ARRAY_SIZE(isa_ext_arr) - 1;
 235
 236         /* No extension support available */
 237         if (arr_sz <= 0)
 238                 return;
 239
 240         for (i = 0; i <= arr_sz; i++) {
 241                 edata = &isa_ext_arr[i];
 242                 if (!__riscv_isa_extension_available(NULL, edata->isa_ext_id))
 243                         continue;
 244                 seq_printf(f, "_%s", edata->uprop);
 245         }
 246 }
 247
 248 /*
 249  * These are the only valid base (single letter) ISA extensions as per the spec.
 250  * It also specifies the canonical order in which it appears in the spec.
 251  * Some of the extension may just be a place holder for now (B, K, P, J).
 252  * This should be updated once corresponding extensions are ratified.
 253  */
 254 static const char base_riscv_exts[13] = "imafdqcbkjpvh";
 255
 256 static void print_isa(struct seq_file *f, const char *isa)
 257 {
 258         int i;
 259
 260         seq_puts(f, "isa\t\t: ");
 261         /* Print the rv[64/32] part */
 262         seq_write(f, isa, 4);
 263         for (i = 0; i < sizeof(base_riscv_exts); i++) {
 264                 if (__riscv_isa_extension_available(NULL, base_riscv_exts[i] - 'a'))
 265                         /* Print only enabled the base ISA extensions */
 266                         seq_write(f, &base_riscv_exts[i], 1);
 267         }
 268         print_isa_ext(f);
 269         seq_puts(f, "\n");
 270 }
 271
 272 static void print_mmu(struct seq_file *f)
 273 {
 274         char sv_type[16];
 275
 276 #ifdef CONFIG_MMU
 277 #if defined(CONFIG_32BIT)
 278         strncpy(sv_type, "sv32", 5);
 279 #elif defined(CONFIG_64BIT)
 280         if (pgtable_l5_enabled)
 281                 strncpy(sv_type, "sv57", 5);
 282         else if (pgtable_l4_enabled)
 283                 strncpy(sv_type, "sv48", 5);
 284         else
 285                 strncpy(sv_type, "sv39", 5);
 286 #endif
 287 #else
 288         strncpy(sv_type, "none", 5);
 289 #endif /* CONFIG_MMU */
 290         seq_printf(f, "mmu\t\t: %s\n", sv_type);
 291 }
 292
 293 static void *c_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 294 {
 295         if (*pos == nr_cpu_ids)
 296                 return NULL;
 297
 298         *pos = cpumask_next(*pos - 1, cpu_online_mask);
 299         if ((*pos) < nr_cpu_ids)
 300                 return (void *)(uintptr_t)(1 + *pos);
 301         return NULL;
 302 }
 303
 304 static void *c_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 305 {
 306         (*pos)++;
 307         return c_start(m, pos);
 308 }
 309
 310 static void c_stop(struct seq_file *m, void *v)
 311 {
 312 }
 313
 314 static int c_show(struct seq_file *m, void *v)
 315 {
 316         unsigned long cpu_id = (unsigned long)v - 1;
 317         struct riscv_cpuinfo *ci = per_cpu_ptr(&riscv_cpuinfo, cpu_id);
 318         struct device_node *node;
 319         const char *compat, *isa;
 320
 321         seq_printf(m, "processor\t: %lu\n", cpu_id);
 322         seq_printf(m, "hart\t\t: %lu\n", cpuid_to_hartid_map(cpu_id));
 323
 324         if (acpi_disabled) {
 325                 node = of_get_cpu_node(cpu_id, NULL);
 326                 if (!of_property_read_string(node, "riscv,isa", &isa))
 327                         print_isa(m, isa);
 328
 329                 print_mmu(m);
 330                 if (!of_property_read_string(node, "compatible", &compat) &&
 331                     strcmp(compat, "riscv"))
 332                         seq_printf(m, "uarch\t\t: %s\n", compat);
 333
 334                 of_node_put(node);
 335         } else {
 336                 if (!acpi_get_riscv_isa(NULL, cpu_id, &isa))
 337                         print_isa(m, isa);
 338
 339                 print_mmu(m);
 340         }
 341
 342         seq_printf(m, "mvendorid\t: 0x%lx\n", ci->mvendorid);
 343         seq_printf(m, "marchid\t\t: 0x%lx\n", ci->marchid);
 344         seq_printf(m, "mimpid\t\t: 0x%lx\n", ci->mimpid);
 345         seq_puts(m, "\n");
 346
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 const struct seq_operations cpuinfo_op = {
 351         .start  = c_start,
 352         .next   = c_next,
 353         .stop   = c_stop,
 354         .show   = c_show
 355 };
 356
 357 #endif /* CONFIG_PROC_FS */