Merge branch 'x86-cleanups-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / arch / x86 / kernel / cpu / common.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /* cpu_feature_enabled() cannot be used this early */
3 #define USE_EARLY_PGTABLE_L5
4
5 #include <linux/memblock.h>
6 #include <linux/linkage.h>
7 #include <linux/bitops.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/export.h>
10 #include <linux/percpu.h>
11 #include <linux/string.h>
12 #include <linux/ctype.h>
13 #include <linux/delay.h>
14 #include <linux/sched/mm.h>
15 #include <linux/sched/clock.h>
16 #include <linux/sched/task.h>
17 #include <linux/sched/smt.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/kprobes.h>
20 #include <linux/kgdb.h>
21 #include <linux/smp.h>
22 #include <linux/io.h>
23 #include <linux/syscore_ops.h>
24
25 #include <asm/stackprotector.h>
26 #include <asm/perf_event.h>
27 #include <asm/mmu_context.h>
28 #include <asm/doublefault.h>
29 #include <asm/archrandom.h>
30 #include <asm/hypervisor.h>
31 #include <asm/processor.h>
32 #include <asm/tlbflush.h>
33 #include <asm/debugreg.h>
34 #include <asm/sections.h>
35 #include <asm/vsyscall.h>
36 #include <linux/topology.h>
37 #include <linux/cpumask.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <asm/proto.h>
41 #include <asm/setup.h>
42 #include <asm/apic.h>
43 #include <asm/desc.h>
44 #include <asm/fpu/internal.h>
45 #include <asm/mtrr.h>
46 #include <asm/hwcap2.h>
47 #include <linux/numa.h>
48 #include <asm/asm.h>
49 #include <asm/bugs.h>
50 #include <asm/cpu.h>
51 #include <asm/mce.h>
52 #include <asm/msr.h>
53 #include <asm/memtype.h>
54 #include <asm/microcode.h>
55 #include <asm/microcode_intel.h>
56 #include <asm/intel-family.h>
57 #include <asm/cpu_device_id.h>
58 #include <asm/uv/uv.h>
59
60 #include "cpu.h"
61
62 u32 elf_hwcap2 __read_mostly;
63
64 /* all of these masks are initialized in setup_cpu_local_masks() */
65 cpumask_var_t cpu_initialized_mask;
66 cpumask_var_t cpu_callout_mask;
67 cpumask_var_t cpu_callin_mask;
68
69 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
70 cpumask_var_t cpu_sibling_setup_mask;
71
72 /* Number of siblings per CPU package */
73 int smp_num_siblings = 1;
74 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
75
76 /* Last level cache ID of each logical CPU */
77 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
78
79 /* correctly size the local cpu masks */
80 void __init setup_cpu_local_masks(void)
81 {
82         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
83         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
84         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
85         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
86 }
87
88 static void default_init(struct cpuinfo_x86 *c)
89 {
90 #ifdef CONFIG_X86_64
91         cpu_detect_cache_sizes(c);
92 #else
93         /* Not much we can do here... */
94         /* Check if at least it has cpuid */
95         if (c->cpuid_level == -1) {
96                 /* No cpuid. It must be an ancient CPU */
97                 if (c->x86 == 4)
98                         strcpy(c->x86_model_id, "486");
99                 else if (c->x86 == 3)
100                         strcpy(c->x86_model_id, "386");
101         }
102 #endif
103 }
104
105 static const struct cpu_dev default_cpu = {
106         .c_init         = default_init,
107         .c_vendor       = "Unknown",
108         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_UNKNOWN,
109 };
110
111 static const struct cpu_dev *this_cpu = &default_cpu;
112
113 DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct gdt_page, gdt_page) = { .gdt = {
114 #ifdef CONFIG_X86_64
115         /*
116          * We need valid kernel segments for data and code in long mode too
117          * IRET will check the segment types  kkeil 2000/10/28
118          * Also sysret mandates a special GDT layout
119          *
120          * TLS descriptors are currently at a different place compared to i386.
121          * Hopefully nobody expects them at a fixed place (Wine?)
122          */
123         [GDT_ENTRY_KERNEL32_CS]         = GDT_ENTRY_INIT(0xc09b, 0, 0xfffff),
124         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xa09b, 0, 0xfffff),
125         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc093, 0, 0xfffff),
126         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER32_CS]   = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fb, 0, 0xfffff),
127         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f3, 0, 0xfffff),
128         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xa0fb, 0, 0xfffff),
129 #else
130         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc09a, 0, 0xfffff),
131         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
132         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fa, 0, 0xfffff),
133         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f2, 0, 0xfffff),
134         /*
135          * Segments used for calling PnP BIOS have byte granularity.
136          * They code segments and data segments have fixed 64k limits,
137          * the transfer segment sizes are set at run time.
138          */
139         /* 32-bit code */
140         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS32]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
141         /* 16-bit code */
142         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS16]        = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
143         /* 16-bit data */
144         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_DS]          = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0xffff),
145         /* 16-bit data */
146         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS1]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
147         /* 16-bit data */
148         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS2]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
149         /*
150          * The APM segments have byte granularity and their bases
151          * are set at run time.  All have 64k limits.
152          */
153         /* 32-bit code */
154         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
155         /* 16-bit code */
156         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+1]      = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
157         /* data */
158         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+2]      = GDT_ENTRY_INIT(0x4092, 0, 0xffff),
159
160         [GDT_ENTRY_ESPFIX_SS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
161         [GDT_ENTRY_PERCPU]              = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
162         GDT_STACK_CANARY_INIT
163 #endif
164 } };
165 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(gdt_page);
166
167 static int __init x86_mpx_setup(char *s)
168 {
169         /* require an exact match without trailing characters */
170         if (strlen(s))
171                 return 0;
172
173         /* do not emit a message if the feature is not present */
174         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_MPX))
175                 return 1;
176
177         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MPX);
178         pr_info("nompx: Intel Memory Protection Extensions (MPX) disabled\n");
179         return 1;
180 }
181 __setup("nompx", x86_mpx_setup);
182
183 #ifdef CONFIG_X86_64
184 static int __init x86_nopcid_setup(char *s)
185 {
186         /* nopcid doesn't accept parameters */
187         if (s)
188                 return -EINVAL;
189
190         /* do not emit a message if the feature is not present */
191         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
192                 return 0;
193
194         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
195         pr_info("nopcid: PCID feature disabled\n");
196         return 0;
197 }
198 early_param("nopcid", x86_nopcid_setup);
199 #endif
200
201 static int __init x86_noinvpcid_setup(char *s)
202 {
203         /* noinvpcid doesn't accept parameters */
204         if (s)
205                 return -EINVAL;
206
207         /* do not emit a message if the feature is not present */
208         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_INVPCID))
209                 return 0;
210
211         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_INVPCID);
212         pr_info("noinvpcid: INVPCID feature disabled\n");
213         return 0;
214 }
215 early_param("noinvpcid", x86_noinvpcid_setup);
216
217 #ifdef CONFIG_X86_32
218 static int cachesize_override = -1;
219 static int disable_x86_serial_nr = 1;
220
221 static int __init cachesize_setup(char *str)
222 {
223         get_option(&str, &cachesize_override);
224         return 1;
225 }
226 __setup("cachesize=", cachesize_setup);
227
228 static int __init x86_sep_setup(char *s)
229 {
230         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEP);
231         return 1;
232 }
233 __setup("nosep", x86_sep_setup);
234
235 /* Standard macro to see if a specific flag is changeable */
236 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
237 {
238         u32 f1, f2;
239
240         /*
241          * Cyrix and IDT cpus allow disabling of CPUID
242          * so the code below may return different results
243          * when it is executed before and after enabling
244          * the CPUID. Add "volatile" to not allow gcc to
245          * optimize the subsequent calls to this function.
246          */
247         asm volatile ("pushfl           \n\t"
248                       "pushfl           \n\t"
249                       "popl %0          \n\t"
250                       "movl %0, %1      \n\t"
251                       "xorl %2, %0      \n\t"
252                       "pushl %0         \n\t"
253                       "popfl            \n\t"
254                       "pushfl           \n\t"
255                       "popl %0          \n\t"
256                       "popfl            \n\t"
257
258                       : "=&r" (f1), "=&r" (f2)
259                       : "ir" (flag));
260
261         return ((f1^f2) & flag) != 0;
262 }
263
264 /* Probe for the CPUID instruction */
265 int have_cpuid_p(void)
266 {
267         return flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_ID);
268 }
269
270 static void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
271 {
272         unsigned long lo, hi;
273
274         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) || !disable_x86_serial_nr)
275                 return;
276
277         /* Disable processor serial number: */
278
279         rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
280         lo |= 0x200000;
281         wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
282
283         pr_notice("CPU serial number disabled.\n");
284         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PN);
285
286         /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
287         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
288 }
289
290 static int __init x86_serial_nr_setup(char *s)
291 {
292         disable_x86_serial_nr = 0;
293         return 1;
294 }
295 __setup("serialnumber", x86_serial_nr_setup);
296 #else
297 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
298 {
299         return 1;
300 }
301 static inline void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
302 {
303 }
304 #endif
305
306 static __init int setup_disable_smep(char *arg)
307 {
308         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMEP);
309         /* Check for things that depend on SMEP being enabled: */
310         check_mpx_erratum(&boot_cpu_data);
311         return 1;
312 }
313 __setup("nosmep", setup_disable_smep);
314
315 static __always_inline void setup_smep(struct cpuinfo_x86 *c)
316 {
317         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP))
318                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMEP);
319 }
320
321 static __init int setup_disable_smap(char *arg)
322 {
323         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMAP);
324         return 1;
325 }
326 __setup("nosmap", setup_disable_smap);
327
328 static __always_inline void setup_smap(struct cpuinfo_x86 *c)
329 {
330         unsigned long eflags = native_save_fl();
331
332         /* This should have been cleared long ago */
333         BUG_ON(eflags & X86_EFLAGS_AC);
334
335         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMAP)) {
336 #ifdef CONFIG_X86_SMAP
337                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMAP);
338 #else
339                 cr4_clear_bits(X86_CR4_SMAP);
340 #endif
341         }
342 }
343
344 static __always_inline void setup_umip(struct cpuinfo_x86 *c)
345 {
346         /* Check the boot processor, plus build option for UMIP. */
347         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_UMIP))
348                 goto out;
349
350         /* Check the current processor's cpuid bits. */
351         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_UMIP))
352                 goto out;
353
354         cr4_set_bits(X86_CR4_UMIP);
355
356         pr_info_once("x86/cpu: User Mode Instruction Prevention (UMIP) activated\n");
357
358         return;
359
360 out:
361         /*
362          * Make sure UMIP is disabled in case it was enabled in a
363          * previous boot (e.g., via kexec).
364          */
365         cr4_clear_bits(X86_CR4_UMIP);
366 }
367
368 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE_RO(cr_pinning);
369 static unsigned long cr4_pinned_bits __ro_after_init;
370
371 void native_write_cr0(unsigned long val)
372 {
373         unsigned long bits_missing = 0;
374
375 set_register:
376         asm volatile("mov %0,%%cr0": "+r" (val), "+m" (__force_order));
377
378         if (static_branch_likely(&cr_pinning)) {
379                 if (unlikely((val & X86_CR0_WP) != X86_CR0_WP)) {
380                         bits_missing = X86_CR0_WP;
381                         val |= bits_missing;
382                         goto set_register;
383                 }
384                 /* Warn after we've set the missing bits. */
385                 WARN_ONCE(bits_missing, "CR0 WP bit went missing!?\n");
386         }
387 }
388 EXPORT_SYMBOL(native_write_cr0);
389
390 void native_write_cr4(unsigned long val)
391 {
392         unsigned long bits_missing = 0;
393
394 set_register:
395         asm volatile("mov %0,%%cr4": "+r" (val), "+m" (cr4_pinned_bits));
396
397         if (static_branch_likely(&cr_pinning)) {
398                 if (unlikely((val & cr4_pinned_bits) != cr4_pinned_bits)) {
399                         bits_missing = ~val & cr4_pinned_bits;
400                         val |= bits_missing;
401                         goto set_register;
402                 }
403                 /* Warn after we've set the missing bits. */
404                 WARN_ONCE(bits_missing, "CR4 bits went missing: %lx!?\n",
405                           bits_missing);
406         }
407 }
408 EXPORT_SYMBOL(native_write_cr4);
409
410 void cr4_init(void)
411 {
412         unsigned long cr4 = __read_cr4();
413
414         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
415                 cr4 |= X86_CR4_PCIDE;
416         if (static_branch_likely(&cr_pinning))
417                 cr4 |= cr4_pinned_bits;
418
419         __write_cr4(cr4);
420
421         /* Initialize cr4 shadow for this CPU. */
422         this_cpu_write(cpu_tlbstate.cr4, cr4);
423 }
424
425 /*
426  * Once CPU feature detection is finished (and boot params have been
427  * parsed), record any of the sensitive CR bits that are set, and
428  * enable CR pinning.
429  */
430 static void __init setup_cr_pinning(void)
431 {
432         unsigned long mask;
433
434         mask = (X86_CR4_SMEP | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_UMIP);
435         cr4_pinned_bits = this_cpu_read(cpu_tlbstate.cr4) & mask;
436         static_key_enable(&cr_pinning.key);
437 }
438
439 /*
440  * Protection Keys are not available in 32-bit mode.
441  */
442 static bool pku_disabled;
443
444 static __always_inline void setup_pku(struct cpuinfo_x86 *c)
445 {
446         struct pkru_state *pk;
447
448         /* check the boot processor, plus compile options for PKU: */
449         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_PKU))
450                 return;
451         /* checks the actual processor's cpuid bits: */
452         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PKU))
453                 return;
454         if (pku_disabled)
455                 return;
456
457         cr4_set_bits(X86_CR4_PKE);
458         pk = get_xsave_addr(&init_fpstate.xsave, XFEATURE_PKRU);
459         if (pk)
460                 pk->pkru = init_pkru_value;
461         /*
462          * Seting X86_CR4_PKE will cause the X86_FEATURE_OSPKE
463          * cpuid bit to be set.  We need to ensure that we
464          * update that bit in this CPU's "cpu_info".
465          */
466         get_cpu_cap(c);
467 }
468
469 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
470 static __init int setup_disable_pku(char *arg)
471 {
472         /*
473          * Do not clear the X86_FEATURE_PKU bit.  All of the
474          * runtime checks are against OSPKE so clearing the
475          * bit does nothing.
476          *
477          * This way, we will see "pku" in cpuinfo, but not
478          * "ospke", which is exactly what we want.  It shows
479          * that the CPU has PKU, but the OS has not enabled it.
480          * This happens to be exactly how a system would look
481          * if we disabled the config option.
482          */
483         pr_info("x86: 'nopku' specified, disabling Memory Protection Keys\n");
484         pku_disabled = true;
485         return 1;
486 }
487 __setup("nopku", setup_disable_pku);
488 #endif /* CONFIG_X86_64 */
489
490 /*
491  * Some CPU features depend on higher CPUID levels, which may not always
492  * be available due to CPUID level capping or broken virtualization
493  * software.  Add those features to this table to auto-disable them.
494  */
495 struct cpuid_dependent_feature {
496         u32 feature;
497         u32 level;
498 };
499
500 static const struct cpuid_dependent_feature
501 cpuid_dependent_features[] = {
502         { X86_FEATURE_MWAIT,            0x00000005 },
503         { X86_FEATURE_DCA,              0x00000009 },
504         { X86_FEATURE_XSAVE,            0x0000000d },
505         { 0, 0 }
506 };
507
508 static void filter_cpuid_features(struct cpuinfo_x86 *c, bool warn)
509 {
510         const struct cpuid_dependent_feature *df;
511
512         for (df = cpuid_dependent_features; df->feature; df++) {
513
514                 if (!cpu_has(c, df->feature))
515                         continue;
516                 /*
517                  * Note: cpuid_level is set to -1 if unavailable, but
518                  * extended_extended_level is set to 0 if unavailable
519                  * and the legitimate extended levels are all negative
520                  * when signed; hence the weird messing around with
521                  * signs here...
522                  */
523                 if (!((s32)df->level < 0 ?
524                      (u32)df->level > (u32)c->extended_cpuid_level :
525                      (s32)df->level > (s32)c->cpuid_level))
526                         continue;
527
528                 clear_cpu_cap(c, df->feature);
529                 if (!warn)
530                         continue;
531
532                 pr_warn("CPU: CPU feature " X86_CAP_FMT " disabled, no CPUID level 0x%x\n",
533                         x86_cap_flag(df->feature), df->level);
534         }
535 }
536
537 /*
538  * Naming convention should be: <Name> [(<Codename>)]
539  * This table only is used unless init_<vendor>() below doesn't set it;
540  * in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this
541  * isn't used
542  */
543
544 /* Look up CPU names by table lookup. */
545 static const char *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
546 {
547 #ifdef CONFIG_X86_32
548         const struct legacy_cpu_model_info *info;
549
550         if (c->x86_model >= 16)
551                 return NULL;    /* Range check */
552
553         if (!this_cpu)
554                 return NULL;
555
556         info = this_cpu->legacy_models;
557
558         while (info->family) {
559                 if (info->family == c->x86)
560                         return info->model_names[c->x86_model];
561                 info++;
562         }
563 #endif
564         return NULL;            /* Not found */
565 }
566
567 /* Aligned to unsigned long to avoid split lock in atomic bitmap ops */
568 __u32 cpu_caps_cleared[NCAPINTS + NBUGINTS] __aligned(sizeof(unsigned long));
569 __u32 cpu_caps_set[NCAPINTS + NBUGINTS] __aligned(sizeof(unsigned long));
570
571 void load_percpu_segment(int cpu)
572 {
573 #ifdef CONFIG_X86_32
574         loadsegment(fs, __KERNEL_PERCPU);
575 #else
576         __loadsegment_simple(gs, 0);
577         wrmsrl(MSR_GS_BASE, cpu_kernelmode_gs_base(cpu));
578 #endif
579         load_stack_canary_segment();
580 }
581
582 #ifdef CONFIG_X86_32
583 /* The 32-bit entry code needs to find cpu_entry_area. */
584 DEFINE_PER_CPU(struct cpu_entry_area *, cpu_entry_area);
585 #endif
586
587 /* Load the original GDT from the per-cpu structure */
588 void load_direct_gdt(int cpu)
589 {
590         struct desc_ptr gdt_descr;
591
592         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
593         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
594         load_gdt(&gdt_descr);
595 }
596 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_direct_gdt);
597
598 /* Load a fixmap remapping of the per-cpu GDT */
599 void load_fixmap_gdt(int cpu)
600 {
601         struct desc_ptr gdt_descr;
602
603         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_ro(cpu);
604         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
605         load_gdt(&gdt_descr);
606 }
607 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_fixmap_gdt);
608
609 /*
610  * Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
611  * it's on the real one.
612  */
613 void switch_to_new_gdt(int cpu)
614 {
615         /* Load the original GDT */
616         load_direct_gdt(cpu);
617         /* Reload the per-cpu base */
618         load_percpu_segment(cpu);
619 }
620
621 static const struct cpu_dev *cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
622
623 static void get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
624 {
625         unsigned int *v;
626         char *p, *q, *s;
627
628         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
629                 return;
630
631         v = (unsigned int *)c->x86_model_id;
632         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
633         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
634         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
635         c->x86_model_id[48] = 0;
636
637         /* Trim whitespace */
638         p = q = s = &c->x86_model_id[0];
639
640         while (*p == ' ')
641                 p++;
642
643         while (*p) {
644                 /* Note the last non-whitespace index */
645                 if (!isspace(*p))
646                         s = q;
647
648                 *q++ = *p++;
649         }
650
651         *(s + 1) = '\0';
652 }
653
654 void detect_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
655 {
656         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
657
658         c->x86_max_cores = 1;
659         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SMP) || c->cpuid_level < 4)
660                 return;
661
662         cpuid_count(4, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
663         if (eax & 0x1f)
664                 c->x86_max_cores = (eax >> 26) + 1;
665 }
666
667 void cpu_detect_cache_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
668 {
669         unsigned int n, dummy, ebx, ecx, edx, l2size;
670
671         n = c->extended_cpuid_level;
672
673         if (n >= 0x80000005) {
674                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
675                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
676 #ifdef CONFIG_X86_64
677                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
678                 c->x86_tlbsize = 0;
679 #endif
680         }
681
682         if (n < 0x80000006)     /* Some chips just has a large L1. */
683                 return;
684
685         cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
686         l2size = ecx >> 16;
687
688 #ifdef CONFIG_X86_64
689         c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
690 #else
691         /* do processor-specific cache resizing */
692         if (this_cpu->legacy_cache_size)
693                 l2size = this_cpu->legacy_cache_size(c, l2size);
694
695         /* Allow user to override all this if necessary. */
696         if (cachesize_override != -1)
697                 l2size = cachesize_override;
698
699         if (l2size == 0)
700                 return;         /* Again, no L2 cache is possible */
701 #endif
702
703         c->x86_cache_size = l2size;
704 }
705
706 u16 __read_mostly tlb_lli_4k[NR_INFO];
707 u16 __read_mostly tlb_lli_2m[NR_INFO];
708 u16 __read_mostly tlb_lli_4m[NR_INFO];
709 u16 __read_mostly tlb_lld_4k[NR_INFO];
710 u16 __read_mostly tlb_lld_2m[NR_INFO];
711 u16 __read_mostly tlb_lld_4m[NR_INFO];
712 u16 __read_mostly tlb_lld_1g[NR_INFO];
713
714 static void cpu_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
715 {
716         if (this_cpu->c_detect_tlb)
717                 this_cpu->c_detect_tlb(c);
718
719         pr_info("Last level iTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d\n",
720                 tlb_lli_4k[ENTRIES], tlb_lli_2m[ENTRIES],
721                 tlb_lli_4m[ENTRIES]);
722
723         pr_info("Last level dTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d, 1GB %d\n",
724                 tlb_lld_4k[ENTRIES], tlb_lld_2m[ENTRIES],
725                 tlb_lld_4m[ENTRIES], tlb_lld_1g[ENTRIES]);
726 }
727
728 int detect_ht_early(struct cpuinfo_x86 *c)
729 {
730 #ifdef CONFIG_SMP
731         u32 eax, ebx, ecx, edx;
732
733         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
734                 return -1;
735
736         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
737                 return -1;
738
739         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY))
740                 return -1;
741
742         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
743
744         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
745         if (smp_num_siblings == 1)
746                 pr_info_once("CPU0: Hyper-Threading is disabled\n");
747 #endif
748         return 0;
749 }
750
751 void detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
752 {
753 #ifdef CONFIG_SMP
754         int index_msb, core_bits;
755
756         if (detect_ht_early(c) < 0)
757                 return;
758
759         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
760         c->phys_proc_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb);
761
762         smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
763
764         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
765
766         core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
767
768         c->cpu_core_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb) &
769                                        ((1 << core_bits) - 1);
770 #endif
771 }
772
773 static void get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
774 {
775         char *v = c->x86_vendor_id;
776         int i;
777
778         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
779                 if (!cpu_devs[i])
780                         break;
781
782                 if (!strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
783                     (cpu_devs[i]->c_ident[1] &&
784                      !strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
785
786                         this_cpu = cpu_devs[i];
787                         c->x86_vendor = this_cpu->c_x86_vendor;
788                         return;
789                 }
790         }
791
792         pr_err_once("CPU: vendor_id '%s' unknown, using generic init.\n" \
793                     "CPU: Your system may be unstable.\n", v);
794
795         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
796         this_cpu = &default_cpu;
797 }
798
799 void cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c)
800 {
801         /* Get vendor name */
802         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
803               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
804               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
805               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
806
807         c->x86 = 4;
808         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
809         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
810                 u32 junk, tfms, cap0, misc;
811
812                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &junk, &cap0);
813                 c->x86          = x86_family(tfms);
814                 c->x86_model    = x86_model(tfms);
815                 c->x86_stepping = x86_stepping(tfms);
816
817                 if (cap0 & (1<<19)) {
818                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
819                         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
820                 }
821         }
822 }
823
824 static void apply_forced_caps(struct cpuinfo_x86 *c)
825 {
826         int i;
827
828         for (i = 0; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++) {
829                 c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
830                 c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
831         }
832 }
833
834 static void init_speculation_control(struct cpuinfo_x86 *c)
835 {
836         /*
837          * The Intel SPEC_CTRL CPUID bit implies IBRS and IBPB support,
838          * and they also have a different bit for STIBP support. Also,
839          * a hypervisor might have set the individual AMD bits even on
840          * Intel CPUs, for finer-grained selection of what's available.
841          */
842         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL)) {
843                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
844                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
845                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
846         }
847
848         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_INTEL_STIBP))
849                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
850
851         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD) ||
852             cpu_has(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD))
853                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
854
855         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBRS)) {
856                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
857                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
858         }
859
860         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBPB))
861                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
862
863         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_STIBP)) {
864                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
865                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
866         }
867
868         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSBD)) {
869                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
870                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
871                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD);
872         }
873 }
874
875 static void init_cqm(struct cpuinfo_x86 *c)
876 {
877         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_LLC)) {
878                 c->x86_cache_max_rmid  = -1;
879                 c->x86_cache_occ_scale = -1;
880                 return;
881         }
882
883         /* will be overridden if occupancy monitoring exists */
884         c->x86_cache_max_rmid = cpuid_ebx(0xf);
885
886         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_OCCUP_LLC) ||
887             cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_MBM_TOTAL) ||
888             cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_MBM_LOCAL)) {
889                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
890
891                 /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=1 */
892                 cpuid_count(0xf, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
893
894                 c->x86_cache_max_rmid  = ecx;
895                 c->x86_cache_occ_scale = ebx;
896         }
897 }
898
899 void get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
900 {
901         u32 eax, ebx, ecx, edx;
902
903         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
904         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
905                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
906
907                 c->x86_capability[CPUID_1_ECX] = ecx;
908                 c->x86_capability[CPUID_1_EDX] = edx;
909         }
910
911         /* Thermal and Power Management Leaf: level 0x00000006 (eax) */
912         if (c->cpuid_level >= 0x00000006)
913                 c->x86_capability[CPUID_6_EAX] = cpuid_eax(0x00000006);
914
915         /* Additional Intel-defined flags: level 0x00000007 */
916         if (c->cpuid_level >= 0x00000007) {
917                 cpuid_count(0x00000007, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
918                 c->x86_capability[CPUID_7_0_EBX] = ebx;
919                 c->x86_capability[CPUID_7_ECX] = ecx;
920                 c->x86_capability[CPUID_7_EDX] = edx;
921
922                 /* Check valid sub-leaf index before accessing it */
923                 if (eax >= 1) {
924                         cpuid_count(0x00000007, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
925                         c->x86_capability[CPUID_7_1_EAX] = eax;
926                 }
927         }
928
929         /* Extended state features: level 0x0000000d */
930         if (c->cpuid_level >= 0x0000000d) {
931                 cpuid_count(0x0000000d, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
932
933                 c->x86_capability[CPUID_D_1_EAX] = eax;
934         }
935
936         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
937         eax = cpuid_eax(0x80000000);
938         c->extended_cpuid_level = eax;
939
940         if ((eax & 0xffff0000) == 0x80000000) {
941                 if (eax >= 0x80000001) {
942                         cpuid(0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
943
944                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_ECX] = ecx;
945                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_EDX] = edx;
946                 }
947         }
948
949         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007) {
950                 cpuid(0x80000007, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
951
952                 c->x86_capability[CPUID_8000_0007_EBX] = ebx;
953                 c->x86_power = edx;
954         }
955
956         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
957                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
958                 c->x86_capability[CPUID_8000_0008_EBX] = ebx;
959         }
960
961         if (c->extended_cpuid_level >= 0x8000000a)
962                 c->x86_capability[CPUID_8000_000A_EDX] = cpuid_edx(0x8000000a);
963
964         init_scattered_cpuid_features(c);
965         init_speculation_control(c);
966         init_cqm(c);
967
968         /*
969          * Clear/Set all flags overridden by options, after probe.
970          * This needs to happen each time we re-probe, which may happen
971          * several times during CPU initialization.
972          */
973         apply_forced_caps(c);
974 }
975
976 void get_cpu_address_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
977 {
978         u32 eax, ebx, ecx, edx;
979
980         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
981                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
982
983                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
984                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
985         }
986 #ifdef CONFIG_X86_32
987         else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PAE) || cpu_has(c, X86_FEATURE_PSE36))
988                 c->x86_phys_bits = 36;
989 #endif
990         c->x86_cache_bits = c->x86_phys_bits;
991 }
992
993 static void identify_cpu_without_cpuid(struct cpuinfo_x86 *c)
994 {
995 #ifdef CONFIG_X86_32
996         int i;
997
998         /*
999          * First of all, decide if this is a 486 or higher
1000          * It's a 486 if we can modify the AC flag
1001          */
1002         if (flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_AC))
1003                 c->x86 = 4;
1004         else
1005                 c->x86 = 3;
1006
1007         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++)
1008                 if (cpu_devs[i] && cpu_devs[i]->c_identify) {
1009                         c->x86_vendor_id[0] = 0;
1010                         cpu_devs[i]->c_identify(c);
1011                         if (c->x86_vendor_id[0]) {
1012                                 get_cpu_vendor(c);
1013                                 break;
1014                         }
1015                 }
1016 #endif
1017 }
1018
1019 #define NO_SPECULATION          BIT(0)
1020 #define NO_MELTDOWN             BIT(1)
1021 #define NO_SSB                  BIT(2)
1022 #define NO_L1TF                 BIT(3)
1023 #define NO_MDS                  BIT(4)
1024 #define MSBDS_ONLY              BIT(5)
1025 #define NO_SWAPGS               BIT(6)
1026 #define NO_ITLB_MULTIHIT        BIT(7)
1027 #define NO_SPECTRE_V2           BIT(8)
1028
1029 #define VULNWL(_vendor, _family, _model, _whitelist)    \
1030         { X86_VENDOR_##_vendor, _family, _model, X86_FEATURE_ANY, _whitelist }
1031
1032 #define VULNWL_INTEL(model, whitelist)          \
1033         VULNWL(INTEL, 6, INTEL_FAM6_##model, whitelist)
1034
1035 #define VULNWL_AMD(family, whitelist)           \
1036         VULNWL(AMD, family, X86_MODEL_ANY, whitelist)
1037
1038 #define VULNWL_HYGON(family, whitelist)         \
1039         VULNWL(HYGON, family, X86_MODEL_ANY, whitelist)
1040
1041 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_vuln_whitelist[] = {
1042         VULNWL(ANY,     4, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECULATION),
1043         VULNWL(CENTAUR, 5, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECULATION),
1044         VULNWL(INTEL,   5, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECULATION),
1045         VULNWL(NSC,     5, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECULATION),
1046
1047         /* Intel Family 6 */
1048         VULNWL_INTEL(ATOM_SALTWELL,             NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1049         VULNWL_INTEL(ATOM_SALTWELL_TABLET,      NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1050         VULNWL_INTEL(ATOM_SALTWELL_MID,         NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1051         VULNWL_INTEL(ATOM_BONNELL,              NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1052         VULNWL_INTEL(ATOM_BONNELL_MID,          NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1053
1054         VULNWL_INTEL(ATOM_SILVERMONT,           NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1055         VULNWL_INTEL(ATOM_SILVERMONT_D,         NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1056         VULNWL_INTEL(ATOM_SILVERMONT_MID,       NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1057         VULNWL_INTEL(ATOM_AIRMONT,              NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1058         VULNWL_INTEL(XEON_PHI_KNL,              NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1059         VULNWL_INTEL(XEON_PHI_KNM,              NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1060
1061         VULNWL_INTEL(CORE_YONAH,                NO_SSB),
1062
1063         VULNWL_INTEL(ATOM_AIRMONT_MID,          NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1064         VULNWL_INTEL(ATOM_AIRMONT_NP,           NO_L1TF | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1065
1066         VULNWL_INTEL(ATOM_GOLDMONT,             NO_MDS | NO_L1TF | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1067         VULNWL_INTEL(ATOM_GOLDMONT_D,           NO_MDS | NO_L1TF | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1068         VULNWL_INTEL(ATOM_GOLDMONT_PLUS,        NO_MDS | NO_L1TF | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1069
1070         /*
1071          * Technically, swapgs isn't serializing on AMD (despite it previously
1072          * being documented as such in the APM).  But according to AMD, %gs is
1073          * updated non-speculatively, and the issuing of %gs-relative memory
1074          * operands will be blocked until the %gs update completes, which is
1075          * good enough for our purposes.
1076          */
1077
1078         VULNWL_INTEL(ATOM_TREMONT_D,            NO_ITLB_MULTIHIT),
1079
1080         /* AMD Family 0xf - 0x12 */
1081         VULNWL_AMD(0x0f,        NO_MELTDOWN | NO_SSB | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1082         VULNWL_AMD(0x10,        NO_MELTDOWN | NO_SSB | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1083         VULNWL_AMD(0x11,        NO_MELTDOWN | NO_SSB | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1084         VULNWL_AMD(0x12,        NO_MELTDOWN | NO_SSB | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1085
1086         /* FAMILY_ANY must be last, otherwise 0x0f - 0x12 matches won't work */
1087         VULNWL_AMD(X86_FAMILY_ANY,      NO_MELTDOWN | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1088         VULNWL_HYGON(X86_FAMILY_ANY,    NO_MELTDOWN | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1089
1090         /* Zhaoxin Family 7 */
1091         VULNWL(CENTAUR, 7, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECTRE_V2 | NO_SWAPGS),
1092         VULNWL(ZHAOXIN, 7, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECTRE_V2 | NO_SWAPGS),
1093         {}
1094 };
1095
1096 static bool __init cpu_matches(unsigned long which)
1097 {
1098         const struct x86_cpu_id *m = x86_match_cpu(cpu_vuln_whitelist);
1099
1100         return m && !!(m->driver_data & which);
1101 }
1102
1103 u64 x86_read_arch_cap_msr(void)
1104 {
1105         u64 ia32_cap = 0;
1106
1107         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ARCH_CAPABILITIES))
1108                 rdmsrl(MSR_IA32_ARCH_CAPABILITIES, ia32_cap);
1109
1110         return ia32_cap;
1111 }
1112
1113 static void __init cpu_set_bug_bits(struct cpuinfo_x86 *c)
1114 {
1115         u64 ia32_cap = x86_read_arch_cap_msr();
1116
1117         /* Set ITLB_MULTIHIT bug if cpu is not in the whitelist and not mitigated */
1118         if (!cpu_matches(NO_ITLB_MULTIHIT) && !(ia32_cap & ARCH_CAP_PSCHANGE_MC_NO))
1119                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_ITLB_MULTIHIT);
1120
1121         if (cpu_matches(NO_SPECULATION))
1122                 return;
1123
1124         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V1);
1125
1126         if (!cpu_matches(NO_SPECTRE_V2))
1127                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V2);
1128
1129         if (!cpu_matches(NO_SSB) && !(ia32_cap & ARCH_CAP_SSB_NO) &&
1130            !cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSB_NO))
1131                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPEC_STORE_BYPASS);
1132
1133         if (ia32_cap & ARCH_CAP_IBRS_ALL)
1134                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_IBRS_ENHANCED);
1135
1136         if (!cpu_matches(NO_MDS) && !(ia32_cap & ARCH_CAP_MDS_NO)) {
1137                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_MDS);
1138                 if (cpu_matches(MSBDS_ONLY))
1139                         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_MSBDS_ONLY);
1140         }
1141
1142         if (!cpu_matches(NO_SWAPGS))
1143                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SWAPGS);
1144
1145         /*
1146          * When the CPU is not mitigated for TAA (TAA_NO=0) set TAA bug when:
1147          *      - TSX is supported or
1148          *      - TSX_CTRL is present
1149          *
1150          * TSX_CTRL check is needed for cases when TSX could be disabled before
1151          * the kernel boot e.g. kexec.
1152          * TSX_CTRL check alone is not sufficient for cases when the microcode
1153          * update is not present or running as guest that don't get TSX_CTRL.
1154          */
1155         if (!(ia32_cap & ARCH_CAP_TAA_NO) &&
1156             (cpu_has(c, X86_FEATURE_RTM) ||
1157              (ia32_cap & ARCH_CAP_TSX_CTRL_MSR)))
1158                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_TAA);
1159
1160         if (cpu_matches(NO_MELTDOWN))
1161                 return;
1162
1163         /* Rogue Data Cache Load? No! */
1164         if (ia32_cap & ARCH_CAP_RDCL_NO)
1165                 return;
1166
1167         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_CPU_MELTDOWN);
1168
1169         if (cpu_matches(NO_L1TF))
1170                 return;
1171
1172         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_L1TF);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * The NOPL instruction is supposed to exist on all CPUs of family >= 6;
1177  * unfortunately, that's not true in practice because of early VIA
1178  * chips and (more importantly) broken virtualizers that are not easy
1179  * to detect. In the latter case it doesn't even *fail* reliably, so
1180  * probing for it doesn't even work. Disable it completely on 32-bit
1181  * unless we can find a reliable way to detect all the broken cases.
1182  * Enable it explicitly on 64-bit for non-constant inputs of cpu_has().
1183  */
1184 static void detect_nopl(void)
1185 {
1186 #ifdef CONFIG_X86_32
1187         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_NOPL);
1188 #else
1189         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_NOPL);
1190 #endif
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Do minimum CPU detection early.
1195  * Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask,
1196  * cache alignment.
1197  * The others are not touched to avoid unwanted side effects.
1198  *
1199  * WARNING: this function is only called on the boot CPU.  Don't add code
1200  * here that is supposed to run on all CPUs.
1201  */
1202 static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1203 {
1204 #ifdef CONFIG_X86_64
1205         c->x86_clflush_size = 64;
1206         c->x86_phys_bits = 36;
1207         c->x86_virt_bits = 48;
1208 #else
1209         c->x86_clflush_size = 32;
1210         c->x86_phys_bits = 32;
1211         c->x86_virt_bits = 32;
1212 #endif
1213         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1214
1215         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof(c->x86_capability));
1216         c->extended_cpuid_level = 0;
1217
1218         if (!have_cpuid_p())
1219                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1220
1221         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1222         if (have_cpuid_p()) {
1223                 cpu_detect(c);
1224                 get_cpu_vendor(c);
1225                 get_cpu_cap(c);
1226                 get_cpu_address_sizes(c);
1227                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1228
1229                 if (this_cpu->c_early_init)
1230                         this_cpu->c_early_init(c);
1231
1232                 c->cpu_index = 0;
1233                 filter_cpuid_features(c, false);
1234
1235                 if (this_cpu->c_bsp_init)
1236                         this_cpu->c_bsp_init(c);
1237         } else {
1238                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1239         }
1240
1241         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ALWAYS);
1242
1243         cpu_set_bug_bits(c);
1244
1245         fpu__init_system(c);
1246
1247 #ifdef CONFIG_X86_32
1248         /*
1249          * Regardless of whether PCID is enumerated, the SDM says
1250          * that it can't be enabled in 32-bit mode.
1251          */
1252         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
1253 #endif
1254
1255         /*
1256          * Later in the boot process pgtable_l5_enabled() relies on
1257          * cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57). If 5-level paging is not
1258          * enabled by this point we need to clear the feature bit to avoid
1259          * false-positives at the later stage.
1260          *
1261          * pgtable_l5_enabled() can be false here for several reasons:
1262          *  - 5-level paging is disabled compile-time;
1263          *  - it's 32-bit kernel;
1264          *  - machine doesn't support 5-level paging;
1265          *  - user specified 'no5lvl' in kernel command line.
1266          */
1267         if (!pgtable_l5_enabled())
1268                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_LA57);
1269
1270         detect_nopl();
1271 }
1272
1273 void __init early_cpu_init(void)
1274 {
1275         const struct cpu_dev *const *cdev;
1276         int count = 0;
1277
1278 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1279         pr_info("KERNEL supported cpus:\n");
1280 #endif
1281
1282         for (cdev = __x86_cpu_dev_start; cdev < __x86_cpu_dev_end; cdev++) {
1283                 const struct cpu_dev *cpudev = *cdev;
1284
1285                 if (count >= X86_VENDOR_NUM)
1286                         break;
1287                 cpu_devs[count] = cpudev;
1288                 count++;
1289
1290 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1291                 {
1292                         unsigned int j;
1293
1294                         for (j = 0; j < 2; j++) {
1295                                 if (!cpudev->c_ident[j])
1296                                         continue;
1297                                 pr_info("  %s %s\n", cpudev->c_vendor,
1298                                         cpudev->c_ident[j]);
1299                         }
1300                 }
1301 #endif
1302         }
1303         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
1304 }
1305
1306 static void detect_null_seg_behavior(struct cpuinfo_x86 *c)
1307 {
1308 #ifdef CONFIG_X86_64
1309         /*
1310          * Empirically, writing zero to a segment selector on AMD does
1311          * not clear the base, whereas writing zero to a segment
1312          * selector on Intel does clear the base.  Intel's behavior
1313          * allows slightly faster context switches in the common case
1314          * where GS is unused by the prev and next threads.
1315          *
1316          * Since neither vendor documents this anywhere that I can see,
1317          * detect it directly instead of hardcoding the choice by
1318          * vendor.
1319          *
1320          * I've designated AMD's behavior as the "bug" because it's
1321          * counterintuitive and less friendly.
1322          */
1323
1324         unsigned long old_base, tmp;
1325         rdmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1326         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 1);
1327         loadsegment(fs, 0);
1328         rdmsrl(MSR_FS_BASE, tmp);
1329         if (tmp != 0)
1330                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_NULL_SEG);
1331         wrmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1332 #endif
1333 }
1334
1335 static void generic_identify(struct cpuinfo_x86 *c)
1336 {
1337         c->extended_cpuid_level = 0;
1338
1339         if (!have_cpuid_p())
1340                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1341
1342         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1343         if (!have_cpuid_p())
1344                 return;
1345
1346         cpu_detect(c);
1347
1348         get_cpu_vendor(c);
1349
1350         get_cpu_cap(c);
1351
1352         get_cpu_address_sizes(c);
1353
1354         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
1355                 c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xFF;
1356 #ifdef CONFIG_X86_32
1357 # ifdef CONFIG_SMP
1358                 c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1359 # else
1360                 c->apicid = c->initial_apicid;
1361 # endif
1362 #endif
1363                 c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
1364         }
1365
1366         get_model_name(c); /* Default name */
1367
1368         detect_null_seg_behavior(c);
1369
1370         /*
1371          * ESPFIX is a strange bug.  All real CPUs have it.  Paravirt
1372          * systems that run Linux at CPL > 0 may or may not have the
1373          * issue, but, even if they have the issue, there's absolutely
1374          * nothing we can do about it because we can't use the real IRET
1375          * instruction.
1376          *
1377          * NB: For the time being, only 32-bit kernels support
1378          * X86_BUG_ESPFIX as such.  64-bit kernels directly choose
1379          * whether to apply espfix using paravirt hooks.  If any
1380          * non-paravirt system ever shows up that does *not* have the
1381          * ESPFIX issue, we can change this.
1382          */
1383 #ifdef CONFIG_X86_32
1384 # ifdef CONFIG_PARAVIRT_XXL
1385         do {
1386                 extern void native_iret(void);
1387                 if (pv_ops.cpu.iret == native_iret)
1388                         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1389         } while (0);
1390 # else
1391         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1392 # endif
1393 #endif
1394 }
1395
1396 static void x86_init_cache_qos(struct cpuinfo_x86 *c)
1397 {
1398         /*
1399          * The heavy lifting of max_rmid and cache_occ_scale are handled
1400          * in get_cpu_cap().  Here we just set the max_rmid for the boot_cpu
1401          * in case CQM bits really aren't there in this CPU.
1402          */
1403         if (c != &boot_cpu_data) {
1404                 boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid =
1405                         min(boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid,
1406                             c->x86_cache_max_rmid);
1407         }
1408 }
1409
1410 /*
1411  * Validate that ACPI/mptables have the same information about the
1412  * effective APIC id and update the package map.
1413  */
1414 static void validate_apic_and_package_id(struct cpuinfo_x86 *c)
1415 {
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         unsigned int apicid, cpu = smp_processor_id();
1418
1419         apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1420
1421         if (apicid != c->apicid) {
1422                 pr_err(FW_BUG "CPU%u: APIC id mismatch. Firmware: %x APIC: %x\n",
1423                        cpu, apicid, c->initial_apicid);
1424         }
1425         BUG_ON(topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu));
1426         BUG_ON(topology_update_die_map(c->cpu_die_id, cpu));
1427 #else
1428         c->logical_proc_id = 0;
1429 #endif
1430 }
1431
1432 /*
1433  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
1434  */
1435 static void identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1436 {
1437         int i;
1438
1439         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
1440         c->x86_cache_size = 0;
1441         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
1442         c->x86_model = c->x86_stepping = 0;     /* So far unknown... */
1443         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
1444         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
1445         c->x86_max_cores = 1;
1446         c->x86_coreid_bits = 0;
1447         c->cu_id = 0xff;
1448 #ifdef CONFIG_X86_64
1449         c->x86_clflush_size = 64;
1450         c->x86_phys_bits = 36;
1451         c->x86_virt_bits = 48;
1452 #else
1453         c->cpuid_level = -1;    /* CPUID not detected */
1454         c->x86_clflush_size = 32;
1455         c->x86_phys_bits = 32;
1456         c->x86_virt_bits = 32;
1457 #endif
1458         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1459         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof(c->x86_capability));
1460
1461         generic_identify(c);
1462
1463         if (this_cpu->c_identify)
1464                 this_cpu->c_identify(c);
1465
1466         /* Clear/Set all flags overridden by options, after probe */
1467         apply_forced_caps(c);
1468
1469 #ifdef CONFIG_X86_64
1470         c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1471 #endif
1472
1473         /*
1474          * Vendor-specific initialization.  In this section we
1475          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
1476          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
1477          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
1478          * we handle them here.
1479          *
1480          * At the end of this section, c->x86_capability better
1481          * indicate the features this CPU genuinely supports!
1482          */
1483         if (this_cpu->c_init)
1484                 this_cpu->c_init(c);
1485
1486         /* Disable the PN if appropriate */
1487         squash_the_stupid_serial_number(c);
1488
1489         /* Set up SMEP/SMAP/UMIP */
1490         setup_smep(c);
1491         setup_smap(c);
1492         setup_umip(c);
1493
1494         /*
1495          * The vendor-specific functions might have changed features.
1496          * Now we do "generic changes."
1497          */
1498
1499         /* Filter out anything that depends on CPUID levels we don't have */
1500         filter_cpuid_features(c, true);
1501
1502         /* If the model name is still unset, do table lookup. */
1503         if (!c->x86_model_id[0]) {
1504                 const char *p;
1505                 p = table_lookup_model(c);
1506                 if (p)
1507                         strcpy(c->x86_model_id, p);
1508                 else
1509                         /* Last resort... */
1510                         sprintf(c->x86_model_id, "%02x/%02x",
1511                                 c->x86, c->x86_model);
1512         }
1513
1514 #ifdef CONFIG_X86_64
1515         detect_ht(c);
1516 #endif
1517
1518         x86_init_rdrand(c);
1519         x86_init_cache_qos(c);
1520         setup_pku(c);
1521
1522         /*
1523          * Clear/Set all flags overridden by options, need do it
1524          * before following smp all cpus cap AND.
1525          */
1526         apply_forced_caps(c);
1527
1528         /*
1529          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1530          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1531          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1532          * executed, c == &boot_cpu_data.
1533          */
1534         if (c != &boot_cpu_data) {
1535                 /* AND the already accumulated flags with these */
1536                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1537                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1538
1539                 /* OR, i.e. replicate the bug flags */
1540                 for (i = NCAPINTS; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++)
1541                         c->x86_capability[i] |= boot_cpu_data.x86_capability[i];
1542         }
1543
1544         /* Init Machine Check Exception if available. */
1545         mcheck_cpu_init(c);
1546
1547         select_idle_routine(c);
1548
1549 #ifdef CONFIG_NUMA
1550         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1551 #endif
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Set up the CPU state needed to execute SYSENTER/SYSEXIT instructions
1556  * on 32-bit kernels:
1557  */
1558 #ifdef CONFIG_X86_32
1559 void enable_sep_cpu(void)
1560 {
1561         struct tss_struct *tss;
1562         int cpu;
1563
1564         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
1565                 return;
1566
1567         cpu = get_cpu();
1568         tss = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1569
1570         /*
1571          * We cache MSR_IA32_SYSENTER_CS's value in the TSS's ss1 field --
1572          * see the big comment in struct x86_hw_tss's definition.
1573          */
1574
1575         tss->x86_tss.ss1 = __KERNEL_CS;
1576         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, tss->x86_tss.ss1, 0);
1577         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, (unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1), 0);
1578         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (unsigned long)entry_SYSENTER_32, 0);
1579
1580         put_cpu();
1581 }
1582 #endif
1583
1584 void __init identify_boot_cpu(void)
1585 {
1586         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1587 #ifdef CONFIG_X86_32
1588         sysenter_setup();
1589         enable_sep_cpu();
1590 #endif
1591         cpu_detect_tlb(&boot_cpu_data);
1592         setup_cr_pinning();
1593
1594         tsx_init();
1595 }
1596
1597 void identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1598 {
1599         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1600         identify_cpu(c);
1601 #ifdef CONFIG_X86_32
1602         enable_sep_cpu();
1603 #endif
1604         mtrr_ap_init();
1605         validate_apic_and_package_id(c);
1606         x86_spec_ctrl_setup_ap();
1607 }
1608
1609 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1610 {
1611         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSH);
1612         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSHOPT);
1613         return 1;
1614 }
1615 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1616
1617 void print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1618 {
1619         const char *vendor = NULL;
1620
1621         if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM) {
1622                 vendor = this_cpu->c_vendor;
1623         } else {
1624                 if (c->cpuid_level >= 0)
1625                         vendor = c->x86_vendor_id;
1626         }
1627
1628         if (vendor && !strstr(c->x86_model_id, vendor))
1629                 pr_cont("%s ", vendor);
1630
1631         if (c->x86_model_id[0])
1632                 pr_cont("%s", c->x86_model_id);
1633         else
1634                 pr_cont("%d86", c->x86);
1635
1636         pr_cont(" (family: 0x%x, model: 0x%x", c->x86, c->x86_model);
1637
1638         if (c->x86_stepping || c->cpuid_level >= 0)
1639                 pr_cont(", stepping: 0x%x)\n", c->x86_stepping);
1640         else
1641                 pr_cont(")\n");
1642 }
1643
1644 /*
1645  * clearcpuid= was already parsed in fpu__init_parse_early_param.
1646  * But we need to keep a dummy __setup around otherwise it would
1647  * show up as an environment variable for init.
1648  */
1649 static __init int setup_clearcpuid(char *arg)
1650 {
1651         return 1;
1652 }
1653 __setup("clearcpuid=", setup_clearcpuid);
1654
1655 #ifdef CONFIG_X86_64
1656 DEFINE_PER_CPU_FIRST(struct fixed_percpu_data,
1657                      fixed_percpu_data) __aligned(PAGE_SIZE) __visible;
1658 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(fixed_percpu_data);
1659
1660 /*
1661  * The following percpu variables are hot.  Align current_task to
1662  * cacheline size such that they fall in the same cacheline.
1663  */
1664 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) ____cacheline_aligned =
1665         &init_task;
1666 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1667
1668 DEFINE_PER_CPU(struct irq_stack *, hardirq_stack_ptr);
1669 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, irq_count) __visible = -1;
1670
1671 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1672 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1673
1674 /* May not be marked __init: used by software suspend */
1675 void syscall_init(void)
1676 {
1677         wrmsr(MSR_STAR, 0, (__USER32_CS << 16) | __KERNEL_CS);
1678         wrmsrl(MSR_LSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_64);
1679
1680 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
1681         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_compat);
1682         /*
1683          * This only works on Intel CPUs.
1684          * On AMD CPUs these MSRs are 32-bit, CPU truncates MSR_IA32_SYSENTER_EIP.
1685          * This does not cause SYSENTER to jump to the wrong location, because
1686          * AMD doesn't allow SYSENTER in long mode (either 32- or 64-bit).
1687          */
1688         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)__KERNEL_CS);
1689         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP,
1690                     (unsigned long)(cpu_entry_stack(smp_processor_id()) + 1));
1691         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (u64)entry_SYSENTER_compat);
1692 #else
1693         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)ignore_sysret);
1694         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)GDT_ENTRY_INVALID_SEG);
1695         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, 0ULL);
1696         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, 0ULL);
1697 #endif
1698
1699         /* Flags to clear on syscall */
1700         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK,
1701                X86_EFLAGS_TF|X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_IF|
1702                X86_EFLAGS_IOPL|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_NT);
1703 }
1704
1705 DEFINE_PER_CPU(int, debug_stack_usage);
1706 DEFINE_PER_CPU(u32, debug_idt_ctr);
1707
1708 void debug_stack_set_zero(void)
1709 {
1710         this_cpu_inc(debug_idt_ctr);
1711         load_current_idt();
1712 }
1713 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_set_zero);
1714
1715 void debug_stack_reset(void)
1716 {
1717         if (WARN_ON(!this_cpu_read(debug_idt_ctr)))
1718                 return;
1719         if (this_cpu_dec_return(debug_idt_ctr) == 0)
1720                 load_current_idt();
1721 }
1722 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_reset);
1723
1724 #else   /* CONFIG_X86_64 */
1725
1726 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
1727 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1728 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1729 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1730
1731 /*
1732  * On x86_32, vm86 modifies tss.sp0, so sp0 isn't a reliable way to find
1733  * the top of the kernel stack.  Use an extra percpu variable to track the
1734  * top of the kernel stack directly.
1735  */
1736 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cpu_current_top_of_stack) =
1737         (unsigned long)&init_thread_union + THREAD_SIZE;
1738 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_current_top_of_stack);
1739
1740 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1741 DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct stack_canary, stack_canary);
1742 #endif
1743
1744 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
1745
1746 /*
1747  * Clear all 6 debug registers:
1748  */
1749 static void clear_all_debug_regs(void)
1750 {
1751         int i;
1752
1753         for (i = 0; i < 8; i++) {
1754                 /* Ignore db4, db5 */
1755                 if ((i == 4) || (i == 5))
1756                         continue;
1757
1758                 set_debugreg(0, i);
1759         }
1760 }
1761
1762 #ifdef CONFIG_KGDB
1763 /*
1764  * Restore debug regs if using kgdbwait and you have a kernel debugger
1765  * connection established.
1766  */
1767 static void dbg_restore_debug_regs(void)
1768 {
1769         if (unlikely(kgdb_connected && arch_kgdb_ops.correct_hw_break))
1770                 arch_kgdb_ops.correct_hw_break();
1771 }
1772 #else /* ! CONFIG_KGDB */
1773 #define dbg_restore_debug_regs()
1774 #endif /* ! CONFIG_KGDB */
1775
1776 static void wait_for_master_cpu(int cpu)
1777 {
1778 #ifdef CONFIG_SMP
1779         /*
1780          * wait for ACK from master CPU before continuing
1781          * with AP initialization
1782          */
1783         WARN_ON(cpumask_test_and_set_cpu(cpu, cpu_initialized_mask));
1784         while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
1785                 cpu_relax();
1786 #endif
1787 }
1788
1789 #ifdef CONFIG_X86_64
1790 static inline void setup_getcpu(int cpu)
1791 {
1792         unsigned long cpudata = vdso_encode_cpunode(cpu, early_cpu_to_node(cpu));
1793         struct desc_struct d = { };
1794
1795         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_RDTSCP))
1796                 write_rdtscp_aux(cpudata);
1797
1798         /* Store CPU and node number in limit. */
1799         d.limit0 = cpudata;
1800         d.limit1 = cpudata >> 16;
1801
1802         d.type = 5;             /* RO data, expand down, accessed */
1803         d.dpl = 3;              /* Visible to user code */
1804         d.s = 1;                /* Not a system segment */
1805         d.p = 1;                /* Present */
1806         d.d = 1;                /* 32-bit */
1807
1808         write_gdt_entry(get_cpu_gdt_rw(cpu), GDT_ENTRY_CPUNODE, &d, DESCTYPE_S);
1809 }
1810
1811 static inline void ucode_cpu_init(int cpu)
1812 {
1813         if (cpu)
1814                 load_ucode_ap();
1815 }
1816
1817 static inline void tss_setup_ist(struct tss_struct *tss)
1818 {
1819         /* Set up the per-CPU TSS IST stacks */
1820         tss->x86_tss.ist[IST_INDEX_DF] = __this_cpu_ist_top_va(DF);
1821         tss->x86_tss.ist[IST_INDEX_NMI] = __this_cpu_ist_top_va(NMI);
1822         tss->x86_tss.ist[IST_INDEX_DB] = __this_cpu_ist_top_va(DB);
1823         tss->x86_tss.ist[IST_INDEX_MCE] = __this_cpu_ist_top_va(MCE);
1824 }
1825
1826 #else /* CONFIG_X86_64 */
1827
1828 static inline void setup_getcpu(int cpu) { }
1829
1830 static inline void ucode_cpu_init(int cpu)
1831 {
1832         show_ucode_info_early();
1833 }
1834
1835 static inline void tss_setup_ist(struct tss_struct *tss) { }
1836
1837 #endif /* !CONFIG_X86_64 */
1838
1839 static inline void tss_setup_io_bitmap(struct tss_struct *tss)
1840 {
1841         tss->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET_INVALID;
1842
1843 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
1844         tss->io_bitmap.prev_max = 0;
1845         tss->io_bitmap.prev_sequence = 0;
1846         memset(tss->io_bitmap.bitmap, 0xff, sizeof(tss->io_bitmap.bitmap));
1847         /*
1848          * Invalidate the extra array entry past the end of the all
1849          * permission bitmap as required by the hardware.
1850          */
1851         tss->io_bitmap.mapall[IO_BITMAP_LONGS] = ~0UL;
1852 #endif
1853 }
1854
1855 /*
1856  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
1857  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
1858  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
1859  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
1860  */
1861 void cpu_init(void)
1862 {
1863         struct tss_struct *tss = this_cpu_ptr(&cpu_tss_rw);
1864         struct task_struct *cur = current;
1865         int cpu = raw_smp_processor_id();
1866
1867         wait_for_master_cpu(cpu);
1868
1869         ucode_cpu_init(cpu);
1870
1871 #ifdef CONFIG_NUMA
1872         if (this_cpu_read(numa_node) == 0 &&
1873             early_cpu_to_node(cpu) != NUMA_NO_NODE)
1874                 set_numa_node(early_cpu_to_node(cpu));
1875 #endif
1876         setup_getcpu(cpu);
1877
1878         pr_debug("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1879
1880         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) || cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_VME) ||
1881             boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) || boot_cpu_has(X86_FEATURE_DE))
1882                 cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1883
1884         /*
1885          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
1886          * and set up the GDT descriptor:
1887          */
1888         switch_to_new_gdt(cpu);
1889         load_current_idt();
1890
1891         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64)) {
1892                 loadsegment(fs, 0);
1893                 memset(cur->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
1894                 syscall_init();
1895
1896                 wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
1897                 wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
1898                 barrier();
1899
1900                 x2apic_setup();
1901         }
1902
1903         mmgrab(&init_mm);
1904         cur->active_mm = &init_mm;
1905         BUG_ON(cur->mm);
1906         initialize_tlbstate_and_flush();
1907         enter_lazy_tlb(&init_mm, cur);
1908
1909         /* Initialize the TSS. */
1910         tss_setup_ist(tss);
1911         tss_setup_io_bitmap(tss);
1912         set_tss_desc(cpu, &get_cpu_entry_area(cpu)->tss.x86_tss);
1913
1914         load_TR_desc();
1915         /*
1916          * sp0 points to the entry trampoline stack regardless of what task
1917          * is running.
1918          */
1919         load_sp0((unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1920
1921         load_mm_ldt(&init_mm);
1922
1923         clear_all_debug_regs();
1924         dbg_restore_debug_regs();
1925
1926         doublefault_init_cpu_tss();
1927
1928         fpu__init_cpu();
1929
1930         if (is_uv_system())
1931                 uv_cpu_init();
1932
1933         load_fixmap_gdt(cpu);
1934 }
1935
1936 /*
1937  * The microcode loader calls this upon late microcode load to recheck features,
1938  * only when microcode has been updated. Caller holds microcode_mutex and CPU
1939  * hotplug lock.
1940  */
1941 void microcode_check(void)
1942 {
1943         struct cpuinfo_x86 info;
1944
1945         perf_check_microcode();
1946
1947         /* Reload CPUID max function as it might've changed. */
1948         info.cpuid_level = cpuid_eax(0);
1949
1950         /*
1951          * Copy all capability leafs to pick up the synthetic ones so that
1952          * memcmp() below doesn't fail on that. The ones coming from CPUID will
1953          * get overwritten in get_cpu_cap().
1954          */
1955         memcpy(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability));
1956
1957         get_cpu_cap(&info);
1958
1959         if (!memcmp(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability)))
1960                 return;
1961
1962         pr_warn("x86/CPU: CPU features have changed after loading microcode, but might not take effect.\n");
1963         pr_warn("x86/CPU: Please consider either early loading through initrd/built-in or a potential BIOS update.\n");
1964 }
1965
1966 /*
1967  * Invoked from core CPU hotplug code after hotplug operations
1968  */
1969 void arch_smt_update(void)
1970 {
1971         /* Handle the speculative execution misfeatures */
1972         cpu_bugs_smt_update();
1973         /* Check whether IPI broadcasting can be enabled */
1974         apic_smt_update();
1975 }