Merge tag 'batadv-next-for-davem-20200114' of git://git.open-mesh.org/linux-merge
[platform/kernel/linux-rpi.git] / arch / x86 / kernel / cpu / intel.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/kernel.h>
3
4 #include <linux/string.h>
5 #include <linux/bitops.h>
6 #include <linux/smp.h>
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/sched/clock.h>
9 #include <linux/thread_info.h>
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/uaccess.h>
12
13 #include <asm/cpufeature.h>
14 #include <asm/pgtable.h>
15 #include <asm/msr.h>
16 #include <asm/bugs.h>
17 #include <asm/cpu.h>
18 #include <asm/intel-family.h>
19 #include <asm/microcode_intel.h>
20 #include <asm/hwcap2.h>
21 #include <asm/elf.h>
22
23 #ifdef CONFIG_X86_64
24 #include <linux/topology.h>
25 #endif
26
27 #include "cpu.h"
28
29 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
30 #include <asm/mpspec.h>
31 #include <asm/apic.h>
32 #endif
33
34 /*
35  * Just in case our CPU detection goes bad, or you have a weird system,
36  * allow a way to override the automatic disabling of MPX.
37  */
38 static int forcempx;
39
40 static int __init forcempx_setup(char *__unused)
41 {
42         forcempx = 1;
43
44         return 1;
45 }
46 __setup("intel-skd-046-workaround=disable", forcempx_setup);
47
48 void check_mpx_erratum(struct cpuinfo_x86 *c)
49 {
50         if (forcempx)
51                 return;
52         /*
53          * Turn off the MPX feature on CPUs where SMEP is not
54          * available or disabled.
55          *
56          * Works around Intel Erratum SKD046: "Branch Instructions
57          * May Initialize MPX Bound Registers Incorrectly".
58          *
59          * This might falsely disable MPX on systems without
60          * SMEP, like Atom processors without SMEP.  But there
61          * is no such hardware known at the moment.
62          */
63         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MPX) && !cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP)) {
64                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MPX);
65                 pr_warn("x86/mpx: Disabling MPX since SMEP not present\n");
66         }
67 }
68
69 /*
70  * Processors which have self-snooping capability can handle conflicting
71  * memory type across CPUs by snooping its own cache. However, there exists
72  * CPU models in which having conflicting memory types still leads to
73  * unpredictable behavior, machine check errors, or hangs. Clear this
74  * feature to prevent its use on machines with known erratas.
75  */
76 static void check_memory_type_self_snoop_errata(struct cpuinfo_x86 *c)
77 {
78         switch (c->x86_model) {
79         case INTEL_FAM6_CORE_YONAH:
80         case INTEL_FAM6_CORE2_MEROM:
81         case INTEL_FAM6_CORE2_MEROM_L:
82         case INTEL_FAM6_CORE2_PENRYN:
83         case INTEL_FAM6_CORE2_DUNNINGTON:
84         case INTEL_FAM6_NEHALEM:
85         case INTEL_FAM6_NEHALEM_G:
86         case INTEL_FAM6_NEHALEM_EP:
87         case INTEL_FAM6_NEHALEM_EX:
88         case INTEL_FAM6_WESTMERE:
89         case INTEL_FAM6_WESTMERE_EP:
90         case INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE:
91                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SELFSNOOP);
92         }
93 }
94
95 static bool ring3mwait_disabled __read_mostly;
96
97 static int __init ring3mwait_disable(char *__unused)
98 {
99         ring3mwait_disabled = true;
100         return 0;
101 }
102 __setup("ring3mwait=disable", ring3mwait_disable);
103
104 static void probe_xeon_phi_r3mwait(struct cpuinfo_x86 *c)
105 {
106         /*
107          * Ring 3 MONITOR/MWAIT feature cannot be detected without
108          * cpu model and family comparison.
109          */
110         if (c->x86 != 6)
111                 return;
112         switch (c->x86_model) {
113         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:
114         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM:
115                 break;
116         default:
117                 return;
118         }
119
120         if (ring3mwait_disabled)
121                 return;
122
123         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_RING3MWAIT);
124         this_cpu_or(msr_misc_features_shadow,
125                     1UL << MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_RING3MWAIT_BIT);
126
127         if (c == &boot_cpu_data)
128                 ELF_HWCAP2 |= HWCAP2_RING3MWAIT;
129 }
130
131 /*
132  * Early microcode releases for the Spectre v2 mitigation were broken.
133  * Information taken from;
134  * - https://newsroom.intel.com/wp-content/uploads/sites/11/2018/03/microcode-update-guidance.pdf
135  * - https://kb.vmware.com/s/article/52345
136  * - Microcode revisions observed in the wild
137  * - Release note from 20180108 microcode release
138  */
139 struct sku_microcode {
140         u8 model;
141         u8 stepping;
142         u32 microcode;
143 };
144 static const struct sku_microcode spectre_bad_microcodes[] = {
145         { INTEL_FAM6_KABYLAKE,          0x0B,   0x80 },
146         { INTEL_FAM6_KABYLAKE,          0x0A,   0x80 },
147         { INTEL_FAM6_KABYLAKE,          0x09,   0x80 },
148         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_L,        0x0A,   0x80 },
149         { INTEL_FAM6_KABYLAKE_L,        0x09,   0x80 },
150         { INTEL_FAM6_SKYLAKE_X,         0x03,   0x0100013e },
151         { INTEL_FAM6_SKYLAKE_X,         0x04,   0x0200003c },
152         { INTEL_FAM6_BROADWELL,         0x04,   0x28 },
153         { INTEL_FAM6_BROADWELL_G,       0x01,   0x1b },
154         { INTEL_FAM6_BROADWELL_D,       0x02,   0x14 },
155         { INTEL_FAM6_BROADWELL_D,       0x03,   0x07000011 },
156         { INTEL_FAM6_BROADWELL_X,       0x01,   0x0b000025 },
157         { INTEL_FAM6_HASWELL_L,         0x01,   0x21 },
158         { INTEL_FAM6_HASWELL_G,         0x01,   0x18 },
159         { INTEL_FAM6_HASWELL,           0x03,   0x23 },
160         { INTEL_FAM6_HASWELL_X,         0x02,   0x3b },
161         { INTEL_FAM6_HASWELL_X,         0x04,   0x10 },
162         { INTEL_FAM6_IVYBRIDGE_X,       0x04,   0x42a },
163         /* Observed in the wild */
164         { INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X,     0x06,   0x61b },
165         { INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X,     0x07,   0x712 },
166 };
167
168 static bool bad_spectre_microcode(struct cpuinfo_x86 *c)
169 {
170         int i;
171
172         /*
173          * We know that the hypervisor lie to us on the microcode version so
174          * we may as well hope that it is running the correct version.
175          */
176         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_HYPERVISOR))
177                 return false;
178
179         if (c->x86 != 6)
180                 return false;
181
182         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(spectre_bad_microcodes); i++) {
183                 if (c->x86_model == spectre_bad_microcodes[i].model &&
184                     c->x86_stepping == spectre_bad_microcodes[i].stepping)
185                         return (c->microcode <= spectre_bad_microcodes[i].microcode);
186         }
187         return false;
188 }
189
190 static void early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
191 {
192         u64 misc_enable;
193
194         /* Unmask CPUID levels if masked: */
195         if (c->x86 > 6 || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 0xd)) {
196                 if (msr_clear_bit(MSR_IA32_MISC_ENABLE,
197                                   MSR_IA32_MISC_ENABLE_LIMIT_CPUID_BIT) > 0) {
198                         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
199                         get_cpu_cap(c);
200                 }
201         }
202
203         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
204                 (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
205                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
206
207         if (c->x86 >= 6 && !cpu_has(c, X86_FEATURE_IA64))
208                 c->microcode = intel_get_microcode_revision();
209
210         /* Now if any of them are set, check the blacklist and clear the lot */
211         if ((cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL) ||
212              cpu_has(c, X86_FEATURE_INTEL_STIBP) ||
213              cpu_has(c, X86_FEATURE_IBRS) || cpu_has(c, X86_FEATURE_IBPB) ||
214              cpu_has(c, X86_FEATURE_STIBP)) && bad_spectre_microcode(c)) {
215                 pr_warn("Intel Spectre v2 broken microcode detected; disabling Speculation Control\n");
216                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_IBRS);
217                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_IBPB);
218                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_STIBP);
219                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SPEC_CTRL);
220                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
221                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_INTEL_STIBP);
222                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SSBD);
223                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD);
224         }
225
226         /*
227          * Atom erratum AAE44/AAF40/AAG38/AAH41:
228          *
229          * A race condition between speculative fetches and invalidating
230          * a large page.  This is worked around in microcode, but we
231          * need the microcode to have already been loaded... so if it is
232          * not, recommend a BIOS update and disable large pages.
233          */
234         if (c->x86 == 6 && c->x86_model == 0x1c && c->x86_stepping <= 2 &&
235             c->microcode < 0x20e) {
236                 pr_warn("Atom PSE erratum detected, BIOS microcode update recommended\n");
237                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PSE);
238         }
239
240 #ifdef CONFIG_X86_64
241         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSENTER32);
242 #else
243         /* Netburst reports 64 bytes clflush size, but does IO in 128 bytes */
244         if (c->x86 == 15 && c->x86_cache_alignment == 64)
245                 c->x86_cache_alignment = 128;
246 #endif
247
248         /* CPUID workaround for 0F33/0F34 CPU */
249         if (c->x86 == 0xF && c->x86_model == 0x3
250             && (c->x86_stepping == 0x3 || c->x86_stepping == 0x4))
251                 c->x86_phys_bits = 36;
252
253         /*
254          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
255          * with P/T states and does not stop in deep C-states.
256          *
257          * It is also reliable across cores and sockets. (but not across
258          * cabinets - we turn it off in that case explicitly.)
259          */
260         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
261                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
262                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
263         }
264
265         /* Penwell and Cloverview have the TSC which doesn't sleep on S3 */
266         if (c->x86 == 6) {
267                 switch (c->x86_model) {
268                 case INTEL_FAM6_ATOM_SALTWELL_MID:
269                 case INTEL_FAM6_ATOM_SALTWELL_TABLET:
270                 case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT_MID:
271                 case INTEL_FAM6_ATOM_AIRMONT_NP:
272                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC_S3);
273                         break;
274                 default:
275                         break;
276                 }
277         }
278
279         /*
280          * There is a known erratum on Pentium III and Core Solo
281          * and Core Duo CPUs.
282          * " Page with PAT set to WC while associated MTRR is UC
283          *   may consolidate to UC "
284          * Because of this erratum, it is better to stick with
285          * setting WC in MTRR rather than using PAT on these CPUs.
286          *
287          * Enable PAT WC only on P4, Core 2 or later CPUs.
288          */
289         if (c->x86 == 6 && c->x86_model < 15)
290                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAT);
291
292         /*
293          * If fast string is not enabled in IA32_MISC_ENABLE for any reason,
294          * clear the fast string and enhanced fast string CPU capabilities.
295          */
296         if (c->x86 > 6 || (c->x86 == 6 && c->x86_model >= 0xd)) {
297                 rdmsrl(MSR_IA32_MISC_ENABLE, misc_enable);
298                 if (!(misc_enable & MSR_IA32_MISC_ENABLE_FAST_STRING)) {
299                         pr_info("Disabled fast string operations\n");
300                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_REP_GOOD);
301                         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_ERMS);
302                 }
303         }
304
305         /*
306          * Intel Quark Core DevMan_001.pdf section 6.4.11
307          * "The operating system also is required to invalidate (i.e., flush)
308          *  the TLB when any changes are made to any of the page table entries.
309          *  The operating system must reload CR3 to cause the TLB to be flushed"
310          *
311          * As a result, boot_cpu_has(X86_FEATURE_PGE) in arch/x86/include/asm/tlbflush.h
312          * should be false so that __flush_tlb_all() causes CR3 insted of CR4.PGE
313          * to be modified.
314          */
315         if (c->x86 == 5 && c->x86_model == 9) {
316                 pr_info("Disabling PGE capability bit\n");
317                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PGE);
318         }
319
320         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
321                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
322
323                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
324                 /*
325                  * If HTT (EDX[28]) is set EBX[16:23] contain the number of
326                  * apicids which are reserved per package. Store the resulting
327                  * shift value for the package management code.
328                  */
329                 if (edx & (1U << 28))
330                         c->x86_coreid_bits = get_count_order((ebx >> 16) & 0xff);
331         }
332
333         check_mpx_erratum(c);
334         check_memory_type_self_snoop_errata(c);
335
336         /*
337          * Get the number of SMT siblings early from the extended topology
338          * leaf, if available. Otherwise try the legacy SMT detection.
339          */
340         if (detect_extended_topology_early(c) < 0)
341                 detect_ht_early(c);
342 }
343
344 #ifdef CONFIG_X86_32
345 /*
346  *      Early probe support logic for ppro memory erratum #50
347  *
348  *      This is called before we do cpu ident work
349  */
350
351 int ppro_with_ram_bug(void)
352 {
353         /* Uses data from early_cpu_detect now */
354         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
355             boot_cpu_data.x86 == 6 &&
356             boot_cpu_data.x86_model == 1 &&
357             boot_cpu_data.x86_stepping < 8) {
358                 pr_info("Pentium Pro with Errata#50 detected. Taking evasive action.\n");
359                 return 1;
360         }
361         return 0;
362 }
363
364 static void intel_smp_check(struct cpuinfo_x86 *c)
365 {
366         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
367         if (!c->cpu_index)
368                 return;
369
370         /*
371          * Mask B, Pentium, but not Pentium MMX
372          */
373         if (c->x86 == 5 &&
374             c->x86_stepping >= 1 && c->x86_stepping <= 4 &&
375             c->x86_model <= 3) {
376                 /*
377                  * Remember we have B step Pentia with bugs
378                  */
379                 WARN_ONCE(1, "WARNING: SMP operation may be unreliable"
380                                     "with B stepping processors.\n");
381         }
382 }
383
384 static int forcepae;
385 static int __init forcepae_setup(char *__unused)
386 {
387         forcepae = 1;
388         return 1;
389 }
390 __setup("forcepae", forcepae_setup);
391
392 static void intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
393 {
394 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
395         /*
396          * All models of Pentium and Pentium with MMX technology CPUs
397          * have the F0 0F bug, which lets nonprivileged users lock up the
398          * system. Announce that the fault handler will be checking for it.
399          * The Quark is also family 5, but does not have the same bug.
400          */
401         clear_cpu_bug(c, X86_BUG_F00F);
402         if (c->x86 == 5 && c->x86_model < 9) {
403                 static int f00f_workaround_enabled;
404
405                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_F00F);
406                 if (!f00f_workaround_enabled) {
407                         pr_notice("Intel Pentium with F0 0F bug - workaround enabled.\n");
408                         f00f_workaround_enabled = 1;
409                 }
410         }
411 #endif
412
413         /*
414          * SEP CPUID bug: Pentium Pro reports SEP but doesn't have it until
415          * model 3 mask 3
416          */
417         if ((c->x86<<8 | c->x86_model<<4 | c->x86_stepping) < 0x633)
418                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SEP);
419
420         /*
421          * PAE CPUID issue: many Pentium M report no PAE but may have a
422          * functionally usable PAE implementation.
423          * Forcefully enable PAE if kernel parameter "forcepae" is present.
424          */
425         if (forcepae) {
426                 pr_warn("PAE forced!\n");
427                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PAE);
428                 add_taint(TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
429         }
430
431         /*
432          * P4 Xeon erratum 037 workaround.
433          * Hardware prefetcher may cause stale data to be loaded into the cache.
434          */
435         if ((c->x86 == 15) && (c->x86_model == 1) && (c->x86_stepping == 1)) {
436                 if (msr_set_bit(MSR_IA32_MISC_ENABLE,
437                                 MSR_IA32_MISC_ENABLE_PREFETCH_DISABLE_BIT) > 0) {
438                         pr_info("CPU: C0 stepping P4 Xeon detected.\n");
439                         pr_info("CPU: Disabling hardware prefetching (Erratum 037)\n");
440                 }
441         }
442
443         /*
444          * See if we have a good local APIC by checking for buggy Pentia,
445          * i.e. all B steppings and the C2 stepping of P54C when using their
446          * integrated APIC (see 11AP erratum in "Pentium Processor
447          * Specification Update").
448          */
449         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC) && (c->x86<<8 | c->x86_model<<4) == 0x520 &&
450             (c->x86_stepping < 0x6 || c->x86_stepping == 0xb))
451                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_11AP);
452
453
454 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_USERCOPY
455         /*
456          * Set up the preferred alignment for movsl bulk memory moves
457          */
458         switch (c->x86) {
459         case 4:         /* 486: untested */
460                 break;
461         case 5:         /* Old Pentia: untested */
462                 break;
463         case 6:         /* PII/PIII only like movsl with 8-byte alignment */
464                 movsl_mask.mask = 7;
465                 break;
466         case 15:        /* P4 is OK down to 8-byte alignment */
467                 movsl_mask.mask = 7;
468                 break;
469         }
470 #endif
471
472         intel_smp_check(c);
473 }
474 #else
475 static void intel_workarounds(struct cpuinfo_x86 *c)
476 {
477 }
478 #endif
479
480 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
481 {
482 #ifdef CONFIG_NUMA
483         unsigned node;
484         int cpu = smp_processor_id();
485
486         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
487            for now. */
488         node = numa_cpu_node(cpu);
489         if (node == NUMA_NO_NODE || !node_online(node)) {
490                 /* reuse the value from init_cpu_to_node() */
491                 node = cpu_to_node(cpu);
492         }
493         numa_set_node(cpu, node);
494 #endif
495 }
496
497 static void detect_vmx_virtcap(struct cpuinfo_x86 *c)
498 {
499         /* Intel VMX MSR indicated features */
500 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW    0x00200000
501 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI          0x00400000
502 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS      0x80000000
503 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC    0x00000001
504 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT          0x00000002
505 #define X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID         0x00000020
506 #define x86_VMX_FEATURE_EPT_CAP_AD              0x00200000
507
508         u32 vmx_msr_low, vmx_msr_high, msr_ctl, msr_ctl2;
509         u32 msr_vpid_cap, msr_ept_cap;
510
511         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
512         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
513         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
514         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
515         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
516         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT_AD);
517
518         rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS, vmx_msr_low, vmx_msr_high);
519         msr_ctl = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
520         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW)
521                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TPR_SHADOW);
522         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_VNMI)
523                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VNMI);
524         if (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_2ND_CTLS) {
525                 rdmsr(MSR_IA32_VMX_PROCBASED_CTLS2,
526                       vmx_msr_low, vmx_msr_high);
527                 msr_ctl2 = vmx_msr_high | vmx_msr_low;
528                 if ((msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VIRT_APIC) &&
529                     (msr_ctl & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS_TPR_SHADOW))
530                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FLEXPRIORITY);
531                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_EPT) {
532                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT);
533                         rdmsr(MSR_IA32_VMX_EPT_VPID_CAP,
534                               msr_ept_cap, msr_vpid_cap);
535                         if (msr_ept_cap & x86_VMX_FEATURE_EPT_CAP_AD)
536                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EPT_AD);
537                 }
538                 if (msr_ctl2 & X86_VMX_FEATURE_PROC_CTLS2_VPID)
539                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VPID);
540         }
541 }
542
543 #define MSR_IA32_TME_ACTIVATE           0x982
544
545 /* Helpers to access TME_ACTIVATE MSR */
546 #define TME_ACTIVATE_LOCKED(x)          (x & 0x1)
547 #define TME_ACTIVATE_ENABLED(x)         (x & 0x2)
548
549 #define TME_ACTIVATE_POLICY(x)          ((x >> 4) & 0xf)        /* Bits 7:4 */
550 #define TME_ACTIVATE_POLICY_AES_XTS_128 0
551
552 #define TME_ACTIVATE_KEYID_BITS(x)      ((x >> 32) & 0xf)       /* Bits 35:32 */
553
554 #define TME_ACTIVATE_CRYPTO_ALGS(x)     ((x >> 48) & 0xffff)    /* Bits 63:48 */
555 #define TME_ACTIVATE_CRYPTO_AES_XTS_128 1
556
557 /* Values for mktme_status (SW only construct) */
558 #define MKTME_ENABLED                   0
559 #define MKTME_DISABLED                  1
560 #define MKTME_UNINITIALIZED             2
561 static int mktme_status = MKTME_UNINITIALIZED;
562
563 static void detect_tme(struct cpuinfo_x86 *c)
564 {
565         u64 tme_activate, tme_policy, tme_crypto_algs;
566         int keyid_bits = 0, nr_keyids = 0;
567         static u64 tme_activate_cpu0 = 0;
568
569         rdmsrl(MSR_IA32_TME_ACTIVATE, tme_activate);
570
571         if (mktme_status != MKTME_UNINITIALIZED) {
572                 if (tme_activate != tme_activate_cpu0) {
573                         /* Broken BIOS? */
574                         pr_err_once("x86/tme: configuration is inconsistent between CPUs\n");
575                         pr_err_once("x86/tme: MKTME is not usable\n");
576                         mktme_status = MKTME_DISABLED;
577
578                         /* Proceed. We may need to exclude bits from x86_phys_bits. */
579                 }
580         } else {
581                 tme_activate_cpu0 = tme_activate;
582         }
583
584         if (!TME_ACTIVATE_LOCKED(tme_activate) || !TME_ACTIVATE_ENABLED(tme_activate)) {
585                 pr_info_once("x86/tme: not enabled by BIOS\n");
586                 mktme_status = MKTME_DISABLED;
587                 return;
588         }
589
590         if (mktme_status != MKTME_UNINITIALIZED)
591                 goto detect_keyid_bits;
592
593         pr_info("x86/tme: enabled by BIOS\n");
594
595         tme_policy = TME_ACTIVATE_POLICY(tme_activate);
596         if (tme_policy != TME_ACTIVATE_POLICY_AES_XTS_128)
597                 pr_warn("x86/tme: Unknown policy is active: %#llx\n", tme_policy);
598
599         tme_crypto_algs = TME_ACTIVATE_CRYPTO_ALGS(tme_activate);
600         if (!(tme_crypto_algs & TME_ACTIVATE_CRYPTO_AES_XTS_128)) {
601                 pr_err("x86/mktme: No known encryption algorithm is supported: %#llx\n",
602                                 tme_crypto_algs);
603                 mktme_status = MKTME_DISABLED;
604         }
605 detect_keyid_bits:
606         keyid_bits = TME_ACTIVATE_KEYID_BITS(tme_activate);
607         nr_keyids = (1UL << keyid_bits) - 1;
608         if (nr_keyids) {
609                 pr_info_once("x86/mktme: enabled by BIOS\n");
610                 pr_info_once("x86/mktme: %d KeyIDs available\n", nr_keyids);
611         } else {
612                 pr_info_once("x86/mktme: disabled by BIOS\n");
613         }
614
615         if (mktme_status == MKTME_UNINITIALIZED) {
616                 /* MKTME is usable */
617                 mktme_status = MKTME_ENABLED;
618         }
619
620         /*
621          * KeyID bits effectively lower the number of physical address
622          * bits.  Update cpuinfo_x86::x86_phys_bits accordingly.
623          */
624         c->x86_phys_bits -= keyid_bits;
625 }
626
627 static void init_cpuid_fault(struct cpuinfo_x86 *c)
628 {
629         u64 msr;
630
631         if (!rdmsrl_safe(MSR_PLATFORM_INFO, &msr)) {
632                 if (msr & MSR_PLATFORM_INFO_CPUID_FAULT)
633                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CPUID_FAULT);
634         }
635 }
636
637 static void init_intel_misc_features(struct cpuinfo_x86 *c)
638 {
639         u64 msr;
640
641         if (rdmsrl_safe(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, &msr))
642                 return;
643
644         /* Clear all MISC features */
645         this_cpu_write(msr_misc_features_shadow, 0);
646
647         /* Check features and update capabilities and shadow control bits */
648         init_cpuid_fault(c);
649         probe_xeon_phi_r3mwait(c);
650
651         msr = this_cpu_read(msr_misc_features_shadow);
652         wrmsrl(MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, msr);
653 }
654
655 static void init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
656 {
657         early_init_intel(c);
658
659         intel_workarounds(c);
660
661         /*
662          * Detect the extended topology information if available. This
663          * will reinitialise the initial_apicid which will be used
664          * in init_intel_cacheinfo()
665          */
666         detect_extended_topology(c);
667
668         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY)) {
669                 /*
670                  * let's use the legacy cpuid vector 0x1 and 0x4 for topology
671                  * detection.
672                  */
673                 detect_num_cpu_cores(c);
674 #ifdef CONFIG_X86_32
675                 detect_ht(c);
676 #endif
677         }
678
679         init_intel_cacheinfo(c);
680
681         if (c->cpuid_level > 9) {
682                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
683                 /* Check for version and the number of counters */
684                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
685                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
686         }
687
688         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2))
689                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
690
691         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_DS)) {
692                 unsigned int l1, l2;
693
694                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
695                 if (!(l1 & (1<<11)))
696                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
697                 if (!(l1 & (1<<12)))
698                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
699         }
700
701         if (c->x86 == 6 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_CLFLUSH) &&
702             (c->x86_model == 29 || c->x86_model == 46 || c->x86_model == 47))
703                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_CLFLUSH_MONITOR);
704
705         if (c->x86 == 6 && boot_cpu_has(X86_FEATURE_MWAIT) &&
706                 ((c->x86_model == INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT)))
707                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_MONITOR);
708
709 #ifdef CONFIG_X86_64
710         if (c->x86 == 15)
711                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
712         if (c->x86 == 6)
713                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
714 #else
715         /*
716          * Names for the Pentium II/Celeron processors
717          * detectable only by also checking the cache size.
718          * Dixon is NOT a Celeron.
719          */
720         if (c->x86 == 6) {
721                 unsigned int l2 = c->x86_cache_size;
722                 char *p = NULL;
723
724                 switch (c->x86_model) {
725                 case 5:
726                         if (l2 == 0)
727                                 p = "Celeron (Covington)";
728                         else if (l2 == 256)
729                                 p = "Mobile Pentium II (Dixon)";
730                         break;
731
732                 case 6:
733                         if (l2 == 128)
734                                 p = "Celeron (Mendocino)";
735                         else if (c->x86_stepping == 0 || c->x86_stepping == 5)
736                                 p = "Celeron-A";
737                         break;
738
739                 case 8:
740                         if (l2 == 128)
741                                 p = "Celeron (Coppermine)";
742                         break;
743                 }
744
745                 if (p)
746                         strcpy(c->x86_model_id, p);
747         }
748
749         if (c->x86 == 15)
750                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P4);
751         if (c->x86 == 6)
752                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_P3);
753 #endif
754
755         /* Work around errata */
756         srat_detect_node(c);
757
758         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_VMX))
759                 detect_vmx_virtcap(c);
760
761         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_TME))
762                 detect_tme(c);
763
764         init_intel_misc_features(c);
765
766         if (tsx_ctrl_state == TSX_CTRL_ENABLE)
767                 tsx_enable();
768         if (tsx_ctrl_state == TSX_CTRL_DISABLE)
769                 tsx_disable();
770 }
771
772 #ifdef CONFIG_X86_32
773 static unsigned int intel_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
774 {
775         /*
776          * Intel PIII Tualatin. This comes in two flavours.
777          * One has 256kb of cache, the other 512. We have no way
778          * to determine which, so we use a boottime override
779          * for the 512kb model, and assume 256 otherwise.
780          */
781         if ((c->x86 == 6) && (c->x86_model == 11) && (size == 0))
782                 size = 256;
783
784         /*
785          * Intel Quark SoC X1000 contains a 4-way set associative
786          * 16K cache with a 16 byte cache line and 256 lines per tag
787          */
788         if ((c->x86 == 5) && (c->x86_model == 9))
789                 size = 16;
790         return size;
791 }
792 #endif
793
794 #define TLB_INST_4K     0x01
795 #define TLB_INST_4M     0x02
796 #define TLB_INST_2M_4M  0x03
797
798 #define TLB_INST_ALL    0x05
799 #define TLB_INST_1G     0x06
800
801 #define TLB_DATA_4K     0x11
802 #define TLB_DATA_4M     0x12
803 #define TLB_DATA_2M_4M  0x13
804 #define TLB_DATA_4K_4M  0x14
805
806 #define TLB_DATA_1G     0x16
807
808 #define TLB_DATA0_4K    0x21
809 #define TLB_DATA0_4M    0x22
810 #define TLB_DATA0_2M_4M 0x23
811
812 #define STLB_4K         0x41
813 #define STLB_4K_2M      0x42
814
815 static const struct _tlb_table intel_tlb_table[] = {
816         { 0x01, TLB_INST_4K,            32,     " TLB_INST 4 KByte pages, 4-way set associative" },
817         { 0x02, TLB_INST_4M,            2,      " TLB_INST 4 MByte pages, full associative" },
818         { 0x03, TLB_DATA_4K,            64,     " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way set associative" },
819         { 0x04, TLB_DATA_4M,            8,      " TLB_DATA 4 MByte pages, 4-way set associative" },
820         { 0x05, TLB_DATA_4M,            32,     " TLB_DATA 4 MByte pages, 4-way set associative" },
821         { 0x0b, TLB_INST_4M,            4,      " TLB_INST 4 MByte pages, 4-way set associative" },
822         { 0x4f, TLB_INST_4K,            32,     " TLB_INST 4 KByte pages" },
823         { 0x50, TLB_INST_ALL,           64,     " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
824         { 0x51, TLB_INST_ALL,           128,    " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
825         { 0x52, TLB_INST_ALL,           256,    " TLB_INST 4 KByte and 2-MByte or 4-MByte pages" },
826         { 0x55, TLB_INST_2M_4M,         7,      " TLB_INST 2-MByte or 4-MByte pages, fully associative" },
827         { 0x56, TLB_DATA0_4M,           16,     " TLB_DATA0 4 MByte pages, 4-way set associative" },
828         { 0x57, TLB_DATA0_4K,           16,     " TLB_DATA0 4 KByte pages, 4-way associative" },
829         { 0x59, TLB_DATA0_4K,           16,     " TLB_DATA0 4 KByte pages, fully associative" },
830         { 0x5a, TLB_DATA0_2M_4M,        32,     " TLB_DATA0 2-MByte or 4 MByte pages, 4-way set associative" },
831         { 0x5b, TLB_DATA_4K_4M,         64,     " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
832         { 0x5c, TLB_DATA_4K_4M,         128,    " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
833         { 0x5d, TLB_DATA_4K_4M,         256,    " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages" },
834         { 0x61, TLB_INST_4K,            48,     " TLB_INST 4 KByte pages, full associative" },
835         { 0x63, TLB_DATA_1G,            4,      " TLB_DATA 1 GByte pages, 4-way set associative" },
836         { 0x6b, TLB_DATA_4K,            256,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 8-way associative" },
837         { 0x6c, TLB_DATA_2M_4M,         128,    " TLB_DATA 2 MByte or 4 MByte pages, 8-way associative" },
838         { 0x6d, TLB_DATA_1G,            16,     " TLB_DATA 1 GByte pages, fully associative" },
839         { 0x76, TLB_INST_2M_4M,         8,      " TLB_INST 2-MByte or 4-MByte pages, fully associative" },
840         { 0xb0, TLB_INST_4K,            128,    " TLB_INST 4 KByte pages, 4-way set associative" },
841         { 0xb1, TLB_INST_2M_4M,         4,      " TLB_INST 2M pages, 4-way, 8 entries or 4M pages, 4-way entries" },
842         { 0xb2, TLB_INST_4K,            64,     " TLB_INST 4KByte pages, 4-way set associative" },
843         { 0xb3, TLB_DATA_4K,            128,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way set associative" },
844         { 0xb4, TLB_DATA_4K,            256,    " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way associative" },
845         { 0xb5, TLB_INST_4K,            64,     " TLB_INST 4 KByte pages, 8-way set associative" },
846         { 0xb6, TLB_INST_4K,            128,    " TLB_INST 4 KByte pages, 8-way set associative" },
847         { 0xba, TLB_DATA_4K,            64,     " TLB_DATA 4 KByte pages, 4-way associative" },
848         { 0xc0, TLB_DATA_4K_4M,         8,      " TLB_DATA 4 KByte and 4 MByte pages, 4-way associative" },
849         { 0xc1, STLB_4K_2M,             1024,   " STLB 4 KByte and 2 MByte pages, 8-way associative" },
850         { 0xc2, TLB_DATA_2M_4M,         16,     " TLB_DATA 2 MByte/4MByte pages, 4-way associative" },
851         { 0xca, STLB_4K,                512,    " STLB 4 KByte pages, 4-way associative" },
852         { 0x00, 0, 0 }
853 };
854
855 static void intel_tlb_lookup(const unsigned char desc)
856 {
857         unsigned char k;
858         if (desc == 0)
859                 return;
860
861         /* look up this descriptor in the table */
862         for (k = 0; intel_tlb_table[k].descriptor != desc &&
863              intel_tlb_table[k].descriptor != 0; k++)
864                 ;
865
866         if (intel_tlb_table[k].tlb_type == 0)
867                 return;
868
869         switch (intel_tlb_table[k].tlb_type) {
870         case STLB_4K:
871                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
872                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
873                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
874                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
875                 break;
876         case STLB_4K_2M:
877                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
878                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
879                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
880                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
881                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
882                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
883                 if (tlb_lld_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
884                         tlb_lld_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
885                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
886                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
887                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
888                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
889                 break;
890         case TLB_INST_ALL:
891                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
892                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
893                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
894                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
895                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
896                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
897                 break;
898         case TLB_INST_4K:
899                 if (tlb_lli_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
900                         tlb_lli_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
901                 break;
902         case TLB_INST_4M:
903                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
904                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
905                 break;
906         case TLB_INST_2M_4M:
907                 if (tlb_lli_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
908                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
909                 if (tlb_lli_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
910                         tlb_lli_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
911                 break;
912         case TLB_DATA_4K:
913         case TLB_DATA0_4K:
914                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
915                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
916                 break;
917         case TLB_DATA_4M:
918         case TLB_DATA0_4M:
919                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
920                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
921                 break;
922         case TLB_DATA_2M_4M:
923         case TLB_DATA0_2M_4M:
924                 if (tlb_lld_2m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
925                         tlb_lld_2m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
926                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
927                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
928                 break;
929         case TLB_DATA_4K_4M:
930                 if (tlb_lld_4k[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
931                         tlb_lld_4k[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
932                 if (tlb_lld_4m[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
933                         tlb_lld_4m[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
934                 break;
935         case TLB_DATA_1G:
936                 if (tlb_lld_1g[ENTRIES] < intel_tlb_table[k].entries)
937                         tlb_lld_1g[ENTRIES] = intel_tlb_table[k].entries;
938                 break;
939         }
940 }
941
942 static void intel_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
943 {
944         int i, j, n;
945         unsigned int regs[4];
946         unsigned char *desc = (unsigned char *)regs;
947
948         if (c->cpuid_level < 2)
949                 return;
950
951         /* Number of times to iterate */
952         n = cpuid_eax(2) & 0xFF;
953
954         for (i = 0 ; i < n ; i++) {
955                 cpuid(2, &regs[0], &regs[1], &regs[2], &regs[3]);
956
957                 /* If bit 31 is set, this is an unknown format */
958                 for (j = 0 ; j < 3 ; j++)
959                         if (regs[j] & (1 << 31))
960                                 regs[j] = 0;
961
962                 /* Byte 0 is level count, not a descriptor */
963                 for (j = 1 ; j < 16 ; j++)
964                         intel_tlb_lookup(desc[j]);
965         }
966 }
967
968 static const struct cpu_dev intel_cpu_dev = {
969         .c_vendor       = "Intel",
970         .c_ident        = { "GenuineIntel" },
971 #ifdef CONFIG_X86_32
972         .legacy_models = {
973                 { .family = 4, .model_names =
974                   {
975                           [0] = "486 DX-25/33",
976                           [1] = "486 DX-50",
977                           [2] = "486 SX",
978                           [3] = "486 DX/2",
979                           [4] = "486 SL",
980                           [5] = "486 SX/2",
981                           [7] = "486 DX/2-WB",
982                           [8] = "486 DX/4",
983                           [9] = "486 DX/4-WB"
984                   }
985                 },
986                 { .family = 5, .model_names =
987                   {
988                           [0] = "Pentium 60/66 A-step",
989                           [1] = "Pentium 60/66",
990                           [2] = "Pentium 75 - 200",
991                           [3] = "OverDrive PODP5V83",
992                           [4] = "Pentium MMX",
993                           [7] = "Mobile Pentium 75 - 200",
994                           [8] = "Mobile Pentium MMX",
995                           [9] = "Quark SoC X1000",
996                   }
997                 },
998                 { .family = 6, .model_names =
999                   {
1000                           [0] = "Pentium Pro A-step",
1001                           [1] = "Pentium Pro",
1002                           [3] = "Pentium II (Klamath)",
1003                           [4] = "Pentium II (Deschutes)",
1004                           [5] = "Pentium II (Deschutes)",
1005                           [6] = "Mobile Pentium II",
1006                           [7] = "Pentium III (Katmai)",
1007                           [8] = "Pentium III (Coppermine)",
1008                           [10] = "Pentium III (Cascades)",
1009                           [11] = "Pentium III (Tualatin)",
1010                   }
1011                 },
1012                 { .family = 15, .model_names =
1013                   {
1014                           [0] = "Pentium 4 (Unknown)",
1015                           [1] = "Pentium 4 (Willamette)",
1016                           [2] = "Pentium 4 (Northwood)",
1017                           [4] = "Pentium 4 (Foster)",
1018                           [5] = "Pentium 4 (Foster)",
1019                   }
1020                 },
1021         },
1022         .legacy_cache_size = intel_size_cache,
1023 #endif
1024         .c_detect_tlb   = intel_detect_tlb,
1025         .c_early_init   = early_init_intel,
1026         .c_init         = init_intel,
1027         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_INTEL,
1028 };
1029
1030 cpu_dev_register(intel_cpu_dev);