arch/x86/kernel/cpu/mtrr/main.c

   1 /*  Generic MTRR (Memory Type Range Register) driver.
   2
   3     Copyright (C) 1997-2000  Richard Gooch
   4     Copyright (c) 2002       Patrick Mochel
   5
   6     This library is free software; you can redistribute it and/or
   7     modify it under the terms of the GNU Library General Public
   8     License as published by the Free Software Foundation; either
   9     version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10
  11     This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14     Library General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU Library General Public
  17     License along with this library; if not, write to the Free
  18     Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  19
  20     Richard Gooch may be reached by email at  rgooch@atnf.csiro.au
  21     The postal address is:
  22       Richard Gooch, c/o ATNF, P. O. Box 76, Epping, N.S.W., 2121, Australia.
  23
  24     Source: "Pentium Pro Family Developer's Manual, Volume 3:
  25     Operating System Writer's Guide" (Intel document number 242692),
  26     section 11.11.7
  27
  28     This was cleaned and made readable by Patrick Mochel <mochel@osdl.org>
  29     on 6-7 March 2002.
  30     Source: Intel Architecture Software Developers Manual, Volume 3:
  31     System Programming Guide; Section 9.11. (1997 edition - PPro).
  32 */
  33
  34 #define DEBUG
  35
  36 #include <linux/types.h> /* FIXME: kvm_para.h needs this */
  37
  38 #include <linux/stop_machine.h>
  39 #include <linux/kvm_para.h>
  40 #include <linux/uaccess.h>
  41 #include <linux/export.h>
  42 #include <linux/mutex.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/sort.h>
  45 #include <linux/cpu.h>
  46 #include <linux/pci.h>
  47 #include <linux/smp.h>
  48 #include <linux/syscore_ops.h>
  49
  50 #include <asm/cpufeature.h>
  51 #include <asm/e820.h>
  52 #include <asm/mtrr.h>
  53 #include <asm/msr.h>
  54 #include <asm/pat.h>
  55
  56 #include "mtrr.h"
  57
  58 /* arch_phys_wc_add returns an MTRR register index plus this offset. */
  59 #define MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET 1000
  60
  61 u32 num_var_ranges;
  62 static bool __mtrr_enabled;
  63
  64 static bool mtrr_enabled(void)
  65 {
  66         return __mtrr_enabled;
  67 }
  68
  69 unsigned int mtrr_usage_table[MTRR_MAX_VAR_RANGES];
  70 static DEFINE_MUTEX(mtrr_mutex);
  71
  72 u64 size_or_mask, size_and_mask;
  73 static bool mtrr_aps_delayed_init;
  74
  75 static const struct mtrr_ops *mtrr_ops[X86_VENDOR_NUM] __ro_after_init;
  76
  77 const struct mtrr_ops *mtrr_if;
  78
  79 static void set_mtrr(unsigned int reg, unsigned long base,
  80                      unsigned long size, mtrr_type type);
  81
  82 void __init set_mtrr_ops(const struct mtrr_ops *ops)
  83 {
  84         if (ops->vendor && ops->vendor < X86_VENDOR_NUM)
  85                 mtrr_ops[ops->vendor] = ops;
  86 }
  87
  88 /*  Returns non-zero if we have the write-combining memory type  */
  89 static int have_wrcomb(void)
  90 {
  91         struct pci_dev *dev;
  92
  93         dev = pci_get_class(PCI_CLASS_BRIDGE_HOST << 8, NULL);
  94         if (dev != NULL) {
  95                 /*
  96                  * ServerWorks LE chipsets < rev 6 have problems with
  97                  * write-combining. Don't allow it and leave room for other
  98                  * chipsets to be tagged
  99                  */
 100                 if (dev->vendor == PCI_VENDOR_ID_SERVERWORKS &&
 101                     dev->device == PCI_DEVICE_ID_SERVERWORKS_LE &&
 102                     dev->revision <= 5) {
 103                         pr_info("mtrr: Serverworks LE rev < 6 detected. Write-combining disabled.\n");
 104                         pci_dev_put(dev);
 105                         return 0;
 106                 }
 107                 /*
 108                  * Intel 450NX errata # 23. Non ascending cacheline evictions to
 109                  * write combining memory may resulting in data corruption
 110                  */
 111                 if (dev->vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL &&
 112                     dev->device == PCI_DEVICE_ID_INTEL_82451NX) {
 113                         pr_info("mtrr: Intel 450NX MMC detected. Write-combining disabled.\n");
 114                         pci_dev_put(dev);
 115                         return 0;
 116                 }
 117                 pci_dev_put(dev);
 118         }
 119         return mtrr_if->have_wrcomb ? mtrr_if->have_wrcomb() : 0;
 120 }
 121
 122 /*  This function returns the number of variable MTRRs  */
 123 static void __init set_num_var_ranges(void)
 124 {
 125         unsigned long config = 0, dummy;
 126
 127         if (use_intel())
 128                 rdmsr(MSR_MTRRcap, config, dummy);
 129         else if (is_cpu(AMD))
 130                 config = 2;
 131         else if (is_cpu(CYRIX) || is_cpu(CENTAUR))
 132                 config = 8;
 133
 134         num_var_ranges = config & 0xff;
 135 }
 136
 137 static void __init init_table(void)
 138 {
 139         int i, max;
 140
 141         max = num_var_ranges;
 142         for (i = 0; i < max; i++)
 143                 mtrr_usage_table[i] = 1;
 144 }
 145
 146 struct set_mtrr_data {
 147         unsigned long   smp_base;
 148         unsigned long   smp_size;
 149         unsigned int    smp_reg;
 150         mtrr_type       smp_type;
 151 };
 152
 153 /**
 154  * mtrr_rendezvous_handler - Work done in the synchronization handler. Executed
 155  * by all the CPUs.
 156  * @info: pointer to mtrr configuration data
 157  *
 158  * Returns nothing.
 159  */
 160 static int mtrr_rendezvous_handler(void *info)
 161 {
 162         struct set_mtrr_data *data = info;
 163
 164         /*
 165          * We use this same function to initialize the mtrrs during boot,
 166          * resume, runtime cpu online and on an explicit request to set a
 167          * specific MTRR.
 168          *
 169          * During boot or suspend, the state of the boot cpu's mtrrs has been
 170          * saved, and we want to replicate that across all the cpus that come
 171          * online (either at the end of boot or resume or during a runtime cpu
 172          * online). If we're doing that, @reg is set to something special and on
 173          * all the cpu's we do mtrr_if->set_all() (On the logical cpu that
 174          * started the boot/resume sequence, this might be a duplicate
 175          * set_all()).
 176          */
 177         if (data->smp_reg != ~0U) {
 178                 mtrr_if->set(data->smp_reg, data->smp_base,
 179                              data->smp_size, data->smp_type);
 180         } else if (mtrr_aps_delayed_init || !cpu_online(smp_processor_id())) {
 181                 mtrr_if->set_all();
 182         }
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 static inline int types_compatible(mtrr_type type1, mtrr_type type2)
 187 {
 188         return type1 == MTRR_TYPE_UNCACHABLE ||
 189                type2 == MTRR_TYPE_UNCACHABLE ||
 190                (type1 == MTRR_TYPE_WRTHROUGH && type2 == MTRR_TYPE_WRBACK) ||
 191                (type1 == MTRR_TYPE_WRBACK && type2 == MTRR_TYPE_WRTHROUGH);
 192 }
 193
 194 /**
 195  * set_mtrr - update mtrrs on all processors
 196  * @reg:        mtrr in question
 197  * @base:       mtrr base
 198  * @size:       mtrr size
 199  * @type:       mtrr type
 200  *
 201  * This is kinda tricky, but fortunately, Intel spelled it out for us cleanly:
 202  *
 203  * 1. Queue work to do the following on all processors:
 204  * 2. Disable Interrupts
 205  * 3. Wait for all procs to do so
 206  * 4. Enter no-fill cache mode
 207  * 5. Flush caches
 208  * 6. Clear PGE bit
 209  * 7. Flush all TLBs
 210  * 8. Disable all range registers
 211  * 9. Update the MTRRs
 212  * 10. Enable all range registers
 213  * 11. Flush all TLBs and caches again
 214  * 12. Enter normal cache mode and reenable caching
 215  * 13. Set PGE
 216  * 14. Wait for buddies to catch up
 217  * 15. Enable interrupts.
 218  *
 219  * What does that mean for us? Well, stop_machine() will ensure that
 220  * the rendezvous handler is started on each CPU. And in lockstep they
 221  * do the state transition of disabling interrupts, updating MTRR's
 222  * (the CPU vendors may each do it differently, so we call mtrr_if->set()
 223  * callback and let them take care of it.) and enabling interrupts.
 224  *
 225  * Note that the mechanism is the same for UP systems, too; all the SMP stuff
 226  * becomes nops.
 227  */
 228 static void
 229 set_mtrr(unsigned int reg, unsigned long base, unsigned long size, mtrr_type type)
 230 {
 231         struct set_mtrr_data data = { .smp_reg = reg,
 232                                       .smp_base = base,
 233                                       .smp_size = size,
 234                                       .smp_type = type
 235                                     };
 236
 237         stop_machine(mtrr_rendezvous_handler, &data, cpu_online_mask);
 238 }
 239
 240 static void set_mtrr_from_inactive_cpu(unsigned int reg, unsigned long base,
 241                                       unsigned long size, mtrr_type type)
 242 {
 243         struct set_mtrr_data data = { .smp_reg = reg,
 244                                       .smp_base = base,
 245                                       .smp_size = size,
 246                                       .smp_type = type
 247                                     };
 248
 249         stop_machine_from_inactive_cpu(mtrr_rendezvous_handler, &data,
 250                                        cpu_callout_mask);
 251 }
 252
 253 /**
 254  * mtrr_add_page - Add a memory type region
 255  * @base: Physical base address of region in pages (in units of 4 kB!)
 256  * @size: Physical size of region in pages (4 kB)
 257  * @type: Type of MTRR desired
 258  * @increment: If this is true do usage counting on the region
 259  *
 260  * Memory type region registers control the caching on newer Intel and
 261  * non Intel processors. This function allows drivers to request an
 262  * MTRR is added. The details and hardware specifics of each processor's
 263  * implementation are hidden from the caller, but nevertheless the
 264  * caller should expect to need to provide a power of two size on an
 265  * equivalent power of two boundary.
 266  *
 267  * If the region cannot be added either because all regions are in use
 268  * or the CPU cannot support it a negative value is returned. On success
 269  * the register number for this entry is returned, but should be treated
 270  * as a cookie only.
 271  *
 272  * On a multiprocessor machine the changes are made to all processors.
 273  * This is required on x86 by the Intel processors.
 274  *
 275  * The available types are
 276  *
 277  * %MTRR_TYPE_UNCACHABLE - No caching
 278  *
 279  * %MTRR_TYPE_WRBACK - Write data back in bursts whenever
 280  *
 281  * %MTRR_TYPE_WRCOMB - Write data back soon but allow bursts
 282  *
 283  * %MTRR_TYPE_WRTHROUGH - Cache reads but not writes
 284  *
 285  * BUGS: Needs a quiet flag for the cases where drivers do not mind
 286  * failures and do not wish system log messages to be sent.
 287  */
 288 int mtrr_add_page(unsigned long base, unsigned long size,
 289                   unsigned int type, bool increment)
 290 {
 291         unsigned long lbase, lsize;
 292         int i, replace, error;
 293         mtrr_type ltype;
 294
 295         if (!mtrr_enabled())
 296                 return -ENXIO;
 297
 298         error = mtrr_if->validate_add_page(base, size, type);
 299         if (error)
 300                 return error;
 301
 302         if (type >= MTRR_NUM_TYPES) {
 303                 pr_warn("mtrr: type: %u invalid\n", type);
 304                 return -EINVAL;
 305         }
 306
 307         /* If the type is WC, check that this processor supports it */
 308         if ((type == MTRR_TYPE_WRCOMB) && !have_wrcomb()) {
 309                 pr_warn("mtrr: your processor doesn't support write-combining\n");
 310                 return -ENOSYS;
 311         }
 312
 313         if (!size) {
 314                 pr_warn("mtrr: zero sized request\n");
 315                 return -EINVAL;
 316         }
 317
 318         if ((base | (base + size - 1)) >>
 319             (boot_cpu_data.x86_phys_bits - PAGE_SHIFT)) {
 320                 pr_warn("mtrr: base or size exceeds the MTRR width\n");
 321                 return -EINVAL;
 322         }
 323
 324         error = -EINVAL;
 325         replace = -1;
 326
 327         /* No CPU hotplug when we change MTRR entries */
 328         get_online_cpus();
 329
 330         /* Search for existing MTRR  */
 331         mutex_lock(&mtrr_mutex);
 332         for (i = 0; i < num_var_ranges; ++i) {
 333                 mtrr_if->get(i, &lbase, &lsize, &ltype);
 334                 if (!lsize || base > lbase + lsize - 1 ||
 335                     base + size - 1 < lbase)
 336                         continue;
 337                 /*
 338                  * At this point we know there is some kind of
 339                  * overlap/enclosure
 340                  */
 341                 if (base < lbase || base + size - 1 > lbase + lsize - 1) {
 342                         if (base <= lbase &&
 343                             base + size - 1 >= lbase + lsize - 1) {
 344                                 /*  New region encloses an existing region  */
 345                                 if (type == ltype) {
 346                                         replace = replace == -1 ? i : -2;
 347                                         continue;
 348                                 } else if (types_compatible(type, ltype))
 349                                         continue;
 350                         }
 351                         pr_warn("mtrr: 0x%lx000,0x%lx000 overlaps existing"
 352                                 " 0x%lx000,0x%lx000\n", base, size, lbase,
 353                                 lsize);
 354                         goto out;
 355                 }
 356                 /* New region is enclosed by an existing region */
 357                 if (ltype != type) {
 358                         if (types_compatible(type, ltype))
 359                                 continue;
 360                         pr_warn("mtrr: type mismatch for %lx000,%lx000 old: %s new: %s\n",
 361                                 base, size, mtrr_attrib_to_str(ltype),
 362                                 mtrr_attrib_to_str(type));
 363                         goto out;
 364                 }
 365                 if (increment)
 366                         ++mtrr_usage_table[i];
 367                 error = i;
 368                 goto out;
 369         }
 370         /* Search for an empty MTRR */
 371         i = mtrr_if->get_free_region(base, size, replace);
 372         if (i >= 0) {
 373                 set_mtrr(i, base, size, type);
 374                 if (likely(replace < 0)) {
 375                         mtrr_usage_table[i] = 1;
 376                 } else {
 377                         mtrr_usage_table[i] = mtrr_usage_table[replace];
 378                         if (increment)
 379                                 mtrr_usage_table[i]++;
 380                         if (unlikely(replace != i)) {
 381                                 set_mtrr(replace, 0, 0, 0);
 382                                 mtrr_usage_table[replace] = 0;
 383                         }
 384                 }
 385         } else {
 386                 pr_info("mtrr: no more MTRRs available\n");
 387         }
 388         error = i;
 389  out:
 390         mutex_unlock(&mtrr_mutex);
 391         put_online_cpus();
 392         return error;
 393 }
 394
 395 static int mtrr_check(unsigned long base, unsigned long size)
 396 {
 397         if ((base & (PAGE_SIZE - 1)) || (size & (PAGE_SIZE - 1))) {
 398                 pr_warn("mtrr: size and base must be multiples of 4 kiB\n");
 399                 pr_debug("mtrr: size: 0x%lx  base: 0x%lx\n", size, base);
 400                 dump_stack();
 401                 return -1;
 402         }
 403         return 0;
 404 }
 405
 406 /**
 407  * mtrr_add - Add a memory type region
 408  * @base: Physical base address of region
 409  * @size: Physical size of region
 410  * @type: Type of MTRR desired
 411  * @increment: If this is true do usage counting on the region
 412  *
 413  * Memory type region registers control the caching on newer Intel and
 414  * non Intel processors. This function allows drivers to request an
 415  * MTRR is added. The details and hardware specifics of each processor's
 416  * implementation are hidden from the caller, but nevertheless the
 417  * caller should expect to need to provide a power of two size on an
 418  * equivalent power of two boundary.
 419  *
 420  * If the region cannot be added either because all regions are in use
 421  * or the CPU cannot support it a negative value is returned. On success
 422  * the register number for this entry is returned, but should be treated
 423  * as a cookie only.
 424  *
 425  * On a multiprocessor machine the changes are made to all processors.
 426  * This is required on x86 by the Intel processors.
 427  *
 428  * The available types are
 429  *
 430  * %MTRR_TYPE_UNCACHABLE - No caching
 431  *
 432  * %MTRR_TYPE_WRBACK - Write data back in bursts whenever
 433  *
 434  * %MTRR_TYPE_WRCOMB - Write data back soon but allow bursts
 435  *
 436  * %MTRR_TYPE_WRTHROUGH - Cache reads but not writes
 437  *
 438  * BUGS: Needs a quiet flag for the cases where drivers do not mind
 439  * failures and do not wish system log messages to be sent.
 440  */
 441 int mtrr_add(unsigned long base, unsigned long size, unsigned int type,
 442              bool increment)
 443 {
 444         if (!mtrr_enabled())
 445                 return -ENODEV;
 446         if (mtrr_check(base, size))
 447                 return -EINVAL;
 448         return mtrr_add_page(base >> PAGE_SHIFT, size >> PAGE_SHIFT, type,
 449                              increment);
 450 }
 451
 452 /**
 453  * mtrr_del_page - delete a memory type region
 454  * @reg: Register returned by mtrr_add
 455  * @base: Physical base address
 456  * @size: Size of region
 457  *
 458  * If register is supplied then base and size are ignored. This is
 459  * how drivers should call it.
 460  *
 461  * Releases an MTRR region. If the usage count drops to zero the
 462  * register is freed and the region returns to default state.
 463  * On success the register is returned, on failure a negative error
 464  * code.
 465  */
 466 int mtrr_del_page(int reg, unsigned long base, unsigned long size)
 467 {
 468         int i, max;
 469         mtrr_type ltype;
 470         unsigned long lbase, lsize;
 471         int error = -EINVAL;
 472
 473         if (!mtrr_enabled())
 474                 return -ENODEV;
 475
 476         max = num_var_ranges;
 477         /* No CPU hotplug when we change MTRR entries */
 478         get_online_cpus();
 479         mutex_lock(&mtrr_mutex);
 480         if (reg < 0) {
 481                 /*  Search for existing MTRR  */
 482                 for (i = 0; i < max; ++i) {
 483                         mtrr_if->get(i, &lbase, &lsize, &ltype);
 484                         if (lbase == base && lsize == size) {
 485                                 reg = i;
 486                                 break;
 487                         }
 488                 }
 489                 if (reg < 0) {
 490                         pr_debug("mtrr: no MTRR for %lx000,%lx000 found\n",
 491                                  base, size);
 492                         goto out;
 493                 }
 494         }
 495         if (reg >= max) {
 496                 pr_warn("mtrr: register: %d too big\n", reg);
 497                 goto out;
 498         }
 499         mtrr_if->get(reg, &lbase, &lsize, &ltype);
 500         if (lsize < 1) {
 501                 pr_warn("mtrr: MTRR %d not used\n", reg);
 502                 goto out;
 503         }
 504         if (mtrr_usage_table[reg] < 1) {
 505                 pr_warn("mtrr: reg: %d has count=0\n", reg);
 506                 goto out;
 507         }
 508         if (--mtrr_usage_table[reg] < 1)
 509                 set_mtrr(reg, 0, 0, 0);
 510         error = reg;
 511  out:
 512         mutex_unlock(&mtrr_mutex);
 513         put_online_cpus();
 514         return error;
 515 }
 516
 517 /**
 518  * mtrr_del - delete a memory type region
 519  * @reg: Register returned by mtrr_add
 520  * @base: Physical base address
 521  * @size: Size of region
 522  *
 523  * If register is supplied then base and size are ignored. This is
 524  * how drivers should call it.
 525  *
 526  * Releases an MTRR region. If the usage count drops to zero the
 527  * register is freed and the region returns to default state.
 528  * On success the register is returned, on failure a negative error
 529  * code.
 530  */
 531 int mtrr_del(int reg, unsigned long base, unsigned long size)
 532 {
 533         if (!mtrr_enabled())
 534                 return -ENODEV;
 535         if (mtrr_check(base, size))
 536                 return -EINVAL;
 537         return mtrr_del_page(reg, base >> PAGE_SHIFT, size >> PAGE_SHIFT);
 538 }
 539
 540 /**
 541  * arch_phys_wc_add - add a WC MTRR and handle errors if PAT is unavailable
 542  * @base: Physical base address
 543  * @size: Size of region
 544  *
 545  * If PAT is available, this does nothing.  If PAT is unavailable, it
 546  * attempts to add a WC MTRR covering size bytes starting at base and
 547  * logs an error if this fails.
 548  *
 549  * The called should provide a power of two size on an equivalent
 550  * power of two boundary.
 551  *
 552  * Drivers must store the return value to pass to mtrr_del_wc_if_needed,
 553  * but drivers should not try to interpret that return value.
 554  */
 555 int arch_phys_wc_add(unsigned long base, unsigned long size)
 556 {
 557         int ret;
 558
 559         if (pat_enabled() || !mtrr_enabled())
 560                 return 0;  /* Success!  (We don't need to do anything.) */
 561
 562         ret = mtrr_add(base, size, MTRR_TYPE_WRCOMB, true);
 563         if (ret < 0) {
 564                 pr_warn("Failed to add WC MTRR for [%p-%p]; performance may suffer.",
 565                         (void *)base, (void *)(base + size - 1));
 566                 return ret;
 567         }
 568         return ret + MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET;
 569 }
 570 EXPORT_SYMBOL(arch_phys_wc_add);
 571
 572 /*
 573  * arch_phys_wc_del - undoes arch_phys_wc_add
 574  * @handle: Return value from arch_phys_wc_add
 575  *
 576  * This cleans up after mtrr_add_wc_if_needed.
 577  *
 578  * The API guarantees that mtrr_del_wc_if_needed(error code) and
 579  * mtrr_del_wc_if_needed(0) do nothing.
 580  */
 581 void arch_phys_wc_del(int handle)
 582 {
 583         if (handle >= 1) {
 584                 WARN_ON(handle < MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET);
 585                 mtrr_del(handle - MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET, 0, 0);
 586         }
 587 }
 588 EXPORT_SYMBOL(arch_phys_wc_del);
 589
 590 /*
 591  * arch_phys_wc_index - translates arch_phys_wc_add's return value
 592  * @handle: Return value from arch_phys_wc_add
 593  *
 594  * This will turn the return value from arch_phys_wc_add into an mtrr
 595  * index suitable for debugging.
 596  *
 597  * Note: There is no legitimate use for this function, except possibly
 598  * in printk line.  Alas there is an illegitimate use in some ancient
 599  * drm ioctls.
 600  */
 601 int arch_phys_wc_index(int handle)
 602 {
 603         if (handle < MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET)
 604                 return -1;
 605         else
 606                 return handle - MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET;
 607 }
 608 EXPORT_SYMBOL_GPL(arch_phys_wc_index);
 609
 610 /*
 611  * HACK ALERT!
 612  * These should be called implicitly, but we can't yet until all the initcall
 613  * stuff is done...
 614  */
 615 static void __init init_ifs(void)
 616 {
 617 #ifndef CONFIG_X86_64
 618         amd_init_mtrr();
 619         cyrix_init_mtrr();
 620         centaur_init_mtrr();
 621 #endif
 622 }
 623
 624 /* The suspend/resume methods are only for CPU without MTRR. CPU using generic
 625  * MTRR driver doesn't require this
 626  */
 627 struct mtrr_value {
 628         mtrr_type       ltype;
 629         unsigned long   lbase;
 630         unsigned long   lsize;
 631 };
 632
 633 static struct mtrr_value mtrr_value[MTRR_MAX_VAR_RANGES];
 634
 635 static int mtrr_save(void)
 636 {
 637         int i;
 638
 639         for (i = 0; i < num_var_ranges; i++) {
 640                 mtrr_if->get(i, &mtrr_value[i].lbase,
 641                                 &mtrr_value[i].lsize,
 642                                 &mtrr_value[i].ltype);
 643         }
 644         return 0;
 645 }
 646
 647 static void mtrr_restore(void)
 648 {
 649         int i;
 650
 651         for (i = 0; i < num_var_ranges; i++) {
 652                 if (mtrr_value[i].lsize) {
 653                         set_mtrr(i, mtrr_value[i].lbase,
 654                                     mtrr_value[i].lsize,
 655                                     mtrr_value[i].ltype);
 656                 }
 657         }
 658 }
 659
 660
 661
 662 static struct syscore_ops mtrr_syscore_ops = {
 663         .suspend        = mtrr_save,
 664         .resume         = mtrr_restore,
 665 };
 666
 667 int __initdata changed_by_mtrr_cleanup;
 668
 669 #define SIZE_OR_MASK_BITS(n)  (~((1ULL << ((n) - PAGE_SHIFT)) - 1))
 670 /**
 671  * mtrr_bp_init - initialize mtrrs on the boot CPU
 672  *
 673  * This needs to be called early; before any of the other CPUs are
 674  * initialized (i.e. before smp_init()).
 675  *
 676  */
 677 void __init mtrr_bp_init(void)
 678 {
 679         u32 phys_addr;
 680
 681         init_ifs();
 682
 683         phys_addr = 32;
 684
 685         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_MTRR)) {
 686                 mtrr_if = &generic_mtrr_ops;
 687                 size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(36);
 688                 size_and_mask = 0x00f00000;
 689                 phys_addr = 36;
 690
 691                 /*
 692                  * This is an AMD specific MSR, but we assume(hope?) that
 693                  * Intel will implement it too when they extend the address
 694                  * bus of the Xeon.
 695                  */
 696                 if (cpuid_eax(0x80000000) >= 0x80000008) {
 697                         phys_addr = cpuid_eax(0x80000008) & 0xff;
 698                         /* CPUID workaround for Intel 0F33/0F34 CPU */
 699                         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
 700                             boot_cpu_data.x86 == 0xF &&
 701                             boot_cpu_data.x86_model == 0x3 &&
 702                             (boot_cpu_data.x86_mask == 0x3 ||
 703                              boot_cpu_data.x86_mask == 0x4))
 704                                 phys_addr = 36;
 705
 706                         size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(phys_addr);
 707                         size_and_mask = ~size_or_mask & 0xfffff00000ULL;
 708                 } else if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_CENTAUR &&
 709                            boot_cpu_data.x86 == 6) {
 710                         /*
 711                          * VIA C* family have Intel style MTRRs,
 712                          * but don't support PAE
 713                          */
 714                         size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(32);
 715                         size_and_mask = 0;
 716                         phys_addr = 32;
 717                 }
 718         } else {
 719                 switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
 720                 case X86_VENDOR_AMD:
 721                         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_K6_MTRR)) {
 722                                 /* Pre-Athlon (K6) AMD CPU MTRRs */
 723                                 mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_AMD];
 724                                 size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(32);
 725                                 size_and_mask = 0;
 726                         }
 727                         break;
 728                 case X86_VENDOR_CENTAUR:
 729                         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_CENTAUR_MCR)) {
 730                                 mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_CENTAUR];
 731                                 size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(32);
 732                                 size_and_mask = 0;
 733                         }
 734                         break;
 735                 case X86_VENDOR_CYRIX:
 736                         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_CYRIX_ARR)) {
 737                                 mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_CYRIX];
 738                                 size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(32);
 739                                 size_and_mask = 0;
 740                         }
 741                         break;
 742                 default:
 743                         break;
 744                 }
 745         }
 746
 747         if (mtrr_if) {
 748                 __mtrr_enabled = true;
 749                 set_num_var_ranges();
 750                 init_table();
 751                 if (use_intel()) {
 752                         /* BIOS may override */
 753                         __mtrr_enabled = get_mtrr_state();
 754
 755                         if (mtrr_enabled())
 756                                 mtrr_bp_pat_init();
 757
 758                         if (mtrr_cleanup(phys_addr)) {
 759                                 changed_by_mtrr_cleanup = 1;
 760                                 mtrr_if->set_all();
 761                         }
 762                 }
 763         }
 764
 765         if (!mtrr_enabled()) {
 766                 pr_info("MTRR: Disabled\n");
 767
 768                 /*
 769                  * PAT initialization relies on MTRR's rendezvous handler.
 770                  * Skip PAT init until the handler can initialize both
 771                  * features independently.
 772                  */
 773                 pat_disable("MTRRs disabled, skipping PAT initialization too.");
 774         }
 775 }
 776
 777 void mtrr_ap_init(void)
 778 {
 779         if (!mtrr_enabled())
 780                 return;
 781
 782         if (!use_intel() || mtrr_aps_delayed_init)
 783                 return;
 784         /*
 785          * Ideally we should hold mtrr_mutex here to avoid mtrr entries
 786          * changed, but this routine will be called in cpu boot time,
 787          * holding the lock breaks it.
 788          *
 789          * This routine is called in two cases:
 790          *
 791          *   1. very earily time of software resume, when there absolutely
 792          *      isn't mtrr entry changes;
 793          *
 794          *   2. cpu hotadd time. We let mtrr_add/del_page hold cpuhotplug
 795          *      lock to prevent mtrr entry changes
 796          */
 797         set_mtrr_from_inactive_cpu(~0U, 0, 0, 0);
 798 }
 799
 800 /**
 801  * Save current fixed-range MTRR state of the first cpu in cpu_online_mask.
 802  */
 803 void mtrr_save_state(void)
 804 {
 805         int first_cpu;
 806
 807         if (!mtrr_enabled())
 808                 return;
 809
 810         get_online_cpus();
 811         first_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
 812         smp_call_function_single(first_cpu, mtrr_save_fixed_ranges, NULL, 1);
 813         put_online_cpus();
 814 }
 815
 816 void set_mtrr_aps_delayed_init(void)
 817 {
 818         if (!mtrr_enabled())
 819                 return;
 820         if (!use_intel())
 821                 return;
 822
 823         mtrr_aps_delayed_init = true;
 824 }
 825
 826 /*
 827  * Delayed MTRR initialization for all AP's
 828  */
 829 void mtrr_aps_init(void)
 830 {
 831         if (!use_intel() || !mtrr_enabled())
 832                 return;
 833
 834         /*
 835          * Check if someone has requested the delay of AP MTRR initialization,
 836          * by doing set_mtrr_aps_delayed_init(), prior to this point. If not,
 837          * then we are done.
 838          */
 839         if (!mtrr_aps_delayed_init)
 840                 return;
 841
 842         set_mtrr(~0U, 0, 0, 0);
 843         mtrr_aps_delayed_init = false;
 844 }
 845
 846 void mtrr_bp_restore(void)
 847 {
 848         if (!use_intel() || !mtrr_enabled())
 849                 return;
 850
 851         mtrr_if->set_all();
 852 }
 853
 854 static int __init mtrr_init_finialize(void)
 855 {
 856         if (!mtrr_enabled())
 857                 return 0;
 858
 859         if (use_intel()) {
 860                 if (!changed_by_mtrr_cleanup)
 861                         mtrr_state_warn();
 862                 return 0;
 863         }
 864
 865         /*
 866          * The CPU has no MTRR and seems to not support SMP. They have
 867          * specific drivers, we use a tricky method to support
 868          * suspend/resume for them.
 869          *
 870          * TBD: is there any system with such CPU which supports
 871          * suspend/resume? If no, we should remove the code.
 872          */
 873         register_syscore_ops(&mtrr_syscore_ops);
 874
 875         return 0;
 876 }
 877 subsys_initcall(mtrr_init_finialize);