arch/x86/kernel/setup_64.c

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