Branch data Line data Source code
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 : : #include <linux/rcupdate.h>
50 : :
51 : : #include <asm/cpufeature.h>
52 : : #include <asm/e820/api.h>
53 : : #include <asm/mtrr.h>
54 : : #include <asm/msr.h>
55 : : #include <asm/memtype.h>
56 : :
57 : : #include "mtrr.h"
58 : :
59 : : /* arch_phys_wc_add returns an MTRR register index plus this offset. */
60 : : #define MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET 1000
61 : :
62 : : u32 num_var_ranges;
63 : : static bool __mtrr_enabled;
64 : :
65 : 390 : static bool mtrr_enabled(void)
66 : : {
67 : 390 : return __mtrr_enabled;
68 : : }
69 : :
70 : : unsigned int mtrr_usage_table[MTRR_MAX_VAR_RANGES];
71 : : static DEFINE_MUTEX(mtrr_mutex);
72 : :
73 : : u64 size_or_mask, size_and_mask;
74 : : static bool mtrr_aps_delayed_init;
75 : :
76 : : static const struct mtrr_ops *mtrr_ops[X86_VENDOR_NUM] __ro_after_init;
77 : :
78 : : const struct mtrr_ops *mtrr_if;
79 : :
80 : : static void set_mtrr(unsigned int reg, unsigned long base,
81 : : unsigned long size, mtrr_type type);
82 : :
83 : 0 : void __init set_mtrr_ops(const struct mtrr_ops *ops)
84 : : {
85 [ # # ]: 0 : if (ops->vendor && ops->vendor < X86_VENDOR_NUM)
86 : 0 : mtrr_ops[ops->vendor] = ops;
87 : 0 : }
88 : :
89 : : /* Returns non-zero if we have the write-combining memory type */
90 : 0 : static int have_wrcomb(void)
91 : : {
92 : 0 : struct pci_dev *dev;
93 : :
94 : 0 : dev = pci_get_class(PCI_CLASS_BRIDGE_HOST << 8, NULL);
95 [ # # ]: 0 : if (dev != NULL) {
96 : : /*
97 : : * ServerWorks LE chipsets < rev 6 have problems with
98 : : * write-combining. Don't allow it and leave room for other
99 : : * chipsets to be tagged
100 : : */
101 [ # # ]: 0 : if (dev->vendor == PCI_VENDOR_ID_SERVERWORKS &&
102 : 0 : dev->device == PCI_DEVICE_ID_SERVERWORKS_LE &&
103 [ # # ]: 0 : dev->revision <= 5) {
104 : 0 : pr_info("Serverworks LE rev < 6 detected. Write-combining disabled.\n");
105 : 0 : pci_dev_put(dev);
106 : 0 : return 0;
107 : : }
108 : : /*
109 : : * Intel 450NX errata # 23. Non ascending cacheline evictions to
110 : : * write combining memory may resulting in data corruption
111 : : */
112 [ # # ]: 0 : if (dev->vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL &&
113 : : dev->device == PCI_DEVICE_ID_INTEL_82451NX) {
114 : 0 : pr_info("Intel 450NX MMC detected. Write-combining disabled.\n");
115 : 0 : pci_dev_put(dev);
116 : 0 : return 0;
117 : : }
118 : 0 : pci_dev_put(dev);
119 : : }
120 [ # # ]: 0 : return mtrr_if->have_wrcomb ? mtrr_if->have_wrcomb() : 0;
121 : : }
122 : :
123 : : /* This function returns the number of variable MTRRs */
124 : 78 : static void __init set_num_var_ranges(void)
125 : : {
126 : 78 : unsigned long config = 0, dummy;
127 : :
128 [ + - + - ]: 78 : if (use_intel())
129 : 78 : rdmsr(MSR_MTRRcap, config, dummy);
130 [ # # # # ]: 0 : else if (is_cpu(AMD) || is_cpu(HYGON))
131 : : config = 2;
132 [ # # # # ]: 0 : else if (is_cpu(CYRIX) || is_cpu(CENTAUR))
133 : 0 : config = 8;
134 : :
135 : 78 : num_var_ranges = config & 0xff;
136 : 78 : }
137 : :
138 : 78 : static void __init init_table(void)
139 : : {
140 : 78 : int i, max;
141 : :
142 : 78 : max = num_var_ranges;
143 [ + + ]: 702 : for (i = 0; i < max; i++)
144 : 624 : mtrr_usage_table[i] = 1;
145 : 78 : }
146 : :
147 : : struct set_mtrr_data {
148 : : unsigned long smp_base;
149 : : unsigned long smp_size;
150 : : unsigned int smp_reg;
151 : : mtrr_type smp_type;
152 : : };
153 : :
154 : : /**
155 : : * mtrr_rendezvous_handler - Work done in the synchronization handler. Executed
156 : : * by all the CPUs.
157 : : * @info: pointer to mtrr configuration data
158 : : *
159 : : * Returns nothing.
160 : : */
161 : 78 : static int mtrr_rendezvous_handler(void *info)
162 : : {
163 : 78 : struct set_mtrr_data *data = info;
164 : :
165 : : /*
166 : : * We use this same function to initialize the mtrrs during boot,
167 : : * resume, runtime cpu online and on an explicit request to set a
168 : : * specific MTRR.
169 : : *
170 : : * During boot or suspend, the state of the boot cpu's mtrrs has been
171 : : * saved, and we want to replicate that across all the cpus that come
172 : : * online (either at the end of boot or resume or during a runtime cpu
173 : : * online). If we're doing that, @reg is set to something special and on
174 : : * all the cpu's we do mtrr_if->set_all() (On the logical cpu that
175 : : * started the boot/resume sequence, this might be a duplicate
176 : : * set_all()).
177 : : */
178 [ - + ]: 78 : if (data->smp_reg != ~0U) {
179 : 0 : mtrr_if->set(data->smp_reg, data->smp_base,
180 : 0 : data->smp_size, data->smp_type);
181 [ - + - - ]: 78 : } else if (mtrr_aps_delayed_init || !cpu_online(smp_processor_id())) {
182 : 78 : mtrr_if->set_all();
183 : : }
184 : 78 : return 0;
185 : : }
186 : :
187 : 0 : static inline int types_compatible(mtrr_type type1, mtrr_type type2)
188 : : {
189 : 0 : return type1 == MTRR_TYPE_UNCACHABLE ||
190 : 0 : type2 == MTRR_TYPE_UNCACHABLE ||
191 [ # # # # ]: 0 : (type1 == MTRR_TYPE_WRTHROUGH && type2 == MTRR_TYPE_WRBACK) ||
192 [ # # # # ]: 0 : (type1 == MTRR_TYPE_WRBACK && type2 == MTRR_TYPE_WRTHROUGH);
193 : : }
194 : :
195 : : /**
196 : : * set_mtrr - update mtrrs on all processors
197 : : * @reg: mtrr in question
198 : : * @base: mtrr base
199 : : * @size: mtrr size
200 : : * @type: mtrr type
201 : : *
202 : : * This is kinda tricky, but fortunately, Intel spelled it out for us cleanly:
203 : : *
204 : : * 1. Queue work to do the following on all processors:
205 : : * 2. Disable Interrupts
206 : : * 3. Wait for all procs to do so
207 : : * 4. Enter no-fill cache mode
208 : : * 5. Flush caches
209 : : * 6. Clear PGE bit
210 : : * 7. Flush all TLBs
211 : : * 8. Disable all range registers
212 : : * 9. Update the MTRRs
213 : : * 10. Enable all range registers
214 : : * 11. Flush all TLBs and caches again
215 : : * 12. Enter normal cache mode and reenable caching
216 : : * 13. Set PGE
217 : : * 14. Wait for buddies to catch up
218 : : * 15. Enable interrupts.
219 : : *
220 : : * What does that mean for us? Well, stop_machine() will ensure that
221 : : * the rendezvous handler is started on each CPU. And in lockstep they
222 : : * do the state transition of disabling interrupts, updating MTRR's
223 : : * (the CPU vendors may each do it differently, so we call mtrr_if->set()
224 : : * callback and let them take care of it.) and enabling interrupts.
225 : : *
226 : : * Note that the mechanism is the same for UP systems, too; all the SMP stuff
227 : : * becomes nops.
228 : : */
229 : : static void
230 : 78 : set_mtrr(unsigned int reg, unsigned long base, unsigned long size, mtrr_type type)
231 : : {
232 : 78 : struct set_mtrr_data data = { .smp_reg = reg,
233 : : .smp_base = base,
234 : : .smp_size = size,
235 : : .smp_type = type
236 : : };
237 : :
238 : 78 : stop_machine(mtrr_rendezvous_handler, &data, cpu_online_mask);
239 : 0 : }
240 : :
241 : 0 : static void set_mtrr_cpuslocked(unsigned int reg, unsigned long base,
242 : : unsigned long size, mtrr_type type)
243 : : {
244 : 0 : struct set_mtrr_data data = { .smp_reg = reg,
245 : : .smp_base = base,
246 : : .smp_size = size,
247 : : .smp_type = type
248 : : };
249 : :
250 : 0 : stop_machine_cpuslocked(mtrr_rendezvous_handler, &data, cpu_online_mask);
251 : 0 : }
252 : :
253 : 0 : static void set_mtrr_from_inactive_cpu(unsigned int reg, unsigned long base,
254 : : unsigned long size, mtrr_type type)
255 : : {
256 : 0 : struct set_mtrr_data data = { .smp_reg = reg,
257 : : .smp_base = base,
258 : : .smp_size = size,
259 : : .smp_type = type
260 : : };
261 : :
262 : 0 : stop_machine_from_inactive_cpu(mtrr_rendezvous_handler, &data,
263 : : cpu_callout_mask);
264 : 0 : }
265 : :
266 : : /**
267 : : * mtrr_add_page - Add a memory type region
268 : : * @base: Physical base address of region in pages (in units of 4 kB!)
269 : : * @size: Physical size of region in pages (4 kB)
270 : : * @type: Type of MTRR desired
271 : : * @increment: If this is true do usage counting on the region
272 : : *
273 : : * Memory type region registers control the caching on newer Intel and
274 : : * non Intel processors. This function allows drivers to request an
275 : : * MTRR is added. The details and hardware specifics of each processor's
276 : : * implementation are hidden from the caller, but nevertheless the
277 : : * caller should expect to need to provide a power of two size on an
278 : : * equivalent power of two boundary.
279 : : *
280 : : * If the region cannot be added either because all regions are in use
281 : : * or the CPU cannot support it a negative value is returned. On success
282 : : * the register number for this entry is returned, but should be treated
283 : : * as a cookie only.
284 : : *
285 : : * On a multiprocessor machine the changes are made to all processors.
286 : : * This is required on x86 by the Intel processors.
287 : : *
288 : : * The available types are
289 : : *
290 : : * %MTRR_TYPE_UNCACHABLE - No caching
291 : : *
292 : : * %MTRR_TYPE_WRBACK - Write data back in bursts whenever
293 : : *
294 : : * %MTRR_TYPE_WRCOMB - Write data back soon but allow bursts
295 : : *
296 : : * %MTRR_TYPE_WRTHROUGH - Cache reads but not writes
297 : : *
298 : : * BUGS: Needs a quiet flag for the cases where drivers do not mind
299 : : * failures and do not wish system log messages to be sent.
300 : : */
301 : 0 : int mtrr_add_page(unsigned long base, unsigned long size,
302 : : unsigned int type, bool increment)
303 : : {
304 : 0 : unsigned long lbase, lsize;
305 : 0 : int i, replace, error;
306 : 0 : mtrr_type ltype;
307 : :
308 [ # # ]: 0 : if (!mtrr_enabled())
309 : : return -ENXIO;
310 : :
311 : 0 : error = mtrr_if->validate_add_page(base, size, type);
312 [ # # ]: 0 : if (error)
313 : : return error;
314 : :
315 [ # # ]: 0 : if (type >= MTRR_NUM_TYPES) {
316 : 0 : pr_warn("type: %u invalid\n", type);
317 : 0 : return -EINVAL;
318 : : }
319 : :
320 : : /* If the type is WC, check that this processor supports it */
321 [ # # # # ]: 0 : if ((type == MTRR_TYPE_WRCOMB) && !have_wrcomb()) {
322 : 0 : pr_warn("your processor doesn't support write-combining\n");
323 : 0 : return -ENOSYS;
324 : : }
325 : :
326 [ # # ]: 0 : if (!size) {
327 : 0 : pr_warn("zero sized request\n");
328 : 0 : return -EINVAL;
329 : : }
330 : :
331 : 0 : if ((base | (base + size - 1)) >>
332 [ # # ]: 0 : (boot_cpu_data.x86_phys_bits - PAGE_SHIFT)) {
333 : 0 : pr_warn("base or size exceeds the MTRR width\n");
334 : 0 : return -EINVAL;
335 : : }
336 : :
337 : 0 : error = -EINVAL;
338 : 0 : replace = -1;
339 : :
340 : : /* No CPU hotplug when we change MTRR entries */
341 : 0 : get_online_cpus();
342 : :
343 : : /* Search for existing MTRR */
344 : 0 : mutex_lock(&mtrr_mutex);
345 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < num_var_ranges; ++i) {
346 : 0 : mtrr_if->get(i, &lbase, &lsize, <ype);
347 [ # # # # : 0 : if (!lsize || base > lbase + lsize - 1 ||
# # ]
348 : : base + size - 1 < lbase)
349 : 0 : continue;
350 : : /*
351 : : * At this point we know there is some kind of
352 : : * overlap/enclosure
353 : : */
354 [ # # # # ]: 0 : if (base < lbase || base + size - 1 > lbase + lsize - 1) {
355 [ # # # # ]: 0 : if (base <= lbase &&
356 : : base + size - 1 >= lbase + lsize - 1) {
357 : : /* New region encloses an existing region */
358 [ # # ]: 0 : if (type == ltype) {
359 [ # # ]: 0 : replace = replace == -1 ? i : -2;
360 : 0 : continue;
361 [ # # ]: 0 : } else if (types_compatible(type, ltype))
362 : 0 : continue;
363 : : }
364 : 0 : pr_warn("0x%lx000,0x%lx000 overlaps existing 0x%lx000,0x%lx000\n", base, size, lbase,
365 : : lsize);
366 : 0 : goto out;
367 : : }
368 : : /* New region is enclosed by an existing region */
369 [ # # ]: 0 : if (ltype != type) {
370 [ # # ]: 0 : if (types_compatible(type, ltype))
371 : 0 : continue;
372 : 0 : pr_warn("type mismatch for %lx000,%lx000 old: %s new: %s\n",
373 : : base, size, mtrr_attrib_to_str(ltype),
374 : : mtrr_attrib_to_str(type));
375 : 0 : goto out;
376 : : }
377 [ # # ]: 0 : if (increment)
378 : 0 : ++mtrr_usage_table[i];
379 : 0 : error = i;
380 : 0 : goto out;
381 : : }
382 : : /* Search for an empty MTRR */
383 : 0 : i = mtrr_if->get_free_region(base, size, replace);
384 [ # # ]: 0 : if (i >= 0) {
385 : 0 : set_mtrr_cpuslocked(i, base, size, type);
386 [ # # ]: 0 : if (likely(replace < 0)) {
387 : 0 : mtrr_usage_table[i] = 1;
388 : : } else {
389 : 0 : mtrr_usage_table[i] = mtrr_usage_table[replace];
390 [ # # ]: 0 : if (increment)
391 : 0 : mtrr_usage_table[i]++;
392 [ # # ]: 0 : if (unlikely(replace != i)) {
393 : 0 : set_mtrr_cpuslocked(replace, 0, 0, 0);
394 : 0 : mtrr_usage_table[replace] = 0;
395 : : }
396 : : }
397 : : } else {
398 : 0 : pr_info("no more MTRRs available\n");
399 : : }
400 : : error = i;
401 : 0 : out:
402 : 0 : mutex_unlock(&mtrr_mutex);
403 : 0 : put_online_cpus();
404 : 0 : return error;
405 : : }
406 : :
407 : 0 : static int mtrr_check(unsigned long base, unsigned long size)
408 : : {
409 [ # # # # ]: 0 : if ((base & (PAGE_SIZE - 1)) || (size & (PAGE_SIZE - 1))) {
410 : 0 : pr_warn("size and base must be multiples of 4 kiB\n");
411 : 0 : pr_debug("size: 0x%lx base: 0x%lx\n", size, base);
412 : 0 : dump_stack();
413 : 0 : return -1;
414 : : }
415 : : return 0;
416 : : }
417 : :
418 : : /**
419 : : * mtrr_add - Add a memory type region
420 : : * @base: Physical base address of region
421 : : * @size: Physical size of region
422 : : * @type: Type of MTRR desired
423 : : * @increment: If this is true do usage counting on the region
424 : : *
425 : : * Memory type region registers control the caching on newer Intel and
426 : : * non Intel processors. This function allows drivers to request an
427 : : * MTRR is added. The details and hardware specifics of each processor's
428 : : * implementation are hidden from the caller, but nevertheless the
429 : : * caller should expect to need to provide a power of two size on an
430 : : * equivalent power of two boundary.
431 : : *
432 : : * If the region cannot be added either because all regions are in use
433 : : * or the CPU cannot support it a negative value is returned. On success
434 : : * the register number for this entry is returned, but should be treated
435 : : * as a cookie only.
436 : : *
437 : : * On a multiprocessor machine the changes are made to all processors.
438 : : * This is required on x86 by the Intel processors.
439 : : *
440 : : * The available types are
441 : : *
442 : : * %MTRR_TYPE_UNCACHABLE - No caching
443 : : *
444 : : * %MTRR_TYPE_WRBACK - Write data back in bursts whenever
445 : : *
446 : : * %MTRR_TYPE_WRCOMB - Write data back soon but allow bursts
447 : : *
448 : : * %MTRR_TYPE_WRTHROUGH - Cache reads but not writes
449 : : *
450 : : * BUGS: Needs a quiet flag for the cases where drivers do not mind
451 : : * failures and do not wish system log messages to be sent.
452 : : */
453 : 0 : int mtrr_add(unsigned long base, unsigned long size, unsigned int type,
454 : : bool increment)
455 : : {
456 [ # # ]: 0 : if (!mtrr_enabled())
457 : : return -ENODEV;
458 [ # # ]: 0 : if (mtrr_check(base, size))
459 : : return -EINVAL;
460 : 0 : return mtrr_add_page(base >> PAGE_SHIFT, size >> PAGE_SHIFT, type,
461 : : increment);
462 : : }
463 : :
464 : : /**
465 : : * mtrr_del_page - delete a memory type region
466 : : * @reg: Register returned by mtrr_add
467 : : * @base: Physical base address
468 : : * @size: Size of region
469 : : *
470 : : * If register is supplied then base and size are ignored. This is
471 : : * how drivers should call it.
472 : : *
473 : : * Releases an MTRR region. If the usage count drops to zero the
474 : : * register is freed and the region returns to default state.
475 : : * On success the register is returned, on failure a negative error
476 : : * code.
477 : : */
478 : 0 : int mtrr_del_page(int reg, unsigned long base, unsigned long size)
479 : : {
480 : 0 : int i, max;
481 : 0 : mtrr_type ltype;
482 : 0 : unsigned long lbase, lsize;
483 : 0 : int error = -EINVAL;
484 : :
485 [ # # ]: 0 : if (!mtrr_enabled())
486 : : return -ENODEV;
487 : :
488 : 0 : max = num_var_ranges;
489 : : /* No CPU hotplug when we change MTRR entries */
490 : 0 : get_online_cpus();
491 : 0 : mutex_lock(&mtrr_mutex);
492 [ # # ]: 0 : if (reg < 0) {
493 : : /* Search for existing MTRR */
494 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < max; ++i) {
495 : 0 : mtrr_if->get(i, &lbase, &lsize, <ype);
496 [ # # # # ]: 0 : if (lbase == base && lsize == size) {
497 : : reg = i;
498 : : break;
499 : : }
500 : : }
501 [ # # ]: 0 : if (reg < 0) {
502 : 0 : pr_debug("no MTRR for %lx000,%lx000 found\n",
503 : : base, size);
504 : 0 : goto out;
505 : : }
506 : : }
507 [ # # ]: 0 : if (reg >= max) {
508 : 0 : pr_warn("register: %d too big\n", reg);
509 : 0 : goto out;
510 : : }
511 : 0 : mtrr_if->get(reg, &lbase, &lsize, <ype);
512 [ # # ]: 0 : if (lsize < 1) {
513 : 0 : pr_warn("MTRR %d not used\n", reg);
514 : 0 : goto out;
515 : : }
516 [ # # ]: 0 : if (mtrr_usage_table[reg] < 1) {
517 : 0 : pr_warn("reg: %d has count=0\n", reg);
518 : 0 : goto out;
519 : : }
520 [ # # ]: 0 : if (--mtrr_usage_table[reg] < 1)
521 : 0 : set_mtrr_cpuslocked(reg, 0, 0, 0);
522 : : error = reg;
523 : 0 : out:
524 : 0 : mutex_unlock(&mtrr_mutex);
525 : 0 : put_online_cpus();
526 : 0 : return error;
527 : : }
528 : :
529 : : /**
530 : : * mtrr_del - delete a memory type region
531 : : * @reg: Register returned by mtrr_add
532 : : * @base: Physical base address
533 : : * @size: Size of region
534 : : *
535 : : * If register is supplied then base and size are ignored. This is
536 : : * how drivers should call it.
537 : : *
538 : : * Releases an MTRR region. If the usage count drops to zero the
539 : : * register is freed and the region returns to default state.
540 : : * On success the register is returned, on failure a negative error
541 : : * code.
542 : : */
543 : 0 : int mtrr_del(int reg, unsigned long base, unsigned long size)
544 : : {
545 [ # # ]: 0 : if (!mtrr_enabled())
546 : : return -ENODEV;
547 [ # # ]: 0 : if (mtrr_check(base, size))
548 : : return -EINVAL;
549 : 0 : return mtrr_del_page(reg, base >> PAGE_SHIFT, size >> PAGE_SHIFT);
550 : : }
551 : :
552 : : /**
553 : : * arch_phys_wc_add - add a WC MTRR and handle errors if PAT is unavailable
554 : : * @base: Physical base address
555 : : * @size: Size of region
556 : : *
557 : : * If PAT is available, this does nothing. If PAT is unavailable, it
558 : : * attempts to add a WC MTRR covering size bytes starting at base and
559 : : * logs an error if this fails.
560 : : *
561 : : * The called should provide a power of two size on an equivalent
562 : : * power of two boundary.
563 : : *
564 : : * Drivers must store the return value to pass to mtrr_del_wc_if_needed,
565 : : * but drivers should not try to interpret that return value.
566 : : */
567 : 0 : int arch_phys_wc_add(unsigned long base, unsigned long size)
568 : : {
569 : 0 : int ret;
570 : :
571 [ # # # # ]: 0 : if (pat_enabled() || !mtrr_enabled())
572 : : return 0; /* Success! (We don't need to do anything.) */
573 : :
574 : 0 : ret = mtrr_add(base, size, MTRR_TYPE_WRCOMB, true);
575 [ # # ]: 0 : if (ret < 0) {
576 : 0 : pr_warn("Failed to add WC MTRR for [%p-%p]; performance may suffer.",
577 : : (void *)base, (void *)(base + size - 1));
578 : 0 : return ret;
579 : : }
580 : 0 : return ret + MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET;
581 : : }
582 : : EXPORT_SYMBOL(arch_phys_wc_add);
583 : :
584 : : /*
585 : : * arch_phys_wc_del - undoes arch_phys_wc_add
586 : : * @handle: Return value from arch_phys_wc_add
587 : : *
588 : : * This cleans up after mtrr_add_wc_if_needed.
589 : : *
590 : : * The API guarantees that mtrr_del_wc_if_needed(error code) and
591 : : * mtrr_del_wc_if_needed(0) do nothing.
592 : : */
593 : 0 : void arch_phys_wc_del(int handle)
594 : : {
595 [ # # ]: 0 : if (handle >= 1) {
596 [ # # ]: 0 : WARN_ON(handle < MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET);
597 : 0 : mtrr_del(handle - MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET, 0, 0);
598 : : }
599 : 0 : }
600 : : EXPORT_SYMBOL(arch_phys_wc_del);
601 : :
602 : : /*
603 : : * arch_phys_wc_index - translates arch_phys_wc_add's return value
604 : : * @handle: Return value from arch_phys_wc_add
605 : : *
606 : : * This will turn the return value from arch_phys_wc_add into an mtrr
607 : : * index suitable for debugging.
608 : : *
609 : : * Note: There is no legitimate use for this function, except possibly
610 : : * in printk line. Alas there is an illegitimate use in some ancient
611 : : * drm ioctls.
612 : : */
613 : 0 : int arch_phys_wc_index(int handle)
614 : : {
615 [ # # ]: 0 : if (handle < MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET)
616 : : return -1;
617 : : else
618 : 0 : return handle - MTRR_TO_PHYS_WC_OFFSET;
619 : : }
620 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(arch_phys_wc_index);
621 : :
622 : : /*
623 : : * HACK ALERT!
624 : : * These should be called implicitly, but we can't yet until all the initcall
625 : : * stuff is done...
626 : : */
627 : 78 : static void __init init_ifs(void)
628 : : {
629 : : #ifndef CONFIG_X86_64
630 : : amd_init_mtrr();
631 : : cyrix_init_mtrr();
632 : : centaur_init_mtrr();
633 : : #endif
634 : 78 : }
635 : :
636 : : /* The suspend/resume methods are only for CPU without MTRR. CPU using generic
637 : : * MTRR driver doesn't require this
638 : : */
639 : : struct mtrr_value {
640 : : mtrr_type ltype;
641 : : unsigned long lbase;
642 : : unsigned long lsize;
643 : : };
644 : :
645 : : static struct mtrr_value mtrr_value[MTRR_MAX_VAR_RANGES];
646 : :
647 : 0 : static int mtrr_save(void)
648 : : {
649 : 0 : int i;
650 : :
651 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < num_var_ranges; i++) {
652 : 0 : mtrr_if->get(i, &mtrr_value[i].lbase,
653 : : &mtrr_value[i].lsize,
654 : : &mtrr_value[i].ltype);
655 : : }
656 : 0 : return 0;
657 : : }
658 : :
659 : 0 : static void mtrr_restore(void)
660 : : {
661 : 0 : int i;
662 : :
663 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < num_var_ranges; i++) {
664 [ # # ]: 0 : if (mtrr_value[i].lsize) {
665 : 0 : set_mtrr(i, mtrr_value[i].lbase,
666 : : mtrr_value[i].lsize,
667 : 0 : mtrr_value[i].ltype);
668 : : }
669 : : }
670 : 0 : }
671 : :
672 : :
673 : :
674 : : static struct syscore_ops mtrr_syscore_ops = {
675 : : .suspend = mtrr_save,
676 : : .resume = mtrr_restore,
677 : : };
678 : :
679 : : int __initdata changed_by_mtrr_cleanup;
680 : :
681 : : #define SIZE_OR_MASK_BITS(n) (~((1ULL << ((n) - PAGE_SHIFT)) - 1))
682 : : /**
683 : : * mtrr_bp_init - initialize mtrrs on the boot CPU
684 : : *
685 : : * This needs to be called early; before any of the other CPUs are
686 : : * initialized (i.e. before smp_init()).
687 : : *
688 : : */
689 : 78 : void __init mtrr_bp_init(void)
690 : : {
691 : 78 : u32 phys_addr;
692 : :
693 : 78 : init_ifs();
694 : :
695 : 78 : phys_addr = 32;
696 : :
697 [ + - ]: 78 : if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_MTRR)) {
698 : 78 : mtrr_if = &generic_mtrr_ops;
699 : 78 : size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(36);
700 : 78 : size_and_mask = 0x00f00000;
701 : 78 : phys_addr = 36;
702 : :
703 : : /*
704 : : * This is an AMD specific MSR, but we assume(hope?) that
705 : : * Intel will implement it too when they extend the address
706 : : * bus of the Xeon.
707 : : */
708 [ + - ]: 78 : if (cpuid_eax(0x80000000) >= 0x80000008) {
709 : 78 : phys_addr = cpuid_eax(0x80000008) & 0xff;
710 : : /* CPUID workaround for Intel 0F33/0F34 CPU */
711 : 78 : if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
712 [ - + ]: 78 : boot_cpu_data.x86 == 0xF &&
713 : 0 : boot_cpu_data.x86_model == 0x3 &&
714 [ # # ]: 0 : (boot_cpu_data.x86_stepping == 0x3 ||
715 : : boot_cpu_data.x86_stepping == 0x4))
716 : 0 : phys_addr = 36;
717 : :
718 : 78 : size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(phys_addr);
719 : 78 : size_and_mask = ~size_or_mask & 0xfffff00000ULL;
720 [ # # ]: 0 : } else if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_CENTAUR &&
721 : : boot_cpu_data.x86 == 6) {
722 : : /*
723 : : * VIA C* family have Intel style MTRRs,
724 : : * but don't support PAE
725 : : */
726 : 0 : size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(32);
727 : 0 : size_and_mask = 0;
728 : 0 : phys_addr = 32;
729 : : }
730 : : } else {
731 : : switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
732 : : case X86_VENDOR_AMD:
733 : : if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_K6_MTRR)) {
734 : : /* Pre-Athlon (K6) AMD CPU MTRRs */
735 : : mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_AMD];
736 : : size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(32);
737 : : size_and_mask = 0;
738 : : }
739 : : break;
740 : : case X86_VENDOR_CENTAUR:
741 : : if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_CENTAUR_MCR)) {
742 : : mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_CENTAUR];
743 : : size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(32);
744 : : size_and_mask = 0;
745 : : }
746 : : break;
747 : : case X86_VENDOR_CYRIX:
748 : : if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_CYRIX_ARR)) {
749 : : mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_CYRIX];
750 : : size_or_mask = SIZE_OR_MASK_BITS(32);
751 : : size_and_mask = 0;
752 : : }
753 : : break;
754 : : default:
755 : : break;
756 : : }
757 : : }
758 : :
759 [ + - ]: 78 : if (mtrr_if) {
760 : 78 : __mtrr_enabled = true;
761 : 78 : set_num_var_ranges();
762 : 78 : init_table();
763 [ + - + - ]: 78 : if (use_intel()) {
764 : : /* BIOS may override */
765 : 78 : __mtrr_enabled = get_mtrr_state();
766 : :
767 [ + - ]: 78 : if (mtrr_enabled())
768 : 78 : mtrr_bp_pat_init();
769 : :
770 [ - + ]: 78 : if (mtrr_cleanup(phys_addr)) {
771 : 0 : changed_by_mtrr_cleanup = 1;
772 : 0 : mtrr_if->set_all();
773 : : }
774 : : }
775 : : }
776 : :
777 [ - + ]: 78 : if (!mtrr_enabled()) {
778 : 0 : pr_info("Disabled\n");
779 : :
780 : : /*
781 : : * PAT initialization relies on MTRR's rendezvous handler.
782 : : * Skip PAT init until the handler can initialize both
783 : : * features independently.
784 : : */
785 : 0 : pat_disable("MTRRs disabled, skipping PAT initialization too.");
786 : : }
787 : 78 : }
788 : :
789 : 0 : void mtrr_ap_init(void)
790 : : {
791 [ # # ]: 0 : if (!mtrr_enabled())
792 : : return;
793 : :
794 [ # # # # : 0 : if (!use_intel() || mtrr_aps_delayed_init)
# # ]
795 : : return;
796 : :
797 : 0 : rcu_cpu_starting(smp_processor_id());
798 : :
799 : : /*
800 : : * Ideally we should hold mtrr_mutex here to avoid mtrr entries
801 : : * changed, but this routine will be called in cpu boot time,
802 : : * holding the lock breaks it.
803 : : *
804 : : * This routine is called in two cases:
805 : : *
806 : : * 1. very earily time of software resume, when there absolutely
807 : : * isn't mtrr entry changes;
808 : : *
809 : : * 2. cpu hotadd time. We let mtrr_add/del_page hold cpuhotplug
810 : : * lock to prevent mtrr entry changes
811 : : */
812 : 0 : set_mtrr_from_inactive_cpu(~0U, 0, 0, 0);
813 : : }
814 : :
815 : : /**
816 : : * Save current fixed-range MTRR state of the first cpu in cpu_online_mask.
817 : : */
818 : 0 : void mtrr_save_state(void)
819 : : {
820 : 0 : int first_cpu;
821 : :
822 [ # # ]: 0 : if (!mtrr_enabled())
823 : : return;
824 : :
825 : 0 : first_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
826 : 0 : smp_call_function_single(first_cpu, mtrr_save_fixed_ranges, NULL, 1);
827 : : }
828 : :
829 : 78 : void set_mtrr_aps_delayed_init(void)
830 : : {
831 [ + - ]: 78 : if (!mtrr_enabled())
832 : : return;
833 [ + - + - ]: 78 : if (!use_intel())
834 : : return;
835 : :
836 : 78 : mtrr_aps_delayed_init = true;
837 : : }
838 : :
839 : : /*
840 : : * Delayed MTRR initialization for all AP's
841 : : */
842 : 78 : void mtrr_aps_init(void)
843 : : {
844 [ + - + - : 78 : if (!use_intel() || !mtrr_enabled())
+ - ]
845 : : return;
846 : :
847 : : /*
848 : : * Check if someone has requested the delay of AP MTRR initialization,
849 : : * by doing set_mtrr_aps_delayed_init(), prior to this point. If not,
850 : : * then we are done.
851 : : */
852 [ + - ]: 78 : if (!mtrr_aps_delayed_init)
853 : : return;
854 : :
855 : 78 : set_mtrr(~0U, 0, 0, 0);
856 : 78 : mtrr_aps_delayed_init = false;
857 : : }
858 : :
859 : 0 : void mtrr_bp_restore(void)
860 : : {
861 [ # # # # : 0 : if (!use_intel() || !mtrr_enabled())
# # ]
862 : : return;
863 : :
864 : 0 : mtrr_if->set_all();
865 : : }
866 : :
867 : 78 : static int __init mtrr_init_finialize(void)
868 : : {
869 [ + - ]: 78 : if (!mtrr_enabled())
870 : : return 0;
871 : :
872 [ + - + - ]: 78 : if (use_intel()) {
873 [ + - ]: 78 : if (!changed_by_mtrr_cleanup)
874 : 78 : mtrr_state_warn();
875 : 78 : return 0;
876 : : }
877 : :
878 : : /*
879 : : * The CPU has no MTRR and seems to not support SMP. They have
880 : : * specific drivers, we use a tricky method to support
881 : : * suspend/resume for them.
882 : : *
883 : : * TBD: is there any system with such CPU which supports
884 : : * suspend/resume? If no, we should remove the code.
885 : : */
886 : 0 : register_syscore_ops(&mtrr_syscore_ops);
887 : :
888 : 0 : return 0;
889 : : }
890 : : subsys_initcall(mtrr_init_finialize);
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