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 <asm/pci-direct.h>
  33 #include <linux/efi.h>
  34 #include <linux/acpi.h>
  35 #include <linux/kallsyms.h>
  36 #include <linux/edd.h>
  37 #include <linux/iscsi_ibft.h>
  38 #include <linux/mmzone.h>
  39 #include <linux/kexec.h>
  40 #include <linux/cpufreq.h>
  41 #include <linux/dmi.h>
  42 #include <linux/dma-mapping.h>
  43 #include <linux/ctype.h>
  44 #include <linux/sort.h>
  45 #include <linux/uaccess.h>
  46 #include <linux/init_ohci1394_dma.h>
  47 #include <linux/kvm_para.h>
  48
  49 #include <asm/mtrr.h>
  50 #include <asm/uaccess.h>
  51 #include <asm/system.h>
  52 #include <asm/vsyscall.h>
  53 #include <asm/io.h>
  54 #include <asm/smp.h>
  55 #include <asm/msr.h>
  56 #include <asm/desc.h>
  57 #include <video/edid.h>
  58 #include <asm/e820.h>
  59 #include <asm/dma.h>
  60 #include <asm/gart.h>
  61 #include <asm/mpspec.h>
  62 #include <asm/mmu_context.h>
  63 #include <asm/proto.h>
  64 #include <asm/setup.h>
  65 #include <asm/numa.h>
  66 #include <asm/sections.h>
  67 #include <asm/dmi.h>
  68 #include <asm/cacheflush.h>
  69 #include <asm/mce.h>
  70 #include <asm/ds.h>
  71 #include <asm/topology.h>
  72 #include <asm/trampoline.h>
  73 #include <asm/pat.h>
  74 #include <asm/mmconfig.h>
  75
  76 #include <mach_apic.h>
  77 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
  78 #include <asm/paravirt.h>
  79 #else
  80 #define ARCH_SETUP
  81 #endif
  82
  83 /*
  84  * Machine setup..
  85  */
  86
  87 struct cpuinfo_x86 boot_cpu_data __read_mostly;
  88 EXPORT_SYMBOL(boot_cpu_data);
  89
  90 __u32 cleared_cpu_caps[NCAPINTS] __cpuinitdata;
  91
  92 unsigned long mmu_cr4_features;
  93
  94 /* Boot loader ID as an integer, for the benefit of proc_dointvec */
  95 int bootloader_type;
  96
  97 unsigned long saved_video_mode;
  98
  99 int force_mwait __cpuinitdata;
 100
 101 /*
 102  * Early DMI memory
 103  */
 104 int dmi_alloc_index;
 105 char dmi_alloc_data[DMI_MAX_DATA];
 106
 107 /*
 108  * Setup options
 109  */
 110 struct screen_info screen_info;
 111 EXPORT_SYMBOL(screen_info);
 112 struct sys_desc_table_struct {
 113         unsigned short length;
 114         unsigned char table[0];
 115 };
 116
 117 struct edid_info edid_info;
 118 EXPORT_SYMBOL_GPL(edid_info);
 119
 120 extern int root_mountflags;
 121
 122 static char __initdata command_line[COMMAND_LINE_SIZE];
 123
 124 static struct resource standard_io_resources[] = {
 125         { .name = "dma1", .start = 0x00, .end = 0x1f,
 126                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 127         { .name = "pic1", .start = 0x20, .end = 0x21,
 128                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 129         { .name = "timer0", .start = 0x40, .end = 0x43,
 130                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 131         { .name = "timer1", .start = 0x50, .end = 0x53,
 132                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 133         { .name = "keyboard", .start = 0x60, .end = 0x60,
 134                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 135         { .name = "keyboard", .start = 0x64, .end = 0x64,
 136                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 137         { .name = "dma page reg", .start = 0x80, .end = 0x8f,
 138                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 139         { .name = "pic2", .start = 0xa0, .end = 0xa1,
 140                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 141         { .name = "dma2", .start = 0xc0, .end = 0xdf,
 142                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO },
 143         { .name = "fpu", .start = 0xf0, .end = 0xff,
 144                 .flags = IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_IO }
 145 };
 146
 147 #define IORESOURCE_RAM (IORESOURCE_BUSY | IORESOURCE_MEM)
 148
 149 static struct resource data_resource = {
 150         .name = "Kernel data",
 151         .start = 0,
 152         .end = 0,
 153         .flags = IORESOURCE_RAM,
 154 };
 155 static struct resource code_resource = {
 156         .name = "Kernel code",
 157         .start = 0,
 158         .end = 0,
 159         .flags = IORESOURCE_RAM,
 160 };
 161 static struct resource bss_resource = {
 162         .name = "Kernel bss",
 163         .start = 0,
 164         .end = 0,
 165         .flags = IORESOURCE_RAM,
 166 };
 167
 168 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c);
 169
 170 #ifdef CONFIG_PROC_VMCORE
 171 /* elfcorehdr= specifies the location of elf core header
 172  * stored by the crashed kernel. This option will be passed
 173  * by kexec loader to the capture kernel.
 174  */
 175 static int __init setup_elfcorehdr(char *arg)
 176 {
 177         char *end;
 178         if (!arg)
 179                 return -EINVAL;
 180         elfcorehdr_addr = memparse(arg, &end);
 181         return end > arg ? 0 : -EINVAL;
 182 }
 183 early_param("elfcorehdr", setup_elfcorehdr);
 184 #endif
 185
 186 #ifndef CONFIG_NUMA
 187 static void __init
 188 contig_initmem_init(unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
 189 {
 190         unsigned long bootmap_size, bootmap;
 191
 192         bootmap_size = bootmem_bootmap_pages(end_pfn)<<PAGE_SHIFT;
 193         bootmap = find_e820_area(0, end_pfn<<PAGE_SHIFT, bootmap_size,
 194                                  PAGE_SIZE);
 195         if (bootmap == -1L)
 196                 panic("Cannot find bootmem map of size %ld\n", bootmap_size);
 197         bootmap_size = init_bootmem(bootmap >> PAGE_SHIFT, end_pfn);
 198         e820_register_active_regions(0, start_pfn, end_pfn);
 199         free_bootmem_with_active_regions(0, end_pfn);
 200         early_res_to_bootmem(0, end_pfn<<PAGE_SHIFT);
 201         reserve_bootmem(bootmap, bootmap_size, BOOTMEM_DEFAULT);
 202 }
 203 #endif
 204
 205 #if defined(CONFIG_EDD) || defined(CONFIG_EDD_MODULE)
 206 struct edd edd;
 207 #ifdef CONFIG_EDD_MODULE
 208 EXPORT_SYMBOL(edd);
 209 #endif
 210 /**
 211  * copy_edd() - Copy the BIOS EDD information
 212  *              from boot_params into a safe place.
 213  *
 214  */
 215 static inline void copy_edd(void)
 216 {
 217      memcpy(edd.mbr_signature, boot_params.edd_mbr_sig_buffer,
 218             sizeof(edd.mbr_signature));
 219      memcpy(edd.edd_info, boot_params.eddbuf, sizeof(edd.edd_info));
 220      edd.mbr_signature_nr = boot_params.edd_mbr_sig_buf_entries;
 221      edd.edd_info_nr = boot_params.eddbuf_entries;
 222 }
 223 #else
 224 static inline void copy_edd(void)
 225 {
 226 }
 227 #endif
 228
 229 #ifdef CONFIG_KEXEC
 230 static void __init reserve_crashkernel(void)
 231 {
 232         unsigned long long total_mem;
 233         unsigned long long crash_size, crash_base;
 234         int ret;
 235
 236         total_mem = ((unsigned long long)max_low_pfn - min_low_pfn) << PAGE_SHIFT;
 237
 238         ret = parse_crashkernel(boot_command_line, total_mem,
 239                         &crash_size, &crash_base);
 240         if (ret == 0 && crash_size) {
 241                 if (crash_base <= 0) {
 242                         printk(KERN_INFO "crashkernel reservation failed - "
 243                                         "you have to specify a base address\n");
 244                         return;
 245                 }
 246
 247                 if (reserve_bootmem(crash_base, crash_size,
 248                                         BOOTMEM_EXCLUSIVE) < 0) {
 249                         printk(KERN_INFO "crashkernel reservation failed - "
 250                                         "memory is in use\n");
 251                         return;
 252                 }
 253
 254                 printk(KERN_INFO "Reserving %ldMB of memory at %ldMB "
 255                                 "for crashkernel (System RAM: %ldMB)\n",
 256                                 (unsigned long)(crash_size >> 20),
 257                                 (unsigned long)(crash_base >> 20),
 258                                 (unsigned long)(total_mem >> 20));
 259                 crashk_res.start = crash_base;
 260                 crashk_res.end   = crash_base + crash_size - 1;
 261                 insert_resource(&iomem_resource, &crashk_res);
 262         }
 263 }
 264 #else
 265 static inline void __init reserve_crashkernel(void)
 266 {}
 267 #endif
 268
 269 /* Overridden in paravirt.c if CONFIG_PARAVIRT */
 270 void __attribute__((weak)) __init memory_setup(void)
 271 {
 272        machine_specific_memory_setup();
 273 }
 274
 275 static void __init parse_setup_data(void)
 276 {
 277         struct setup_data *data;
 278         unsigned long pa_data;
 279
 280         if (boot_params.hdr.version < 0x0209)
 281                 return;
 282         pa_data = boot_params.hdr.setup_data;
 283         while (pa_data) {
 284                 data = early_ioremap(pa_data, PAGE_SIZE);
 285                 switch (data->type) {
 286                 default:
 287                         break;
 288                 }
 289 #ifndef CONFIG_DEBUG_BOOT_PARAMS
 290                 free_early(pa_data, pa_data+sizeof(*data)+data->len);
 291 #endif
 292                 pa_data = data->next;
 293                 early_iounmap(data, PAGE_SIZE);
 294         }
 295 }
 296
 297 /*
 298  * setup_arch - architecture-specific boot-time initializations
 299  *
 300  * Note: On x86_64, fixmaps are ready for use even before this is called.
 301  */
 302 void __init setup_arch(char **cmdline_p)
 303 {
 304         unsigned i;
 305
 306         printk(KERN_INFO "Command line: %s\n", boot_command_line);
 307
 308         ROOT_DEV = old_decode_dev(boot_params.hdr.root_dev);
 309         screen_info = boot_params.screen_info;
 310         edid_info = boot_params.edid_info;
 311         saved_video_mode = boot_params.hdr.vid_mode;
 312         bootloader_type = boot_params.hdr.type_of_loader;
 313
 314 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_RAM
 315         rd_image_start = boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_IMAGE_START_MASK;
 316         rd_prompt = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_PROMPT_FLAG) != 0);
 317         rd_doload = ((boot_params.hdr.ram_size & RAMDISK_LOAD_FLAG) != 0);
 318 #endif
 319 #ifdef CONFIG_EFI
 320         if (!strncmp((char *)&boot_params.efi_info.efi_loader_signature,
 321                      "EL64", 4))
 322                 efi_enabled = 1;
 323 #endif
 324
 325         ARCH_SETUP
 326
 327         memory_setup();
 328         copy_edd();
 329
 330         if (!boot_params.hdr.root_flags)
 331                 root_mountflags &= ~MS_RDONLY;
 332         init_mm.start_code = (unsigned long) &_text;
 333         init_mm.end_code = (unsigned long) &_etext;
 334         init_mm.end_data = (unsigned long) &_edata;
 335         init_mm.brk = (unsigned long) &_end;
 336
 337         code_resource.start = virt_to_phys(&_text);
 338         code_resource.end = virt_to_phys(&_etext)-1;
 339         data_resource.start = virt_to_phys(&_etext);
 340         data_resource.end = virt_to_phys(&_edata)-1;
 341         bss_resource.start = virt_to_phys(&__bss_start);
 342         bss_resource.end = virt_to_phys(&__bss_stop)-1;
 343
 344         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
 345
 346         strlcpy(command_line, boot_command_line, COMMAND_LINE_SIZE);
 347         *cmdline_p = command_line;
 348
 349         parse_setup_data();
 350
 351         parse_early_param();
 352
 353 #ifdef CONFIG_PROVIDE_OHCI1394_DMA_INIT
 354         if (init_ohci1394_dma_early)
 355                 init_ohci1394_dma_on_all_controllers();
 356 #endif
 357
 358         finish_e820_parsing();
 359
 360         /* after parse_early_param, so could debug it */
 361         insert_resource(&iomem_resource, &code_resource);
 362         insert_resource(&iomem_resource, &data_resource);
 363         insert_resource(&iomem_resource, &bss_resource);
 364
 365         early_gart_iommu_check();
 366
 367         e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
 368         /*
 369          * partially used pages are not usable - thus
 370          * we are rounding upwards:
 371          */
 372         end_pfn = e820_end_of_ram();
 373         /* update e820 for memory not covered by WB MTRRs */
 374         mtrr_bp_init();
 375         if (mtrr_trim_uncached_memory(end_pfn)) {
 376                 e820_register_active_regions(0, 0, -1UL);
 377                 end_pfn = e820_end_of_ram();
 378         }
 379
 380         num_physpages = end_pfn;
 381
 382         check_efer();
 383
 384         max_pfn_mapped = init_memory_mapping(0, (max_pfn_mapped << PAGE_SHIFT));
 385         if (efi_enabled)
 386                 efi_init();
 387
 388         vsmp_init();
 389
 390         dmi_scan_machine();
 391
 392         io_delay_init();
 393
 394 #ifdef CONFIG_KVM_CLOCK
 395         kvmclock_init();
 396 #endif
 397
 398 #ifdef CONFIG_SMP
 399         /* setup to use the early static init tables during kernel startup */
 400         x86_cpu_to_apicid_early_ptr = (void *)x86_cpu_to_apicid_init;
 401         x86_bios_cpu_apicid_early_ptr = (void *)x86_bios_cpu_apicid_init;
 402 #ifdef CONFIG_NUMA
 403         x86_cpu_to_node_map_early_ptr = (void *)x86_cpu_to_node_map_init;
 404 #endif
 405 #endif
 406
 407 #ifdef CONFIG_ACPI
 408         /*
 409          * Initialize the ACPI boot-time table parser (gets the RSDP and SDT).
 410          * Call this early for SRAT node setup.
 411          */
 412         acpi_boot_table_init();
 413 #endif
 414
 415         /* How many end-of-memory variables you have, grandma! */
 416         max_low_pfn = end_pfn;
 417         max_pfn = end_pfn;
 418         high_memory = (void *)__va(end_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
 419
 420         /* Remove active ranges so rediscovery with NUMA-awareness happens */
 421         remove_all_active_ranges();
 422
 423 #ifdef CONFIG_ACPI_NUMA
 424         /*
 425          * Parse SRAT to discover nodes.
 426          */
 427         acpi_numa_init();
 428 #endif
 429
 430 #ifdef CONFIG_NUMA
 431         numa_initmem_init(0, end_pfn);
 432 #else
 433         contig_initmem_init(0, end_pfn);
 434 #endif
 435
 436         dma32_reserve_bootmem();
 437
 438 #ifdef CONFIG_ACPI_SLEEP
 439         /*
 440          * Reserve low memory region for sleep support.
 441          */
 442        acpi_reserve_bootmem();
 443 #endif
 444
 445         if (efi_enabled)
 446                 efi_reserve_bootmem();
 447
 448        /*
 449         * Find and reserve possible boot-time SMP configuration:
 450         */
 451         find_smp_config();
 452 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 453         if (boot_params.hdr.type_of_loader && boot_params.hdr.ramdisk_image) {
 454                 unsigned long ramdisk_image = boot_params.hdr.ramdisk_image;
 455                 unsigned long ramdisk_size  = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 456                 unsigned long ramdisk_end   = ramdisk_image + ramdisk_size;
 457                 unsigned long end_of_mem    = end_pfn << PAGE_SHIFT;
 458
 459                 if (ramdisk_end <= end_of_mem) {
 460                         /*
 461                          * don't need to reserve again, already reserved early
 462                          * in x86_64_start_kernel, and early_res_to_bootmem
 463                          * convert that to reserved in bootmem
 464                          */
 465                         initrd_start = ramdisk_image + PAGE_OFFSET;
 466                         initrd_end = initrd_start+ramdisk_size;
 467                 } else {
 468                         free_bootmem(ramdisk_image, ramdisk_size);
 469                         printk(KERN_ERR "initrd extends beyond end of memory "
 470                                "(0x%08lx > 0x%08lx)\ndisabling initrd\n",
 471                                ramdisk_end, end_of_mem);
 472                         initrd_start = 0;
 473                 }
 474         }
 475 #endif
 476         reserve_crashkernel();
 477
 478         reserve_ibft_region();
 479
 480         paging_init();
 481         map_vsyscall();
 482
 483         early_quirks();
 484
 485 #ifdef CONFIG_ACPI
 486         /*
 487          * Read APIC and some other early information from ACPI tables.
 488          */
 489         acpi_boot_init();
 490 #endif
 491
 492         init_cpu_to_node();
 493
 494         /*
 495          * get boot-time SMP configuration:
 496          */
 497         if (smp_found_config)
 498                 get_smp_config();
 499         init_apic_mappings();
 500         ioapic_init_mappings();
 501
 502         kvm_guest_init();
 503
 504         /*
 505          * We trust e820 completely. No explicit ROM probing in memory.
 506          */
 507         e820_reserve_resources();
 508         e820_mark_nosave_regions();
 509
 510         /* request I/O space for devices used on all i[345]86 PCs */
 511         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(standard_io_resources); i++)
 512                 request_resource(&ioport_resource, &standard_io_resources[i]);
 513
 514         e820_setup_gap();
 515
 516 #ifdef CONFIG_VT
 517 #if defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
 518         if (!efi_enabled || (efi_mem_type(0xa0000) != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY))
 519                 conswitchp = &vga_con;
 520 #elif defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
 521         conswitchp = &dummy_con;
 522 #endif
 523 #endif
 524
 525         /* do this before identify_cpu for boot cpu */
 526         check_enable_amd_mmconf_dmi();
 527 }
 528
 529 static int __cpuinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
 530 {
 531         unsigned int *v;
 532
 533         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
 534                 return 0;
 535
 536         v = (unsigned int *) c->x86_model_id;
 537         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 538         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
 539         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
 540         c->x86_model_id[48] = 0;
 541         return 1;
 542 }
 543
 544
 545 static void __cpuinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 546 {
 547         unsigned int n, dummy, eax, ebx, ecx, edx;
 548
 549         n = c->extended_cpuid_level;
 550
 551         if (n >= 0x80000005) {
 552                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 553                 printk(KERN_INFO "CPU: L1 I Cache: %dK (%d bytes/line), "
 554                        "D cache %dK (%d bytes/line)\n",
 555                        edx>>24, edx&0xFF, ecx>>24, ecx&0xFF);
 556                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
 557                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
 558                 c->x86_tlbsize = 0;
 559         }
 560
 561         if (n >= 0x80000006) {
 562                 cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 563                 ecx = cpuid_ecx(0x80000006);
 564                 c->x86_cache_size = ecx >> 16;
 565                 c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
 566
 567                 printk(KERN_INFO "CPU: L2 Cache: %dK (%d bytes/line)\n",
 568                 c->x86_cache_size, ecx & 0xFF);
 569         }
 570         if (n >= 0x80000008) {
 571                 cpuid(0x80000008, &eax, &dummy, &dummy, &dummy);
 572                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 573                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 574         }
 575 }
 576
 577 #ifdef CONFIG_NUMA
 578 static int __cpuinit nearby_node(int apicid)
 579 {
 580         int i, node;
 581
 582         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
 583                 node = apicid_to_node[i];
 584                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 585                         return node;
 586         }
 587         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
 588                 node = apicid_to_node[i];
 589                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 590                         return node;
 591         }
 592         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
 593 }
 594 #endif
 595
 596 /*
 597  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distingush the cores.
 598  * Assumes number of cores is a power of two.
 599  */
 600 static void __cpuinit amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 601 {
 602 #ifdef CONFIG_SMP
 603         unsigned bits;
 604 #ifdef CONFIG_NUMA
 605         int cpu = smp_processor_id();
 606         int node = 0;
 607         unsigned apicid = hard_smp_processor_id();
 608 #endif
 609         bits = c->x86_coreid_bits;
 610
 611         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 612         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 613         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 614         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 615
 616 #ifdef CONFIG_NUMA
 617         node = c->phys_proc_id;
 618         if (apicid_to_node[apicid] != NUMA_NO_NODE)
 619                 node = apicid_to_node[apicid];
 620         if (!node_online(node)) {
 621                 /* Two possibilities here:
 622                    - The CPU is missing memory and no node was created.
 623                    In that case try picking one from a nearby CPU
 624                    - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
 625                    which the K8 northbridge parsing fills in.
 626                    Assume they are all increased by a constant offset,
 627                    but in the same order as the HT nodeids.
 628                    If that doesn't result in a usable node fall back to the
 629                    path for the previous case.  */
 630
 631                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 632
 633                 if (ht_nodeid >= 0 &&
 634                     apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 635                         node = apicid_to_node[ht_nodeid];
 636                 /* Pick a nearby node */
 637                 if (!node_online(node))
 638                         node = nearby_node(apicid);
 639         }
 640         numa_set_node(cpu, node);
 641
 642         printk(KERN_INFO "CPU %d/%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
 643 #endif
 644 #endif
 645 }
 646
 647 static void __cpuinit early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 648 {
 649 #ifdef CONFIG_SMP
 650         unsigned bits, ecx;
 651
 652         /* Multi core CPU? */
 653         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 654                 return;
 655
 656         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 657
 658         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 659
 660         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 661         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 662
 663         /* Otherwise recompute */
 664         if (bits == 0) {
 665                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 666                         bits++;
 667         }
 668
 669         c->x86_coreid_bits = bits;
 670
 671 #endif
 672 }
 673
 674 #define ENABLE_C1E_MASK         0x18000000
 675 #define CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE       1
 676 #define CPUID_XFAM              0x0ff00000
 677 #define CPUID_XFAM_K8           0x00000000
 678 #define CPUID_XFAM_10H          0x00100000
 679 #define CPUID_XFAM_11H          0x00200000
 680 #define CPUID_XMOD              0x000f0000
 681 #define CPUID_XMOD_REV_F        0x00040000
 682
 683 /* AMD systems with C1E don't have a working lAPIC timer. Check for that. */
 684 static __cpuinit int amd_apic_timer_broken(void)
 685 {
 686         u32 lo, hi, eax = cpuid_eax(CPUID_PROCESSOR_SIGNATURE);
 687
 688         switch (eax & CPUID_XFAM) {
 689         case CPUID_XFAM_K8:
 690                 if ((eax & CPUID_XMOD) < CPUID_XMOD_REV_F)
 691                         break;
 692         case CPUID_XFAM_10H:
 693         case CPUID_XFAM_11H:
 694                 rdmsr(MSR_K8_ENABLE_C1E, lo, hi);
 695                 if (lo & ENABLE_C1E_MASK)
 696                         return 1;
 697                 break;
 698         default:
 699                 /* err on the side of caution */
 700                 return 1;
 701         }
 702         return 0;
 703 }
 704
 705 static void __cpuinit early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 706 {
 707         early_init_amd_mc(c);
 708
 709         /* c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is constant TSC */
 710         if (c->x86_power & (1<<8))
 711                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 712 }
 713
 714 static void __cpuinit init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 715 {
 716         unsigned level;
 717
 718 #ifdef CONFIG_SMP
 719         unsigned long value;
 720
 721         /*
 722          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
 723          * bit 6 of msr C001_0015
 724          *
 725          * Errata 63 for SH-B3 steppings
 726          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
 727          */
 728         if (c->x86 == 15) {
 729                 rdmsrl(MSR_K8_HWCR, value);
 730                 value |= 1 << 6;
 731                 wrmsrl(MSR_K8_HWCR, value);
 732         }
 733 #endif
 734
 735         /* Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 736            3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway */
 737         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 738
 739         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
 740         level = cpuid_eax(1);
 741         if (c->x86 == 15 && ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) ||
 742                              level >= 0x0f58))
 743                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 744         if (c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
 745                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 746
 747         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
 748         if (c->x86 >= 6)
 749                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_FXSAVE_LEAK);
 750
 751         level = get_model_name(c);
 752         if (!level) {
 753                 switch (c->x86) {
 754                 case 15:
 755                         /* Should distinguish Models here, but this is only
 756                            a fallback anyways. */
 757                         strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
 758                         break;
 759                 }
 760         }
 761         display_cacheinfo(c);
 762
 763         /* Multi core CPU? */
 764         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008)
 765                 amd_detect_cmp(c);
 766
 767         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000006 &&
 768                 (cpuid_edx(0x80000006) & 0xf000))
 769                 num_cache_leaves = 4;
 770         else
 771                 num_cache_leaves = 3;
 772
 773         if (c->x86 == 0xf || c->x86 == 0x10 || c->x86 == 0x11)
 774                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 775
 776         /* MFENCE stops RDTSC speculation */
 777         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
 778
 779         if (c->x86 == 0x10)
 780                 fam10h_check_enable_mmcfg();
 781
 782         if (amd_apic_timer_broken())
 783                 disable_apic_timer = 1;
 784
 785         if (c == &boot_cpu_data && c->x86 >= 0xf && c->x86 <= 0x11) {
 786                 unsigned long long tseg;
 787
 788                 /*
 789                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
 790                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
 791                  * benefit in doing so.
 792                  */
 793                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg) &&
 794                 (tseg >> PMD_SHIFT) < (max_pfn_mapped >> (PMD_SHIFT-PAGE_SHIFT)))
 795                         set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
 796         }
 797 }
 798
 799 void __cpuinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 800 {
 801 #ifdef CONFIG_SMP
 802         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 803         int index_msb, core_bits;
 804
 805         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 806
 807
 808         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
 809                 return;
 810         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
 811                 goto out;
 812
 813         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
 814
 815         if (smp_num_siblings == 1) {
 816                 printk(KERN_INFO  "CPU: Hyper-Threading is disabled\n");
 817         } else if (smp_num_siblings > 1) {
 818
 819                 if (smp_num_siblings > NR_CPUS) {
 820                         printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of "
 821                                "siblings %d", smp_num_siblings);
 822                         smp_num_siblings = 1;
 823                         return;
 824                 }
 825
 826                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 827                 c->phys_proc_id = phys_pkg_id(index_msb);
 828
 829                 smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
 830
 831                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 832
 833                 core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
 834
 835                 c->cpu_core_id = phys_pkg_id(index_msb) &
 836                                                ((1 << core_bits) - 1);
 837         }
 838 out:
 839         if ((c->x86_max_cores * smp_num_siblings) > 1) {
 840                 printk(KERN_INFO  "CPU: Physical Processor ID: %d\n",
 841                        c->phys_proc_id);
 842                 printk(KERN_INFO  "CPU: Processor Core ID: %d\n",
 843                        c->cpu_core_id);
 844         }
 845
 846 #endif
 847 }
 848
 849 /*
 850  * find out the number of processor cores on the die
 851  */
 852 static int __cpuinit intel_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
 853 {
 854         unsigned int eax, t;
 855
 856         if (c->cpuid_level < 4)
 857                 return 1;
 858
 859         cpuid_count(4, 0, &eax, &t, &t, &t);
 860
 861         if (eax & 0x1f)
 862                 return ((eax >> 26) + 1);
 863         else
 864                 return 1;
 865 }
 866
 867 static void __cpuinit srat_detect_node(void)
 868 {
 869 #ifdef CONFIG_NUMA
 870         unsigned node;
 871         int cpu = smp_processor_id();
 872         int apicid = hard_smp_processor_id();
 873
 874         /* Don't do the funky fallback heuristics the AMD version employs
 875            for now. */
 876         node = apicid_to_node[apicid];
 877         if (node == NUMA_NO_NODE || !node_online(node))
 878                 node = first_node(node_online_map);
 879         numa_set_node(cpu, node);
 880
 881         printk(KERN_INFO "CPU %d/%x -> Node %d\n", cpu, apicid, node);
 882 #endif
 883 }
 884
 885 static void __cpuinit early_init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
 886 {
 887         if ((c->x86 == 0xf && c->x86_model >= 0x03) ||
 888             (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0x0e))
 889                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 890 }
 891
 892 static void __cpuinit init_intel(struct cpuinfo_x86 *c)
 893 {
 894         /* Cache sizes */
 895         unsigned n;
 896
 897         init_intel_cacheinfo(c);
 898         if (c->cpuid_level > 9) {
 899                 unsigned eax = cpuid_eax(10);
 900                 /* Check for version and the number of counters */
 901                 if ((eax & 0xff) && (((eax>>8) & 0xff) > 1))
 902                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARCH_PERFMON);
 903         }
 904
 905         if (cpu_has_ds) {
 906                 unsigned int l1, l2;
 907                 rdmsr(MSR_IA32_MISC_ENABLE, l1, l2);
 908                 if (!(l1 & (1<<11)))
 909                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_BTS);
 910                 if (!(l1 & (1<<12)))
 911                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PEBS);
 912         }
 913
 914
 915         if (cpu_has_bts)
 916                 ds_init_intel(c);
 917
 918         n = c->extended_cpuid_level;
 919         if (n >= 0x80000008) {
 920                 unsigned eax = cpuid_eax(0x80000008);
 921                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 922                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 923                 /* CPUID workaround for Intel 0F34 CPU */
 924                 if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
 925                     c->x86 == 0xF && c->x86_model == 0x3 &&
 926                     c->x86_mask == 0x4)
 927                         c->x86_phys_bits = 36;
 928         }
 929
 930         if (c->x86 == 15)
 931                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
 932         if (c->x86 == 6)
 933                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 934         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 935         c->x86_max_cores = intel_num_cpu_cores(c);
 936
 937         srat_detect_node();
 938 }
 939
 940 static void __cpuinit early_init_centaur(struct cpuinfo_x86 *c)
 941 {
 942         if (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0xf)
 943                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 944 }
 945
 946 static void __cpuinit init_centaur(struct cpuinfo_x86 *c)
 947 {
 948         /* Cache sizes */
 949         unsigned n;
 950
 951         n = c->extended_cpuid_level;
 952         if (n >= 0x80000008) {
 953                 unsigned eax = cpuid_eax(0x80000008);
 954                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 955                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 956         }
 957
 958         if (c->x86 == 0x6 && c->x86_model >= 0xf) {
 959                 c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size * 2;
 960                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 961                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 962         }
 963         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 964 }
 965
 966 static void __cpuinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
 967 {
 968         char *v = c->x86_vendor_id;
 969
 970         if (!strcmp(v, "AuthenticAMD"))
 971                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_AMD;
 972         else if (!strcmp(v, "GenuineIntel"))
 973                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_INTEL;
 974         else if (!strcmp(v, "CentaurHauls"))
 975                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_CENTAUR;
 976         else
 977                 c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 978 }
 979
 980 /* Do some early cpuid on the boot CPU to get some parameter that are
 981    needed before check_bugs. Everything advanced is in identify_cpu
 982    below. */
 983 static void __cpuinit early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 984 {
 985         u32 tfms, xlvl;
 986
 987         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
 988         c->x86_cache_size = -1;
 989         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 990         c->x86_model = c->x86_mask = 0; /* So far unknown... */
 991         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
 992         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
 993         c->x86_clflush_size = 64;
 994         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 995         c->x86_max_cores = 1;
 996         c->x86_coreid_bits = 0;
 997         c->extended_cpuid_level = 0;
 998         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
 999
1000         /* Get vendor name */
1001         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
1002               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
1003               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
1004               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
1005
1006         get_cpu_vendor(c);
1007
1008         /* Initialize the standard set of capabilities */
1009         /* Note that the vendor-specific code below might override */
1010
1011         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
1012         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
1013                 __u32 misc;
1014                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &c->x86_capability[4],
1015                       &c->x86_capability[0]);
1016                 c->x86 = (tfms >> 8) & 0xf;
1017                 c->x86_model = (tfms >> 4) & 0xf;
1018                 c->x86_mask = tfms & 0xf;
1019                 if (c->x86 == 0xf)
1020                         c->x86 += (tfms >> 20) & 0xff;
1021                 if (c->x86 >= 0x6)
1022                         c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xF) << 4;
1023                 if (test_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CLFLSH))
1024                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
1025         } else {
1026                 /* Have CPUID level 0 only - unheard of */
1027                 c->x86 = 4;
1028         }
1029
1030         c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xff;
1031 #ifdef CONFIG_SMP
1032         c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
1033 #endif
1034         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
1035         xlvl = cpuid_eax(0x80000000);
1036         c->extended_cpuid_level = xlvl;
1037         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80000000) {
1038                 if (xlvl >= 0x80000001) {
1039                         c->x86_capability[1] = cpuid_edx(0x80000001);
1040                         c->x86_capability[6] = cpuid_ecx(0x80000001);
1041                 }
1042                 if (xlvl >= 0x80000004)
1043                         get_model_name(c); /* Default name */
1044         }
1045
1046         /* Transmeta-defined flags: level 0x80860001 */
1047         xlvl = cpuid_eax(0x80860000);
1048         if ((xlvl & 0xffff0000) == 0x80860000) {
1049                 /* Don't set x86_cpuid_level here for now to not confuse. */
1050                 if (xlvl >= 0x80860001)
1051                         c->x86_capability[2] = cpuid_edx(0x80860001);
1052         }
1053
1054         c->extended_cpuid_level = cpuid_eax(0x80000000);
1055         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007)
1056                 c->x86_power = cpuid_edx(0x80000007);
1057
1058         switch (c->x86_vendor) {
1059         case X86_VENDOR_AMD:
1060                 early_init_amd(c);
1061                 break;
1062         case X86_VENDOR_INTEL:
1063                 early_init_intel(c);
1064                 break;
1065         case X86_VENDOR_CENTAUR:
1066                 early_init_centaur(c);
1067                 break;
1068         }
1069
1070         validate_pat_support(c);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
1075  */
1076 void __cpuinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1077 {
1078         int i;
1079
1080         early_identify_cpu(c);
1081
1082         init_scattered_cpuid_features(c);
1083
1084         c->apicid = phys_pkg_id(0);
1085
1086         /*
1087          * Vendor-specific initialization.  In this section we
1088          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
1089          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
1090          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
1091          * we handle them here.
1092          *
1093          * At the end of this section, c->x86_capability better
1094          * indicate the features this CPU genuinely supports!
1095          */
1096         switch (c->x86_vendor) {
1097         case X86_VENDOR_AMD:
1098                 init_amd(c);
1099                 break;
1100
1101         case X86_VENDOR_INTEL:
1102                 init_intel(c);
1103                 break;
1104
1105         case X86_VENDOR_CENTAUR:
1106                 init_centaur(c);
1107                 break;
1108
1109         case X86_VENDOR_UNKNOWN:
1110         default:
1111                 display_cacheinfo(c);
1112                 break;
1113         }
1114
1115         detect_ht(c);
1116
1117         /*
1118          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1119          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1120          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1121          * executed, c == &boot_cpu_data.
1122          */
1123         if (c != &boot_cpu_data) {
1124                 /* AND the already accumulated flags with these */
1125                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1126                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1127         }
1128
1129         /* Clear all flags overriden by options */
1130         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1131                 c->x86_capability[i] &= ~cleared_cpu_caps[i];
1132
1133 #ifdef CONFIG_X86_MCE
1134         mcheck_init(c);
1135 #endif
1136         select_idle_routine(c);
1137
1138 #ifdef CONFIG_NUMA
1139         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1140 #endif
1141
1142 }
1143
1144 void __cpuinit identify_boot_cpu(void)
1145 {
1146         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1147 }
1148
1149 void __cpuinit identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1150 {
1151         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1152         identify_cpu(c);
1153         mtrr_ap_init();
1154 }
1155
1156 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1157 {
1158         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLSH);
1159         return 1;
1160 }
1161 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1162
1163 void __cpuinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1164 {
1165         if (c->x86_model_id[0])
1166                 printk(KERN_CONT "%s", c->x86_model_id);
1167
1168         if (c->x86_mask || c->cpuid_level >= 0)
1169                 printk(KERN_CONT " stepping %02x\n", c->x86_mask);
1170         else
1171                 printk(KERN_CONT "\n");
1172 }
1173
1174 static __init int setup_disablecpuid(char *arg)
1175 {
1176         int bit;
1177         if (get_option(&arg, &bit) && bit < NCAPINTS*32)
1178                 setup_clear_cpu_cap(bit);
1179         else
1180                 return 0;
1181         return 1;
1182 }
1183 __setup("clearcpuid=", setup_disablecpuid);