arch/x86/kernel/cpu/common.c

   1 /* cpu_feature_enabled() cannot be used this early */
   2 #define USE_EARLY_PGTABLE_L5
   3
   4 #include <linux/bootmem.h>
   5 #include <linux/linkage.h>
   6 #include <linux/bitops.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/export.h>
   9 #include <linux/percpu.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/ctype.h>
  12 #include <linux/delay.h>
  13 #include <linux/sched/mm.h>
  14 #include <linux/sched/clock.h>
  15 #include <linux/sched/task.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/kprobes.h>
  18 #include <linux/kgdb.h>
  19 #include <linux/smp.h>
  20 #include <linux/io.h>
  21 #include <linux/syscore_ops.h>
  22
  23 #include <asm/stackprotector.h>
  24 #include <asm/perf_event.h>
  25 #include <asm/mmu_context.h>
  26 #include <asm/archrandom.h>
  27 #include <asm/hypervisor.h>
  28 #include <asm/processor.h>
  29 #include <asm/tlbflush.h>
  30 #include <asm/debugreg.h>
  31 #include <asm/sections.h>
  32 #include <asm/vsyscall.h>
  33 #include <linux/topology.h>
  34 #include <linux/cpumask.h>
  35 #include <asm/pgtable.h>
  36 #include <linux/atomic.h>
  37 #include <asm/proto.h>
  38 #include <asm/setup.h>
  39 #include <asm/apic.h>
  40 #include <asm/desc.h>
  41 #include <asm/fpu/internal.h>
  42 #include <asm/mtrr.h>
  43 #include <asm/hwcap2.h>
  44 #include <linux/numa.h>
  45 #include <asm/asm.h>
  46 #include <asm/bugs.h>
  47 #include <asm/cpu.h>
  48 #include <asm/mce.h>
  49 #include <asm/msr.h>
  50 #include <asm/pat.h>
  51 #include <asm/microcode.h>
  52 #include <asm/microcode_intel.h>
  53 #include <asm/intel-family.h>
  54 #include <asm/cpu_device_id.h>
  55
  56 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  57 #include <asm/uv/uv.h>
  58 #endif
  59
  60 #include "cpu.h"
  61
  62 u32 elf_hwcap2 __read_mostly;
  63
  64 /* all of these masks are initialized in setup_cpu_local_masks() */
  65 cpumask_var_t cpu_initialized_mask;
  66 cpumask_var_t cpu_callout_mask;
  67 cpumask_var_t cpu_callin_mask;
  68
  69 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
  70 cpumask_var_t cpu_sibling_setup_mask;
  71
  72 /* Number of siblings per CPU package */
  73 int smp_num_siblings = 1;
  74 EXPORT_SYMBOL(smp_num_siblings);
  75
  76 /* Last level cache ID of each logical CPU */
  77 DEFINE_PER_CPU_READ_MOSTLY(u16, cpu_llc_id) = BAD_APICID;
  78
  79 /* correctly size the local cpu masks */
  80 void __init setup_cpu_local_masks(void)
  81 {
  82         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
  83         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
  84         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
  85         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
  86 }
  87
  88 static void default_init(struct cpuinfo_x86 *c)
  89 {
  90 #ifdef CONFIG_X86_64
  91         cpu_detect_cache_sizes(c);
  92 #else
  93         /* Not much we can do here... */
  94         /* Check if at least it has cpuid */
  95         if (c->cpuid_level == -1) {
  96                 /* No cpuid. It must be an ancient CPU */
  97                 if (c->x86 == 4)
  98                         strcpy(c->x86_model_id, "486");
  99                 else if (c->x86 == 3)
 100                         strcpy(c->x86_model_id, "386");
 101         }
 102 #endif
 103 }
 104
 105 static const struct cpu_dev default_cpu = {
 106         .c_init         = default_init,
 107         .c_vendor       = "Unknown",
 108         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_UNKNOWN,
 109 };
 110
 111 static const struct cpu_dev *this_cpu = &default_cpu;
 112
 113 DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct gdt_page, gdt_page) = { .gdt = {
 114 #ifdef CONFIG_X86_64
 115         /*
 116          * We need valid kernel segments for data and code in long mode too
 117          * IRET will check the segment types  kkeil 2000/10/28
 118          * Also sysret mandates a special GDT layout
 119          *
 120          * TLS descriptors are currently at a different place compared to i386.
 121          * Hopefully nobody expects them at a fixed place (Wine?)
 122          */
 123         [GDT_ENTRY_KERNEL32_CS]         = GDT_ENTRY_INIT(0xc09b, 0, 0xfffff),
 124         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xa09b, 0, 0xfffff),
 125         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc093, 0, 0xfffff),
 126         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER32_CS]   = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fb, 0, 0xfffff),
 127         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f3, 0, 0xfffff),
 128         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xa0fb, 0, 0xfffff),
 129 #else
 130         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc09a, 0, 0xfffff),
 131         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
 132         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fa, 0, 0xfffff),
 133         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f2, 0, 0xfffff),
 134         /*
 135          * Segments used for calling PnP BIOS have byte granularity.
 136          * They code segments and data segments have fixed 64k limits,
 137          * the transfer segment sizes are set at run time.
 138          */
 139         /* 32-bit code */
 140         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS32]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
 141         /* 16-bit code */
 142         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS16]        = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
 143         /* 16-bit data */
 144         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_DS]          = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0xffff),
 145         /* 16-bit data */
 146         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS1]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
 147         /* 16-bit data */
 148         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS2]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
 149         /*
 150          * The APM segments have byte granularity and their bases
 151          * are set at run time.  All have 64k limits.
 152          */
 153         /* 32-bit code */
 154         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
 155         /* 16-bit code */
 156         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+1]      = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
 157         /* data */
 158         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+2]      = GDT_ENTRY_INIT(0x4092, 0, 0xffff),
 159
 160         [GDT_ENTRY_ESPFIX_SS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
 161         [GDT_ENTRY_PERCPU]              = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
 162         GDT_STACK_CANARY_INIT
 163 #endif
 164 } };
 165 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(gdt_page);
 166
 167 static int __init x86_mpx_setup(char *s)
 168 {
 169         /* require an exact match without trailing characters */
 170         if (strlen(s))
 171                 return 0;
 172
 173         /* do not emit a message if the feature is not present */
 174         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_MPX))
 175                 return 1;
 176
 177         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MPX);
 178         pr_info("nompx: Intel Memory Protection Extensions (MPX) disabled\n");
 179         return 1;
 180 }
 181 __setup("nompx", x86_mpx_setup);
 182
 183 #ifdef CONFIG_X86_64
 184 static int __init x86_nopcid_setup(char *s)
 185 {
 186         /* nopcid doesn't accept parameters */
 187         if (s)
 188                 return -EINVAL;
 189
 190         /* do not emit a message if the feature is not present */
 191         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
 192                 return 0;
 193
 194         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
 195         pr_info("nopcid: PCID feature disabled\n");
 196         return 0;
 197 }
 198 early_param("nopcid", x86_nopcid_setup);
 199 #endif
 200
 201 static int __init x86_noinvpcid_setup(char *s)
 202 {
 203         /* noinvpcid doesn't accept parameters */
 204         if (s)
 205                 return -EINVAL;
 206
 207         /* do not emit a message if the feature is not present */
 208         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_INVPCID))
 209                 return 0;
 210
 211         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_INVPCID);
 212         pr_info("noinvpcid: INVPCID feature disabled\n");
 213         return 0;
 214 }
 215 early_param("noinvpcid", x86_noinvpcid_setup);
 216
 217 #ifdef CONFIG_X86_32
 218 static int cachesize_override = -1;
 219 static int disable_x86_serial_nr = 1;
 220
 221 static int __init cachesize_setup(char *str)
 222 {
 223         get_option(&str, &cachesize_override);
 224         return 1;
 225 }
 226 __setup("cachesize=", cachesize_setup);
 227
 228 static int __init x86_sep_setup(char *s)
 229 {
 230         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEP);
 231         return 1;
 232 }
 233 __setup("nosep", x86_sep_setup);
 234
 235 /* Standard macro to see if a specific flag is changeable */
 236 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
 237 {
 238         u32 f1, f2;
 239
 240         /*
 241          * Cyrix and IDT cpus allow disabling of CPUID
 242          * so the code below may return different results
 243          * when it is executed before and after enabling
 244          * the CPUID. Add "volatile" to not allow gcc to
 245          * optimize the subsequent calls to this function.
 246          */
 247         asm volatile ("pushfl           \n\t"
 248                       "pushfl           \n\t"
 249                       "popl %0          \n\t"
 250                       "movl %0, %1      \n\t"
 251                       "xorl %2, %0      \n\t"
 252                       "pushl %0         \n\t"
 253                       "popfl            \n\t"
 254                       "pushfl           \n\t"
 255                       "popl %0          \n\t"
 256                       "popfl            \n\t"
 257
 258                       : "=&r" (f1), "=&r" (f2)
 259                       : "ir" (flag));
 260
 261         return ((f1^f2) & flag) != 0;
 262 }
 263
 264 /* Probe for the CPUID instruction */
 265 int have_cpuid_p(void)
 266 {
 267         return flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_ID);
 268 }
 269
 270 static void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
 271 {
 272         unsigned long lo, hi;
 273
 274         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) || !disable_x86_serial_nr)
 275                 return;
 276
 277         /* Disable processor serial number: */
 278
 279         rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
 280         lo |= 0x200000;
 281         wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
 282
 283         pr_notice("CPU serial number disabled.\n");
 284         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PN);
 285
 286         /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
 287         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
 288 }
 289
 290 static int __init x86_serial_nr_setup(char *s)
 291 {
 292         disable_x86_serial_nr = 0;
 293         return 1;
 294 }
 295 __setup("serialnumber", x86_serial_nr_setup);
 296 #else
 297 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
 298 {
 299         return 1;
 300 }
 301 static inline void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
 302 {
 303 }
 304 #endif
 305
 306 static __init int setup_disable_smep(char *arg)
 307 {
 308         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMEP);
 309         /* Check for things that depend on SMEP being enabled: */
 310         check_mpx_erratum(&boot_cpu_data);
 311         return 1;
 312 }
 313 __setup("nosmep", setup_disable_smep);
 314
 315 static __always_inline void setup_smep(struct cpuinfo_x86 *c)
 316 {
 317         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP))
 318                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMEP);
 319 }
 320
 321 static __init int setup_disable_smap(char *arg)
 322 {
 323         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMAP);
 324         return 1;
 325 }
 326 __setup("nosmap", setup_disable_smap);
 327
 328 static __always_inline void setup_smap(struct cpuinfo_x86 *c)
 329 {
 330         unsigned long eflags = native_save_fl();
 331
 332         /* This should have been cleared long ago */
 333         BUG_ON(eflags & X86_EFLAGS_AC);
 334
 335         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMAP)) {
 336 #ifdef CONFIG_X86_SMAP
 337                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMAP);
 338 #else
 339                 cr4_clear_bits(X86_CR4_SMAP);
 340 #endif
 341         }
 342 }
 343
 344 static __always_inline void setup_umip(struct cpuinfo_x86 *c)
 345 {
 346         /* Check the boot processor, plus build option for UMIP. */
 347         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_UMIP))
 348                 goto out;
 349
 350         /* Check the current processor's cpuid bits. */
 351         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_UMIP))
 352                 goto out;
 353
 354         cr4_set_bits(X86_CR4_UMIP);
 355
 356         pr_info("x86/cpu: Activated the Intel User Mode Instruction Prevention (UMIP) CPU feature\n");
 357
 358         return;
 359
 360 out:
 361         /*
 362          * Make sure UMIP is disabled in case it was enabled in a
 363          * previous boot (e.g., via kexec).
 364          */
 365         cr4_clear_bits(X86_CR4_UMIP);
 366 }
 367
 368 /*
 369  * Protection Keys are not available in 32-bit mode.
 370  */
 371 static bool pku_disabled;
 372
 373 static __always_inline void setup_pku(struct cpuinfo_x86 *c)
 374 {
 375         /* check the boot processor, plus compile options for PKU: */
 376         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_PKU))
 377                 return;
 378         /* checks the actual processor's cpuid bits: */
 379         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PKU))
 380                 return;
 381         if (pku_disabled)
 382                 return;
 383
 384         cr4_set_bits(X86_CR4_PKE);
 385         /*
 386          * Seting X86_CR4_PKE will cause the X86_FEATURE_OSPKE
 387          * cpuid bit to be set.  We need to ensure that we
 388          * update that bit in this CPU's "cpu_info".
 389          */
 390         get_cpu_cap(c);
 391 }
 392
 393 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
 394 static __init int setup_disable_pku(char *arg)
 395 {
 396         /*
 397          * Do not clear the X86_FEATURE_PKU bit.  All of the
 398          * runtime checks are against OSPKE so clearing the
 399          * bit does nothing.
 400          *
 401          * This way, we will see "pku" in cpuinfo, but not
 402          * "ospke", which is exactly what we want.  It shows
 403          * that the CPU has PKU, but the OS has not enabled it.
 404          * This happens to be exactly how a system would look
 405          * if we disabled the config option.
 406          */
 407         pr_info("x86: 'nopku' specified, disabling Memory Protection Keys\n");
 408         pku_disabled = true;
 409         return 1;
 410 }
 411 __setup("nopku", setup_disable_pku);
 412 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 413
 414 /*
 415  * Some CPU features depend on higher CPUID levels, which may not always
 416  * be available due to CPUID level capping or broken virtualization
 417  * software.  Add those features to this table to auto-disable them.
 418  */
 419 struct cpuid_dependent_feature {
 420         u32 feature;
 421         u32 level;
 422 };
 423
 424 static const struct cpuid_dependent_feature
 425 cpuid_dependent_features[] = {
 426         { X86_FEATURE_MWAIT,            0x00000005 },
 427         { X86_FEATURE_DCA,              0x00000009 },
 428         { X86_FEATURE_XSAVE,            0x0000000d },
 429         { 0, 0 }
 430 };
 431
 432 static void filter_cpuid_features(struct cpuinfo_x86 *c, bool warn)
 433 {
 434         const struct cpuid_dependent_feature *df;
 435
 436         for (df = cpuid_dependent_features; df->feature; df++) {
 437
 438                 if (!cpu_has(c, df->feature))
 439                         continue;
 440                 /*
 441                  * Note: cpuid_level is set to -1 if unavailable, but
 442                  * extended_extended_level is set to 0 if unavailable
 443                  * and the legitimate extended levels are all negative
 444                  * when signed; hence the weird messing around with
 445                  * signs here...
 446                  */
 447                 if (!((s32)df->level < 0 ?
 448                      (u32)df->level > (u32)c->extended_cpuid_level :
 449                      (s32)df->level > (s32)c->cpuid_level))
 450                         continue;
 451
 452                 clear_cpu_cap(c, df->feature);
 453                 if (!warn)
 454                         continue;
 455
 456                 pr_warn("CPU: CPU feature " X86_CAP_FMT " disabled, no CPUID level 0x%x\n",
 457                         x86_cap_flag(df->feature), df->level);
 458         }
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Naming convention should be: <Name> [(<Codename>)]
 463  * This table only is used unless init_<vendor>() below doesn't set it;
 464  * in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this
 465  * isn't used
 466  */
 467
 468 /* Look up CPU names by table lookup. */
 469 static const char *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
 470 {
 471 #ifdef CONFIG_X86_32
 472         const struct legacy_cpu_model_info *info;
 473
 474         if (c->x86_model >= 16)
 475                 return NULL;    /* Range check */
 476
 477         if (!this_cpu)
 478                 return NULL;
 479
 480         info = this_cpu->legacy_models;
 481
 482         while (info->family) {
 483                 if (info->family == c->x86)
 484                         return info->model_names[c->x86_model];
 485                 info++;
 486         }
 487 #endif
 488         return NULL;            /* Not found */
 489 }
 490
 491 __u32 cpu_caps_cleared[NCAPINTS + NBUGINTS];
 492 __u32 cpu_caps_set[NCAPINTS + NBUGINTS];
 493
 494 void load_percpu_segment(int cpu)
 495 {
 496 #ifdef CONFIG_X86_32
 497         loadsegment(fs, __KERNEL_PERCPU);
 498 #else
 499         __loadsegment_simple(gs, 0);
 500         wrmsrl(MSR_GS_BASE, cpu_kernelmode_gs_base(cpu));
 501 #endif
 502         load_stack_canary_segment();
 503 }
 504
 505 #ifdef CONFIG_X86_32
 506 /* The 32-bit entry code needs to find cpu_entry_area. */
 507 DEFINE_PER_CPU(struct cpu_entry_area *, cpu_entry_area);
 508 #endif
 509
 510 #ifdef CONFIG_X86_64
 511 /*
 512  * Special IST stacks which the CPU switches to when it calls
 513  * an IST-marked descriptor entry. Up to 7 stacks (hardware
 514  * limit), all of them are 4K, except the debug stack which
 515  * is 8K.
 516  */
 517 static const unsigned int exception_stack_sizes[N_EXCEPTION_STACKS] = {
 518           [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1]        = EXCEPTION_STKSZ,
 519           [DEBUG_STACK - 1]                     = DEBUG_STKSZ
 520 };
 521 #endif
 522
 523 /* Load the original GDT from the per-cpu structure */
 524 void load_direct_gdt(int cpu)
 525 {
 526         struct desc_ptr gdt_descr;
 527
 528         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
 529         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
 530         load_gdt(&gdt_descr);
 531 }
 532 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_direct_gdt);
 533
 534 /* Load a fixmap remapping of the per-cpu GDT */
 535 void load_fixmap_gdt(int cpu)
 536 {
 537         struct desc_ptr gdt_descr;
 538
 539         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_ro(cpu);
 540         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
 541         load_gdt(&gdt_descr);
 542 }
 543 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_fixmap_gdt);
 544
 545 /*
 546  * Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
 547  * it's on the real one.
 548  */
 549 void switch_to_new_gdt(int cpu)
 550 {
 551         /* Load the original GDT */
 552         load_direct_gdt(cpu);
 553         /* Reload the per-cpu base */
 554         load_percpu_segment(cpu);
 555 }
 556
 557 static const struct cpu_dev *cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
 558
 559 static void get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
 560 {
 561         unsigned int *v;
 562         char *p, *q, *s;
 563
 564         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
 565                 return;
 566
 567         v = (unsigned int *)c->x86_model_id;
 568         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 569         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
 570         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
 571         c->x86_model_id[48] = 0;
 572
 573         /* Trim whitespace */
 574         p = q = s = &c->x86_model_id[0];
 575
 576         while (*p == ' ')
 577                 p++;
 578
 579         while (*p) {
 580                 /* Note the last non-whitespace index */
 581                 if (!isspace(*p))
 582                         s = q;
 583
 584                 *q++ = *p++;
 585         }
 586
 587         *(s + 1) = '\0';
 588 }
 589
 590 void detect_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
 591 {
 592         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 593
 594         c->x86_max_cores = 1;
 595         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SMP) || c->cpuid_level < 4)
 596                 return;
 597
 598         cpuid_count(4, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 599         if (eax & 0x1f)
 600                 c->x86_max_cores = (eax >> 26) + 1;
 601 }
 602
 603 void cpu_detect_cache_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
 604 {
 605         unsigned int n, dummy, ebx, ecx, edx, l2size;
 606
 607         n = c->extended_cpuid_level;
 608
 609         if (n >= 0x80000005) {
 610                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 611                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
 612 #ifdef CONFIG_X86_64
 613                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
 614                 c->x86_tlbsize = 0;
 615 #endif
 616         }
 617
 618         if (n < 0x80000006)     /* Some chips just has a large L1. */
 619                 return;
 620
 621         cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 622         l2size = ecx >> 16;
 623
 624 #ifdef CONFIG_X86_64
 625         c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
 626 #else
 627         /* do processor-specific cache resizing */
 628         if (this_cpu->legacy_cache_size)
 629                 l2size = this_cpu->legacy_cache_size(c, l2size);
 630
 631         /* Allow user to override all this if necessary. */
 632         if (cachesize_override != -1)
 633                 l2size = cachesize_override;
 634
 635         if (l2size == 0)
 636                 return;         /* Again, no L2 cache is possible */
 637 #endif
 638
 639         c->x86_cache_size = l2size;
 640 }
 641
 642 u16 __read_mostly tlb_lli_4k[NR_INFO];
 643 u16 __read_mostly tlb_lli_2m[NR_INFO];
 644 u16 __read_mostly tlb_lli_4m[NR_INFO];
 645 u16 __read_mostly tlb_lld_4k[NR_INFO];
 646 u16 __read_mostly tlb_lld_2m[NR_INFO];
 647 u16 __read_mostly tlb_lld_4m[NR_INFO];
 648 u16 __read_mostly tlb_lld_1g[NR_INFO];
 649
 650 static void cpu_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
 651 {
 652         if (this_cpu->c_detect_tlb)
 653                 this_cpu->c_detect_tlb(c);
 654
 655         pr_info("Last level iTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d\n",
 656                 tlb_lli_4k[ENTRIES], tlb_lli_2m[ENTRIES],
 657                 tlb_lli_4m[ENTRIES]);
 658
 659         pr_info("Last level dTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d, 1GB %d\n",
 660                 tlb_lld_4k[ENTRIES], tlb_lld_2m[ENTRIES],
 661                 tlb_lld_4m[ENTRIES], tlb_lld_1g[ENTRIES]);
 662 }
 663
 664 int detect_ht_early(struct cpuinfo_x86 *c)
 665 {
 666 #ifdef CONFIG_SMP
 667         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 668
 669         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
 670                 return -1;
 671
 672         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
 673                 return -1;
 674
 675         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY))
 676                 return -1;
 677
 678         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 679
 680         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
 681         if (smp_num_siblings == 1)
 682                 pr_info_once("CPU0: Hyper-Threading is disabled\n");
 683 #endif
 684         return 0;
 685 }
 686
 687 void detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 688 {
 689 #ifdef CONFIG_SMP
 690         int index_msb, core_bits;
 691
 692         if (detect_ht_early(c) < 0)
 693                 return;
 694
 695         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 696         c->phys_proc_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb);
 697
 698         smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
 699
 700         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 701
 702         core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
 703
 704         c->cpu_core_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb) &
 705                                        ((1 << core_bits) - 1);
 706 #endif
 707 }
 708
 709 static void get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
 710 {
 711         char *v = c->x86_vendor_id;
 712         int i;
 713
 714         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
 715                 if (!cpu_devs[i])
 716                         break;
 717
 718                 if (!strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
 719                     (cpu_devs[i]->c_ident[1] &&
 720                      !strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
 721
 722                         this_cpu = cpu_devs[i];
 723                         c->x86_vendor = this_cpu->c_x86_vendor;
 724                         return;
 725                 }
 726         }
 727
 728         pr_err_once("CPU: vendor_id '%s' unknown, using generic init.\n" \
 729                     "CPU: Your system may be unstable.\n", v);
 730
 731         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 732         this_cpu = &default_cpu;
 733 }
 734
 735 void cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c)
 736 {
 737         /* Get vendor name */
 738         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
 739               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
 740               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
 741               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
 742
 743         c->x86 = 4;
 744         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
 745         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
 746                 u32 junk, tfms, cap0, misc;
 747
 748                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &junk, &cap0);
 749                 c->x86          = x86_family(tfms);
 750                 c->x86_model    = x86_model(tfms);
 751                 c->x86_stepping = x86_stepping(tfms);
 752
 753                 if (cap0 & (1<<19)) {
 754                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
 755                         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 756                 }
 757         }
 758 }
 759
 760 static void apply_forced_caps(struct cpuinfo_x86 *c)
 761 {
 762         int i;
 763
 764         for (i = 0; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++) {
 765                 c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
 766                 c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
 767         }
 768 }
 769
 770 static void init_speculation_control(struct cpuinfo_x86 *c)
 771 {
 772         /*
 773          * The Intel SPEC_CTRL CPUID bit implies IBRS and IBPB support,
 774          * and they also have a different bit for STIBP support. Also,
 775          * a hypervisor might have set the individual AMD bits even on
 776          * Intel CPUs, for finer-grained selection of what's available.
 777          */
 778         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL)) {
 779                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
 780                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
 781                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
 782         }
 783
 784         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_INTEL_STIBP))
 785                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
 786
 787         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD) ||
 788             cpu_has(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD))
 789                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
 790
 791         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBRS)) {
 792                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
 793                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
 794         }
 795
 796         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBPB))
 797                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
 798
 799         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_STIBP)) {
 800                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
 801                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
 802         }
 803
 804         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSBD)) {
 805                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
 806                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
 807                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD);
 808         }
 809 }
 810
 811 void get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
 812 {
 813         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 814
 815         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
 816         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
 817                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 818
 819                 c->x86_capability[CPUID_1_ECX] = ecx;
 820                 c->x86_capability[CPUID_1_EDX] = edx;
 821         }
 822
 823         /* Thermal and Power Management Leaf: level 0x00000006 (eax) */
 824         if (c->cpuid_level >= 0x00000006)
 825                 c->x86_capability[CPUID_6_EAX] = cpuid_eax(0x00000006);
 826
 827         /* Additional Intel-defined flags: level 0x00000007 */
 828         if (c->cpuid_level >= 0x00000007) {
 829                 cpuid_count(0x00000007, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 830                 c->x86_capability[CPUID_7_0_EBX] = ebx;
 831                 c->x86_capability[CPUID_7_ECX] = ecx;
 832                 c->x86_capability[CPUID_7_EDX] = edx;
 833         }
 834
 835         /* Extended state features: level 0x0000000d */
 836         if (c->cpuid_level >= 0x0000000d) {
 837                 cpuid_count(0x0000000d, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 838
 839                 c->x86_capability[CPUID_D_1_EAX] = eax;
 840         }
 841
 842         /* Additional Intel-defined flags: level 0x0000000F */
 843         if (c->cpuid_level >= 0x0000000F) {
 844
 845                 /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=0 */
 846                 cpuid_count(0x0000000F, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 847                 c->x86_capability[CPUID_F_0_EDX] = edx;
 848
 849                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_LLC)) {
 850                         /* will be overridden if occupancy monitoring exists */
 851                         c->x86_cache_max_rmid = ebx;
 852
 853                         /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=1 */
 854                         cpuid_count(0x0000000F, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 855                         c->x86_capability[CPUID_F_1_EDX] = edx;
 856
 857                         if ((cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_OCCUP_LLC)) ||
 858                               ((cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_MBM_TOTAL)) ||
 859                                (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_MBM_LOCAL)))) {
 860                                 c->x86_cache_max_rmid = ecx;
 861                                 c->x86_cache_occ_scale = ebx;
 862                         }
 863                 } else {
 864                         c->x86_cache_max_rmid = -1;
 865                         c->x86_cache_occ_scale = -1;
 866                 }
 867         }
 868
 869         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
 870         eax = cpuid_eax(0x80000000);
 871         c->extended_cpuid_level = eax;
 872
 873         if ((eax & 0xffff0000) == 0x80000000) {
 874                 if (eax >= 0x80000001) {
 875                         cpuid(0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 876
 877                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_ECX] = ecx;
 878                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_EDX] = edx;
 879                 }
 880         }
 881
 882         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007) {
 883                 cpuid(0x80000007, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 884
 885                 c->x86_capability[CPUID_8000_0007_EBX] = ebx;
 886                 c->x86_power = edx;
 887         }
 888
 889         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 890                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 891                 c->x86_capability[CPUID_8000_0008_EBX] = ebx;
 892         }
 893
 894         if (c->extended_cpuid_level >= 0x8000000a)
 895                 c->x86_capability[CPUID_8000_000A_EDX] = cpuid_edx(0x8000000a);
 896
 897         init_scattered_cpuid_features(c);
 898         init_speculation_control(c);
 899
 900         /*
 901          * Clear/Set all flags overridden by options, after probe.
 902          * This needs to happen each time we re-probe, which may happen
 903          * several times during CPU initialization.
 904          */
 905         apply_forced_caps(c);
 906 }
 907
 908 void get_cpu_address_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
 909 {
 910         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 911
 912         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 913                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 914
 915                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 916                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 917         }
 918 #ifdef CONFIG_X86_32
 919         else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PAE) || cpu_has(c, X86_FEATURE_PSE36))
 920                 c->x86_phys_bits = 36;
 921 #endif
 922 }
 923
 924 static void identify_cpu_without_cpuid(struct cpuinfo_x86 *c)
 925 {
 926 #ifdef CONFIG_X86_32
 927         int i;
 928
 929         /*
 930          * First of all, decide if this is a 486 or higher
 931          * It's a 486 if we can modify the AC flag
 932          */
 933         if (flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_AC))
 934                 c->x86 = 4;
 935         else
 936                 c->x86 = 3;
 937
 938         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++)
 939                 if (cpu_devs[i] && cpu_devs[i]->c_identify) {
 940                         c->x86_vendor_id[0] = 0;
 941                         cpu_devs[i]->c_identify(c);
 942                         if (c->x86_vendor_id[0]) {
 943                                 get_cpu_vendor(c);
 944                                 break;
 945                         }
 946                 }
 947 #endif
 948 }
 949
 950 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_speculation[] = {
 951         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_CEDARVIEW,   X86_FEATURE_ANY },
 952         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_CLOVERVIEW,  X86_FEATURE_ANY },
 953         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_LINCROFT,    X86_FEATURE_ANY },
 954         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_PENWELL,     X86_FEATURE_ANY },
 955         { X86_VENDOR_INTEL,     6, INTEL_FAM6_ATOM_PINEVIEW,    X86_FEATURE_ANY },
 956         { X86_VENDOR_CENTAUR,   5 },
 957         { X86_VENDOR_INTEL,     5 },
 958         { X86_VENDOR_NSC,       5 },
 959         { X86_VENDOR_ANY,       4 },
 960         {}
 961 };
 962
 963 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_meltdown[] = {
 964         { X86_VENDOR_AMD },
 965         {}
 966 };
 967
 968 /* Only list CPUs which speculate but are non susceptible to SSB */
 969 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_spec_store_bypass[] = {
 970         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT1     },
 971         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_AIRMONT         },
 972         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT2     },
 973         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_MERRIFIELD      },
 974         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_CORE_YONAH           },
 975         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL         },
 976         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM         },
 977         { X86_VENDOR_AMD,       0x12,                                   },
 978         { X86_VENDOR_AMD,       0x11,                                   },
 979         { X86_VENDOR_AMD,       0x10,                                   },
 980         { X86_VENDOR_AMD,       0xf,                                    },
 981         {}
 982 };
 983
 984 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_no_l1tf[] = {
 985         /* in addition to cpu_no_speculation */
 986         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT1     },
 987         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT2     },
 988         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_AIRMONT         },
 989         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_MERRIFIELD      },
 990         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_MOOREFIELD      },
 991         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT        },
 992         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_DENVERTON       },
 993         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_ATOM_GEMINI_LAKE     },
 994         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL         },
 995         { X86_VENDOR_INTEL,     6,      INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM         },
 996         {}
 997 };
 998
 999 static void __init cpu_set_bug_bits(struct cpuinfo_x86 *c)
1000 {
1001         u64 ia32_cap = 0;
1002
1003         if (x86_match_cpu(cpu_no_speculation))
1004                 return;
1005
1006         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V1);
1007         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V2);
1008
1009         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_ARCH_CAPABILITIES))
1010                 rdmsrl(MSR_IA32_ARCH_CAPABILITIES, ia32_cap);
1011
1012         if (!x86_match_cpu(cpu_no_spec_store_bypass) &&
1013            !(ia32_cap & ARCH_CAP_SSB_NO) &&
1014            !cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSB_NO))
1015                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPEC_STORE_BYPASS);
1016
1017         if (ia32_cap & ARCH_CAP_IBRS_ALL)
1018                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_IBRS_ENHANCED);
1019
1020         if (x86_match_cpu(cpu_no_meltdown))
1021                 return;
1022
1023         /* Rogue Data Cache Load? No! */
1024         if (ia32_cap & ARCH_CAP_RDCL_NO)
1025                 return;
1026
1027         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_CPU_MELTDOWN);
1028
1029         if (x86_match_cpu(cpu_no_l1tf))
1030                 return;
1031
1032         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_L1TF);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * The NOPL instruction is supposed to exist on all CPUs of family >= 6;
1037  * unfortunately, that's not true in practice because of early VIA
1038  * chips and (more importantly) broken virtualizers that are not easy
1039  * to detect. In the latter case it doesn't even *fail* reliably, so
1040  * probing for it doesn't even work. Disable it completely on 32-bit
1041  * unless we can find a reliable way to detect all the broken cases.
1042  * Enable it explicitly on 64-bit for non-constant inputs of cpu_has().
1043  */
1044 static void detect_nopl(void)
1045 {
1046 #ifdef CONFIG_X86_32
1047         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_NOPL);
1048 #else
1049         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_NOPL);
1050 #endif
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Do minimum CPU detection early.
1055  * Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask,
1056  * cache alignment.
1057  * The others are not touched to avoid unwanted side effects.
1058  *
1059  * WARNING: this function is only called on the boot CPU.  Don't add code
1060  * here that is supposed to run on all CPUs.
1061  */
1062 static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1063 {
1064 #ifdef CONFIG_X86_64
1065         c->x86_clflush_size = 64;
1066         c->x86_phys_bits = 36;
1067         c->x86_virt_bits = 48;
1068 #else
1069         c->x86_clflush_size = 32;
1070         c->x86_phys_bits = 32;
1071         c->x86_virt_bits = 32;
1072 #endif
1073         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1074
1075         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
1076         c->extended_cpuid_level = 0;
1077
1078         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1079         if (have_cpuid_p()) {
1080                 cpu_detect(c);
1081                 get_cpu_vendor(c);
1082                 get_cpu_cap(c);
1083                 get_cpu_address_sizes(c);
1084                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1085
1086                 if (this_cpu->c_early_init)
1087                         this_cpu->c_early_init(c);
1088
1089                 c->cpu_index = 0;
1090                 filter_cpuid_features(c, false);
1091
1092                 if (this_cpu->c_bsp_init)
1093                         this_cpu->c_bsp_init(c);
1094         } else {
1095                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1096                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1097         }
1098
1099         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ALWAYS);
1100
1101         cpu_set_bug_bits(c);
1102
1103         fpu__init_system(c);
1104
1105 #ifdef CONFIG_X86_32
1106         /*
1107          * Regardless of whether PCID is enumerated, the SDM says
1108          * that it can't be enabled in 32-bit mode.
1109          */
1110         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
1111 #endif
1112
1113         /*
1114          * Later in the boot process pgtable_l5_enabled() relies on
1115          * cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57). If 5-level paging is not
1116          * enabled by this point we need to clear the feature bit to avoid
1117          * false-positives at the later stage.
1118          *
1119          * pgtable_l5_enabled() can be false here for several reasons:
1120          *  - 5-level paging is disabled compile-time;
1121          *  - it's 32-bit kernel;
1122          *  - machine doesn't support 5-level paging;
1123          *  - user specified 'no5lvl' in kernel command line.
1124          */
1125         if (!pgtable_l5_enabled())
1126                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_LA57);
1127
1128         detect_nopl();
1129 }
1130
1131 void __init early_cpu_init(void)
1132 {
1133         const struct cpu_dev *const *cdev;
1134         int count = 0;
1135
1136 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1137         pr_info("KERNEL supported cpus:\n");
1138 #endif
1139
1140         for (cdev = __x86_cpu_dev_start; cdev < __x86_cpu_dev_end; cdev++) {
1141                 const struct cpu_dev *cpudev = *cdev;
1142
1143                 if (count >= X86_VENDOR_NUM)
1144                         break;
1145                 cpu_devs[count] = cpudev;
1146                 count++;
1147
1148 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1149                 {
1150                         unsigned int j;
1151
1152                         for (j = 0; j < 2; j++) {
1153                                 if (!cpudev->c_ident[j])
1154                                         continue;
1155                                 pr_info("  %s %s\n", cpudev->c_vendor,
1156                                         cpudev->c_ident[j]);
1157                         }
1158                 }
1159 #endif
1160         }
1161         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
1162 }
1163
1164 static void detect_null_seg_behavior(struct cpuinfo_x86 *c)
1165 {
1166 #ifdef CONFIG_X86_64
1167         /*
1168          * Empirically, writing zero to a segment selector on AMD does
1169          * not clear the base, whereas writing zero to a segment
1170          * selector on Intel does clear the base.  Intel's behavior
1171          * allows slightly faster context switches in the common case
1172          * where GS is unused by the prev and next threads.
1173          *
1174          * Since neither vendor documents this anywhere that I can see,
1175          * detect it directly instead of hardcoding the choice by
1176          * vendor.
1177          *
1178          * I've designated AMD's behavior as the "bug" because it's
1179          * counterintuitive and less friendly.
1180          */
1181
1182         unsigned long old_base, tmp;
1183         rdmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1184         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 1);
1185         loadsegment(fs, 0);
1186         rdmsrl(MSR_FS_BASE, tmp);
1187         if (tmp != 0)
1188                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_NULL_SEG);
1189         wrmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1190 #endif
1191 }
1192
1193 static void generic_identify(struct cpuinfo_x86 *c)
1194 {
1195         c->extended_cpuid_level = 0;
1196
1197         if (!have_cpuid_p())
1198                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1199
1200         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1201         if (!have_cpuid_p())
1202                 return;
1203
1204         cpu_detect(c);
1205
1206         get_cpu_vendor(c);
1207
1208         get_cpu_cap(c);
1209
1210         get_cpu_address_sizes(c);
1211
1212         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
1213                 c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xFF;
1214 #ifdef CONFIG_X86_32
1215 # ifdef CONFIG_SMP
1216                 c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1217 # else
1218                 c->apicid = c->initial_apicid;
1219 # endif
1220 #endif
1221                 c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
1222         }
1223
1224         get_model_name(c); /* Default name */
1225
1226         detect_null_seg_behavior(c);
1227
1228         /*
1229          * ESPFIX is a strange bug.  All real CPUs have it.  Paravirt
1230          * systems that run Linux at CPL > 0 may or may not have the
1231          * issue, but, even if they have the issue, there's absolutely
1232          * nothing we can do about it because we can't use the real IRET
1233          * instruction.
1234          *
1235          * NB: For the time being, only 32-bit kernels support
1236          * X86_BUG_ESPFIX as such.  64-bit kernels directly choose
1237          * whether to apply espfix using paravirt hooks.  If any
1238          * non-paravirt system ever shows up that does *not* have the
1239          * ESPFIX issue, we can change this.
1240          */
1241 #ifdef CONFIG_X86_32
1242 # ifdef CONFIG_PARAVIRT
1243         do {
1244                 extern void native_iret(void);
1245                 if (pv_cpu_ops.iret == native_iret)
1246                         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1247         } while (0);
1248 # else
1249         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1250 # endif
1251 #endif
1252 }
1253
1254 static void x86_init_cache_qos(struct cpuinfo_x86 *c)
1255 {
1256         /*
1257          * The heavy lifting of max_rmid and cache_occ_scale are handled
1258          * in get_cpu_cap().  Here we just set the max_rmid for the boot_cpu
1259          * in case CQM bits really aren't there in this CPU.
1260          */
1261         if (c != &boot_cpu_data) {
1262                 boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid =
1263                         min(boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid,
1264                             c->x86_cache_max_rmid);
1265         }
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Validate that ACPI/mptables have the same information about the
1270  * effective APIC id and update the package map.
1271  */
1272 static void validate_apic_and_package_id(struct cpuinfo_x86 *c)
1273 {
1274 #ifdef CONFIG_SMP
1275         unsigned int apicid, cpu = smp_processor_id();
1276
1277         apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1278
1279         if (apicid != c->apicid) {
1280                 pr_err(FW_BUG "CPU%u: APIC id mismatch. Firmware: %x APIC: %x\n",
1281                        cpu, apicid, c->initial_apicid);
1282         }
1283         BUG_ON(topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu));
1284 #else
1285         c->logical_proc_id = 0;
1286 #endif
1287 }
1288
1289 /*
1290  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
1291  */
1292 static void identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1293 {
1294         int i;
1295
1296         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
1297         c->x86_cache_size = 0;
1298         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
1299         c->x86_model = c->x86_stepping = 0;     /* So far unknown... */
1300         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
1301         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
1302         c->x86_max_cores = 1;
1303         c->x86_coreid_bits = 0;
1304         c->cu_id = 0xff;
1305 #ifdef CONFIG_X86_64
1306         c->x86_clflush_size = 64;
1307         c->x86_phys_bits = 36;
1308         c->x86_virt_bits = 48;
1309 #else
1310         c->cpuid_level = -1;    /* CPUID not detected */
1311         c->x86_clflush_size = 32;
1312         c->x86_phys_bits = 32;
1313         c->x86_virt_bits = 32;
1314 #endif
1315         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1316         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
1317
1318         generic_identify(c);
1319
1320         if (this_cpu->c_identify)
1321                 this_cpu->c_identify(c);
1322
1323         /* Clear/Set all flags overridden by options, after probe */
1324         apply_forced_caps(c);
1325
1326 #ifdef CONFIG_X86_64
1327         c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1328 #endif
1329
1330         /*
1331          * Vendor-specific initialization.  In this section we
1332          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
1333          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
1334          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
1335          * we handle them here.
1336          *
1337          * At the end of this section, c->x86_capability better
1338          * indicate the features this CPU genuinely supports!
1339          */
1340         if (this_cpu->c_init)
1341                 this_cpu->c_init(c);
1342
1343         /* Disable the PN if appropriate */
1344         squash_the_stupid_serial_number(c);
1345
1346         /* Set up SMEP/SMAP/UMIP */
1347         setup_smep(c);
1348         setup_smap(c);
1349         setup_umip(c);
1350
1351         /*
1352          * The vendor-specific functions might have changed features.
1353          * Now we do "generic changes."
1354          */
1355
1356         /* Filter out anything that depends on CPUID levels we don't have */
1357         filter_cpuid_features(c, true);
1358
1359         /* If the model name is still unset, do table lookup. */
1360         if (!c->x86_model_id[0]) {
1361                 const char *p;
1362                 p = table_lookup_model(c);
1363                 if (p)
1364                         strcpy(c->x86_model_id, p);
1365                 else
1366                         /* Last resort... */
1367                         sprintf(c->x86_model_id, "%02x/%02x",
1368                                 c->x86, c->x86_model);
1369         }
1370
1371 #ifdef CONFIG_X86_64
1372         detect_ht(c);
1373 #endif
1374
1375         x86_init_rdrand(c);
1376         x86_init_cache_qos(c);
1377         setup_pku(c);
1378
1379         /*
1380          * Clear/Set all flags overridden by options, need do it
1381          * before following smp all cpus cap AND.
1382          */
1383         apply_forced_caps(c);
1384
1385         /*
1386          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1387          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1388          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1389          * executed, c == &boot_cpu_data.
1390          */
1391         if (c != &boot_cpu_data) {
1392                 /* AND the already accumulated flags with these */
1393                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1394                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1395
1396                 /* OR, i.e. replicate the bug flags */
1397                 for (i = NCAPINTS; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++)
1398                         c->x86_capability[i] |= boot_cpu_data.x86_capability[i];
1399         }
1400
1401         /* Init Machine Check Exception if available. */
1402         mcheck_cpu_init(c);
1403
1404         select_idle_routine(c);
1405
1406 #ifdef CONFIG_NUMA
1407         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1408 #endif
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Set up the CPU state needed to execute SYSENTER/SYSEXIT instructions
1413  * on 32-bit kernels:
1414  */
1415 #ifdef CONFIG_X86_32
1416 void enable_sep_cpu(void)
1417 {
1418         struct tss_struct *tss;
1419         int cpu;
1420
1421         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
1422                 return;
1423
1424         cpu = get_cpu();
1425         tss = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1426
1427         /*
1428          * We cache MSR_IA32_SYSENTER_CS's value in the TSS's ss1 field --
1429          * see the big comment in struct x86_hw_tss's definition.
1430          */
1431
1432         tss->x86_tss.ss1 = __KERNEL_CS;
1433         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, tss->x86_tss.ss1, 0);
1434         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, (unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1), 0);
1435         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (unsigned long)entry_SYSENTER_32, 0);
1436
1437         put_cpu();
1438 }
1439 #endif
1440
1441 void __init identify_boot_cpu(void)
1442 {
1443         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1444 #ifdef CONFIG_X86_32
1445         sysenter_setup();
1446         enable_sep_cpu();
1447 #endif
1448         cpu_detect_tlb(&boot_cpu_data);
1449 }
1450
1451 void identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1452 {
1453         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1454         identify_cpu(c);
1455 #ifdef CONFIG_X86_32
1456         enable_sep_cpu();
1457 #endif
1458         mtrr_ap_init();
1459         validate_apic_and_package_id(c);
1460         x86_spec_ctrl_setup_ap();
1461 }
1462
1463 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1464 {
1465         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSH);
1466         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSHOPT);
1467         return 1;
1468 }
1469 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1470
1471 void print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1472 {
1473         const char *vendor = NULL;
1474
1475         if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM) {
1476                 vendor = this_cpu->c_vendor;
1477         } else {
1478                 if (c->cpuid_level >= 0)
1479                         vendor = c->x86_vendor_id;
1480         }
1481
1482         if (vendor && !strstr(c->x86_model_id, vendor))
1483                 pr_cont("%s ", vendor);
1484
1485         if (c->x86_model_id[0])
1486                 pr_cont("%s", c->x86_model_id);
1487         else
1488                 pr_cont("%d86", c->x86);
1489
1490         pr_cont(" (family: 0x%x, model: 0x%x", c->x86, c->x86_model);
1491
1492         if (c->x86_stepping || c->cpuid_level >= 0)
1493                 pr_cont(", stepping: 0x%x)\n", c->x86_stepping);
1494         else
1495                 pr_cont(")\n");
1496 }
1497
1498 /*
1499  * clearcpuid= was already parsed in fpu__init_parse_early_param.
1500  * But we need to keep a dummy __setup around otherwise it would
1501  * show up as an environment variable for init.
1502  */
1503 static __init int setup_clearcpuid(char *arg)
1504 {
1505         return 1;
1506 }
1507 __setup("clearcpuid=", setup_clearcpuid);
1508
1509 #ifdef CONFIG_X86_64
1510 DEFINE_PER_CPU_FIRST(union irq_stack_union,
1511                      irq_stack_union) __aligned(PAGE_SIZE) __visible;
1512 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(irq_stack_union);
1513
1514 /*
1515  * The following percpu variables are hot.  Align current_task to
1516  * cacheline size such that they fall in the same cacheline.
1517  */
1518 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) ____cacheline_aligned =
1519         &init_task;
1520 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1521
1522 DEFINE_PER_CPU(char *, irq_stack_ptr) =
1523         init_per_cpu_var(irq_stack_union.irq_stack) + IRQ_STACK_SIZE;
1524
1525 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, irq_count) __visible = -1;
1526
1527 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1528 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1529
1530 /* May not be marked __init: used by software suspend */
1531 void syscall_init(void)
1532 {
1533         extern char _entry_trampoline[];
1534         extern char entry_SYSCALL_64_trampoline[];
1535
1536         int cpu = smp_processor_id();
1537         unsigned long SYSCALL64_entry_trampoline =
1538                 (unsigned long)get_cpu_entry_area(cpu)->entry_trampoline +
1539                 (entry_SYSCALL_64_trampoline - _entry_trampoline);
1540
1541         wrmsr(MSR_STAR, 0, (__USER32_CS << 16) | __KERNEL_CS);
1542         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_PTI))
1543                 wrmsrl(MSR_LSTAR, SYSCALL64_entry_trampoline);
1544         else
1545                 wrmsrl(MSR_LSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_64);
1546
1547 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
1548         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_compat);
1549         /*
1550          * This only works on Intel CPUs.
1551          * On AMD CPUs these MSRs are 32-bit, CPU truncates MSR_IA32_SYSENTER_EIP.
1552          * This does not cause SYSENTER to jump to the wrong location, because
1553          * AMD doesn't allow SYSENTER in long mode (either 32- or 64-bit).
1554          */
1555         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)__KERNEL_CS);
1556         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, (unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1557         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (u64)entry_SYSENTER_compat);
1558 #else
1559         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)ignore_sysret);
1560         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)GDT_ENTRY_INVALID_SEG);
1561         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, 0ULL);
1562         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, 0ULL);
1563 #endif
1564
1565         /* Flags to clear on syscall */
1566         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK,
1567                X86_EFLAGS_TF|X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_IF|
1568                X86_EFLAGS_IOPL|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_NT);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Copies of the original ist values from the tss are only accessed during
1573  * debugging, no special alignment required.
1574  */
1575 DEFINE_PER_CPU(struct orig_ist, orig_ist);
1576
1577 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, debug_stack_addr);
1578 DEFINE_PER_CPU(int, debug_stack_usage);
1579
1580 int is_debug_stack(unsigned long addr)
1581 {
1582         return __this_cpu_read(debug_stack_usage) ||
1583                 (addr <= __this_cpu_read(debug_stack_addr) &&
1584                  addr > (__this_cpu_read(debug_stack_addr) - DEBUG_STKSZ));
1585 }
1586 NOKPROBE_SYMBOL(is_debug_stack);
1587
1588 DEFINE_PER_CPU(u32, debug_idt_ctr);
1589
1590 void debug_stack_set_zero(void)
1591 {
1592         this_cpu_inc(debug_idt_ctr);
1593         load_current_idt();
1594 }
1595 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_set_zero);
1596
1597 void debug_stack_reset(void)
1598 {
1599         if (WARN_ON(!this_cpu_read(debug_idt_ctr)))
1600                 return;
1601         if (this_cpu_dec_return(debug_idt_ctr) == 0)
1602                 load_current_idt();
1603 }
1604 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_reset);
1605
1606 #else   /* CONFIG_X86_64 */
1607
1608 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
1609 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1610 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1611 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1612
1613 /*
1614  * On x86_32, vm86 modifies tss.sp0, so sp0 isn't a reliable way to find
1615  * the top of the kernel stack.  Use an extra percpu variable to track the
1616  * top of the kernel stack directly.
1617  */
1618 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cpu_current_top_of_stack) =
1619         (unsigned long)&init_thread_union + THREAD_SIZE;
1620 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_current_top_of_stack);
1621
1622 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1623 DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct stack_canary, stack_canary);
1624 #endif
1625
1626 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
1627
1628 /*
1629  * Clear all 6 debug registers:
1630  */
1631 static void clear_all_debug_regs(void)
1632 {
1633         int i;
1634
1635         for (i = 0; i < 8; i++) {
1636                 /* Ignore db4, db5 */
1637                 if ((i == 4) || (i == 5))
1638                         continue;
1639
1640                 set_debugreg(0, i);
1641         }
1642 }
1643
1644 #ifdef CONFIG_KGDB
1645 /*
1646  * Restore debug regs if using kgdbwait and you have a kernel debugger
1647  * connection established.
1648  */
1649 static void dbg_restore_debug_regs(void)
1650 {
1651         if (unlikely(kgdb_connected && arch_kgdb_ops.correct_hw_break))
1652                 arch_kgdb_ops.correct_hw_break();
1653 }
1654 #else /* ! CONFIG_KGDB */
1655 #define dbg_restore_debug_regs()
1656 #endif /* ! CONFIG_KGDB */
1657
1658 static void wait_for_master_cpu(int cpu)
1659 {
1660 #ifdef CONFIG_SMP
1661         /*
1662          * wait for ACK from master CPU before continuing
1663          * with AP initialization
1664          */
1665         WARN_ON(cpumask_test_and_set_cpu(cpu, cpu_initialized_mask));
1666         while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
1667                 cpu_relax();
1668 #endif
1669 }
1670
1671 /*
1672  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
1673  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
1674  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
1675  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
1676  * A lot of state is already set up in PDA init for 64 bit
1677  */
1678 #ifdef CONFIG_X86_64
1679
1680 void cpu_init(void)
1681 {
1682         struct orig_ist *oist;
1683         struct task_struct *me;
1684         struct tss_struct *t;
1685         unsigned long v;
1686         int cpu = raw_smp_processor_id();
1687         int i;
1688
1689         wait_for_master_cpu(cpu);
1690
1691         /*
1692          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
1693          * try to read it.
1694          */
1695         cr4_init_shadow();
1696
1697         if (cpu)
1698                 load_ucode_ap();
1699
1700         t = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1701         oist = &per_cpu(orig_ist, cpu);
1702
1703 #ifdef CONFIG_NUMA
1704         if (this_cpu_read(numa_node) == 0 &&
1705             early_cpu_to_node(cpu) != NUMA_NO_NODE)
1706                 set_numa_node(early_cpu_to_node(cpu));
1707 #endif
1708
1709         me = current;
1710
1711         pr_debug("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1712
1713         cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1714
1715         /*
1716          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
1717          * and set up the GDT descriptor:
1718          */
1719
1720         switch_to_new_gdt(cpu);
1721         loadsegment(fs, 0);
1722
1723         load_current_idt();
1724
1725         memset(me->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
1726         syscall_init();
1727
1728         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
1729         wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
1730         barrier();
1731
1732         x86_configure_nx();
1733         x2apic_setup();
1734
1735         /*
1736          * set up and load the per-CPU TSS
1737          */
1738         if (!oist->ist[0]) {
1739                 char *estacks = get_cpu_entry_area(cpu)->exception_stacks;
1740
1741                 for (v = 0; v < N_EXCEPTION_STACKS; v++) {
1742                         estacks += exception_stack_sizes[v];
1743                         oist->ist[v] = t->x86_tss.ist[v] =
1744                                         (unsigned long)estacks;
1745                         if (v == DEBUG_STACK-1)
1746                                 per_cpu(debug_stack_addr, cpu) = (unsigned long)estacks;
1747                 }
1748         }
1749
1750         t->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
1751
1752         /*
1753          * <= is required because the CPU will access up to
1754          * 8 bits beyond the end of the IO permission bitmap.
1755          */
1756         for (i = 0; i <= IO_BITMAP_LONGS; i++)
1757                 t->io_bitmap[i] = ~0UL;
1758
1759         mmgrab(&init_mm);
1760         me->active_mm = &init_mm;
1761         BUG_ON(me->mm);
1762         initialize_tlbstate_and_flush();
1763         enter_lazy_tlb(&init_mm, me);
1764
1765         /*
1766          * Initialize the TSS.  sp0 points to the entry trampoline stack
1767          * regardless of what task is running.
1768          */
1769         set_tss_desc(cpu, &get_cpu_entry_area(cpu)->tss.x86_tss);
1770         load_TR_desc();
1771         load_sp0((unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1772
1773         load_mm_ldt(&init_mm);
1774
1775         clear_all_debug_regs();
1776         dbg_restore_debug_regs();
1777
1778         fpu__init_cpu();
1779
1780         if (is_uv_system())
1781                 uv_cpu_init();
1782
1783         load_fixmap_gdt(cpu);
1784 }
1785
1786 #else
1787
1788 void cpu_init(void)
1789 {
1790         int cpu = smp_processor_id();
1791         struct task_struct *curr = current;
1792         struct tss_struct *t = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1793
1794         wait_for_master_cpu(cpu);
1795
1796         /*
1797          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
1798          * try to read it.
1799          */
1800         cr4_init_shadow();
1801
1802         show_ucode_info_early();
1803
1804         pr_info("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1805
1806         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_VME) ||
1807             boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) ||
1808             boot_cpu_has(X86_FEATURE_DE))
1809                 cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1810
1811         load_current_idt();
1812         switch_to_new_gdt(cpu);
1813
1814         /*
1815          * Set up and load the per-CPU TSS and LDT
1816          */
1817         mmgrab(&init_mm);
1818         curr->active_mm = &init_mm;
1819         BUG_ON(curr->mm);
1820         initialize_tlbstate_and_flush();
1821         enter_lazy_tlb(&init_mm, curr);
1822
1823         /*
1824          * Initialize the TSS.  sp0 points to the entry trampoline stack
1825          * regardless of what task is running.
1826          */
1827         set_tss_desc(cpu, &get_cpu_entry_area(cpu)->tss.x86_tss);
1828         load_TR_desc();
1829         load_sp0((unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1830
1831         load_mm_ldt(&init_mm);
1832
1833         t->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET;
1834
1835 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
1836         /* Set up doublefault TSS pointer in the GDT */
1837         __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS, &doublefault_tss);
1838 #endif
1839
1840         clear_all_debug_regs();
1841         dbg_restore_debug_regs();
1842
1843         fpu__init_cpu();
1844
1845         load_fixmap_gdt(cpu);
1846 }
1847 #endif
1848
1849 static void bsp_resume(void)
1850 {
1851         if (this_cpu->c_bsp_resume)
1852                 this_cpu->c_bsp_resume(&boot_cpu_data);
1853 }
1854
1855 static struct syscore_ops cpu_syscore_ops = {
1856         .resume         = bsp_resume,
1857 };
1858
1859 static int __init init_cpu_syscore(void)
1860 {
1861         register_syscore_ops(&cpu_syscore_ops);
1862         return 0;
1863 }
1864 core_initcall(init_cpu_syscore);
1865
1866 /*
1867  * The microcode loader calls this upon late microcode load to recheck features,
1868  * only when microcode has been updated. Caller holds microcode_mutex and CPU
1869  * hotplug lock.
1870  */
1871 void microcode_check(void)
1872 {
1873         struct cpuinfo_x86 info;
1874
1875         perf_check_microcode();
1876
1877         /* Reload CPUID max function as it might've changed. */
1878         info.cpuid_level = cpuid_eax(0);
1879
1880         /*
1881          * Copy all capability leafs to pick up the synthetic ones so that
1882          * memcmp() below doesn't fail on that. The ones coming from CPUID will
1883          * get overwritten in get_cpu_cap().
1884          */
1885         memcpy(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability));
1886
1887         get_cpu_cap(&info);
1888
1889         if (!memcmp(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability)))
1890                 return;
1891
1892         pr_warn("x86/CPU: CPU features have changed after loading microcode, but might not take effect.\n");
1893         pr_warn("x86/CPU: Please consider either early loading through initrd/built-in or a potential BIOS update.\n");
1894 }