Merge tag 'tag-chrome-platform-for-v5.8' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / x86 / kernel / cpu / common.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /* cpu_feature_enabled() cannot be used this early */
3 #define USE_EARLY_PGTABLE_L5
4
5 #include <linux/memblock.h>
6 #include <linux/linkage.h>
7 #include <linux/bitops.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/export.h>
10 #include <linux/percpu.h>
11 #include <linux/string.h>
12 #include <linux/ctype.h>
13 #include <linux/delay.h>
14 #include <linux/sched/mm.h>
15 #include <linux/sched/clock.h>
16 #include <linux/sched/task.h>
17 #include <linux/sched/smt.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/kprobes.h>
20 #include <linux/kgdb.h>
21 #include <linux/smp.h>
22 #include <linux/io.h>
23 #include <linux/syscore_ops.h>
24
25 #include <asm/stackprotector.h>
26 #include <asm/perf_event.h>
27 #include <asm/mmu_context.h>
28 #include <asm/doublefault.h>
29 #include <asm/archrandom.h>
30 #include <asm/hypervisor.h>
31 #include <asm/processor.h>
32 #include <asm/tlbflush.h>
33 #include <asm/debugreg.h>
34 #include <asm/sections.h>
35 #include <asm/vsyscall.h>
36 #include <linux/topology.h>
37 #include <linux/cpumask.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <asm/proto.h>
41 #include <asm/setup.h>
42 #include <asm/apic.h>
43 #include <asm/desc.h>
44 #include <asm/fpu/internal.h>
45 #include <asm/mtrr.h>
46 #include <asm/hwcap2.h>
47 #include <linux/numa.h>
48 #include <asm/asm.h>
49 #include <asm/bugs.h>
50 #include <asm/cpu.h>
51 #include <asm/mce.h>
52 #include <asm/msr.h>
53 #include <asm/memtype.h>
54 #include <asm/microcode.h>
55 #include <asm/microcode_intel.h>
56 #include <asm/intel-family.h>
57 #include <asm/cpu_device_id.h>
58 #include <asm/uv/uv.h>
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 #ifdef CONFIG_X86_64
168 static int __init x86_nopcid_setup(char *s)
169 {
170         /* nopcid doesn't accept parameters */
171         if (s)
172                 return -EINVAL;
173
174         /* do not emit a message if the feature is not present */
175         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
176                 return 0;
177
178         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
179         pr_info("nopcid: PCID feature disabled\n");
180         return 0;
181 }
182 early_param("nopcid", x86_nopcid_setup);
183 #endif
184
185 static int __init x86_noinvpcid_setup(char *s)
186 {
187         /* noinvpcid doesn't accept parameters */
188         if (s)
189                 return -EINVAL;
190
191         /* do not emit a message if the feature is not present */
192         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_INVPCID))
193                 return 0;
194
195         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_INVPCID);
196         pr_info("noinvpcid: INVPCID feature disabled\n");
197         return 0;
198 }
199 early_param("noinvpcid", x86_noinvpcid_setup);
200
201 #ifdef CONFIG_X86_32
202 static int cachesize_override = -1;
203 static int disable_x86_serial_nr = 1;
204
205 static int __init cachesize_setup(char *str)
206 {
207         get_option(&str, &cachesize_override);
208         return 1;
209 }
210 __setup("cachesize=", cachesize_setup);
211
212 static int __init x86_sep_setup(char *s)
213 {
214         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEP);
215         return 1;
216 }
217 __setup("nosep", x86_sep_setup);
218
219 /* Standard macro to see if a specific flag is changeable */
220 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
221 {
222         u32 f1, f2;
223
224         /*
225          * Cyrix and IDT cpus allow disabling of CPUID
226          * so the code below may return different results
227          * when it is executed before and after enabling
228          * the CPUID. Add "volatile" to not allow gcc to
229          * optimize the subsequent calls to this function.
230          */
231         asm volatile ("pushfl           \n\t"
232                       "pushfl           \n\t"
233                       "popl %0          \n\t"
234                       "movl %0, %1      \n\t"
235                       "xorl %2, %0      \n\t"
236                       "pushl %0         \n\t"
237                       "popfl            \n\t"
238                       "pushfl           \n\t"
239                       "popl %0          \n\t"
240                       "popfl            \n\t"
241
242                       : "=&r" (f1), "=&r" (f2)
243                       : "ir" (flag));
244
245         return ((f1^f2) & flag) != 0;
246 }
247
248 /* Probe for the CPUID instruction */
249 int have_cpuid_p(void)
250 {
251         return flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_ID);
252 }
253
254 static void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
255 {
256         unsigned long lo, hi;
257
258         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) || !disable_x86_serial_nr)
259                 return;
260
261         /* Disable processor serial number: */
262
263         rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
264         lo |= 0x200000;
265         wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
266
267         pr_notice("CPU serial number disabled.\n");
268         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PN);
269
270         /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
271         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
272 }
273
274 static int __init x86_serial_nr_setup(char *s)
275 {
276         disable_x86_serial_nr = 0;
277         return 1;
278 }
279 __setup("serialnumber", x86_serial_nr_setup);
280 #else
281 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
282 {
283         return 1;
284 }
285 static inline void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
286 {
287 }
288 #endif
289
290 static __init int setup_disable_smep(char *arg)
291 {
292         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMEP);
293         return 1;
294 }
295 __setup("nosmep", setup_disable_smep);
296
297 static __always_inline void setup_smep(struct cpuinfo_x86 *c)
298 {
299         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP))
300                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMEP);
301 }
302
303 static __init int setup_disable_smap(char *arg)
304 {
305         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMAP);
306         return 1;
307 }
308 __setup("nosmap", setup_disable_smap);
309
310 static __always_inline void setup_smap(struct cpuinfo_x86 *c)
311 {
312         unsigned long eflags = native_save_fl();
313
314         /* This should have been cleared long ago */
315         BUG_ON(eflags & X86_EFLAGS_AC);
316
317         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMAP)) {
318 #ifdef CONFIG_X86_SMAP
319                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMAP);
320 #else
321                 cr4_clear_bits(X86_CR4_SMAP);
322 #endif
323         }
324 }
325
326 static __always_inline void setup_umip(struct cpuinfo_x86 *c)
327 {
328         /* Check the boot processor, plus build option for UMIP. */
329         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_UMIP))
330                 goto out;
331
332         /* Check the current processor's cpuid bits. */
333         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_UMIP))
334                 goto out;
335
336         cr4_set_bits(X86_CR4_UMIP);
337
338         pr_info_once("x86/cpu: User Mode Instruction Prevention (UMIP) activated\n");
339
340         return;
341
342 out:
343         /*
344          * Make sure UMIP is disabled in case it was enabled in a
345          * previous boot (e.g., via kexec).
346          */
347         cr4_clear_bits(X86_CR4_UMIP);
348 }
349
350 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE_RO(cr_pinning);
351 static unsigned long cr4_pinned_bits __ro_after_init;
352
353 void native_write_cr0(unsigned long val)
354 {
355         unsigned long bits_missing = 0;
356
357 set_register:
358         asm volatile("mov %0,%%cr0": "+r" (val), "+m" (__force_order));
359
360         if (static_branch_likely(&cr_pinning)) {
361                 if (unlikely((val & X86_CR0_WP) != X86_CR0_WP)) {
362                         bits_missing = X86_CR0_WP;
363                         val |= bits_missing;
364                         goto set_register;
365                 }
366                 /* Warn after we've set the missing bits. */
367                 WARN_ONCE(bits_missing, "CR0 WP bit went missing!?\n");
368         }
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(native_write_cr0);
371
372 void native_write_cr4(unsigned long val)
373 {
374         unsigned long bits_missing = 0;
375
376 set_register:
377         asm volatile("mov %0,%%cr4": "+r" (val), "+m" (cr4_pinned_bits));
378
379         if (static_branch_likely(&cr_pinning)) {
380                 if (unlikely((val & cr4_pinned_bits) != cr4_pinned_bits)) {
381                         bits_missing = ~val & cr4_pinned_bits;
382                         val |= bits_missing;
383                         goto set_register;
384                 }
385                 /* Warn after we've set the missing bits. */
386                 WARN_ONCE(bits_missing, "CR4 bits went missing: %lx!?\n",
387                           bits_missing);
388         }
389 }
390 EXPORT_SYMBOL(native_write_cr4);
391
392 void cr4_init(void)
393 {
394         unsigned long cr4 = __read_cr4();
395
396         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_PCID))
397                 cr4 |= X86_CR4_PCIDE;
398         if (static_branch_likely(&cr_pinning))
399                 cr4 |= cr4_pinned_bits;
400
401         __write_cr4(cr4);
402
403         /* Initialize cr4 shadow for this CPU. */
404         this_cpu_write(cpu_tlbstate.cr4, cr4);
405 }
406
407 /*
408  * Once CPU feature detection is finished (and boot params have been
409  * parsed), record any of the sensitive CR bits that are set, and
410  * enable CR pinning.
411  */
412 static void __init setup_cr_pinning(void)
413 {
414         unsigned long mask;
415
416         mask = (X86_CR4_SMEP | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_UMIP);
417         cr4_pinned_bits = this_cpu_read(cpu_tlbstate.cr4) & mask;
418         static_key_enable(&cr_pinning.key);
419 }
420
421 /*
422  * Protection Keys are not available in 32-bit mode.
423  */
424 static bool pku_disabled;
425
426 static __always_inline void setup_pku(struct cpuinfo_x86 *c)
427 {
428         struct pkru_state *pk;
429
430         /* check the boot processor, plus compile options for PKU: */
431         if (!cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_PKU))
432                 return;
433         /* checks the actual processor's cpuid bits: */
434         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PKU))
435                 return;
436         if (pku_disabled)
437                 return;
438
439         cr4_set_bits(X86_CR4_PKE);
440         pk = get_xsave_addr(&init_fpstate.xsave, XFEATURE_PKRU);
441         if (pk)
442                 pk->pkru = init_pkru_value;
443         /*
444          * Seting X86_CR4_PKE will cause the X86_FEATURE_OSPKE
445          * cpuid bit to be set.  We need to ensure that we
446          * update that bit in this CPU's "cpu_info".
447          */
448         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_OSPKE);
449 }
450
451 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MEMORY_PROTECTION_KEYS
452 static __init int setup_disable_pku(char *arg)
453 {
454         /*
455          * Do not clear the X86_FEATURE_PKU bit.  All of the
456          * runtime checks are against OSPKE so clearing the
457          * bit does nothing.
458          *
459          * This way, we will see "pku" in cpuinfo, but not
460          * "ospke", which is exactly what we want.  It shows
461          * that the CPU has PKU, but the OS has not enabled it.
462          * This happens to be exactly how a system would look
463          * if we disabled the config option.
464          */
465         pr_info("x86: 'nopku' specified, disabling Memory Protection Keys\n");
466         pku_disabled = true;
467         return 1;
468 }
469 __setup("nopku", setup_disable_pku);
470 #endif /* CONFIG_X86_64 */
471
472 /*
473  * Some CPU features depend on higher CPUID levels, which may not always
474  * be available due to CPUID level capping or broken virtualization
475  * software.  Add those features to this table to auto-disable them.
476  */
477 struct cpuid_dependent_feature {
478         u32 feature;
479         u32 level;
480 };
481
482 static const struct cpuid_dependent_feature
483 cpuid_dependent_features[] = {
484         { X86_FEATURE_MWAIT,            0x00000005 },
485         { X86_FEATURE_DCA,              0x00000009 },
486         { X86_FEATURE_XSAVE,            0x0000000d },
487         { 0, 0 }
488 };
489
490 static void filter_cpuid_features(struct cpuinfo_x86 *c, bool warn)
491 {
492         const struct cpuid_dependent_feature *df;
493
494         for (df = cpuid_dependent_features; df->feature; df++) {
495
496                 if (!cpu_has(c, df->feature))
497                         continue;
498                 /*
499                  * Note: cpuid_level is set to -1 if unavailable, but
500                  * extended_extended_level is set to 0 if unavailable
501                  * and the legitimate extended levels are all negative
502                  * when signed; hence the weird messing around with
503                  * signs here...
504                  */
505                 if (!((s32)df->level < 0 ?
506                      (u32)df->level > (u32)c->extended_cpuid_level :
507                      (s32)df->level > (s32)c->cpuid_level))
508                         continue;
509
510                 clear_cpu_cap(c, df->feature);
511                 if (!warn)
512                         continue;
513
514                 pr_warn("CPU: CPU feature " X86_CAP_FMT " disabled, no CPUID level 0x%x\n",
515                         x86_cap_flag(df->feature), df->level);
516         }
517 }
518
519 /*
520  * Naming convention should be: <Name> [(<Codename>)]
521  * This table only is used unless init_<vendor>() below doesn't set it;
522  * in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this
523  * isn't used
524  */
525
526 /* Look up CPU names by table lookup. */
527 static const char *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
528 {
529 #ifdef CONFIG_X86_32
530         const struct legacy_cpu_model_info *info;
531
532         if (c->x86_model >= 16)
533                 return NULL;    /* Range check */
534
535         if (!this_cpu)
536                 return NULL;
537
538         info = this_cpu->legacy_models;
539
540         while (info->family) {
541                 if (info->family == c->x86)
542                         return info->model_names[c->x86_model];
543                 info++;
544         }
545 #endif
546         return NULL;            /* Not found */
547 }
548
549 /* Aligned to unsigned long to avoid split lock in atomic bitmap ops */
550 __u32 cpu_caps_cleared[NCAPINTS + NBUGINTS] __aligned(sizeof(unsigned long));
551 __u32 cpu_caps_set[NCAPINTS + NBUGINTS] __aligned(sizeof(unsigned long));
552
553 void load_percpu_segment(int cpu)
554 {
555 #ifdef CONFIG_X86_32
556         loadsegment(fs, __KERNEL_PERCPU);
557 #else
558         __loadsegment_simple(gs, 0);
559         wrmsrl(MSR_GS_BASE, cpu_kernelmode_gs_base(cpu));
560 #endif
561         load_stack_canary_segment();
562 }
563
564 #ifdef CONFIG_X86_32
565 /* The 32-bit entry code needs to find cpu_entry_area. */
566 DEFINE_PER_CPU(struct cpu_entry_area *, cpu_entry_area);
567 #endif
568
569 /* Load the original GDT from the per-cpu structure */
570 void load_direct_gdt(int cpu)
571 {
572         struct desc_ptr gdt_descr;
573
574         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_rw(cpu);
575         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
576         load_gdt(&gdt_descr);
577 }
578 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_direct_gdt);
579
580 /* Load a fixmap remapping of the per-cpu GDT */
581 void load_fixmap_gdt(int cpu)
582 {
583         struct desc_ptr gdt_descr;
584
585         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_ro(cpu);
586         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
587         load_gdt(&gdt_descr);
588 }
589 EXPORT_SYMBOL_GPL(load_fixmap_gdt);
590
591 /*
592  * Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
593  * it's on the real one.
594  */
595 void switch_to_new_gdt(int cpu)
596 {
597         /* Load the original GDT */
598         load_direct_gdt(cpu);
599         /* Reload the per-cpu base */
600         load_percpu_segment(cpu);
601 }
602
603 static const struct cpu_dev *cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
604
605 static void get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
606 {
607         unsigned int *v;
608         char *p, *q, *s;
609
610         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
611                 return;
612
613         v = (unsigned int *)c->x86_model_id;
614         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
615         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
616         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
617         c->x86_model_id[48] = 0;
618
619         /* Trim whitespace */
620         p = q = s = &c->x86_model_id[0];
621
622         while (*p == ' ')
623                 p++;
624
625         while (*p) {
626                 /* Note the last non-whitespace index */
627                 if (!isspace(*p))
628                         s = q;
629
630                 *q++ = *p++;
631         }
632
633         *(s + 1) = '\0';
634 }
635
636 void detect_num_cpu_cores(struct cpuinfo_x86 *c)
637 {
638         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
639
640         c->x86_max_cores = 1;
641         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SMP) || c->cpuid_level < 4)
642                 return;
643
644         cpuid_count(4, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
645         if (eax & 0x1f)
646                 c->x86_max_cores = (eax >> 26) + 1;
647 }
648
649 void cpu_detect_cache_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
650 {
651         unsigned int n, dummy, ebx, ecx, edx, l2size;
652
653         n = c->extended_cpuid_level;
654
655         if (n >= 0x80000005) {
656                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
657                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
658 #ifdef CONFIG_X86_64
659                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
660                 c->x86_tlbsize = 0;
661 #endif
662         }
663
664         if (n < 0x80000006)     /* Some chips just has a large L1. */
665                 return;
666
667         cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
668         l2size = ecx >> 16;
669
670 #ifdef CONFIG_X86_64
671         c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
672 #else
673         /* do processor-specific cache resizing */
674         if (this_cpu->legacy_cache_size)
675                 l2size = this_cpu->legacy_cache_size(c, l2size);
676
677         /* Allow user to override all this if necessary. */
678         if (cachesize_override != -1)
679                 l2size = cachesize_override;
680
681         if (l2size == 0)
682                 return;         /* Again, no L2 cache is possible */
683 #endif
684
685         c->x86_cache_size = l2size;
686 }
687
688 u16 __read_mostly tlb_lli_4k[NR_INFO];
689 u16 __read_mostly tlb_lli_2m[NR_INFO];
690 u16 __read_mostly tlb_lli_4m[NR_INFO];
691 u16 __read_mostly tlb_lld_4k[NR_INFO];
692 u16 __read_mostly tlb_lld_2m[NR_INFO];
693 u16 __read_mostly tlb_lld_4m[NR_INFO];
694 u16 __read_mostly tlb_lld_1g[NR_INFO];
695
696 static void cpu_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
697 {
698         if (this_cpu->c_detect_tlb)
699                 this_cpu->c_detect_tlb(c);
700
701         pr_info("Last level iTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d\n",
702                 tlb_lli_4k[ENTRIES], tlb_lli_2m[ENTRIES],
703                 tlb_lli_4m[ENTRIES]);
704
705         pr_info("Last level dTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d, 1GB %d\n",
706                 tlb_lld_4k[ENTRIES], tlb_lld_2m[ENTRIES],
707                 tlb_lld_4m[ENTRIES], tlb_lld_1g[ENTRIES]);
708 }
709
710 int detect_ht_early(struct cpuinfo_x86 *c)
711 {
712 #ifdef CONFIG_SMP
713         u32 eax, ebx, ecx, edx;
714
715         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
716                 return -1;
717
718         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
719                 return -1;
720
721         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY))
722                 return -1;
723
724         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
725
726         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
727         if (smp_num_siblings == 1)
728                 pr_info_once("CPU0: Hyper-Threading is disabled\n");
729 #endif
730         return 0;
731 }
732
733 void detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
734 {
735 #ifdef CONFIG_SMP
736         int index_msb, core_bits;
737
738         if (detect_ht_early(c) < 0)
739                 return;
740
741         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
742         c->phys_proc_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb);
743
744         smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
745
746         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
747
748         core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
749
750         c->cpu_core_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb) &
751                                        ((1 << core_bits) - 1);
752 #endif
753 }
754
755 static void get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
756 {
757         char *v = c->x86_vendor_id;
758         int i;
759
760         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
761                 if (!cpu_devs[i])
762                         break;
763
764                 if (!strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
765                     (cpu_devs[i]->c_ident[1] &&
766                      !strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
767
768                         this_cpu = cpu_devs[i];
769                         c->x86_vendor = this_cpu->c_x86_vendor;
770                         return;
771                 }
772         }
773
774         pr_err_once("CPU: vendor_id '%s' unknown, using generic init.\n" \
775                     "CPU: Your system may be unstable.\n", v);
776
777         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
778         this_cpu = &default_cpu;
779 }
780
781 void cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c)
782 {
783         /* Get vendor name */
784         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
785               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
786               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
787               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
788
789         c->x86 = 4;
790         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
791         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
792                 u32 junk, tfms, cap0, misc;
793
794                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &junk, &cap0);
795                 c->x86          = x86_family(tfms);
796                 c->x86_model    = x86_model(tfms);
797                 c->x86_stepping = x86_stepping(tfms);
798
799                 if (cap0 & (1<<19)) {
800                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
801                         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
802                 }
803         }
804 }
805
806 static void apply_forced_caps(struct cpuinfo_x86 *c)
807 {
808         int i;
809
810         for (i = 0; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++) {
811                 c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
812                 c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
813         }
814 }
815
816 static void init_speculation_control(struct cpuinfo_x86 *c)
817 {
818         /*
819          * The Intel SPEC_CTRL CPUID bit implies IBRS and IBPB support,
820          * and they also have a different bit for STIBP support. Also,
821          * a hypervisor might have set the individual AMD bits even on
822          * Intel CPUs, for finer-grained selection of what's available.
823          */
824         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL)) {
825                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
826                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
827                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
828         }
829
830         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_INTEL_STIBP))
831                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
832
833         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SPEC_CTRL_SSBD) ||
834             cpu_has(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD))
835                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
836
837         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBRS)) {
838                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBRS);
839                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
840         }
841
842         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_IBPB))
843                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_IBPB);
844
845         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_STIBP)) {
846                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_STIBP);
847                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
848         }
849
850         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSBD)) {
851                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SSBD);
852                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MSR_SPEC_CTRL);
853                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VIRT_SSBD);
854         }
855 }
856
857 void get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
858 {
859         u32 eax, ebx, ecx, edx;
860
861         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
862         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
863                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
864
865                 c->x86_capability[CPUID_1_ECX] = ecx;
866                 c->x86_capability[CPUID_1_EDX] = edx;
867         }
868
869         /* Thermal and Power Management Leaf: level 0x00000006 (eax) */
870         if (c->cpuid_level >= 0x00000006)
871                 c->x86_capability[CPUID_6_EAX] = cpuid_eax(0x00000006);
872
873         /* Additional Intel-defined flags: level 0x00000007 */
874         if (c->cpuid_level >= 0x00000007) {
875                 cpuid_count(0x00000007, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
876                 c->x86_capability[CPUID_7_0_EBX] = ebx;
877                 c->x86_capability[CPUID_7_ECX] = ecx;
878                 c->x86_capability[CPUID_7_EDX] = edx;
879
880                 /* Check valid sub-leaf index before accessing it */
881                 if (eax >= 1) {
882                         cpuid_count(0x00000007, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
883                         c->x86_capability[CPUID_7_1_EAX] = eax;
884                 }
885         }
886
887         /* Extended state features: level 0x0000000d */
888         if (c->cpuid_level >= 0x0000000d) {
889                 cpuid_count(0x0000000d, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
890
891                 c->x86_capability[CPUID_D_1_EAX] = eax;
892         }
893
894         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
895         eax = cpuid_eax(0x80000000);
896         c->extended_cpuid_level = eax;
897
898         if ((eax & 0xffff0000) == 0x80000000) {
899                 if (eax >= 0x80000001) {
900                         cpuid(0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
901
902                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_ECX] = ecx;
903                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_EDX] = edx;
904                 }
905         }
906
907         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007) {
908                 cpuid(0x80000007, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
909
910                 c->x86_capability[CPUID_8000_0007_EBX] = ebx;
911                 c->x86_power = edx;
912         }
913
914         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
915                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
916                 c->x86_capability[CPUID_8000_0008_EBX] = ebx;
917         }
918
919         if (c->extended_cpuid_level >= 0x8000000a)
920                 c->x86_capability[CPUID_8000_000A_EDX] = cpuid_edx(0x8000000a);
921
922         init_scattered_cpuid_features(c);
923         init_speculation_control(c);
924
925         /*
926          * Clear/Set all flags overridden by options, after probe.
927          * This needs to happen each time we re-probe, which may happen
928          * several times during CPU initialization.
929          */
930         apply_forced_caps(c);
931 }
932
933 void get_cpu_address_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
934 {
935         u32 eax, ebx, ecx, edx;
936
937         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
938                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
939
940                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
941                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
942         }
943 #ifdef CONFIG_X86_32
944         else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PAE) || cpu_has(c, X86_FEATURE_PSE36))
945                 c->x86_phys_bits = 36;
946 #endif
947         c->x86_cache_bits = c->x86_phys_bits;
948 }
949
950 static void identify_cpu_without_cpuid(struct cpuinfo_x86 *c)
951 {
952 #ifdef CONFIG_X86_32
953         int i;
954
955         /*
956          * First of all, decide if this is a 486 or higher
957          * It's a 486 if we can modify the AC flag
958          */
959         if (flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_AC))
960                 c->x86 = 4;
961         else
962                 c->x86 = 3;
963
964         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++)
965                 if (cpu_devs[i] && cpu_devs[i]->c_identify) {
966                         c->x86_vendor_id[0] = 0;
967                         cpu_devs[i]->c_identify(c);
968                         if (c->x86_vendor_id[0]) {
969                                 get_cpu_vendor(c);
970                                 break;
971                         }
972                 }
973 #endif
974 }
975
976 #define NO_SPECULATION          BIT(0)
977 #define NO_MELTDOWN             BIT(1)
978 #define NO_SSB                  BIT(2)
979 #define NO_L1TF                 BIT(3)
980 #define NO_MDS                  BIT(4)
981 #define MSBDS_ONLY              BIT(5)
982 #define NO_SWAPGS               BIT(6)
983 #define NO_ITLB_MULTIHIT        BIT(7)
984 #define NO_SPECTRE_V2           BIT(8)
985
986 #define VULNWL(vendor, family, model, whitelist)        \
987         X86_MATCH_VENDOR_FAM_MODEL(vendor, family, model, whitelist)
988
989 #define VULNWL_INTEL(model, whitelist)          \
990         VULNWL(INTEL, 6, INTEL_FAM6_##model, whitelist)
991
992 #define VULNWL_AMD(family, whitelist)           \
993         VULNWL(AMD, family, X86_MODEL_ANY, whitelist)
994
995 #define VULNWL_HYGON(family, whitelist)         \
996         VULNWL(HYGON, family, X86_MODEL_ANY, whitelist)
997
998 static const __initconst struct x86_cpu_id cpu_vuln_whitelist[] = {
999         VULNWL(ANY,     4, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECULATION),
1000         VULNWL(CENTAUR, 5, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECULATION),
1001         VULNWL(INTEL,   5, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECULATION),
1002         VULNWL(NSC,     5, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECULATION),
1003
1004         /* Intel Family 6 */
1005         VULNWL_INTEL(ATOM_SALTWELL,             NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1006         VULNWL_INTEL(ATOM_SALTWELL_TABLET,      NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1007         VULNWL_INTEL(ATOM_SALTWELL_MID,         NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1008         VULNWL_INTEL(ATOM_BONNELL,              NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1009         VULNWL_INTEL(ATOM_BONNELL_MID,          NO_SPECULATION | NO_ITLB_MULTIHIT),
1010
1011         VULNWL_INTEL(ATOM_SILVERMONT,           NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1012         VULNWL_INTEL(ATOM_SILVERMONT_D,         NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1013         VULNWL_INTEL(ATOM_SILVERMONT_MID,       NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1014         VULNWL_INTEL(ATOM_AIRMONT,              NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1015         VULNWL_INTEL(XEON_PHI_KNL,              NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1016         VULNWL_INTEL(XEON_PHI_KNM,              NO_SSB | NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1017
1018         VULNWL_INTEL(CORE_YONAH,                NO_SSB),
1019
1020         VULNWL_INTEL(ATOM_AIRMONT_MID,          NO_L1TF | MSBDS_ONLY | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1021         VULNWL_INTEL(ATOM_AIRMONT_NP,           NO_L1TF | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1022
1023         VULNWL_INTEL(ATOM_GOLDMONT,             NO_MDS | NO_L1TF | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1024         VULNWL_INTEL(ATOM_GOLDMONT_D,           NO_MDS | NO_L1TF | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1025         VULNWL_INTEL(ATOM_GOLDMONT_PLUS,        NO_MDS | NO_L1TF | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1026
1027         /*
1028          * Technically, swapgs isn't serializing on AMD (despite it previously
1029          * being documented as such in the APM).  But according to AMD, %gs is
1030          * updated non-speculatively, and the issuing of %gs-relative memory
1031          * operands will be blocked until the %gs update completes, which is
1032          * good enough for our purposes.
1033          */
1034
1035         VULNWL_INTEL(ATOM_TREMONT_D,            NO_ITLB_MULTIHIT),
1036
1037         /* AMD Family 0xf - 0x12 */
1038         VULNWL_AMD(0x0f,        NO_MELTDOWN | NO_SSB | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1039         VULNWL_AMD(0x10,        NO_MELTDOWN | NO_SSB | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1040         VULNWL_AMD(0x11,        NO_MELTDOWN | NO_SSB | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1041         VULNWL_AMD(0x12,        NO_MELTDOWN | NO_SSB | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1042
1043         /* FAMILY_ANY must be last, otherwise 0x0f - 0x12 matches won't work */
1044         VULNWL_AMD(X86_FAMILY_ANY,      NO_MELTDOWN | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1045         VULNWL_HYGON(X86_FAMILY_ANY,    NO_MELTDOWN | NO_L1TF | NO_MDS | NO_SWAPGS | NO_ITLB_MULTIHIT),
1046
1047         /* Zhaoxin Family 7 */
1048         VULNWL(CENTAUR, 7, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECTRE_V2 | NO_SWAPGS),
1049         VULNWL(ZHAOXIN, 7, X86_MODEL_ANY,       NO_SPECTRE_V2 | NO_SWAPGS),
1050         {}
1051 };
1052
1053 static bool __init cpu_matches(unsigned long which)
1054 {
1055         const struct x86_cpu_id *m = x86_match_cpu(cpu_vuln_whitelist);
1056
1057         return m && !!(m->driver_data & which);
1058 }
1059
1060 u64 x86_read_arch_cap_msr(void)
1061 {
1062         u64 ia32_cap = 0;
1063
1064         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_ARCH_CAPABILITIES))
1065                 rdmsrl(MSR_IA32_ARCH_CAPABILITIES, ia32_cap);
1066
1067         return ia32_cap;
1068 }
1069
1070 static void __init cpu_set_bug_bits(struct cpuinfo_x86 *c)
1071 {
1072         u64 ia32_cap = x86_read_arch_cap_msr();
1073
1074         /* Set ITLB_MULTIHIT bug if cpu is not in the whitelist and not mitigated */
1075         if (!cpu_matches(NO_ITLB_MULTIHIT) && !(ia32_cap & ARCH_CAP_PSCHANGE_MC_NO))
1076                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_ITLB_MULTIHIT);
1077
1078         if (cpu_matches(NO_SPECULATION))
1079                 return;
1080
1081         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V1);
1082
1083         if (!cpu_matches(NO_SPECTRE_V2))
1084                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPECTRE_V2);
1085
1086         if (!cpu_matches(NO_SSB) && !(ia32_cap & ARCH_CAP_SSB_NO) &&
1087            !cpu_has(c, X86_FEATURE_AMD_SSB_NO))
1088                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SPEC_STORE_BYPASS);
1089
1090         if (ia32_cap & ARCH_CAP_IBRS_ALL)
1091                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_IBRS_ENHANCED);
1092
1093         if (!cpu_matches(NO_MDS) && !(ia32_cap & ARCH_CAP_MDS_NO)) {
1094                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_MDS);
1095                 if (cpu_matches(MSBDS_ONLY))
1096                         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_MSBDS_ONLY);
1097         }
1098
1099         if (!cpu_matches(NO_SWAPGS))
1100                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_SWAPGS);
1101
1102         /*
1103          * When the CPU is not mitigated for TAA (TAA_NO=0) set TAA bug when:
1104          *      - TSX is supported or
1105          *      - TSX_CTRL is present
1106          *
1107          * TSX_CTRL check is needed for cases when TSX could be disabled before
1108          * the kernel boot e.g. kexec.
1109          * TSX_CTRL check alone is not sufficient for cases when the microcode
1110          * update is not present or running as guest that don't get TSX_CTRL.
1111          */
1112         if (!(ia32_cap & ARCH_CAP_TAA_NO) &&
1113             (cpu_has(c, X86_FEATURE_RTM) ||
1114              (ia32_cap & ARCH_CAP_TSX_CTRL_MSR)))
1115                 setup_force_cpu_bug(X86_BUG_TAA);
1116
1117         if (cpu_matches(NO_MELTDOWN))
1118                 return;
1119
1120         /* Rogue Data Cache Load? No! */
1121         if (ia32_cap & ARCH_CAP_RDCL_NO)
1122                 return;
1123
1124         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_CPU_MELTDOWN);
1125
1126         if (cpu_matches(NO_L1TF))
1127                 return;
1128
1129         setup_force_cpu_bug(X86_BUG_L1TF);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * The NOPL instruction is supposed to exist on all CPUs of family >= 6;
1134  * unfortunately, that's not true in practice because of early VIA
1135  * chips and (more importantly) broken virtualizers that are not easy
1136  * to detect. In the latter case it doesn't even *fail* reliably, so
1137  * probing for it doesn't even work. Disable it completely on 32-bit
1138  * unless we can find a reliable way to detect all the broken cases.
1139  * Enable it explicitly on 64-bit for non-constant inputs of cpu_has().
1140  */
1141 static void detect_nopl(void)
1142 {
1143 #ifdef CONFIG_X86_32
1144         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_NOPL);
1145 #else
1146         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_NOPL);
1147 #endif
1148 }
1149
1150 /*
1151  * Do minimum CPU detection early.
1152  * Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask,
1153  * cache alignment.
1154  * The others are not touched to avoid unwanted side effects.
1155  *
1156  * WARNING: this function is only called on the boot CPU.  Don't add code
1157  * here that is supposed to run on all CPUs.
1158  */
1159 static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1160 {
1161 #ifdef CONFIG_X86_64
1162         c->x86_clflush_size = 64;
1163         c->x86_phys_bits = 36;
1164         c->x86_virt_bits = 48;
1165 #else
1166         c->x86_clflush_size = 32;
1167         c->x86_phys_bits = 32;
1168         c->x86_virt_bits = 32;
1169 #endif
1170         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1171
1172         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof(c->x86_capability));
1173         c->extended_cpuid_level = 0;
1174
1175         if (!have_cpuid_p())
1176                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1177
1178         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1179         if (have_cpuid_p()) {
1180                 cpu_detect(c);
1181                 get_cpu_vendor(c);
1182                 get_cpu_cap(c);
1183                 get_cpu_address_sizes(c);
1184                 setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1185
1186                 if (this_cpu->c_early_init)
1187                         this_cpu->c_early_init(c);
1188
1189                 c->cpu_index = 0;
1190                 filter_cpuid_features(c, false);
1191
1192                 if (this_cpu->c_bsp_init)
1193                         this_cpu->c_bsp_init(c);
1194         } else {
1195                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CPUID);
1196         }
1197
1198         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ALWAYS);
1199
1200         cpu_set_bug_bits(c);
1201
1202         cpu_set_core_cap_bits(c);
1203
1204         fpu__init_system(c);
1205
1206 #ifdef CONFIG_X86_32
1207         /*
1208          * Regardless of whether PCID is enumerated, the SDM says
1209          * that it can't be enabled in 32-bit mode.
1210          */
1211         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_PCID);
1212 #endif
1213
1214         /*
1215          * Later in the boot process pgtable_l5_enabled() relies on
1216          * cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_LA57). If 5-level paging is not
1217          * enabled by this point we need to clear the feature bit to avoid
1218          * false-positives at the later stage.
1219          *
1220          * pgtable_l5_enabled() can be false here for several reasons:
1221          *  - 5-level paging is disabled compile-time;
1222          *  - it's 32-bit kernel;
1223          *  - machine doesn't support 5-level paging;
1224          *  - user specified 'no5lvl' in kernel command line.
1225          */
1226         if (!pgtable_l5_enabled())
1227                 setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_LA57);
1228
1229         detect_nopl();
1230 }
1231
1232 void __init early_cpu_init(void)
1233 {
1234         const struct cpu_dev *const *cdev;
1235         int count = 0;
1236
1237 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1238         pr_info("KERNEL supported cpus:\n");
1239 #endif
1240
1241         for (cdev = __x86_cpu_dev_start; cdev < __x86_cpu_dev_end; cdev++) {
1242                 const struct cpu_dev *cpudev = *cdev;
1243
1244                 if (count >= X86_VENDOR_NUM)
1245                         break;
1246                 cpu_devs[count] = cpudev;
1247                 count++;
1248
1249 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
1250                 {
1251                         unsigned int j;
1252
1253                         for (j = 0; j < 2; j++) {
1254                                 if (!cpudev->c_ident[j])
1255                                         continue;
1256                                 pr_info("  %s %s\n", cpudev->c_vendor,
1257                                         cpudev->c_ident[j]);
1258                         }
1259                 }
1260 #endif
1261         }
1262         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
1263 }
1264
1265 static void detect_null_seg_behavior(struct cpuinfo_x86 *c)
1266 {
1267 #ifdef CONFIG_X86_64
1268         /*
1269          * Empirically, writing zero to a segment selector on AMD does
1270          * not clear the base, whereas writing zero to a segment
1271          * selector on Intel does clear the base.  Intel's behavior
1272          * allows slightly faster context switches in the common case
1273          * where GS is unused by the prev and next threads.
1274          *
1275          * Since neither vendor documents this anywhere that I can see,
1276          * detect it directly instead of hardcoding the choice by
1277          * vendor.
1278          *
1279          * I've designated AMD's behavior as the "bug" because it's
1280          * counterintuitive and less friendly.
1281          */
1282
1283         unsigned long old_base, tmp;
1284         rdmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1285         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 1);
1286         loadsegment(fs, 0);
1287         rdmsrl(MSR_FS_BASE, tmp);
1288         if (tmp != 0)
1289                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_NULL_SEG);
1290         wrmsrl(MSR_FS_BASE, old_base);
1291 #endif
1292 }
1293
1294 static void generic_identify(struct cpuinfo_x86 *c)
1295 {
1296         c->extended_cpuid_level = 0;
1297
1298         if (!have_cpuid_p())
1299                 identify_cpu_without_cpuid(c);
1300
1301         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
1302         if (!have_cpuid_p())
1303                 return;
1304
1305         cpu_detect(c);
1306
1307         get_cpu_vendor(c);
1308
1309         get_cpu_cap(c);
1310
1311         get_cpu_address_sizes(c);
1312
1313         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
1314                 c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xFF;
1315 #ifdef CONFIG_X86_32
1316 # ifdef CONFIG_SMP
1317                 c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1318 # else
1319                 c->apicid = c->initial_apicid;
1320 # endif
1321 #endif
1322                 c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
1323         }
1324
1325         get_model_name(c); /* Default name */
1326
1327         detect_null_seg_behavior(c);
1328
1329         /*
1330          * ESPFIX is a strange bug.  All real CPUs have it.  Paravirt
1331          * systems that run Linux at CPL > 0 may or may not have the
1332          * issue, but, even if they have the issue, there's absolutely
1333          * nothing we can do about it because we can't use the real IRET
1334          * instruction.
1335          *
1336          * NB: For the time being, only 32-bit kernels support
1337          * X86_BUG_ESPFIX as such.  64-bit kernels directly choose
1338          * whether to apply espfix using paravirt hooks.  If any
1339          * non-paravirt system ever shows up that does *not* have the
1340          * ESPFIX issue, we can change this.
1341          */
1342 #ifdef CONFIG_X86_32
1343 # ifdef CONFIG_PARAVIRT_XXL
1344         do {
1345                 extern void native_iret(void);
1346                 if (pv_ops.cpu.iret == native_iret)
1347                         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1348         } while (0);
1349 # else
1350         set_cpu_bug(c, X86_BUG_ESPFIX);
1351 # endif
1352 #endif
1353 }
1354
1355 /*
1356  * Validate that ACPI/mptables have the same information about the
1357  * effective APIC id and update the package map.
1358  */
1359 static void validate_apic_and_package_id(struct cpuinfo_x86 *c)
1360 {
1361 #ifdef CONFIG_SMP
1362         unsigned int apicid, cpu = smp_processor_id();
1363
1364         apicid = apic->cpu_present_to_apicid(cpu);
1365
1366         if (apicid != c->apicid) {
1367                 pr_err(FW_BUG "CPU%u: APIC id mismatch. Firmware: %x APIC: %x\n",
1368                        cpu, apicid, c->initial_apicid);
1369         }
1370         BUG_ON(topology_update_package_map(c->phys_proc_id, cpu));
1371         BUG_ON(topology_update_die_map(c->cpu_die_id, cpu));
1372 #else
1373         c->logical_proc_id = 0;
1374 #endif
1375 }
1376
1377 /*
1378  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
1379  */
1380 static void identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1381 {
1382         int i;
1383
1384         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
1385         c->x86_cache_size = 0;
1386         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
1387         c->x86_model = c->x86_stepping = 0;     /* So far unknown... */
1388         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
1389         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
1390         c->x86_max_cores = 1;
1391         c->x86_coreid_bits = 0;
1392         c->cu_id = 0xff;
1393 #ifdef CONFIG_X86_64
1394         c->x86_clflush_size = 64;
1395         c->x86_phys_bits = 36;
1396         c->x86_virt_bits = 48;
1397 #else
1398         c->cpuid_level = -1;    /* CPUID not detected */
1399         c->x86_clflush_size = 32;
1400         c->x86_phys_bits = 32;
1401         c->x86_virt_bits = 32;
1402 #endif
1403         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
1404         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof(c->x86_capability));
1405 #ifdef CONFIG_X86_VMX_FEATURE_NAMES
1406         memset(&c->vmx_capability, 0, sizeof(c->vmx_capability));
1407 #endif
1408
1409         generic_identify(c);
1410
1411         if (this_cpu->c_identify)
1412                 this_cpu->c_identify(c);
1413
1414         /* Clear/Set all flags overridden by options, after probe */
1415         apply_forced_caps(c);
1416
1417 #ifdef CONFIG_X86_64
1418         c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
1419 #endif
1420
1421         /*
1422          * Vendor-specific initialization.  In this section we
1423          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
1424          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
1425          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
1426          * we handle them here.
1427          *
1428          * At the end of this section, c->x86_capability better
1429          * indicate the features this CPU genuinely supports!
1430          */
1431         if (this_cpu->c_init)
1432                 this_cpu->c_init(c);
1433
1434         /* Disable the PN if appropriate */
1435         squash_the_stupid_serial_number(c);
1436
1437         /* Set up SMEP/SMAP/UMIP */
1438         setup_smep(c);
1439         setup_smap(c);
1440         setup_umip(c);
1441
1442         /*
1443          * The vendor-specific functions might have changed features.
1444          * Now we do "generic changes."
1445          */
1446
1447         /* Filter out anything that depends on CPUID levels we don't have */
1448         filter_cpuid_features(c, true);
1449
1450         /* If the model name is still unset, do table lookup. */
1451         if (!c->x86_model_id[0]) {
1452                 const char *p;
1453                 p = table_lookup_model(c);
1454                 if (p)
1455                         strcpy(c->x86_model_id, p);
1456                 else
1457                         /* Last resort... */
1458                         sprintf(c->x86_model_id, "%02x/%02x",
1459                                 c->x86, c->x86_model);
1460         }
1461
1462 #ifdef CONFIG_X86_64
1463         detect_ht(c);
1464 #endif
1465
1466         x86_init_rdrand(c);
1467         setup_pku(c);
1468
1469         /*
1470          * Clear/Set all flags overridden by options, need do it
1471          * before following smp all cpus cap AND.
1472          */
1473         apply_forced_caps(c);
1474
1475         /*
1476          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
1477          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
1478          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
1479          * executed, c == &boot_cpu_data.
1480          */
1481         if (c != &boot_cpu_data) {
1482                 /* AND the already accumulated flags with these */
1483                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
1484                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
1485
1486                 /* OR, i.e. replicate the bug flags */
1487                 for (i = NCAPINTS; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++)
1488                         c->x86_capability[i] |= boot_cpu_data.x86_capability[i];
1489         }
1490
1491         /* Init Machine Check Exception if available. */
1492         mcheck_cpu_init(c);
1493
1494         select_idle_routine(c);
1495
1496 #ifdef CONFIG_NUMA
1497         numa_add_cpu(smp_processor_id());
1498 #endif
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Set up the CPU state needed to execute SYSENTER/SYSEXIT instructions
1503  * on 32-bit kernels:
1504  */
1505 #ifdef CONFIG_X86_32
1506 void enable_sep_cpu(void)
1507 {
1508         struct tss_struct *tss;
1509         int cpu;
1510
1511         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
1512                 return;
1513
1514         cpu = get_cpu();
1515         tss = &per_cpu(cpu_tss_rw, cpu);
1516
1517         /*
1518          * We cache MSR_IA32_SYSENTER_CS's value in the TSS's ss1 field --
1519          * see the big comment in struct x86_hw_tss's definition.
1520          */
1521
1522         tss->x86_tss.ss1 = __KERNEL_CS;
1523         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, tss->x86_tss.ss1, 0);
1524         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, (unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1), 0);
1525         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (unsigned long)entry_SYSENTER_32, 0);
1526
1527         put_cpu();
1528 }
1529 #endif
1530
1531 void __init identify_boot_cpu(void)
1532 {
1533         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1534 #ifdef CONFIG_X86_32
1535         sysenter_setup();
1536         enable_sep_cpu();
1537 #endif
1538         cpu_detect_tlb(&boot_cpu_data);
1539         setup_cr_pinning();
1540
1541         tsx_init();
1542 }
1543
1544 void identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1545 {
1546         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1547         identify_cpu(c);
1548 #ifdef CONFIG_X86_32
1549         enable_sep_cpu();
1550 #endif
1551         mtrr_ap_init();
1552         validate_apic_and_package_id(c);
1553         x86_spec_ctrl_setup_ap();
1554 }
1555
1556 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1557 {
1558         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSH);
1559         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSHOPT);
1560         return 1;
1561 }
1562 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1563
1564 void print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1565 {
1566         const char *vendor = NULL;
1567
1568         if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM) {
1569                 vendor = this_cpu->c_vendor;
1570         } else {
1571                 if (c->cpuid_level >= 0)
1572                         vendor = c->x86_vendor_id;
1573         }
1574
1575         if (vendor && !strstr(c->x86_model_id, vendor))
1576                 pr_cont("%s ", vendor);
1577
1578         if (c->x86_model_id[0])
1579                 pr_cont("%s", c->x86_model_id);
1580         else
1581                 pr_cont("%d86", c->x86);
1582
1583         pr_cont(" (family: 0x%x, model: 0x%x", c->x86, c->x86_model);
1584
1585         if (c->x86_stepping || c->cpuid_level >= 0)
1586                 pr_cont(", stepping: 0x%x)\n", c->x86_stepping);
1587         else
1588                 pr_cont(")\n");
1589 }
1590
1591 /*
1592  * clearcpuid= was already parsed in fpu__init_parse_early_param.
1593  * But we need to keep a dummy __setup around otherwise it would
1594  * show up as an environment variable for init.
1595  */
1596 static __init int setup_clearcpuid(char *arg)
1597 {
1598         return 1;
1599 }
1600 __setup("clearcpuid=", setup_clearcpuid);
1601
1602 #ifdef CONFIG_X86_64
1603 DEFINE_PER_CPU_FIRST(struct fixed_percpu_data,
1604                      fixed_percpu_data) __aligned(PAGE_SIZE) __visible;
1605 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(fixed_percpu_data);
1606
1607 /*
1608  * The following percpu variables are hot.  Align current_task to
1609  * cacheline size such that they fall in the same cacheline.
1610  */
1611 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) ____cacheline_aligned =
1612         &init_task;
1613 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1614
1615 DEFINE_PER_CPU(struct irq_stack *, hardirq_stack_ptr);
1616 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, irq_count) __visible = -1;
1617
1618 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1619 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1620
1621 /* May not be marked __init: used by software suspend */
1622 void syscall_init(void)
1623 {
1624         wrmsr(MSR_STAR, 0, (__USER32_CS << 16) | __KERNEL_CS);
1625         wrmsrl(MSR_LSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_64);
1626
1627 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
1628         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_compat);
1629         /*
1630          * This only works on Intel CPUs.
1631          * On AMD CPUs these MSRs are 32-bit, CPU truncates MSR_IA32_SYSENTER_EIP.
1632          * This does not cause SYSENTER to jump to the wrong location, because
1633          * AMD doesn't allow SYSENTER in long mode (either 32- or 64-bit).
1634          */
1635         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)__KERNEL_CS);
1636         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP,
1637                     (unsigned long)(cpu_entry_stack(smp_processor_id()) + 1));
1638         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (u64)entry_SYSENTER_compat);
1639 #else
1640         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)ignore_sysret);
1641         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)GDT_ENTRY_INVALID_SEG);
1642         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, 0ULL);
1643         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, 0ULL);
1644 #endif
1645
1646         /* Flags to clear on syscall */
1647         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK,
1648                X86_EFLAGS_TF|X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_IF|
1649                X86_EFLAGS_IOPL|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_NT);
1650 }
1651
1652 DEFINE_PER_CPU(int, debug_stack_usage);
1653 DEFINE_PER_CPU(u32, debug_idt_ctr);
1654
1655 void debug_stack_set_zero(void)
1656 {
1657         this_cpu_inc(debug_idt_ctr);
1658         load_current_idt();
1659 }
1660 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_set_zero);
1661
1662 void debug_stack_reset(void)
1663 {
1664         if (WARN_ON(!this_cpu_read(debug_idt_ctr)))
1665                 return;
1666         if (this_cpu_dec_return(debug_idt_ctr) == 0)
1667                 load_current_idt();
1668 }
1669 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_reset);
1670
1671 #else   /* CONFIG_X86_64 */
1672
1673 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
1674 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1675 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1676 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1677
1678 /*
1679  * On x86_32, vm86 modifies tss.sp0, so sp0 isn't a reliable way to find
1680  * the top of the kernel stack.  Use an extra percpu variable to track the
1681  * top of the kernel stack directly.
1682  */
1683 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cpu_current_top_of_stack) =
1684         (unsigned long)&init_thread_union + THREAD_SIZE;
1685 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_current_top_of_stack);
1686
1687 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
1688 DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct stack_canary, stack_canary);
1689 #endif
1690
1691 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
1692
1693 /*
1694  * Clear all 6 debug registers:
1695  */
1696 static void clear_all_debug_regs(void)
1697 {
1698         int i;
1699
1700         for (i = 0; i < 8; i++) {
1701                 /* Ignore db4, db5 */
1702                 if ((i == 4) || (i == 5))
1703                         continue;
1704
1705                 set_debugreg(0, i);
1706         }
1707 }
1708
1709 #ifdef CONFIG_KGDB
1710 /*
1711  * Restore debug regs if using kgdbwait and you have a kernel debugger
1712  * connection established.
1713  */
1714 static void dbg_restore_debug_regs(void)
1715 {
1716         if (unlikely(kgdb_connected && arch_kgdb_ops.correct_hw_break))
1717                 arch_kgdb_ops.correct_hw_break();
1718 }
1719 #else /* ! CONFIG_KGDB */
1720 #define dbg_restore_debug_regs()
1721 #endif /* ! CONFIG_KGDB */
1722
1723 static void wait_for_master_cpu(int cpu)
1724 {
1725 #ifdef CONFIG_SMP
1726         /*
1727          * wait for ACK from master CPU before continuing
1728          * with AP initialization
1729          */
1730         WARN_ON(cpumask_test_and_set_cpu(cpu, cpu_initialized_mask));
1731         while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
1732                 cpu_relax();
1733 #endif
1734 }
1735
1736 #ifdef CONFIG_X86_64
1737 static inline void setup_getcpu(int cpu)
1738 {
1739         unsigned long cpudata = vdso_encode_cpunode(cpu, early_cpu_to_node(cpu));
1740         struct desc_struct d = { };
1741
1742         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_RDTSCP))
1743                 write_rdtscp_aux(cpudata);
1744
1745         /* Store CPU and node number in limit. */
1746         d.limit0 = cpudata;
1747         d.limit1 = cpudata >> 16;
1748
1749         d.type = 5;             /* RO data, expand down, accessed */
1750         d.dpl = 3;              /* Visible to user code */
1751         d.s = 1;                /* Not a system segment */
1752         d.p = 1;                /* Present */
1753         d.d = 1;                /* 32-bit */
1754
1755         write_gdt_entry(get_cpu_gdt_rw(cpu), GDT_ENTRY_CPUNODE, &d, DESCTYPE_S);
1756 }
1757
1758 static inline void ucode_cpu_init(int cpu)
1759 {
1760         if (cpu)
1761                 load_ucode_ap();
1762 }
1763
1764 static inline void tss_setup_ist(struct tss_struct *tss)
1765 {
1766         /* Set up the per-CPU TSS IST stacks */
1767         tss->x86_tss.ist[IST_INDEX_DF] = __this_cpu_ist_top_va(DF);
1768         tss->x86_tss.ist[IST_INDEX_NMI] = __this_cpu_ist_top_va(NMI);
1769         tss->x86_tss.ist[IST_INDEX_DB] = __this_cpu_ist_top_va(DB);
1770         tss->x86_tss.ist[IST_INDEX_MCE] = __this_cpu_ist_top_va(MCE);
1771 }
1772
1773 #else /* CONFIG_X86_64 */
1774
1775 static inline void setup_getcpu(int cpu) { }
1776
1777 static inline void ucode_cpu_init(int cpu)
1778 {
1779         show_ucode_info_early();
1780 }
1781
1782 static inline void tss_setup_ist(struct tss_struct *tss) { }
1783
1784 #endif /* !CONFIG_X86_64 */
1785
1786 static inline void tss_setup_io_bitmap(struct tss_struct *tss)
1787 {
1788         tss->x86_tss.io_bitmap_base = IO_BITMAP_OFFSET_INVALID;
1789
1790 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
1791         tss->io_bitmap.prev_max = 0;
1792         tss->io_bitmap.prev_sequence = 0;
1793         memset(tss->io_bitmap.bitmap, 0xff, sizeof(tss->io_bitmap.bitmap));
1794         /*
1795          * Invalidate the extra array entry past the end of the all
1796          * permission bitmap as required by the hardware.
1797          */
1798         tss->io_bitmap.mapall[IO_BITMAP_LONGS] = ~0UL;
1799 #endif
1800 }
1801
1802 /*
1803  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
1804  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
1805  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
1806  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
1807  */
1808 void cpu_init(void)
1809 {
1810         struct tss_struct *tss = this_cpu_ptr(&cpu_tss_rw);
1811         struct task_struct *cur = current;
1812         int cpu = raw_smp_processor_id();
1813
1814         wait_for_master_cpu(cpu);
1815
1816         ucode_cpu_init(cpu);
1817
1818 #ifdef CONFIG_NUMA
1819         if (this_cpu_read(numa_node) == 0 &&
1820             early_cpu_to_node(cpu) != NUMA_NO_NODE)
1821                 set_numa_node(early_cpu_to_node(cpu));
1822 #endif
1823         setup_getcpu(cpu);
1824
1825         pr_debug("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1826
1827         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) || cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_VME) ||
1828             boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC) || boot_cpu_has(X86_FEATURE_DE))
1829                 cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1830
1831         /*
1832          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
1833          * and set up the GDT descriptor:
1834          */
1835         switch_to_new_gdt(cpu);
1836         load_current_idt();
1837
1838         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64)) {
1839                 loadsegment(fs, 0);
1840                 memset(cur->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
1841                 syscall_init();
1842
1843                 wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
1844                 wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
1845                 barrier();
1846
1847                 x2apic_setup();
1848         }
1849
1850         mmgrab(&init_mm);
1851         cur->active_mm = &init_mm;
1852         BUG_ON(cur->mm);
1853         initialize_tlbstate_and_flush();
1854         enter_lazy_tlb(&init_mm, cur);
1855
1856         /* Initialize the TSS. */
1857         tss_setup_ist(tss);
1858         tss_setup_io_bitmap(tss);
1859         set_tss_desc(cpu, &get_cpu_entry_area(cpu)->tss.x86_tss);
1860
1861         load_TR_desc();
1862         /*
1863          * sp0 points to the entry trampoline stack regardless of what task
1864          * is running.
1865          */
1866         load_sp0((unsigned long)(cpu_entry_stack(cpu) + 1));
1867
1868         load_mm_ldt(&init_mm);
1869
1870         clear_all_debug_regs();
1871         dbg_restore_debug_regs();
1872
1873         doublefault_init_cpu_tss();
1874
1875         fpu__init_cpu();
1876
1877         if (is_uv_system())
1878                 uv_cpu_init();
1879
1880         load_fixmap_gdt(cpu);
1881 }
1882
1883 /*
1884  * The microcode loader calls this upon late microcode load to recheck features,
1885  * only when microcode has been updated. Caller holds microcode_mutex and CPU
1886  * hotplug lock.
1887  */
1888 void microcode_check(void)
1889 {
1890         struct cpuinfo_x86 info;
1891
1892         perf_check_microcode();
1893
1894         /* Reload CPUID max function as it might've changed. */
1895         info.cpuid_level = cpuid_eax(0);
1896
1897         /*
1898          * Copy all capability leafs to pick up the synthetic ones so that
1899          * memcmp() below doesn't fail on that. The ones coming from CPUID will
1900          * get overwritten in get_cpu_cap().
1901          */
1902         memcpy(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability));
1903
1904         get_cpu_cap(&info);
1905
1906         if (!memcmp(&info.x86_capability, &boot_cpu_data.x86_capability, sizeof(info.x86_capability)))
1907                 return;
1908
1909         pr_warn("x86/CPU: CPU features have changed after loading microcode, but might not take effect.\n");
1910         pr_warn("x86/CPU: Please consider either early loading through initrd/built-in or a potential BIOS update.\n");
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Invoked from core CPU hotplug code after hotplug operations
1915  */
1916 void arch_smt_update(void)
1917 {
1918         /* Handle the speculative execution misfeatures */
1919         cpu_bugs_smt_update();
1920         /* Check whether IPI broadcasting can be enabled */
1921         apic_smt_update();
1922 }