arch/x86/kernel/cpu/hygon.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Hygon Processor Support for Linux
   4  *
   5  * Copyright (C) 2018 Chengdu Haiguang IC Design Co., Ltd.
   6  *
   7  * Author: Pu Wen <puwen@hygon.cn>
   8  */
   9 #include <linux/io.h>
  10
  11 #include <asm/cpu.h>
  12 #include <asm/smp.h>
  13 #include <asm/numa.h>
  14 #include <asm/cacheinfo.h>
  15 #include <asm/spec-ctrl.h>
  16 #include <asm/delay.h>
  17
  18 #include "cpu.h"
  19
  20 #define APICID_SOCKET_ID_BIT 6
  21
  22 /*
  23  * nodes_per_socket: Stores the number of nodes per socket.
  24  * Refer to CPUID Fn8000_001E_ECX Node Identifiers[10:8]
  25  */
  26 static u32 nodes_per_socket = 1;
  27
  28 #ifdef CONFIG_NUMA
  29 /*
  30  * To workaround broken NUMA config.  Read the comment in
  31  * srat_detect_node().
  32  */
  33 static int nearby_node(int apicid)
  34 {
  35         int i, node;
  36
  37         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
  38                 node = __apicid_to_node[i];
  39                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
  40                         return node;
  41         }
  42         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
  43                 node = __apicid_to_node[i];
  44                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
  45                         return node;
  46         }
  47         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
  48 }
  49 #endif
  50
  51 static void hygon_get_topology_early(struct cpuinfo_x86 *c)
  52 {
  53         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT))
  54                 smp_num_siblings = ((cpuid_ebx(0x8000001e) >> 8) & 0xff) + 1;
  55 }
  56
  57 /*
  58  * Fixup core topology information for
  59  * (1) Hygon multi-node processors
  60  *     Assumption: Number of cores in each internal node is the same.
  61  * (2) Hygon processors supporting compute units
  62  */
  63 static void hygon_get_topology(struct cpuinfo_x86 *c)
  64 {
  65         int cpu = smp_processor_id();
  66
  67         /* get information required for multi-node processors */
  68         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
  69                 int err;
  70                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
  71
  72                 cpuid(0x8000001e, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
  73
  74                 c->cpu_die_id  = ecx & 0xff;
  75
  76                 c->cpu_core_id = ebx & 0xff;
  77
  78                 if (smp_num_siblings > 1)
  79                         c->x86_max_cores /= smp_num_siblings;
  80
  81                 /*
  82                  * In case leaf B is available, use it to derive
  83                  * topology information.
  84                  */
  85                 err = detect_extended_topology(c);
  86                 if (!err)
  87                         c->x86_coreid_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
  88
  89                 /* Socket ID is ApicId[6] for these processors. */
  90                 c->phys_proc_id = c->apicid >> APICID_SOCKET_ID_BIT;
  91
  92                 cacheinfo_hygon_init_llc_id(c, cpu);
  93         } else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
  94                 u64 value;
  95
  96                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
  97                 c->cpu_die_id = value & 7;
  98
  99                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->cpu_die_id;
 100         } else
 101                 return;
 102
 103         if (nodes_per_socket > 1)
 104                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_AMD_DCM);
 105 }
 106
 107 /*
 108  * On Hygon setup the lower bits of the APIC id distinguish the cores.
 109  * Assumes number of cores is a power of two.
 110  */
 111 static void hygon_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 112 {
 113         unsigned int bits;
 114         int cpu = smp_processor_id();
 115
 116         bits = c->x86_coreid_bits;
 117         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 118         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 119         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 120         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 121         /* use socket ID also for last level cache */
 122         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->cpu_die_id = c->phys_proc_id;
 123 }
 124
 125 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
 126 {
 127 #ifdef CONFIG_NUMA
 128         int cpu = smp_processor_id();
 129         int node;
 130         unsigned int apicid = c->apicid;
 131
 132         node = numa_cpu_node(cpu);
 133         if (node == NUMA_NO_NODE)
 134                 node = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 135
 136         /*
 137          * On multi-fabric platform (e.g. Numascale NumaChip) a
 138          * platform-specific handler needs to be called to fixup some
 139          * IDs of the CPU.
 140          */
 141         if (x86_cpuinit.fixup_cpu_id)
 142                 x86_cpuinit.fixup_cpu_id(c, node);
 143
 144         if (!node_online(node)) {
 145                 /*
 146                  * Two possibilities here:
 147                  *
 148                  * - The CPU is missing memory and no node was created.  In
 149                  *   that case try picking one from a nearby CPU.
 150                  *
 151                  * - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs.
 152                  *   Assume they are all increased by a constant offset, but
 153                  *   in the same order as the HT nodeids.  If that doesn't
 154                  *   result in a usable node fall back to the path for the
 155                  *   previous case.
 156                  *
 157                  * This workaround operates directly on the mapping between
 158                  * APIC ID and NUMA node, assuming certain relationship
 159                  * between APIC ID, HT node ID and NUMA topology.  As going
 160                  * through CPU mapping may alter the outcome, directly
 161                  * access __apicid_to_node[].
 162                  */
 163                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 164
 165                 if (__apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 166                         node = __apicid_to_node[ht_nodeid];
 167                 /* Pick a nearby node */
 168                 if (!node_online(node))
 169                         node = nearby_node(apicid);
 170         }
 171         numa_set_node(cpu, node);
 172 #endif
 173 }
 174
 175 static void early_init_hygon_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 176 {
 177 #ifdef CONFIG_SMP
 178         unsigned int bits, ecx;
 179
 180         /* Multi core CPU? */
 181         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 182                 return;
 183
 184         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 185
 186         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 187
 188         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 189         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 190
 191         /* Otherwise recompute */
 192         if (bits == 0) {
 193                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 194                         bits++;
 195         }
 196
 197         c->x86_coreid_bits = bits;
 198 #endif
 199 }
 200
 201 static void bsp_init_hygon(struct cpuinfo_x86 *c)
 202 {
 203         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC)) {
 204                 u64 val;
 205
 206                 rdmsrl(MSR_K7_HWCR, val);
 207                 if (!(val & BIT(24)))
 208                         pr_warn(FW_BUG "TSC doesn't count with P0 frequency!\n");
 209         }
 210
 211         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAITX))
 212                 use_mwaitx_delay();
 213
 214         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 215                 u32 ecx;
 216
 217                 ecx = cpuid_ecx(0x8000001e);
 218                 __max_die_per_package = nodes_per_socket = ((ecx >> 8) & 7) + 1;
 219         } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 220                 u64 value;
 221
 222                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 223                 __max_die_per_package = nodes_per_socket = ((value >> 3) & 7) + 1;
 224         }
 225
 226         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_SSBD) &&
 227             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_VIRT_SSBD)) {
 228                 /*
 229                  * Try to cache the base value so further operations can
 230                  * avoid RMW. If that faults, do not enable SSBD.
 231                  */
 232                 if (!rdmsrl_safe(MSR_AMD64_LS_CFG, &x86_amd_ls_cfg_base)) {
 233                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_LS_CFG_SSBD);
 234                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_SSBD);
 235                         x86_amd_ls_cfg_ssbd_mask = 1ULL << 10;
 236                 }
 237         }
 238 }
 239
 240 static void early_init_hygon(struct cpuinfo_x86 *c)
 241 {
 242         u32 dummy;
 243
 244         early_init_hygon_mc(c);
 245
 246         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 247
 248         rdmsr_safe(MSR_AMD64_PATCH_LEVEL, &c->microcode, &dummy);
 249
 250         /*
 251          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
 252          * with P/T states and does not stop in deep C-states
 253          */
 254         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
 255                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 256                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
 257         }
 258
 259         /* Bit 12 of 8000_0007 edx is accumulated power mechanism. */
 260         if (c->x86_power & BIT(12))
 261                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ACC_POWER);
 262
 263 #ifdef CONFIG_X86_64
 264         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
 265 #endif
 266
 267 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
 268         /*
 269          * ApicID can always be treated as an 8-bit value for Hygon APIC So, we
 270          * can safely set X86_FEATURE_EXTD_APICID unconditionally.
 271          */
 272         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
 273                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 274 #endif
 275
 276         /*
 277          * This is only needed to tell the kernel whether to use VMCALL
 278          * and VMMCALL.  VMMCALL is never executed except under virt, so
 279          * we can set it unconditionally.
 280          */
 281         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VMMCALL);
 282
 283         hygon_get_topology_early(c);
 284 }
 285
 286 static void init_hygon(struct cpuinfo_x86 *c)
 287 {
 288         early_init_hygon(c);
 289
 290         /*
 291          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 292          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
 293          */
 294         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 295
 296         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 297
 298         /* get apicid instead of initial apic id from cpuid */
 299         c->apicid = hard_smp_processor_id();
 300
 301         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ZEN);
 302         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CPB);
 303
 304         cpu_detect_cache_sizes(c);
 305
 306         hygon_detect_cmp(c);
 307         hygon_get_topology(c);
 308         srat_detect_node(c);
 309
 310         init_hygon_cacheinfo(c);
 311
 312         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2)) {
 313                 /*
 314                  * Use LFENCE for execution serialization.  On families which
 315                  * don't have that MSR, LFENCE is already serializing.
 316                  * msr_set_bit() uses the safe accessors, too, even if the MSR
 317                  * is not present.
 318                  */
 319                 msr_set_bit(MSR_F10H_DECFG,
 320                             MSR_F10H_DECFG_LFENCE_SERIALIZE_BIT);
 321
 322                 /* A serializing LFENCE stops RDTSC speculation */
 323                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 324         }
 325
 326         /*
 327          * Hygon processors have APIC timer running in deep C states.
 328          */
 329         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARAT);
 330
 331         /* Hygon CPUs don't reset SS attributes on SYSRET, Xen does. */
 332         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XENPV))
 333                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
 334 }
 335
 336 static void cpu_detect_tlb_hygon(struct cpuinfo_x86 *c)
 337 {
 338         u32 ebx, eax, ecx, edx;
 339         u16 mask = 0xfff;
 340
 341         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000006)
 342                 return;
 343
 344         cpuid(0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 345
 346         tlb_lld_4k[ENTRIES] = (ebx >> 16) & mask;
 347         tlb_lli_4k[ENTRIES] = ebx & mask;
 348
 349         /* Handle DTLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 350         if (!((eax >> 16) & mask))
 351                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (cpuid_eax(0x80000005) >> 16) & 0xff;
 352         else
 353                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (eax >> 16) & mask;
 354
 355         /* a 4M entry uses two 2M entries */
 356         tlb_lld_4m[ENTRIES] = tlb_lld_2m[ENTRIES] >> 1;
 357
 358         /* Handle ITLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 359         if (!(eax & mask)) {
 360                 cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 361                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & 0xff;
 362         } else
 363                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & mask;
 364
 365         tlb_lli_4m[ENTRIES] = tlb_lli_2m[ENTRIES] >> 1;
 366 }
 367
 368 static const struct cpu_dev hygon_cpu_dev = {
 369         .c_vendor       = "Hygon",
 370         .c_ident        = { "HygonGenuine" },
 371         .c_early_init   = early_init_hygon,
 372         .c_detect_tlb   = cpu_detect_tlb_hygon,
 373         .c_bsp_init     = bsp_init_hygon,
 374         .c_init         = init_hygon,
 375         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_HYGON,
 376 };
 377
 378 cpu_dev_register(hygon_cpu_dev);