arch/x86/boot/cpucheck.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /* -*- linux-c -*- ------------------------------------------------------- *
   3  *
   4  *   Copyright (C) 1991, 1992 Linus Torvalds
   5  *   Copyright 2007 rPath, Inc. - All Rights Reserved
   6  *
   7  * ----------------------------------------------------------------------- */
   8
   9 /*
  10  * Check for obligatory CPU features and abort if the features are not
  11  * present.  This code should be compilable as 16-, 32- or 64-bit
  12  * code, so be very careful with types and inline assembly.
  13  *
  14  * This code should not contain any messages; that requires an
  15  * additional wrapper.
  16  *
  17  * As written, this code is not safe for inclusion into the kernel
  18  * proper (after FPU initialization, in particular).
  19  */
  20
  21 #ifdef _SETUP
  22 # include "boot.h"
  23 #endif
  24 #include <linux/types.h>
  25 #include <asm/intel-family.h>
  26 #include <asm/processor-flags.h>
  27 #include <asm/required-features.h>
  28 #include <asm/msr-index.h>
  29 #include "string.h"
  30 #include "msr.h"
  31
  32 static u32 err_flags[NCAPINTS];
  33
  34 static const int req_level = CONFIG_X86_MINIMUM_CPU_FAMILY;
  35
  36 static const u32 req_flags[NCAPINTS] =
  37 {
  38         REQUIRED_MASK0,
  39         REQUIRED_MASK1,
  40         0, /* REQUIRED_MASK2 not implemented in this file */
  41         0, /* REQUIRED_MASK3 not implemented in this file */
  42         REQUIRED_MASK4,
  43         0, /* REQUIRED_MASK5 not implemented in this file */
  44         REQUIRED_MASK6,
  45         0, /* REQUIRED_MASK7 not implemented in this file */
  46         0, /* REQUIRED_MASK8 not implemented in this file */
  47         0, /* REQUIRED_MASK9 not implemented in this file */
  48         0, /* REQUIRED_MASK10 not implemented in this file */
  49         0, /* REQUIRED_MASK11 not implemented in this file */
  50         0, /* REQUIRED_MASK12 not implemented in this file */
  51         0, /* REQUIRED_MASK13 not implemented in this file */
  52         0, /* REQUIRED_MASK14 not implemented in this file */
  53         0, /* REQUIRED_MASK15 not implemented in this file */
  54         REQUIRED_MASK16,
  55 };
  56
  57 #define A32(a, b, c, d) (((d) << 24)+((c) << 16)+((b) << 8)+(a))
  58
  59 static int is_amd(void)
  60 {
  61         return cpu_vendor[0] == A32('A', 'u', 't', 'h') &&
  62                cpu_vendor[1] == A32('e', 'n', 't', 'i') &&
  63                cpu_vendor[2] == A32('c', 'A', 'M', 'D');
  64 }
  65
  66 static int is_centaur(void)
  67 {
  68         return cpu_vendor[0] == A32('C', 'e', 'n', 't') &&
  69                cpu_vendor[1] == A32('a', 'u', 'r', 'H') &&
  70                cpu_vendor[2] == A32('a', 'u', 'l', 's');
  71 }
  72
  73 static int is_transmeta(void)
  74 {
  75         return cpu_vendor[0] == A32('G', 'e', 'n', 'u') &&
  76                cpu_vendor[1] == A32('i', 'n', 'e', 'T') &&
  77                cpu_vendor[2] == A32('M', 'x', '8', '6');
  78 }
  79
  80 static int is_intel(void)
  81 {
  82         return cpu_vendor[0] == A32('G', 'e', 'n', 'u') &&
  83                cpu_vendor[1] == A32('i', 'n', 'e', 'I') &&
  84                cpu_vendor[2] == A32('n', 't', 'e', 'l');
  85 }
  86
  87 /* Returns a bitmask of which words we have error bits in */
  88 static int check_cpuflags(void)
  89 {
  90         u32 err;
  91         int i;
  92
  93         err = 0;
  94         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++) {
  95                 err_flags[i] = req_flags[i] & ~cpu.flags[i];
  96                 if (err_flags[i])
  97                         err |= 1 << i;
  98         }
  99
 100         return err;
 101 }
 102
 103 /*
 104  * Returns -1 on error.
 105  *
 106  * *cpu_level is set to the current CPU level; *req_level to the required
 107  * level.  x86-64 is considered level 64 for this purpose.
 108  *
 109  * *err_flags_ptr is set to the flags error array if there are flags missing.
 110  */
 111 int check_cpu(int *cpu_level_ptr, int *req_level_ptr, u32 **err_flags_ptr)
 112 {
 113         int err;
 114
 115         memset(&cpu.flags, 0, sizeof(cpu.flags));
 116         cpu.level = 3;
 117
 118         if (has_eflag(X86_EFLAGS_AC))
 119                 cpu.level = 4;
 120
 121         get_cpuflags();
 122         err = check_cpuflags();
 123
 124         if (test_bit(X86_FEATURE_LM, cpu.flags))
 125                 cpu.level = 64;
 126
 127         if (err == 0x01 &&
 128             !(err_flags[0] &
 129               ~((1 << X86_FEATURE_XMM)|(1 << X86_FEATURE_XMM2))) &&
 130             is_amd()) {
 131                 /* If this is an AMD and we're only missing SSE+SSE2, try to
 132                    turn them on */
 133
 134                 struct msr m;
 135
 136                 boot_rdmsr(MSR_K7_HWCR, &m);
 137                 m.l &= ~(1 << 15);
 138                 boot_wrmsr(MSR_K7_HWCR, &m);
 139
 140                 get_cpuflags(); /* Make sure it really did something */
 141                 err = check_cpuflags();
 142         } else if (err == 0x01 &&
 143                    !(err_flags[0] & ~(1 << X86_FEATURE_CX8)) &&
 144                    is_centaur() && cpu.model >= 6) {
 145                 /* If this is a VIA C3, we might have to enable CX8
 146                    explicitly */
 147
 148                 struct msr m;
 149
 150                 boot_rdmsr(MSR_VIA_FCR, &m);
 151                 m.l |= (1 << 1) | (1 << 7);
 152                 boot_wrmsr(MSR_VIA_FCR, &m);
 153
 154                 set_bit(X86_FEATURE_CX8, cpu.flags);
 155                 err = check_cpuflags();
 156         } else if (err == 0x01 && is_transmeta()) {
 157                 /* Transmeta might have masked feature bits in word 0 */
 158
 159                 struct msr m, m_tmp;
 160                 u32 level = 1;
 161
 162                 boot_rdmsr(0x80860004, &m);
 163                 m_tmp = m;
 164                 m_tmp.l = ~0;
 165                 boot_wrmsr(0x80860004, &m_tmp);
 166                 asm("cpuid"
 167                     : "+a" (level), "=d" (cpu.flags[0])
 168                     : : "ecx", "ebx");
 169                 boot_wrmsr(0x80860004, &m);
 170
 171                 err = check_cpuflags();
 172         } else if (err == 0x01 &&
 173                    !(err_flags[0] & ~(1 << X86_FEATURE_PAE)) &&
 174                    is_intel() && cpu.level == 6 &&
 175                    (cpu.model == 9 || cpu.model == 13)) {
 176                 /* PAE is disabled on this Pentium M but can be forced */
 177                 if (cmdline_find_option_bool("forcepae")) {
 178                         puts("WARNING: Forcing PAE in CPU flags\n");
 179                         set_bit(X86_FEATURE_PAE, cpu.flags);
 180                         err = check_cpuflags();
 181                 }
 182                 else {
 183                         puts("WARNING: PAE disabled. Use parameter 'forcepae' to enable at your own risk!\n");
 184                 }
 185         }
 186         if (!err)
 187                 err = check_knl_erratum();
 188
 189         if (err_flags_ptr)
 190                 *err_flags_ptr = err ? err_flags : NULL;
 191         if (cpu_level_ptr)
 192                 *cpu_level_ptr = cpu.level;
 193         if (req_level_ptr)
 194                 *req_level_ptr = req_level;
 195
 196         return (cpu.level < req_level || err) ? -1 : 0;
 197 }
 198
 199 int check_knl_erratum(void)
 200 {
 201         /*
 202          * First check for the affected model/family:
 203          */
 204         if (!is_intel() ||
 205             cpu.family != 6 ||
 206             cpu.model != INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL)
 207                 return 0;
 208
 209         /*
 210          * This erratum affects the Accessed/Dirty bits, and can
 211          * cause stray bits to be set in !Present PTEs.  We have
 212          * enough bits in our 64-bit PTEs (which we have on real
 213          * 64-bit mode or PAE) to avoid using these troublesome
 214          * bits.  But, we do not have enough space in our 32-bit
 215          * PTEs.  So, refuse to run on 32-bit non-PAE kernels.
 216          */
 217         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_64) || IS_ENABLED(CONFIG_X86_PAE))
 218                 return 0;
 219
 220         puts("This 32-bit kernel can not run on this Xeon Phi x200\n"
 221              "processor due to a processor erratum.  Use a 64-bit\n"
 222              "kernel, or enable PAE in this 32-bit kernel.\n\n");
 223
 224         return -1;
 225 }
 226
 227