arch/x86/include/asm/processor.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _ASM_X86_PROCESSOR_H
   3 #define _ASM_X86_PROCESSOR_H
   4
   5 #include <asm/processor-flags.h>
   6
   7 /* Forward declaration, a strange C thing */
   8 struct task_struct;
   9 struct mm_struct;
  10 struct io_bitmap;
  11 struct vm86;
  12
  13 #include <asm/math_emu.h>
  14 #include <asm/segment.h>
  15 #include <asm/types.h>
  16 #include <uapi/asm/sigcontext.h>
  17 #include <asm/current.h>
  18 #include <asm/cpufeatures.h>
  19 #include <asm/page.h>
  20 #include <asm/pgtable_types.h>
  21 #include <asm/percpu.h>
  22 #include <asm/msr.h>
  23 #include <asm/desc_defs.h>
  24 #include <asm/nops.h>
  25 #include <asm/special_insns.h>
  26 #include <asm/fpu/types.h>
  27 #include <asm/unwind_hints.h>
  28 #include <asm/vmxfeatures.h>
  29 #include <asm/vdso/processor.h>
  30
  31 #include <linux/personality.h>
  32 #include <linux/cache.h>
  33 #include <linux/threads.h>
  34 #include <linux/math64.h>
  35 #include <linux/err.h>
  36 #include <linux/irqflags.h>
  37 #include <linux/mem_encrypt.h>
  38
  39 /*
  40  * We handle most unaligned accesses in hardware.  On the other hand
  41  * unaligned DMA can be quite expensive on some Nehalem processors.
  42  *
  43  * Based on this we disable the IP header alignment in network drivers.
  44  */
  45 #define NET_IP_ALIGN    0
  46
  47 #define HBP_NUM 4
  48
  49 /*
  50  * These alignment constraints are for performance in the vSMP case,
  51  * but in the task_struct case we must also meet hardware imposed
  52  * alignment requirements of the FPU state:
  53  */
  54 #ifdef CONFIG_X86_VSMP
  55 # define ARCH_MIN_TASKALIGN             (1 << INTERNODE_CACHE_SHIFT)
  56 # define ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN        (1 << INTERNODE_CACHE_SHIFT)
  57 #else
  58 # define ARCH_MIN_TASKALIGN             __alignof__(union fpregs_state)
  59 # define ARCH_MIN_MMSTRUCT_ALIGN        0
  60 #endif
  61
  62 enum tlb_infos {
  63         ENTRIES,
  64         NR_INFO
  65 };
  66
  67 extern u16 __read_mostly tlb_lli_4k[NR_INFO];
  68 extern u16 __read_mostly tlb_lli_2m[NR_INFO];
  69 extern u16 __read_mostly tlb_lli_4m[NR_INFO];
  70 extern u16 __read_mostly tlb_lld_4k[NR_INFO];
  71 extern u16 __read_mostly tlb_lld_2m[NR_INFO];
  72 extern u16 __read_mostly tlb_lld_4m[NR_INFO];
  73 extern u16 __read_mostly tlb_lld_1g[NR_INFO];
  74
  75 /*
  76  *  CPU type and hardware bug flags. Kept separately for each CPU.
  77  *  Members of this structure are referenced in head_32.S, so think twice
  78  *  before touching them. [mj]
  79  */
  80
  81 struct cpuinfo_x86 {
  82         __u8                    x86;            /* CPU family */
  83         __u8                    x86_vendor;     /* CPU vendor */
  84         __u8                    x86_model;
  85         __u8                    x86_stepping;
  86 #ifdef CONFIG_X86_64
  87         /* Number of 4K pages in DTLB/ITLB combined(in pages): */
  88         int                     x86_tlbsize;
  89 #endif
  90 #ifdef CONFIG_X86_VMX_FEATURE_NAMES
  91         __u32                   vmx_capability[NVMXINTS];
  92 #endif
  93         __u8                    x86_virt_bits;
  94         __u8                    x86_phys_bits;
  95         /* CPUID returned core id bits: */
  96         __u8                    x86_coreid_bits;
  97         __u8                    cu_id;
  98         /* Max extended CPUID function supported: */
  99         __u32                   extended_cpuid_level;
 100         /* Maximum supported CPUID level, -1=no CPUID: */
 101         int                     cpuid_level;
 102         /*
 103          * Align to size of unsigned long because the x86_capability array
 104          * is passed to bitops which require the alignment. Use unnamed
 105          * union to enforce the array is aligned to size of unsigned long.
 106          */
 107         union {
 108                 __u32           x86_capability[NCAPINTS + NBUGINTS];
 109                 unsigned long   x86_capability_alignment;
 110         };
 111         char                    x86_vendor_id[16];
 112         char                    x86_model_id[64];
 113         /* in KB - valid for CPUS which support this call: */
 114         unsigned int            x86_cache_size;
 115         int                     x86_cache_alignment;    /* In bytes */
 116         /* Cache QoS architectural values, valid only on the BSP: */
 117         int                     x86_cache_max_rmid;     /* max index */
 118         int                     x86_cache_occ_scale;    /* scale to bytes */
 119         int                     x86_cache_mbm_width_offset;
 120         int                     x86_power;
 121         unsigned long           loops_per_jiffy;
 122         /* cpuid returned max cores value: */
 123         u16                     x86_max_cores;
 124         u16                     apicid;
 125         u16                     initial_apicid;
 126         u16                     x86_clflush_size;
 127         /* number of cores as seen by the OS: */
 128         u16                     booted_cores;
 129         /* Physical processor id: */
 130         u16                     phys_proc_id;
 131         /* Logical processor id: */
 132         u16                     logical_proc_id;
 133         /* Core id: */
 134         u16                     cpu_core_id;
 135         u16                     cpu_die_id;
 136         u16                     logical_die_id;
 137         /* Index into per_cpu list: */
 138         u16                     cpu_index;
 139         /*  Is SMT active on this core? */
 140         bool                    smt_active;
 141         u32                     microcode;
 142         /* Address space bits used by the cache internally */
 143         u8                      x86_cache_bits;
 144         unsigned                initialized : 1;
 145 } __randomize_layout;
 146
 147 struct cpuid_regs {
 148         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 149 };
 150
 151 enum cpuid_regs_idx {
 152         CPUID_EAX = 0,
 153         CPUID_EBX,
 154         CPUID_ECX,
 155         CPUID_EDX,
 156 };
 157
 158 #define X86_VENDOR_INTEL        0
 159 #define X86_VENDOR_CYRIX        1
 160 #define X86_VENDOR_AMD          2
 161 #define X86_VENDOR_UMC          3
 162 #define X86_VENDOR_CENTAUR      5
 163 #define X86_VENDOR_TRANSMETA    7
 164 #define X86_VENDOR_NSC          8
 165 #define X86_VENDOR_HYGON        9
 166 #define X86_VENDOR_ZHAOXIN      10
 167 #define X86_VENDOR_NUM          11
 168
 169 #define X86_VENDOR_UNKNOWN      0xff
 170
 171 /*
 172  * capabilities of CPUs
 173  */
 174 extern struct cpuinfo_x86       boot_cpu_data;
 175 extern struct cpuinfo_x86       new_cpu_data;
 176
 177 extern __u32                    cpu_caps_cleared[NCAPINTS + NBUGINTS];
 178 extern __u32                    cpu_caps_set[NCAPINTS + NBUGINTS];
 179
 180 #ifdef CONFIG_SMP
 181 DECLARE_PER_CPU_READ_MOSTLY(struct cpuinfo_x86, cpu_info);
 182 #define cpu_data(cpu)           per_cpu(cpu_info, cpu)
 183 #else
 184 #define cpu_info                boot_cpu_data
 185 #define cpu_data(cpu)           boot_cpu_data
 186 #endif
 187
 188 extern const struct seq_operations cpuinfo_op;
 189
 190 #define cache_line_size()       (boot_cpu_data.x86_cache_alignment)
 191
 192 extern void cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c);
 193
 194 static inline unsigned long long l1tf_pfn_limit(void)
 195 {
 196         return BIT_ULL(boot_cpu_data.x86_cache_bits - 1 - PAGE_SHIFT);
 197 }
 198
 199 extern void early_cpu_init(void);
 200 extern void identify_boot_cpu(void);
 201 extern void identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *);
 202 extern void print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *);
 203 void print_cpu_msr(struct cpuinfo_x86 *);
 204
 205 #ifdef CONFIG_X86_32
 206 extern int have_cpuid_p(void);
 207 #else
 208 static inline int have_cpuid_p(void)
 209 {
 210         return 1;
 211 }
 212 #endif
 213 static inline void native_cpuid(unsigned int *eax, unsigned int *ebx,
 214                                 unsigned int *ecx, unsigned int *edx)
 215 {
 216         /* ecx is often an input as well as an output. */
 217         asm volatile("cpuid"
 218             : "=a" (*eax),
 219               "=b" (*ebx),
 220               "=c" (*ecx),
 221               "=d" (*edx)
 222             : "0" (*eax), "2" (*ecx)
 223             : "memory");
 224 }
 225
 226 #define native_cpuid_reg(reg)                                   \
 227 static inline unsigned int native_cpuid_##reg(unsigned int op)  \
 228 {                                                               \
 229         unsigned int eax = op, ebx, ecx = 0, edx;               \
 230                                                                 \
 231         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);                   \
 232                                                                 \
 233         return reg;                                             \
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Native CPUID functions returning a single datum.
 238  */
 239 native_cpuid_reg(eax)
 240 native_cpuid_reg(ebx)
 241 native_cpuid_reg(ecx)
 242 native_cpuid_reg(edx)
 243
 244 /*
 245  * Friendlier CR3 helpers.
 246  */
 247 static inline unsigned long read_cr3_pa(void)
 248 {
 249         return __read_cr3() & CR3_ADDR_MASK;
 250 }
 251
 252 static inline unsigned long native_read_cr3_pa(void)
 253 {
 254         return __native_read_cr3() & CR3_ADDR_MASK;
 255 }
 256
 257 static inline void load_cr3(pgd_t *pgdir)
 258 {
 259         write_cr3(__sme_pa(pgdir));
 260 }
 261
 262 /*
 263  * Note that while the legacy 'TSS' name comes from 'Task State Segment',
 264  * on modern x86 CPUs the TSS also holds information important to 64-bit mode,
 265  * unrelated to the task-switch mechanism:
 266  */
 267 #ifdef CONFIG_X86_32
 268 /* This is the TSS defined by the hardware. */
 269 struct x86_hw_tss {
 270         unsigned short          back_link, __blh;
 271         unsigned long           sp0;
 272         unsigned short          ss0, __ss0h;
 273         unsigned long           sp1;
 274
 275         /*
 276          * We don't use ring 1, so ss1 is a convenient scratch space in
 277          * the same cacheline as sp0.  We use ss1 to cache the value in
 278          * MSR_IA32_SYSENTER_CS.  When we context switch
 279          * MSR_IA32_SYSENTER_CS, we first check if the new value being
 280          * written matches ss1, and, if it's not, then we wrmsr the new
 281          * value and update ss1.
 282          *
 283          * The only reason we context switch MSR_IA32_SYSENTER_CS is
 284          * that we set it to zero in vm86 tasks to avoid corrupting the
 285          * stack if we were to go through the sysenter path from vm86
 286          * mode.
 287          */
 288         unsigned short          ss1;    /* MSR_IA32_SYSENTER_CS */
 289
 290         unsigned short          __ss1h;
 291         unsigned long           sp2;
 292         unsigned short          ss2, __ss2h;
 293         unsigned long           __cr3;
 294         unsigned long           ip;
 295         unsigned long           flags;
 296         unsigned long           ax;
 297         unsigned long           cx;
 298         unsigned long           dx;
 299         unsigned long           bx;
 300         unsigned long           sp;
 301         unsigned long           bp;
 302         unsigned long           si;
 303         unsigned long           di;
 304         unsigned short          es, __esh;
 305         unsigned short          cs, __csh;
 306         unsigned short          ss, __ssh;
 307         unsigned short          ds, __dsh;
 308         unsigned short          fs, __fsh;
 309         unsigned short          gs, __gsh;
 310         unsigned short          ldt, __ldth;
 311         unsigned short          trace;
 312         unsigned short          io_bitmap_base;
 313
 314 } __attribute__((packed));
 315 #else
 316 struct x86_hw_tss {
 317         u32                     reserved1;
 318         u64                     sp0;
 319         u64                     sp1;
 320
 321         /*
 322          * Since Linux does not use ring 2, the 'sp2' slot is unused by
 323          * hardware.  entry_SYSCALL_64 uses it as scratch space to stash
 324          * the user RSP value.
 325          */
 326         u64                     sp2;
 327
 328         u64                     reserved2;
 329         u64                     ist[7];
 330         u32                     reserved3;
 331         u32                     reserved4;
 332         u16                     reserved5;
 333         u16                     io_bitmap_base;
 334
 335 } __attribute__((packed));
 336 #endif
 337
 338 /*
 339  * IO-bitmap sizes:
 340  */
 341 #define IO_BITMAP_BITS                  65536
 342 #define IO_BITMAP_BYTES                 (IO_BITMAP_BITS / BITS_PER_BYTE)
 343 #define IO_BITMAP_LONGS                 (IO_BITMAP_BYTES / sizeof(long))
 344
 345 #define IO_BITMAP_OFFSET_VALID_MAP                              \
 346         (offsetof(struct tss_struct, io_bitmap.bitmap) -        \
 347          offsetof(struct tss_struct, x86_tss))
 348
 349 #define IO_BITMAP_OFFSET_VALID_ALL                              \
 350         (offsetof(struct tss_struct, io_bitmap.mapall) -        \
 351          offsetof(struct tss_struct, x86_tss))
 352
 353 #ifdef CONFIG_X86_IOPL_IOPERM
 354 /*
 355  * sizeof(unsigned long) coming from an extra "long" at the end of the
 356  * iobitmap. The limit is inclusive, i.e. the last valid byte.
 357  */
 358 # define __KERNEL_TSS_LIMIT     \
 359         (IO_BITMAP_OFFSET_VALID_ALL + IO_BITMAP_BYTES + \
 360          sizeof(unsigned long) - 1)
 361 #else
 362 # define __KERNEL_TSS_LIMIT     \
 363         (offsetof(struct tss_struct, x86_tss) + sizeof(struct x86_hw_tss) - 1)
 364 #endif
 365
 366 /* Base offset outside of TSS_LIMIT so unpriviledged IO causes #GP */
 367 #define IO_BITMAP_OFFSET_INVALID        (__KERNEL_TSS_LIMIT + 1)
 368
 369 struct entry_stack {
 370         char    stack[PAGE_SIZE];
 371 };
 372
 373 struct entry_stack_page {
 374         struct entry_stack stack;
 375 } __aligned(PAGE_SIZE);
 376
 377 /*
 378  * All IO bitmap related data stored in the TSS:
 379  */
 380 struct x86_io_bitmap {
 381         /* The sequence number of the last active bitmap. */
 382         u64                     prev_sequence;
 383
 384         /*
 385          * Store the dirty size of the last io bitmap offender. The next
 386          * one will have to do the cleanup as the switch out to a non io
 387          * bitmap user will just set x86_tss.io_bitmap_base to a value
 388          * outside of the TSS limit. So for sane tasks there is no need to
 389          * actually touch the io_bitmap at all.
 390          */
 391         unsigned int            prev_max;
 392
 393         /*
 394          * The extra 1 is there because the CPU will access an
 395          * additional byte beyond the end of the IO permission
 396          * bitmap. The extra byte must be all 1 bits, and must
 397          * be within the limit.
 398          */
 399         unsigned long           bitmap[IO_BITMAP_LONGS + 1];
 400
 401         /*
 402          * Special I/O bitmap to emulate IOPL(3). All bytes zero,
 403          * except the additional byte at the end.
 404          */
 405         unsigned long           mapall[IO_BITMAP_LONGS + 1];
 406 };
 407
 408 struct tss_struct {
 409         /*
 410          * The fixed hardware portion.  This must not cross a page boundary
 411          * at risk of violating the SDM's advice and potentially triggering
 412          * errata.
 413          */
 414         struct x86_hw_tss       x86_tss;
 415
 416         struct x86_io_bitmap    io_bitmap;
 417 } __aligned(PAGE_SIZE);
 418
 419 DECLARE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct tss_struct, cpu_tss_rw);
 420
 421 /* Per CPU interrupt stacks */
 422 struct irq_stack {
 423         char            stack[IRQ_STACK_SIZE];
 424 } __aligned(IRQ_STACK_SIZE);
 425
 426 DECLARE_PER_CPU(unsigned long, cpu_current_top_of_stack);
 427
 428 #ifdef CONFIG_X86_64
 429 struct fixed_percpu_data {
 430         /*
 431          * GCC hardcodes the stack canary as %gs:40.  Since the
 432          * irq_stack is the object at %gs:0, we reserve the bottom
 433          * 48 bytes of the irq stack for the canary.
 434          *
 435          * Once we are willing to require -mstack-protector-guard-symbol=
 436          * support for x86_64 stackprotector, we can get rid of this.
 437          */
 438         char            gs_base[40];
 439         unsigned long   stack_canary;
 440 };
 441
 442 DECLARE_PER_CPU_FIRST(struct fixed_percpu_data, fixed_percpu_data) __visible;
 443 DECLARE_INIT_PER_CPU(fixed_percpu_data);
 444
 445 static inline unsigned long cpu_kernelmode_gs_base(int cpu)
 446 {
 447         return (unsigned long)per_cpu(fixed_percpu_data.gs_base, cpu);
 448 }
 449
 450 DECLARE_PER_CPU(void *, hardirq_stack_ptr);
 451 DECLARE_PER_CPU(bool, hardirq_stack_inuse);
 452 extern asmlinkage void ignore_sysret(void);
 453
 454 /* Save actual FS/GS selectors and bases to current->thread */
 455 void current_save_fsgs(void);
 456 #else   /* X86_64 */
 457 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
 458 DECLARE_PER_CPU(unsigned long, __stack_chk_guard);
 459 #endif
 460 DECLARE_PER_CPU(struct irq_stack *, hardirq_stack_ptr);
 461 DECLARE_PER_CPU(struct irq_stack *, softirq_stack_ptr);
 462 #endif  /* !X86_64 */
 463
 464 extern unsigned int fpu_kernel_xstate_size;
 465 extern unsigned int fpu_user_xstate_size;
 466
 467 struct perf_event;
 468
 469 struct thread_struct {
 470         /* Cached TLS descriptors: */
 471         struct desc_struct      tls_array[GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES];
 472 #ifdef CONFIG_X86_32
 473         unsigned long           sp0;
 474 #endif
 475         unsigned long           sp;
 476 #ifdef CONFIG_X86_32
 477         unsigned long           sysenter_cs;
 478 #else
 479         unsigned short          es;
 480         unsigned short          ds;
 481         unsigned short          fsindex;
 482         unsigned short          gsindex;
 483 #endif
 484
 485 #ifdef CONFIG_X86_64
 486         unsigned long           fsbase;
 487         unsigned long           gsbase;
 488 #else
 489         /*
 490          * XXX: this could presumably be unsigned short.  Alternatively,
 491          * 32-bit kernels could be taught to use fsindex instead.
 492          */
 493         unsigned long fs;
 494         unsigned long gs;
 495 #endif
 496
 497         /* Save middle states of ptrace breakpoints */
 498         struct perf_event       *ptrace_bps[HBP_NUM];
 499         /* Debug status used for traps, single steps, etc... */
 500         unsigned long           virtual_dr6;
 501         /* Keep track of the exact dr7 value set by the user */
 502         unsigned long           ptrace_dr7;
 503         /* Fault info: */
 504         unsigned long           cr2;
 505         unsigned long           trap_nr;
 506         unsigned long           error_code;
 507 #ifdef CONFIG_VM86
 508         /* Virtual 86 mode info */
 509         struct vm86             *vm86;
 510 #endif
 511         /* IO permissions: */
 512         struct io_bitmap        *io_bitmap;
 513
 514         /*
 515          * IOPL. Privilege level dependent I/O permission which is
 516          * emulated via the I/O bitmap to prevent user space from disabling
 517          * interrupts.
 518          */
 519         unsigned long           iopl_emul;
 520
 521         unsigned int            iopl_warn:1;
 522         unsigned int            sig_on_uaccess_err:1;
 523
 524         /*
 525          * Protection Keys Register for Userspace.  Loaded immediately on
 526          * context switch. Store it in thread_struct to avoid a lookup in
 527          * the tasks's FPU xstate buffer. This value is only valid when a
 528          * task is scheduled out. For 'current' the authoritative source of
 529          * PKRU is the hardware itself.
 530          */
 531         u32                     pkru;
 532
 533         /* Floating point and extended processor state */
 534         struct fpu              fpu;
 535         /*
 536          * WARNING: 'fpu' is dynamically-sized.  It *MUST* be at
 537          * the end.
 538          */
 539 };
 540
 541 /* Whitelist the FPU state from the task_struct for hardened usercopy. */
 542 static inline void arch_thread_struct_whitelist(unsigned long *offset,
 543                                                 unsigned long *size)
 544 {
 545         *offset = offsetof(struct thread_struct, fpu.state);
 546         *size = fpu_kernel_xstate_size;
 547 }
 548
 549 static inline void
 550 native_load_sp0(unsigned long sp0)
 551 {
 552         this_cpu_write(cpu_tss_rw.x86_tss.sp0, sp0);
 553 }
 554
 555 static __always_inline void native_swapgs(void)
 556 {
 557 #ifdef CONFIG_X86_64
 558         asm volatile("swapgs" ::: "memory");
 559 #endif
 560 }
 561
 562 static inline unsigned long current_top_of_stack(void)
 563 {
 564         /*
 565          *  We can't read directly from tss.sp0: sp0 on x86_32 is special in
 566          *  and around vm86 mode and sp0 on x86_64 is special because of the
 567          *  entry trampoline.
 568          */
 569         return this_cpu_read_stable(cpu_current_top_of_stack);
 570 }
 571
 572 static inline bool on_thread_stack(void)
 573 {
 574         return (unsigned long)(current_top_of_stack() -
 575                                current_stack_pointer) < THREAD_SIZE;
 576 }
 577
 578 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_XXL
 579 #include <asm/paravirt.h>
 580 #else
 581 #define __cpuid                 native_cpuid
 582
 583 static inline void load_sp0(unsigned long sp0)
 584 {
 585         native_load_sp0(sp0);
 586 }
 587
 588 #endif /* CONFIG_PARAVIRT_XXL */
 589
 590 /* Free all resources held by a thread. */
 591 extern void release_thread(struct task_struct *);
 592
 593 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p);
 594
 595 /*
 596  * Generic CPUID function
 597  * clear %ecx since some cpus (Cyrix MII) do not set or clear %ecx
 598  * resulting in stale register contents being returned.
 599  */
 600 static inline void cpuid(unsigned int op,
 601                          unsigned int *eax, unsigned int *ebx,
 602                          unsigned int *ecx, unsigned int *edx)
 603 {
 604         *eax = op;
 605         *ecx = 0;
 606         __cpuid(eax, ebx, ecx, edx);
 607 }
 608
 609 /* Some CPUID calls want 'count' to be placed in ecx */
 610 static inline void cpuid_count(unsigned int op, int count,
 611                                unsigned int *eax, unsigned int *ebx,
 612                                unsigned int *ecx, unsigned int *edx)
 613 {
 614         *eax = op;
 615         *ecx = count;
 616         __cpuid(eax, ebx, ecx, edx);
 617 }
 618
 619 /*
 620  * CPUID functions returning a single datum
 621  */
 622 static inline unsigned int cpuid_eax(unsigned int op)
 623 {
 624         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 625
 626         cpuid(op, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 627
 628         return eax;
 629 }
 630
 631 static inline unsigned int cpuid_ebx(unsigned int op)
 632 {
 633         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 634
 635         cpuid(op, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 636
 637         return ebx;
 638 }
 639
 640 static inline unsigned int cpuid_ecx(unsigned int op)
 641 {
 642         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 643
 644         cpuid(op, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 645
 646         return ecx;
 647 }
 648
 649 static inline unsigned int cpuid_edx(unsigned int op)
 650 {
 651         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 652
 653         cpuid(op, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 654
 655         return edx;
 656 }
 657
 658 extern void select_idle_routine(const struct cpuinfo_x86 *c);
 659 extern void amd_e400_c1e_apic_setup(void);
 660
 661 extern unsigned long            boot_option_idle_override;
 662
 663 enum idle_boot_override {IDLE_NO_OVERRIDE=0, IDLE_HALT, IDLE_NOMWAIT,
 664                          IDLE_POLL};
 665
 666 extern void enable_sep_cpu(void);
 667 extern int sysenter_setup(void);
 668
 669
 670 /* Defined in head.S */
 671 extern struct desc_ptr          early_gdt_descr;
 672
 673 extern void switch_to_new_gdt(int);
 674 extern void load_direct_gdt(int);
 675 extern void load_fixmap_gdt(int);
 676 extern void load_percpu_segment(int);
 677 extern void cpu_init(void);
 678 extern void cpu_init_secondary(void);
 679 extern void cpu_init_exception_handling(void);
 680 extern void cr4_init(void);
 681
 682 static inline unsigned long get_debugctlmsr(void)
 683 {
 684         unsigned long debugctlmsr = 0;
 685
 686 #ifndef CONFIG_X86_DEBUGCTLMSR
 687         if (boot_cpu_data.x86 < 6)
 688                 return 0;
 689 #endif
 690         rdmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, debugctlmsr);
 691
 692         return debugctlmsr;
 693 }
 694
 695 static inline void update_debugctlmsr(unsigned long debugctlmsr)
 696 {
 697 #ifndef CONFIG_X86_DEBUGCTLMSR
 698         if (boot_cpu_data.x86 < 6)
 699                 return;
 700 #endif
 701         wrmsrl(MSR_IA32_DEBUGCTLMSR, debugctlmsr);
 702 }
 703
 704 extern void set_task_blockstep(struct task_struct *task, bool on);
 705
 706 /* Boot loader type from the setup header: */
 707 extern int                      bootloader_type;
 708 extern int                      bootloader_version;
 709
 710 extern char                     ignore_fpu_irq;
 711
 712 #define HAVE_ARCH_PICK_MMAP_LAYOUT 1
 713 #define ARCH_HAS_PREFETCHW
 714 #define ARCH_HAS_SPINLOCK_PREFETCH
 715
 716 #ifdef CONFIG_X86_32
 717 # define BASE_PREFETCH          ""
 718 # define ARCH_HAS_PREFETCH
 719 #else
 720 # define BASE_PREFETCH          "prefetcht0 %P1"
 721 #endif
 722
 723 /*
 724  * Prefetch instructions for Pentium III (+) and AMD Athlon (+)
 725  *
 726  * It's not worth to care about 3dnow prefetches for the K6
 727  * because they are microcoded there and very slow.
 728  */
 729 static inline void prefetch(const void *x)
 730 {
 731         alternative_input(BASE_PREFETCH, "prefetchnta %P1",
 732                           X86_FEATURE_XMM,
 733                           "m" (*(const char *)x));
 734 }
 735
 736 /*
 737  * 3dnow prefetch to get an exclusive cache line.
 738  * Useful for spinlocks to avoid one state transition in the
 739  * cache coherency protocol:
 740  */
 741 static __always_inline void prefetchw(const void *x)
 742 {
 743         alternative_input(BASE_PREFETCH, "prefetchw %P1",
 744                           X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH,
 745                           "m" (*(const char *)x));
 746 }
 747
 748 static inline void spin_lock_prefetch(const void *x)
 749 {
 750         prefetchw(x);
 751 }
 752
 753 #define TOP_OF_INIT_STACK ((unsigned long)&init_stack + sizeof(init_stack) - \
 754                            TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING)
 755
 756 #define task_top_of_stack(task) ((unsigned long)(task_pt_regs(task) + 1))
 757
 758 #define task_pt_regs(task) \
 759 ({                                                                      \
 760         unsigned long __ptr = (unsigned long)task_stack_page(task);     \
 761         __ptr += THREAD_SIZE - TOP_OF_KERNEL_STACK_PADDING;             \
 762         ((struct pt_regs *)__ptr) - 1;                                  \
 763 })
 764
 765 #ifdef CONFIG_X86_32
 766 #define INIT_THREAD  {                                                    \
 767         .sp0                    = TOP_OF_INIT_STACK,                      \
 768         .sysenter_cs            = __KERNEL_CS,                            \
 769 }
 770
 771 #define KSTK_ESP(task)          (task_pt_regs(task)->sp)
 772
 773 #else
 774 #define INIT_THREAD { }
 775
 776 extern unsigned long KSTK_ESP(struct task_struct *task);
 777
 778 #endif /* CONFIG_X86_64 */
 779
 780 extern void start_thread(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip,
 781                                                unsigned long new_sp);
 782
 783 /*
 784  * This decides where the kernel will search for a free chunk of vm
 785  * space during mmap's.
 786  */
 787 #define __TASK_UNMAPPED_BASE(task_size) (PAGE_ALIGN(task_size / 3))
 788 #define TASK_UNMAPPED_BASE              __TASK_UNMAPPED_BASE(TASK_SIZE_LOW)
 789
 790 #define KSTK_EIP(task)          (task_pt_regs(task)->ip)
 791
 792 /* Get/set a process' ability to use the timestamp counter instruction */
 793 #define GET_TSC_CTL(adr)        get_tsc_mode((adr))
 794 #define SET_TSC_CTL(val)        set_tsc_mode((val))
 795
 796 extern int get_tsc_mode(unsigned long adr);
 797 extern int set_tsc_mode(unsigned int val);
 798
 799 DECLARE_PER_CPU(u64, msr_misc_features_shadow);
 800
 801 extern u16 get_llc_id(unsigned int cpu);
 802
 803 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_AMD
 804 extern u32 amd_get_nodes_per_socket(void);
 805 extern u32 amd_get_highest_perf(void);
 806 extern bool cpu_has_ibpb_brtype_microcode(void);
 807 extern void amd_clear_divider(void);
 808 #else
 809 static inline u32 amd_get_nodes_per_socket(void)        { return 0; }
 810 static inline u32 amd_get_highest_perf(void)            { return 0; }
 811 static inline bool cpu_has_ibpb_brtype_microcode(void)  { return false; }
 812 static inline void amd_clear_divider(void)              { }
 813 #endif
 814
 815 static inline uint32_t hypervisor_cpuid_base(const char *sig, uint32_t leaves)
 816 {
 817         uint32_t base, eax, signature[3];
 818
 819         for (base = 0x40000000; base < 0x40010000; base += 0x100) {
 820                 cpuid(base, &eax, &signature[0], &signature[1], &signature[2]);
 821
 822                 if (!memcmp(sig, signature, 12) &&
 823                     (leaves == 0 || ((eax - base) >= leaves)))
 824                         return base;
 825         }
 826
 827         return 0;
 828 }
 829
 830 extern unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp);
 831 void free_init_pages(const char *what, unsigned long begin, unsigned long end);
 832 extern void free_kernel_image_pages(const char *what, void *begin, void *end);
 833
 834 void default_idle(void);
 835 #ifdef  CONFIG_XEN
 836 bool xen_set_default_idle(void);
 837 #else
 838 #define xen_set_default_idle 0
 839 #endif
 840
 841 void __noreturn stop_this_cpu(void *dummy);
 842 void microcode_check(struct cpuinfo_x86 *prev_info);
 843 void store_cpu_caps(struct cpuinfo_x86 *info);
 844
 845 enum l1tf_mitigations {
 846         L1TF_MITIGATION_OFF,
 847         L1TF_MITIGATION_FLUSH_NOWARN,
 848         L1TF_MITIGATION_FLUSH,
 849         L1TF_MITIGATION_FLUSH_NOSMT,
 850         L1TF_MITIGATION_FULL,
 851         L1TF_MITIGATION_FULL_FORCE
 852 };
 853
 854 extern enum l1tf_mitigations l1tf_mitigation;
 855
 856 enum mds_mitigations {
 857         MDS_MITIGATION_OFF,
 858         MDS_MITIGATION_FULL,
 859         MDS_MITIGATION_VMWERV,
 860 };
 861
 862 extern bool gds_ucode_mitigated(void);
 863
 864 #endif /* _ASM_X86_PROCESSOR_H */