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                 /*
  90                  * Socket ID is ApicId[6] for the processors with model <= 0x3
  91                  * when running on host.
  92                  */
  93                 if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_HYPERVISOR) && c->x86_model <= 0x3)
  94                         c->phys_proc_id = c->apicid >> APICID_SOCKET_ID_BIT;
  95
  96                 cacheinfo_hygon_init_llc_id(c, cpu);
  97         } else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
  98                 u64 value;
  99
 100                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 101                 c->cpu_die_id = value & 7;
 102
 103                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->cpu_die_id;
 104         } else
 105                 return;
 106
 107         if (nodes_per_socket > 1)
 108                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_AMD_DCM);
 109 }
 110
 111 /*
 112  * On Hygon setup the lower bits of the APIC id distinguish the cores.
 113  * Assumes number of cores is a power of two.
 114  */
 115 static void hygon_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 116 {
 117         unsigned int bits;
 118         int cpu = smp_processor_id();
 119
 120         bits = c->x86_coreid_bits;
 121         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 122         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 123         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 124         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 125         /* use socket ID also for last level cache */
 126         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->cpu_die_id = c->phys_proc_id;
 127 }
 128
 129 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
 130 {
 131 #ifdef CONFIG_NUMA
 132         int cpu = smp_processor_id();
 133         int node;
 134         unsigned int apicid = c->apicid;
 135
 136         node = numa_cpu_node(cpu);
 137         if (node == NUMA_NO_NODE)
 138                 node = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 139
 140         /*
 141          * On multi-fabric platform (e.g. Numascale NumaChip) a
 142          * platform-specific handler needs to be called to fixup some
 143          * IDs of the CPU.
 144          */
 145         if (x86_cpuinit.fixup_cpu_id)
 146                 x86_cpuinit.fixup_cpu_id(c, node);
 147
 148         if (!node_online(node)) {
 149                 /*
 150                  * Two possibilities here:
 151                  *
 152                  * - The CPU is missing memory and no node was created.  In
 153                  *   that case try picking one from a nearby CPU.
 154                  *
 155                  * - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs.
 156                  *   Assume they are all increased by a constant offset, but
 157                  *   in the same order as the HT nodeids.  If that doesn't
 158                  *   result in a usable node fall back to the path for the
 159                  *   previous case.
 160                  *
 161                  * This workaround operates directly on the mapping between
 162                  * APIC ID and NUMA node, assuming certain relationship
 163                  * between APIC ID, HT node ID and NUMA topology.  As going
 164                  * through CPU mapping may alter the outcome, directly
 165                  * access __apicid_to_node[].
 166                  */
 167                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 168
 169                 if (__apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 170                         node = __apicid_to_node[ht_nodeid];
 171                 /* Pick a nearby node */
 172                 if (!node_online(node))
 173                         node = nearby_node(apicid);
 174         }
 175         numa_set_node(cpu, node);
 176 #endif
 177 }
 178
 179 static void early_init_hygon_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 180 {
 181 #ifdef CONFIG_SMP
 182         unsigned int bits, ecx;
 183
 184         /* Multi core CPU? */
 185         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 186                 return;
 187
 188         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 189
 190         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 191
 192         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 193         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 194
 195         /* Otherwise recompute */
 196         if (bits == 0) {
 197                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 198                         bits++;
 199         }
 200
 201         c->x86_coreid_bits = bits;
 202 #endif
 203 }
 204
 205 static void bsp_init_hygon(struct cpuinfo_x86 *c)
 206 {
 207         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC)) {
 208                 u64 val;
 209
 210                 rdmsrl(MSR_K7_HWCR, val);
 211                 if (!(val & BIT(24)))
 212                         pr_warn(FW_BUG "TSC doesn't count with P0 frequency!\n");
 213         }
 214
 215         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAITX))
 216                 use_mwaitx_delay();
 217
 218         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 219                 u32 ecx;
 220
 221                 ecx = cpuid_ecx(0x8000001e);
 222                 __max_die_per_package = nodes_per_socket = ((ecx >> 8) & 7) + 1;
 223         } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 224                 u64 value;
 225
 226                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 227                 __max_die_per_package = nodes_per_socket = ((value >> 3) & 7) + 1;
 228         }
 229
 230         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_SSBD) &&
 231             !boot_cpu_has(X86_FEATURE_VIRT_SSBD)) {
 232                 /*
 233                  * Try to cache the base value so further operations can
 234                  * avoid RMW. If that faults, do not enable SSBD.
 235                  */
 236                 if (!rdmsrl_safe(MSR_AMD64_LS_CFG, &x86_amd_ls_cfg_base)) {
 237                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_LS_CFG_SSBD);
 238                         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_SSBD);
 239                         x86_amd_ls_cfg_ssbd_mask = 1ULL << 10;
 240                 }
 241         }
 242 }
 243
 244 static void early_init_hygon(struct cpuinfo_x86 *c)
 245 {
 246         u32 dummy;
 247
 248         early_init_hygon_mc(c);
 249
 250         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 251
 252         rdmsr_safe(MSR_AMD64_PATCH_LEVEL, &c->microcode, &dummy);
 253
 254         /*
 255          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
 256          * with P/T states and does not stop in deep C-states
 257          */
 258         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
 259                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 260                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
 261         }
 262
 263         /* Bit 12 of 8000_0007 edx is accumulated power mechanism. */
 264         if (c->x86_power & BIT(12))
 265                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ACC_POWER);
 266
 267         /* Bit 14 indicates the Runtime Average Power Limit interface. */
 268         if (c->x86_power & BIT(14))
 269                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_RAPL);
 270
 271 #ifdef CONFIG_X86_64
 272         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
 273 #endif
 274
 275 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
 276         /*
 277          * ApicID can always be treated as an 8-bit value for Hygon APIC So, we
 278          * can safely set X86_FEATURE_EXTD_APICID unconditionally.
 279          */
 280         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_APIC))
 281                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 282 #endif
 283
 284         /*
 285          * This is only needed to tell the kernel whether to use VMCALL
 286          * and VMMCALL.  VMMCALL is never executed except under virt, so
 287          * we can set it unconditionally.
 288          */
 289         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VMMCALL);
 290
 291         hygon_get_topology_early(c);
 292 }
 293
 294 static void init_hygon(struct cpuinfo_x86 *c)
 295 {
 296         early_init_hygon(c);
 297
 298         /*
 299          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 300          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
 301          */
 302         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 303
 304         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 305
 306         /* get apicid instead of initial apic id from cpuid */
 307         c->apicid = hard_smp_processor_id();
 308
 309         /*
 310          * XXX someone from Hygon needs to confirm this DTRT
 311          *
 312         init_spectral_chicken(c);
 313          */
 314
 315         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ZEN);
 316         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CPB);
 317
 318         cpu_detect_cache_sizes(c);
 319
 320         hygon_detect_cmp(c);
 321         hygon_get_topology(c);
 322         srat_detect_node(c);
 323
 324         init_hygon_cacheinfo(c);
 325
 326         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM2)) {
 327                 /*
 328                  * Use LFENCE for execution serialization.  On families which
 329                  * don't have that MSR, LFENCE is already serializing.
 330                  * msr_set_bit() uses the safe accessors, too, even if the MSR
 331                  * is not present.
 332                  */
 333                 msr_set_bit(MSR_AMD64_DE_CFG,
 334                             MSR_AMD64_DE_CFG_LFENCE_SERIALIZE_BIT);
 335
 336                 /* A serializing LFENCE stops RDTSC speculation */
 337                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LFENCE_RDTSC);
 338         }
 339
 340         /*
 341          * Hygon processors have APIC timer running in deep C states.
 342          */
 343         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARAT);
 344
 345         /* Hygon CPUs don't reset SS attributes on SYSRET, Xen does. */
 346         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XENPV))
 347                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
 348
 349         check_null_seg_clears_base(c);
 350 }
 351
 352 static void cpu_detect_tlb_hygon(struct cpuinfo_x86 *c)
 353 {
 354         u32 ebx, eax, ecx, edx;
 355         u16 mask = 0xfff;
 356
 357         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000006)
 358                 return;
 359
 360         cpuid(0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 361
 362         tlb_lld_4k[ENTRIES] = (ebx >> 16) & mask;
 363         tlb_lli_4k[ENTRIES] = ebx & mask;
 364
 365         /* Handle DTLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 366         if (!((eax >> 16) & mask))
 367                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (cpuid_eax(0x80000005) >> 16) & 0xff;
 368         else
 369                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (eax >> 16) & mask;
 370
 371         /* a 4M entry uses two 2M entries */
 372         tlb_lld_4m[ENTRIES] = tlb_lld_2m[ENTRIES] >> 1;
 373
 374         /* Handle ITLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 375         if (!(eax & mask)) {
 376                 cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 377                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & 0xff;
 378         } else
 379                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & mask;
 380
 381         tlb_lli_4m[ENTRIES] = tlb_lli_2m[ENTRIES] >> 1;
 382 }
 383
 384 static const struct cpu_dev hygon_cpu_dev = {
 385         .c_vendor       = "Hygon",
 386         .c_ident        = { "HygonGenuine" },
 387         .c_early_init   = early_init_hygon,
 388         .c_detect_tlb   = cpu_detect_tlb_hygon,
 389         .c_bsp_init     = bsp_init_hygon,
 390         .c_init         = init_hygon,
 391         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_HYGON,
 392 };
 393
 394 cpu_dev_register(hygon_cpu_dev);