git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - arch/x86/kernel/cpu/mtrr/main.c

   1 /*  Generic MTRR (Memory Type Range Register) driver.
   2
   3     Copyright (C) 1997-2000  Richard Gooch
   4     Copyright (c) 2002       Patrick Mochel
   5
   6     This library is free software; you can redistribute it and/or
   7     modify it under the terms of the GNU Library General Public
   8     License as published by the Free Software Foundation; either
   9     version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10
  11     This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14     Library General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU Library General Public
  17     License along with this library; if not, write to the Free
  18     Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  19
  20     Richard Gooch may be reached by email at  rgooch@atnf.csiro.au
  21     The postal address is:
  22       Richard Gooch, c/o ATNF, P. O. Box 76, Epping, N.S.W., 2121, Australia.
  23
  24     Source: "Pentium Pro Family Developer's Manual, Volume 3:
  25     Operating System Writer's Guide" (Intel document number 242692),
  26     section 11.11.7
  27
  28     This was cleaned and made readable by Patrick Mochel <mochel@osdl.org>
  29     on 6-7 March 2002.
  30     Source: Intel Architecture Software Developers Manual, Volume 3:
  31     System Programming Guide; Section 9.11. (1997 edition - PPro).
  32 */
  33
  34 #include <linux/module.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/pci.h>
  37 #include <linux/smp.h>
  38 #include <linux/cpu.h>
  39 #include <linux/mutex.h>
  40
  41 #include <asm/e820.h>
  42 #include <asm/mtrr.h>
  43 #include <asm/uaccess.h>
  44 #include <asm/processor.h>
  45 #include <asm/msr.h>
  46 #include "mtrr.h"
  47
  48 u32 num_var_ranges = 0;
  49
  50 unsigned int mtrr_usage_table[MAX_VAR_RANGES];
  51 static DEFINE_MUTEX(mtrr_mutex);
  52
  53 u64 size_or_mask, size_and_mask;
  54
  55 static struct mtrr_ops * mtrr_ops[X86_VENDOR_NUM] = {};
  56
  57 struct mtrr_ops * mtrr_if = NULL;
  58
  59 static void set_mtrr(unsigned int reg, unsigned long base,
  60                      unsigned long size, mtrr_type type);
  61
  62 void set_mtrr_ops(struct mtrr_ops * ops)
  63 {
  64         if (ops->vendor && ops->vendor < X86_VENDOR_NUM)
  65                 mtrr_ops[ops->vendor] = ops;
  66 }
  67
  68 /*  Returns non-zero if we have the write-combining memory type  */
  69 static int have_wrcomb(void)
  70 {
  71         struct pci_dev *dev;
  72         u8 rev;
  73
  74         if ((dev = pci_get_class(PCI_CLASS_BRIDGE_HOST << 8, NULL)) != NULL) {
  75                 /* ServerWorks LE chipsets < rev 6 have problems with write-combining
  76                    Don't allow it and leave room for other chipsets to be tagged */
  77                 if (dev->vendor == PCI_VENDOR_ID_SERVERWORKS &&
  78                     dev->device == PCI_DEVICE_ID_SERVERWORKS_LE) {
  79                         pci_read_config_byte(dev, PCI_CLASS_REVISION, &rev);
  80                         if (rev <= 5) {
  81                                 printk(KERN_INFO "mtrr: Serverworks LE rev < 6 detected. Write-combining disabled.\n");
  82                                 pci_dev_put(dev);
  83                                 return 0;
  84                         }
  85                 }
  86                 /* Intel 450NX errata # 23. Non ascending cacheline evictions to
  87                    write combining memory may resulting in data corruption */
  88                 if (dev->vendor == PCI_VENDOR_ID_INTEL &&
  89                     dev->device == PCI_DEVICE_ID_INTEL_82451NX) {
  90                         printk(KERN_INFO "mtrr: Intel 450NX MMC detected. Write-combining disabled.\n");
  91                         pci_dev_put(dev);
  92                         return 0;
  93                 }
  94                 pci_dev_put(dev);
  95         }
  96         return (mtrr_if->have_wrcomb ? mtrr_if->have_wrcomb() : 0);
  97 }
  98
  99 /*  This function returns the number of variable MTRRs  */
 100 static void __init set_num_var_ranges(void)
 101 {
 102         unsigned long config = 0, dummy;
 103
 104         if (use_intel()) {
 105                 rdmsr(MTRRcap_MSR, config, dummy);
 106         } else if (is_cpu(AMD))
 107                 config = 2;
 108         else if (is_cpu(CYRIX) || is_cpu(CENTAUR))
 109                 config = 8;
 110         num_var_ranges = config & 0xff;
 111 }
 112
 113 static void __init init_table(void)
 114 {
 115         int i, max;
 116
 117         max = num_var_ranges;
 118         for (i = 0; i < max; i++)
 119                 mtrr_usage_table[i] = 1;
 120 }
 121
 122 struct set_mtrr_data {
 123         atomic_t        count;
 124         atomic_t        gate;
 125         unsigned long   smp_base;
 126         unsigned long   smp_size;
 127         unsigned int    smp_reg;
 128         mtrr_type       smp_type;
 129 };
 130
 131 static void ipi_handler(void *info)
 132 /*  [SUMMARY] Synchronisation handler. Executed by "other" CPUs.
 133     [RETURNS] Nothing.
 134 */
 135 {
 136 #ifdef CONFIG_SMP
 137         struct set_mtrr_data *data = info;
 138         unsigned long flags;
 139
 140         local_irq_save(flags);
 141
 142         atomic_dec(&data->count);
 143         while(!atomic_read(&data->gate))
 144                 cpu_relax();
 145
 146         /*  The master has cleared me to execute  */
 147         if (data->smp_reg != ~0U)
 148                 mtrr_if->set(data->smp_reg, data->smp_base,
 149                              data->smp_size, data->smp_type);
 150         else
 151                 mtrr_if->set_all();
 152
 153         atomic_dec(&data->count);
 154         while(atomic_read(&data->gate))
 155                 cpu_relax();
 156
 157         atomic_dec(&data->count);
 158         local_irq_restore(flags);
 159 #endif
 160 }
 161
 162 static inline int types_compatible(mtrr_type type1, mtrr_type type2) {
 163         return type1 == MTRR_TYPE_UNCACHABLE ||
 164                type2 == MTRR_TYPE_UNCACHABLE ||
 165                (type1 == MTRR_TYPE_WRTHROUGH && type2 == MTRR_TYPE_WRBACK) ||
 166                (type1 == MTRR_TYPE_WRBACK && type2 == MTRR_TYPE_WRTHROUGH);
 167 }
 168
 169 /**
 170  * set_mtrr - update mtrrs on all processors
 171  * @reg:        mtrr in question
 172  * @base:       mtrr base
 173  * @size:       mtrr size
 174  * @type:       mtrr type
 175  *
 176  * This is kinda tricky, but fortunately, Intel spelled it out for us cleanly:
 177  *
 178  * 1. Send IPI to do the following:
 179  * 2. Disable Interrupts
 180  * 3. Wait for all procs to do so
 181  * 4. Enter no-fill cache mode
 182  * 5. Flush caches
 183  * 6. Clear PGE bit
 184  * 7. Flush all TLBs
 185  * 8. Disable all range registers
 186  * 9. Update the MTRRs
 187  * 10. Enable all range registers
 188  * 11. Flush all TLBs and caches again
 189  * 12. Enter normal cache mode and reenable caching
 190  * 13. Set PGE
 191  * 14. Wait for buddies to catch up
 192  * 15. Enable interrupts.
 193  *
 194  * What does that mean for us? Well, first we set data.count to the number
 195  * of CPUs. As each CPU disables interrupts, it'll decrement it once. We wait
 196  * until it hits 0 and proceed. We set the data.gate flag and reset data.count.
 197  * Meanwhile, they are waiting for that flag to be set. Once it's set, each
 198  * CPU goes through the transition of updating MTRRs. The CPU vendors may each do it
 199  * differently, so we call mtrr_if->set() callback and let them take care of it.
 200  * When they're done, they again decrement data->count and wait for data.gate to
 201  * be reset.
 202  * When we finish, we wait for data.count to hit 0 and toggle the data.gate flag.
 203  * Everyone then enables interrupts and we all continue on.
 204  *
 205  * Note that the mechanism is the same for UP systems, too; all the SMP stuff
 206  * becomes nops.
 207  */
 208 static void set_mtrr(unsigned int reg, unsigned long base,
 209                      unsigned long size, mtrr_type type)
 210 {
 211         struct set_mtrr_data data;
 212         unsigned long flags;
 213
 214         data.smp_reg = reg;
 215         data.smp_base = base;
 216         data.smp_size = size;
 217         data.smp_type = type;
 218         atomic_set(&data.count, num_booting_cpus() - 1);
 219         /* make sure data.count is visible before unleashing other CPUs */
 220         smp_wmb();
 221         atomic_set(&data.gate,0);
 222
 223         /*  Start the ball rolling on other CPUs  */
 224         if (smp_call_function(ipi_handler, &data, 1, 0) != 0)
 225                 panic("mtrr: timed out waiting for other CPUs\n");
 226
 227         local_irq_save(flags);
 228
 229         while(atomic_read(&data.count))
 230                 cpu_relax();
 231
 232         /* ok, reset count and toggle gate */
 233         atomic_set(&data.count, num_booting_cpus() - 1);
 234         smp_wmb();
 235         atomic_set(&data.gate,1);
 236
 237         /* do our MTRR business */
 238
 239         /* HACK!
 240          * We use this same function to initialize the mtrrs on boot.
 241          * The state of the boot cpu's mtrrs has been saved, and we want
 242          * to replicate across all the APs.
 243          * If we're doing that @reg is set to something special...
 244          */
 245         if (reg != ~0U)
 246                 mtrr_if->set(reg,base,size,type);
 247
 248         /* wait for the others */
 249         while(atomic_read(&data.count))
 250                 cpu_relax();
 251
 252         atomic_set(&data.count, num_booting_cpus() - 1);
 253         smp_wmb();
 254         atomic_set(&data.gate,0);
 255
 256         /*
 257          * Wait here for everyone to have seen the gate change
 258          * So we're the last ones to touch 'data'
 259          */
 260         while(atomic_read(&data.count))
 261                 cpu_relax();
 262
 263         local_irq_restore(flags);
 264 }
 265
 266 /**
 267  *      mtrr_add_page - Add a memory type region
 268  *      @base: Physical base address of region in pages (in units of 4 kB!)
 269  *      @size: Physical size of region in pages (4 kB)
 270  *      @type: Type of MTRR desired
 271  *      @increment: If this is true do usage counting on the region
 272  *
 273  *      Memory type region registers control the caching on newer Intel and
 274  *      non Intel processors. This function allows drivers to request an
 275  *      MTRR is added. The details and hardware specifics of each processor's
 276  *      implementation are hidden from the caller, but nevertheless the
 277  *      caller should expect to need to provide a power of two size on an
 278  *      equivalent power of two boundary.
 279  *
 280  *      If the region cannot be added either because all regions are in use
 281  *      or the CPU cannot support it a negative value is returned. On success
 282  *      the register number for this entry is returned, but should be treated
 283  *      as a cookie only.
 284  *
 285  *      On a multiprocessor machine the changes are made to all processors.
 286  *      This is required on x86 by the Intel processors.
 287  *
 288  *      The available types are
 289  *
 290  *      %MTRR_TYPE_UNCACHABLE   -       No caching
 291  *
 292  *      %MTRR_TYPE_WRBACK       -       Write data back in bursts whenever
 293  *
 294  *      %MTRR_TYPE_WRCOMB       -       Write data back soon but allow bursts
 295  *
 296  *      %MTRR_TYPE_WRTHROUGH    -       Cache reads but not writes
 297  *
 298  *      BUGS: Needs a quiet flag for the cases where drivers do not mind
 299  *      failures and do not wish system log messages to be sent.
 300  */
 301
 302 int mtrr_add_page(unsigned long base, unsigned long size,
 303                   unsigned int type, bool increment)
 304 {
 305         int i, replace, error;
 306         mtrr_type ltype;
 307         unsigned long lbase, lsize;
 308
 309         if (!mtrr_if)
 310                 return -ENXIO;
 311
 312         if ((error = mtrr_if->validate_add_page(base,size,type)))
 313                 return error;
 314
 315         if (type >= MTRR_NUM_TYPES) {
 316                 printk(KERN_WARNING "mtrr: type: %u invalid\n", type);
 317                 return -EINVAL;
 318         }
 319
 320         /*  If the type is WC, check that this processor supports it  */
 321         if ((type == MTRR_TYPE_WRCOMB) && !have_wrcomb()) {
 322                 printk(KERN_WARNING
 323                        "mtrr: your processor doesn't support write-combining\n");
 324                 return -ENOSYS;
 325         }
 326
 327         if (!size) {
 328                 printk(KERN_WARNING "mtrr: zero sized request\n");
 329                 return -EINVAL;
 330         }
 331
 332         if (base & size_or_mask || size & size_or_mask) {
 333                 printk(KERN_WARNING "mtrr: base or size exceeds the MTRR width\n");
 334                 return -EINVAL;
 335         }
 336
 337         error = -EINVAL;
 338         replace = -1;
 339
 340         /* No CPU hotplug when we change MTRR entries */
 341         get_online_cpus();
 342         /*  Search for existing MTRR  */
 343         mutex_lock(&mtrr_mutex);
 344         for (i = 0; i < num_var_ranges; ++i) {
 345                 mtrr_if->get(i, &lbase, &lsize, &ltype);
 346                 if (!lsize || base > lbase + lsize - 1 || base + size - 1 < lbase)
 347                         continue;
 348                 /*  At this point we know there is some kind of overlap/enclosure  */
 349                 if (base < lbase || base + size - 1 > lbase + lsize - 1) {
 350                         if (base <= lbase && base + size - 1 >= lbase + lsize - 1) {
 351                                 /*  New region encloses an existing region  */
 352                                 if (type == ltype) {
 353                                         replace = replace == -1 ? i : -2;
 354                                         continue;
 355                                 }
 356                                 else if (types_compatible(type, ltype))
 357                                         continue;
 358                         }
 359                         printk(KERN_WARNING
 360                                "mtrr: 0x%lx000,0x%lx000 overlaps existing"
 361                                " 0x%lx000,0x%lx000\n", base, size, lbase,
 362                                lsize);
 363                         goto out;
 364                 }
 365                 /*  New region is enclosed by an existing region  */
 366                 if (ltype != type) {
 367                         if (types_compatible(type, ltype))
 368                                 continue;
 369                         printk (KERN_WARNING "mtrr: type mismatch for %lx000,%lx000 old: %s new: %s\n",
 370                              base, size, mtrr_attrib_to_str(ltype),
 371                              mtrr_attrib_to_str(type));
 372                         goto out;
 373                 }
 374                 if (increment)
 375                         ++mtrr_usage_table[i];
 376                 error = i;
 377                 goto out;
 378         }
 379         /*  Search for an empty MTRR  */
 380         i = mtrr_if->get_free_region(base, size, replace);
 381         if (i >= 0) {
 382                 set_mtrr(i, base, size, type);
 383                 if (likely(replace < 0)) {
 384                         mtrr_usage_table[i] = 1;
 385                 } else {
 386                         mtrr_usage_table[i] = mtrr_usage_table[replace];
 387                         if (increment)
 388                                 mtrr_usage_table[i]++;
 389                         if (unlikely(replace != i)) {
 390                                 set_mtrr(replace, 0, 0, 0);
 391                                 mtrr_usage_table[replace] = 0;
 392                         }
 393                 }
 394         } else
 395                 printk(KERN_INFO "mtrr: no more MTRRs available\n");
 396         error = i;
 397  out:
 398         mutex_unlock(&mtrr_mutex);
 399         put_online_cpus();
 400         return error;
 401 }
 402
 403 static int mtrr_check(unsigned long base, unsigned long size)
 404 {
 405         if ((base & (PAGE_SIZE - 1)) || (size & (PAGE_SIZE - 1))) {
 406                 printk(KERN_WARNING
 407                         "mtrr: size and base must be multiples of 4 kiB\n");
 408                 printk(KERN_DEBUG
 409                         "mtrr: size: 0x%lx  base: 0x%lx\n", size, base);
 410                 dump_stack();
 411                 return -1;
 412         }
 413         return 0;
 414 }
 415
 416 /**
 417  *      mtrr_add - Add a memory type region
 418  *      @base: Physical base address of region
 419  *      @size: Physical size of region
 420  *      @type: Type of MTRR desired
 421  *      @increment: If this is true do usage counting on the region
 422  *
 423  *      Memory type region registers control the caching on newer Intel and
 424  *      non Intel processors. This function allows drivers to request an
 425  *      MTRR is added. The details and hardware specifics of each processor's
 426  *      implementation are hidden from the caller, but nevertheless the
 427  *      caller should expect to need to provide a power of two size on an
 428  *      equivalent power of two boundary.
 429  *
 430  *      If the region cannot be added either because all regions are in use
 431  *      or the CPU cannot support it a negative value is returned. On success
 432  *      the register number for this entry is returned, but should be treated
 433  *      as a cookie only.
 434  *
 435  *      On a multiprocessor machine the changes are made to all processors.
 436  *      This is required on x86 by the Intel processors.
 437  *
 438  *      The available types are
 439  *
 440  *      %MTRR_TYPE_UNCACHABLE   -       No caching
 441  *
 442  *      %MTRR_TYPE_WRBACK       -       Write data back in bursts whenever
 443  *
 444  *      %MTRR_TYPE_WRCOMB       -       Write data back soon but allow bursts
 445  *
 446  *      %MTRR_TYPE_WRTHROUGH    -       Cache reads but not writes
 447  *
 448  *      BUGS: Needs a quiet flag for the cases where drivers do not mind
 449  *      failures and do not wish system log messages to be sent.
 450  */
 451
 452 int
 453 mtrr_add(unsigned long base, unsigned long size, unsigned int type,
 454          bool increment)
 455 {
 456         if (mtrr_check(base, size))
 457                 return -EINVAL;
 458         return mtrr_add_page(base >> PAGE_SHIFT, size >> PAGE_SHIFT, type,
 459                              increment);
 460 }
 461
 462 /**
 463  *      mtrr_del_page - delete a memory type region
 464  *      @reg: Register returned by mtrr_add
 465  *      @base: Physical base address
 466  *      @size: Size of region
 467  *
 468  *      If register is supplied then base and size are ignored. This is
 469  *      how drivers should call it.
 470  *
 471  *      Releases an MTRR region. If the usage count drops to zero the
 472  *      register is freed and the region returns to default state.
 473  *      On success the register is returned, on failure a negative error
 474  *      code.
 475  */
 476
 477 int mtrr_del_page(int reg, unsigned long base, unsigned long size)
 478 {
 479         int i, max;
 480         mtrr_type ltype;
 481         unsigned long lbase, lsize;
 482         int error = -EINVAL;
 483
 484         if (!mtrr_if)
 485                 return -ENXIO;
 486
 487         max = num_var_ranges;
 488         /* No CPU hotplug when we change MTRR entries */
 489         get_online_cpus();
 490         mutex_lock(&mtrr_mutex);
 491         if (reg < 0) {
 492                 /*  Search for existing MTRR  */
 493                 for (i = 0; i < max; ++i) {
 494                         mtrr_if->get(i, &lbase, &lsize, &ltype);
 495                         if (lbase == base && lsize == size) {
 496                                 reg = i;
 497                                 break;
 498                         }
 499                 }
 500                 if (reg < 0) {
 501                         printk(KERN_DEBUG "mtrr: no MTRR for %lx000,%lx000 found\n", base,
 502                                size);
 503                         goto out;
 504                 }
 505         }
 506         if (reg >= max) {
 507                 printk(KERN_WARNING "mtrr: register: %d too big\n", reg);
 508                 goto out;
 509         }
 510         mtrr_if->get(reg, &lbase, &lsize, &ltype);
 511         if (lsize < 1) {
 512                 printk(KERN_WARNING "mtrr: MTRR %d not used\n", reg);
 513                 goto out;
 514         }
 515         if (mtrr_usage_table[reg] < 1) {
 516                 printk(KERN_WARNING "mtrr: reg: %d has count=0\n", reg);
 517                 goto out;
 518         }
 519         if (--mtrr_usage_table[reg] < 1)
 520                 set_mtrr(reg, 0, 0, 0);
 521         error = reg;
 522  out:
 523         mutex_unlock(&mtrr_mutex);
 524         put_online_cpus();
 525         return error;
 526 }
 527 /**
 528  *      mtrr_del - delete a memory type region
 529  *      @reg: Register returned by mtrr_add
 530  *      @base: Physical base address
 531  *      @size: Size of region
 532  *
 533  *      If register is supplied then base and size are ignored. This is
 534  *      how drivers should call it.
 535  *
 536  *      Releases an MTRR region. If the usage count drops to zero the
 537  *      register is freed and the region returns to default state.
 538  *      On success the register is returned, on failure a negative error
 539  *      code.
 540  */
 541
 542 int
 543 mtrr_del(int reg, unsigned long base, unsigned long size)
 544 {
 545         if (mtrr_check(base, size))
 546                 return -EINVAL;
 547         return mtrr_del_page(reg, base >> PAGE_SHIFT, size >> PAGE_SHIFT);
 548 }
 549
 550 EXPORT_SYMBOL(mtrr_add);
 551 EXPORT_SYMBOL(mtrr_del);
 552
 553 /* HACK ALERT!
 554  * These should be called implicitly, but we can't yet until all the initcall
 555  * stuff is done...
 556  */
 557 static void __init init_ifs(void)
 558 {
 559 #ifndef CONFIG_X86_64
 560         amd_init_mtrr();
 561         cyrix_init_mtrr();
 562         centaur_init_mtrr();
 563 #endif
 564 }
 565
 566 /* The suspend/resume methods are only for CPU without MTRR. CPU using generic
 567  * MTRR driver doesn't require this
 568  */
 569 struct mtrr_value {
 570         mtrr_type       ltype;
 571         unsigned long   lbase;
 572         unsigned long   lsize;
 573 };
 574
 575 static struct mtrr_value mtrr_state[MAX_VAR_RANGES];
 576
 577 static int mtrr_save(struct sys_device * sysdev, pm_message_t state)
 578 {
 579         int i;
 580
 581         for (i = 0; i < num_var_ranges; i++) {
 582                 mtrr_if->get(i,
 583                              &mtrr_state[i].lbase,
 584                              &mtrr_state[i].lsize,
 585                              &mtrr_state[i].ltype);
 586         }
 587         return 0;
 588 }
 589
 590 static int mtrr_restore(struct sys_device * sysdev)
 591 {
 592         int i;
 593
 594         for (i = 0; i < num_var_ranges; i++) {
 595                 if (mtrr_state[i].lsize)
 596                         set_mtrr(i,
 597                                  mtrr_state[i].lbase,
 598                                  mtrr_state[i].lsize,
 599                                  mtrr_state[i].ltype);
 600         }
 601         return 0;
 602 }
 603
 604
 605
 606 static struct sysdev_driver mtrr_sysdev_driver = {
 607         .suspend        = mtrr_save,
 608         .resume         = mtrr_restore,
 609 };
 610
 611 static int disable_mtrr_trim;
 612
 613 static int __init disable_mtrr_trim_setup(char *str)
 614 {
 615         disable_mtrr_trim = 1;
 616         return 0;
 617 }
 618 early_param("disable_mtrr_trim", disable_mtrr_trim_setup);
 619
 620 /*
 621  * Newer AMD K8s and later CPUs have a special magic MSR way to force WB
 622  * for memory >4GB. Check for that here.
 623  * Note this won't check if the MTRRs < 4GB where the magic bit doesn't
 624  * apply to are wrong, but so far we don't know of any such case in the wild.
 625  */
 626 #define Tom2Enabled (1U << 21)
 627 #define Tom2ForceMemTypeWB (1U << 22)
 628
 629 static __init int amd_special_default_mtrr(void)
 630 {
 631         u32 l, h;
 632
 633         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_AMD)
 634                 return 0;
 635         if (boot_cpu_data.x86 < 0xf || boot_cpu_data.x86 > 0x11)
 636                 return 0;
 637         /* In case some hypervisor doesn't pass SYSCFG through */
 638         if (rdmsr_safe(MSR_K8_SYSCFG, &l, &h) < 0)
 639                 return 0;
 640         /*
 641          * Memory between 4GB and top of mem is forced WB by this magic bit.
 642          * Reserved before K8RevF, but should be zero there.
 643          */
 644         if ((l & (Tom2Enabled | Tom2ForceMemTypeWB)) ==
 645                  (Tom2Enabled | Tom2ForceMemTypeWB))
 646                 return 1;
 647         return 0;
 648 }
 649
 650 /**
 651  * mtrr_trim_uncached_memory - trim RAM not covered by MTRRs
 652  *
 653  * Some buggy BIOSes don't setup the MTRRs properly for systems with certain
 654  * memory configurations.  This routine checks that the highest MTRR matches
 655  * the end of memory, to make sure the MTRRs having a write back type cover
 656  * all of the memory the kernel is intending to use. If not, it'll trim any
 657  * memory off the end by adjusting end_pfn, removing it from the kernel's
 658  * allocation pools, warning the user with an obnoxious message.
 659  */
 660 int __init mtrr_trim_uncached_memory(unsigned long end_pfn)
 661 {
 662         unsigned long i, base, size, highest_pfn = 0, def, dummy;
 663         mtrr_type type;
 664         u64 trim_start, trim_size;
 665
 666         /*
 667          * Make sure we only trim uncachable memory on machines that
 668          * support the Intel MTRR architecture:
 669          */
 670         if (!is_cpu(INTEL) || disable_mtrr_trim)
 671                 return 0;
 672         rdmsr(MTRRdefType_MSR, def, dummy);
 673         def &= 0xff;
 674         if (def != MTRR_TYPE_UNCACHABLE)
 675                 return 0;
 676
 677         if (amd_special_default_mtrr())
 678                 return 0;
 679
 680         /* Find highest cached pfn */
 681         for (i = 0; i < num_var_ranges; i++) {
 682                 mtrr_if->get(i, &base, &size, &type);
 683                 if (type != MTRR_TYPE_WRBACK)
 684                         continue;
 685                 if (highest_pfn < base + size)
 686                         highest_pfn = base + size;
 687         }
 688
 689         /* kvm/qemu doesn't have mtrr set right, don't trim them all */
 690         if (!highest_pfn) {
 691                 printk(KERN_WARNING "WARNING: strange, CPU MTRRs all blank?\n");
 692                 WARN_ON(1);
 693                 return 0;
 694         }
 695
 696         if (highest_pfn < end_pfn) {
 697                 printk(KERN_WARNING "WARNING: BIOS bug: CPU MTRRs don't cover"
 698                         " all of memory, losing %luMB of RAM.\n",
 699                         (end_pfn - highest_pfn) >> (20 - PAGE_SHIFT));
 700
 701                 WARN_ON(1);
 702
 703                 printk(KERN_INFO "update e820 for mtrr\n");
 704                 trim_start = highest_pfn;
 705                 trim_start <<= PAGE_SHIFT;
 706                 trim_size = end_pfn;
 707                 trim_size <<= PAGE_SHIFT;
 708                 trim_size -= trim_start;
 709                 add_memory_region(trim_start, trim_size, E820_RESERVED);
 710                 update_e820();
 711                 return 1;
 712         }
 713
 714         return 0;
 715 }
 716
 717 /**
 718  * mtrr_bp_init - initialize mtrrs on the boot CPU
 719  *
 720  * This needs to be called early; before any of the other CPUs are
 721  * initialized (i.e. before smp_init()).
 722  *
 723  */
 724 void __init mtrr_bp_init(void)
 725 {
 726         init_ifs();
 727
 728         if (cpu_has_mtrr) {
 729                 mtrr_if = &generic_mtrr_ops;
 730                 size_or_mask = 0xff000000;      /* 36 bits */
 731                 size_and_mask = 0x00f00000;
 732
 733                 /* This is an AMD specific MSR, but we assume(hope?) that
 734                    Intel will implement it to when they extend the address
 735                    bus of the Xeon. */
 736                 if (cpuid_eax(0x80000000) >= 0x80000008) {
 737                         u32 phys_addr;
 738                         phys_addr = cpuid_eax(0x80000008) & 0xff;
 739                         /* CPUID workaround for Intel 0F33/0F34 CPU */
 740                         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL &&
 741                             boot_cpu_data.x86 == 0xF &&
 742                             boot_cpu_data.x86_model == 0x3 &&
 743                             (boot_cpu_data.x86_mask == 0x3 ||
 744                              boot_cpu_data.x86_mask == 0x4))
 745                                 phys_addr = 36;
 746
 747                         size_or_mask = ~((1ULL << (phys_addr - PAGE_SHIFT)) - 1);
 748                         size_and_mask = ~size_or_mask & 0xfffff00000ULL;
 749                 } else if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_CENTAUR &&
 750                            boot_cpu_data.x86 == 6) {
 751                         /* VIA C* family have Intel style MTRRs, but
 752                            don't support PAE */
 753                         size_or_mask = 0xfff00000;      /* 32 bits */
 754                         size_and_mask = 0;
 755                 }
 756         } else {
 757                 switch (boot_cpu_data.x86_vendor) {
 758                 case X86_VENDOR_AMD:
 759                         if (cpu_has_k6_mtrr) {
 760                                 /* Pre-Athlon (K6) AMD CPU MTRRs */
 761                                 mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_AMD];
 762                                 size_or_mask = 0xfff00000;      /* 32 bits */
 763                                 size_and_mask = 0;
 764                         }
 765                         break;
 766                 case X86_VENDOR_CENTAUR:
 767                         if (cpu_has_centaur_mcr) {
 768                                 mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_CENTAUR];
 769                                 size_or_mask = 0xfff00000;      /* 32 bits */
 770                                 size_and_mask = 0;
 771                         }
 772                         break;
 773                 case X86_VENDOR_CYRIX:
 774                         if (cpu_has_cyrix_arr) {
 775                                 mtrr_if = mtrr_ops[X86_VENDOR_CYRIX];
 776                                 size_or_mask = 0xfff00000;      /* 32 bits */
 777                                 size_and_mask = 0;
 778                         }
 779                         break;
 780                 default:
 781                         break;
 782                 }
 783         }
 784
 785         if (mtrr_if) {
 786                 set_num_var_ranges();
 787                 init_table();
 788                 if (use_intel())
 789                         get_mtrr_state();
 790         }
 791 }
 792
 793 void mtrr_ap_init(void)
 794 {
 795         unsigned long flags;
 796
 797         if (!mtrr_if || !use_intel())
 798                 return;
 799         /*
 800          * Ideally we should hold mtrr_mutex here to avoid mtrr entries changed,
 801          * but this routine will be called in cpu boot time, holding the lock
 802          * breaks it. This routine is called in two cases: 1.very earily time
 803          * of software resume, when there absolutely isn't mtrr entry changes;
 804          * 2.cpu hotadd time. We let mtrr_add/del_page hold cpuhotplug lock to
 805          * prevent mtrr entry changes
 806          */
 807         local_irq_save(flags);
 808
 809         mtrr_if->set_all();
 810
 811         local_irq_restore(flags);
 812 }
 813
 814 /**
 815  * Save current fixed-range MTRR state of the BSP
 816  */
 817 void mtrr_save_state(void)
 818 {
 819         smp_call_function_single(0, mtrr_save_fixed_ranges, NULL, 1, 1);
 820 }
 821
 822 static int __init mtrr_init_finialize(void)
 823 {
 824         if (!mtrr_if)
 825                 return 0;
 826         if (use_intel())
 827                 mtrr_state_warn();
 828         else {
 829                 /* The CPUs haven't MTRR and seem to not support SMP. They have
 830                  * specific drivers, we use a tricky method to support
 831                  * suspend/resume for them.
 832                  * TBD: is there any system with such CPU which supports
 833                  * suspend/resume?  if no, we should remove the code.
 834                  */
 835                 sysdev_driver_register(&cpu_sysdev_class,
 836                         &mtrr_sysdev_driver);
 837         }
 838         return 0;
 839 }
 840 subsys_initcall(mtrr_init_finialize);