arch/x86/kernel/cpu/microcode/intel.c

   1 /*
   2  * Intel CPU Microcode Update Driver for Linux
   3  *
   4  * Copyright (C) 2000-2006 Tigran Aivazian <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>
   5  *               2006 Shaohua Li <shaohua.li@intel.com>
   6  *
   7  * Intel CPU microcode early update for Linux
   8  *
   9  * Copyright (C) 2012 Fenghua Yu <fenghua.yu@intel.com>
  10  *                    H Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  14  * as published by the Free Software Foundation; either version
  15  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  16  */
  17
  18 /*
  19  * This needs to be before all headers so that pr_debug in printk.h doesn't turn
  20  * printk calls into no_printk().
  21  *
  22  *#define DEBUG
  23  */
  24 #define pr_fmt(fmt) "microcode: " fmt
  25
  26 #include <linux/earlycpio.h>
  27 #include <linux/firmware.h>
  28 #include <linux/uaccess.h>
  29 #include <linux/vmalloc.h>
  30 #include <linux/initrd.h>
  31 #include <linux/kernel.h>
  32 #include <linux/slab.h>
  33 #include <linux/cpu.h>
  34 #include <linux/mm.h>
  35
  36 #include <asm/microcode_intel.h>
  37 #include <asm/processor.h>
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39 #include <asm/setup.h>
  40 #include <asm/msr.h>
  41
  42 /*
  43  * Temporary microcode blobs pointers storage. We note here the pointers to
  44  * microcode blobs we've got from whatever storage (detached initrd, builtin).
  45  * Later on, we put those into final storage mc_saved_data.mc_saved.
  46  */
  47 static unsigned long mc_tmp_ptrs[MAX_UCODE_COUNT];
  48
  49 static struct mc_saved_data {
  50         unsigned int num_saved;
  51         struct microcode_intel **mc_saved;
  52 } mc_saved_data;
  53
  54 static enum ucode_state
  55 load_microcode_early(struct microcode_intel **saved,
  56                      unsigned int num_saved, struct ucode_cpu_info *uci)
  57 {
  58         struct microcode_intel *ucode_ptr, *new_mc = NULL;
  59         struct microcode_header_intel *mc_hdr;
  60         int new_rev, ret, i;
  61
  62         new_rev = uci->cpu_sig.rev;
  63
  64         for (i = 0; i < num_saved; i++) {
  65                 ucode_ptr = saved[i];
  66                 mc_hdr    = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
  67
  68                 ret = has_newer_microcode(ucode_ptr,
  69                                           uci->cpu_sig.sig,
  70                                           uci->cpu_sig.pf,
  71                                           new_rev);
  72                 if (!ret)
  73                         continue;
  74
  75                 new_rev = mc_hdr->rev;
  76                 new_mc  = ucode_ptr;
  77         }
  78
  79         if (!new_mc)
  80                 return UCODE_NFOUND;
  81
  82         uci->mc = (struct microcode_intel *)new_mc;
  83         return UCODE_OK;
  84 }
  85
  86 static inline void
  87 copy_ptrs(struct microcode_intel **mc_saved, unsigned long *mc_ptrs,
  88           unsigned long off, int num_saved)
  89 {
  90         int i;
  91
  92         for (i = 0; i < num_saved; i++)
  93                 mc_saved[i] = (struct microcode_intel *)(mc_ptrs[i] + off);
  94 }
  95
  96 #ifdef CONFIG_X86_32
  97 static void
  98 microcode_phys(struct microcode_intel **mc_saved_tmp, struct mc_saved_data *mcs)
  99 {
 100         int i;
 101         struct microcode_intel ***mc_saved;
 102
 103         mc_saved = (struct microcode_intel ***)__pa_nodebug(&mcs->mc_saved);
 104
 105         for (i = 0; i < mcs->num_saved; i++) {
 106                 struct microcode_intel *p;
 107
 108                 p = *(struct microcode_intel **)__pa_nodebug(mcs->mc_saved + i);
 109                 mc_saved_tmp[i] = (struct microcode_intel *)__pa_nodebug(p);
 110         }
 111 }
 112 #endif
 113
 114 static enum ucode_state
 115 load_microcode(struct mc_saved_data *mcs, unsigned long *mc_ptrs,
 116                unsigned long offset, struct ucode_cpu_info *uci)
 117 {
 118         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 119         unsigned int count = mcs->num_saved;
 120
 121         if (!mcs->mc_saved) {
 122                 copy_ptrs(mc_saved_tmp, mc_ptrs, offset, count);
 123
 124                 return load_microcode_early(mc_saved_tmp, count, uci);
 125         } else {
 126 #ifdef CONFIG_X86_32
 127                 microcode_phys(mc_saved_tmp, mcs);
 128                 return load_microcode_early(mc_saved_tmp, count, uci);
 129 #else
 130                 return load_microcode_early(mcs->mc_saved, count, uci);
 131 #endif
 132         }
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Given CPU signature and a microcode patch, this function finds if the
 137  * microcode patch has matching family and model with the CPU.
 138  */
 139 static enum ucode_state
 140 matching_model_microcode(struct microcode_header_intel *mc_header,
 141                         unsigned long sig)
 142 {
 143         unsigned int fam, model;
 144         unsigned int fam_ucode, model_ucode;
 145         struct extended_sigtable *ext_header;
 146         unsigned long total_size = get_totalsize(mc_header);
 147         unsigned long data_size = get_datasize(mc_header);
 148         int ext_sigcount, i;
 149         struct extended_signature *ext_sig;
 150
 151         fam   = x86_family(sig);
 152         model = x86_model(sig);
 153
 154         fam_ucode   = x86_family(mc_header->sig);
 155         model_ucode = x86_model(mc_header->sig);
 156
 157         if (fam == fam_ucode && model == model_ucode)
 158                 return UCODE_OK;
 159
 160         /* Look for ext. headers: */
 161         if (total_size <= data_size + MC_HEADER_SIZE)
 162                 return UCODE_NFOUND;
 163
 164         ext_header   = (void *) mc_header + data_size + MC_HEADER_SIZE;
 165         ext_sig      = (void *)ext_header + EXT_HEADER_SIZE;
 166         ext_sigcount = ext_header->count;
 167
 168         for (i = 0; i < ext_sigcount; i++) {
 169                 fam_ucode   = x86_family(ext_sig->sig);
 170                 model_ucode = x86_model(ext_sig->sig);
 171
 172                 if (fam == fam_ucode && model == model_ucode)
 173                         return UCODE_OK;
 174
 175                 ext_sig++;
 176         }
 177         return UCODE_NFOUND;
 178 }
 179
 180 static int
 181 save_microcode(struct mc_saved_data *mcs,
 182                struct microcode_intel **mc_saved_src,
 183                unsigned int num_saved)
 184 {
 185         int i, j;
 186         struct microcode_intel **saved_ptr;
 187         int ret;
 188
 189         if (!num_saved)
 190                 return -EINVAL;
 191
 192         /*
 193          * Copy new microcode data.
 194          */
 195         saved_ptr = kcalloc(num_saved, sizeof(struct microcode_intel *), GFP_KERNEL);
 196         if (!saved_ptr)
 197                 return -ENOMEM;
 198
 199         for (i = 0; i < num_saved; i++) {
 200                 struct microcode_header_intel *mc_hdr;
 201                 struct microcode_intel *mc;
 202                 unsigned long size;
 203
 204                 if (!mc_saved_src[i]) {
 205                         ret = -EINVAL;
 206                         goto err;
 207                 }
 208
 209                 mc     = mc_saved_src[i];
 210                 mc_hdr = &mc->hdr;
 211                 size   = get_totalsize(mc_hdr);
 212
 213                 saved_ptr[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
 214                 if (!saved_ptr[i]) {
 215                         ret = -ENOMEM;
 216                         goto err;
 217                 }
 218
 219                 memcpy(saved_ptr[i], mc, size);
 220         }
 221
 222         /*
 223          * Point to newly saved microcode.
 224          */
 225         mcs->mc_saved  = saved_ptr;
 226         mcs->num_saved = num_saved;
 227
 228         return 0;
 229
 230 err:
 231         for (j = 0; j <= i; j++)
 232                 kfree(saved_ptr[j]);
 233         kfree(saved_ptr);
 234
 235         return ret;
 236 }
 237
 238 /*
 239  * A microcode patch in ucode_ptr is saved into mc_saved
 240  * - if it has matching signature and newer revision compared to an existing
 241  *   patch mc_saved.
 242  * - or if it is a newly discovered microcode patch.
 243  *
 244  * The microcode patch should have matching model with CPU.
 245  *
 246  * Returns: The updated number @num_saved of saved microcode patches.
 247  */
 248 static unsigned int _save_mc(struct microcode_intel **mc_saved,
 249                              u8 *ucode_ptr, unsigned int num_saved)
 250 {
 251         struct microcode_header_intel *mc_hdr, *mc_saved_hdr;
 252         unsigned int sig, pf;
 253         int found = 0, i;
 254
 255         mc_hdr = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
 256
 257         for (i = 0; i < num_saved; i++) {
 258                 mc_saved_hdr = (struct microcode_header_intel *)mc_saved[i];
 259                 sig          = mc_saved_hdr->sig;
 260                 pf           = mc_saved_hdr->pf;
 261
 262                 if (!find_matching_signature(ucode_ptr, sig, pf))
 263                         continue;
 264
 265                 found = 1;
 266
 267                 if (mc_hdr->rev <= mc_saved_hdr->rev)
 268                         continue;
 269
 270                 /*
 271                  * Found an older ucode saved earlier. Replace it with
 272                  * this newer one.
 273                  */
 274                 mc_saved[i] = (struct microcode_intel *)ucode_ptr;
 275                 break;
 276         }
 277
 278         /* Newly detected microcode, save it to memory. */
 279         if (i >= num_saved && !found)
 280                 mc_saved[num_saved++] = (struct microcode_intel *)ucode_ptr;
 281
 282         return num_saved;
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Get microcode matching with BSP's model. Only CPUs with the same model as
 287  * BSP can stay in the platform.
 288  */
 289 static enum ucode_state __init
 290 get_matching_model_microcode(int cpu, unsigned long start,
 291                              void *data, size_t size,
 292                              struct mc_saved_data *mcs,
 293                              unsigned long *mc_ptrs,
 294                              struct ucode_cpu_info *uci)
 295 {
 296         u8 *ucode_ptr = data;
 297         unsigned int leftover = size;
 298         enum ucode_state state = UCODE_OK;
 299         unsigned int mc_size;
 300         struct microcode_header_intel *mc_header;
 301         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 302         unsigned int num_saved = mcs->num_saved;
 303         int i;
 304
 305         while (leftover && num_saved < ARRAY_SIZE(mc_saved_tmp)) {
 306
 307                 if (leftover < sizeof(mc_header))
 308                         break;
 309
 310                 mc_header = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
 311
 312                 mc_size = get_totalsize(mc_header);
 313                 if (!mc_size || mc_size > leftover ||
 314                         microcode_sanity_check(ucode_ptr, 0) < 0)
 315                         break;
 316
 317                 leftover -= mc_size;
 318
 319                 /*
 320                  * Since APs with same family and model as the BSP may boot in
 321                  * the platform, we need to find and save microcode patches
 322                  * with the same family and model as the BSP.
 323                  */
 324                 if (matching_model_microcode(mc_header, uci->cpu_sig.sig) !=
 325                          UCODE_OK) {
 326                         ucode_ptr += mc_size;
 327                         continue;
 328                 }
 329
 330                 num_saved = _save_mc(mc_saved_tmp, ucode_ptr, num_saved);
 331
 332                 ucode_ptr += mc_size;
 333         }
 334
 335         if (leftover) {
 336                 state = UCODE_ERROR;
 337                 goto out;
 338         }
 339
 340         if (!num_saved) {
 341                 state = UCODE_NFOUND;
 342                 goto out;
 343         }
 344
 345         for (i = 0; i < num_saved; i++)
 346                 mc_ptrs[i] = (unsigned long)mc_saved_tmp[i] - start;
 347
 348         mcs->num_saved = num_saved;
 349 out:
 350         return state;
 351 }
 352
 353 static int collect_cpu_info_early(struct ucode_cpu_info *uci)
 354 {
 355         unsigned int val[2];
 356         unsigned int family, model;
 357         struct cpu_signature csig;
 358         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 359
 360         csig.sig = 0;
 361         csig.pf = 0;
 362         csig.rev = 0;
 363
 364         memset(uci, 0, sizeof(*uci));
 365
 366         eax = 0x00000001;
 367         ecx = 0;
 368         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
 369         csig.sig = eax;
 370
 371         family = x86_family(csig.sig);
 372         model  = x86_model(csig.sig);
 373
 374         if ((model >= 5) || (family > 6)) {
 375                 /* get processor flags from MSR 0x17 */
 376                 native_rdmsr(MSR_IA32_PLATFORM_ID, val[0], val[1]);
 377                 csig.pf = 1 << ((val[1] >> 18) & 7);
 378         }
 379         native_wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_REV, 0);
 380
 381         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 382         sync_core();
 383
 384         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 385         native_rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 386
 387         csig.rev = val[1];
 388
 389         uci->cpu_sig = csig;
 390         uci->valid = 1;
 391
 392         return 0;
 393 }
 394
 395 static void show_saved_mc(void)
 396 {
 397 #ifdef DEBUG
 398         int i, j;
 399         unsigned int sig, pf, rev, total_size, data_size, date;
 400         struct ucode_cpu_info uci;
 401
 402         if (!mc_saved_data.num_saved) {
 403                 pr_debug("no microcode data saved.\n");
 404                 return;
 405         }
 406         pr_debug("Total microcode saved: %d\n", mc_saved_data.num_saved);
 407
 408         collect_cpu_info_early(&uci);
 409
 410         sig = uci.cpu_sig.sig;
 411         pf = uci.cpu_sig.pf;
 412         rev = uci.cpu_sig.rev;
 413         pr_debug("CPU: sig=0x%x, pf=0x%x, rev=0x%x\n", sig, pf, rev);
 414
 415         for (i = 0; i < mc_saved_data.num_saved; i++) {
 416                 struct microcode_header_intel *mc_saved_header;
 417                 struct extended_sigtable *ext_header;
 418                 int ext_sigcount;
 419                 struct extended_signature *ext_sig;
 420
 421                 mc_saved_header = (struct microcode_header_intel *)
 422                                   mc_saved_data.mc_saved[i];
 423                 sig = mc_saved_header->sig;
 424                 pf = mc_saved_header->pf;
 425                 rev = mc_saved_header->rev;
 426                 total_size = get_totalsize(mc_saved_header);
 427                 data_size = get_datasize(mc_saved_header);
 428                 date = mc_saved_header->date;
 429
 430                 pr_debug("mc_saved[%d]: sig=0x%x, pf=0x%x, rev=0x%x, toal size=0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 431                          i, sig, pf, rev, total_size,
 432                          date & 0xffff,
 433                          date >> 24,
 434                          (date >> 16) & 0xff);
 435
 436                 /* Look for ext. headers: */
 437                 if (total_size <= data_size + MC_HEADER_SIZE)
 438                         continue;
 439
 440                 ext_header = (void *) mc_saved_header + data_size + MC_HEADER_SIZE;
 441                 ext_sigcount = ext_header->count;
 442                 ext_sig = (void *)ext_header + EXT_HEADER_SIZE;
 443
 444                 for (j = 0; j < ext_sigcount; j++) {
 445                         sig = ext_sig->sig;
 446                         pf = ext_sig->pf;
 447
 448                         pr_debug("\tExtended[%d]: sig=0x%x, pf=0x%x\n",
 449                                  j, sig, pf);
 450
 451                         ext_sig++;
 452                 }
 453
 454         }
 455 #endif
 456 }
 457
 458 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 459 static DEFINE_MUTEX(x86_cpu_microcode_mutex);
 460 /*
 461  * Save this mc into mc_saved_data. So it will be loaded early when a CPU is
 462  * hot added or resumes.
 463  *
 464  * Please make sure this mc should be a valid microcode patch before calling
 465  * this function.
 466  */
 467 int save_mc_for_early(u8 *mc)
 468 {
 469         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 470         unsigned int mc_saved_count_init;
 471         unsigned int num_saved;
 472         struct microcode_intel **mc_saved;
 473         int ret = 0;
 474         int i;
 475
 476         /*
 477          * Hold hotplug lock so mc_saved_data is not accessed by a CPU in
 478          * hotplug.
 479          */
 480         mutex_lock(&x86_cpu_microcode_mutex);
 481
 482         mc_saved_count_init = mc_saved_data.num_saved;
 483         num_saved = mc_saved_data.num_saved;
 484         mc_saved = mc_saved_data.mc_saved;
 485
 486         if (mc_saved && num_saved)
 487                 memcpy(mc_saved_tmp, mc_saved,
 488                        num_saved * sizeof(struct microcode_intel *));
 489         /*
 490          * Save the microcode patch mc in mc_save_tmp structure if it's a newer
 491          * version.
 492          */
 493         num_saved = _save_mc(mc_saved_tmp, mc, num_saved);
 494
 495         /*
 496          * Save the mc_save_tmp in global mc_saved_data.
 497          */
 498         ret = save_microcode(&mc_saved_data, mc_saved_tmp, num_saved);
 499         if (ret) {
 500                 pr_err("Cannot save microcode patch.\n");
 501                 goto out;
 502         }
 503
 504         show_saved_mc();
 505
 506         /*
 507          * Free old saved microcode data.
 508          */
 509         if (mc_saved) {
 510                 for (i = 0; i < mc_saved_count_init; i++)
 511                         kfree(mc_saved[i]);
 512                 kfree(mc_saved);
 513         }
 514
 515 out:
 516         mutex_unlock(&x86_cpu_microcode_mutex);
 517
 518         return ret;
 519 }
 520 EXPORT_SYMBOL_GPL(save_mc_for_early);
 521 #endif
 522
 523 static bool __init load_builtin_intel_microcode(struct cpio_data *cp)
 524 {
 525 #ifdef CONFIG_X86_64
 526         unsigned int eax = 0x00000001, ebx, ecx = 0, edx;
 527         char name[30];
 528
 529         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
 530
 531         sprintf(name, "intel-ucode/%02x-%02x-%02x",
 532                       x86_family(eax), x86_model(eax), x86_stepping(eax));
 533
 534         return get_builtin_firmware(cp, name);
 535 #else
 536         return false;
 537 #endif
 538 }
 539
 540 static __initdata char ucode_name[] = "kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin";
 541 static __init enum ucode_state
 542 scan_microcode(struct mc_saved_data *mcs, unsigned long *mc_ptrs,
 543                unsigned long start, unsigned long size,
 544                struct ucode_cpu_info *uci)
 545 {
 546         struct cpio_data cd;
 547         long offset = 0;
 548 #ifdef CONFIG_X86_32
 549         char *p = (char *)__pa_nodebug(ucode_name);
 550 #else
 551         char *p = ucode_name;
 552 #endif
 553
 554         cd.data = NULL;
 555         cd.size = 0;
 556
 557         /* try built-in microcode if no initrd */
 558         if (!size) {
 559                 if (!load_builtin_intel_microcode(&cd))
 560                         return UCODE_ERROR;
 561         } else {
 562                 cd = find_cpio_data(p, (void *)start, size, &offset);
 563                 if (!cd.data)
 564                         return UCODE_ERROR;
 565         }
 566
 567         return get_matching_model_microcode(0, start, cd.data, cd.size,
 568                                             mcs, mc_ptrs, uci);
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Print ucode update info.
 573  */
 574 static void
 575 print_ucode_info(struct ucode_cpu_info *uci, unsigned int date)
 576 {
 577         pr_info_once("microcode updated early to revision 0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 578                      uci->cpu_sig.rev,
 579                      date & 0xffff,
 580                      date >> 24,
 581                      (date >> 16) & 0xff);
 582 }
 583
 584 #ifdef CONFIG_X86_32
 585
 586 static int delay_ucode_info;
 587 static int current_mc_date;
 588
 589 /*
 590  * Print early updated ucode info after printk works. This is delayed info dump.
 591  */
 592 void show_ucode_info_early(void)
 593 {
 594         struct ucode_cpu_info uci;
 595
 596         if (delay_ucode_info) {
 597                 collect_cpu_info_early(&uci);
 598                 print_ucode_info(&uci, current_mc_date);
 599                 delay_ucode_info = 0;
 600         }
 601 }
 602
 603 /*
 604  * At this point, we can not call printk() yet. Keep microcode patch number in
 605  * mc_saved_data.mc_saved and delay printing microcode info in
 606  * show_ucode_info_early() until printk() works.
 607  */
 608 static void print_ucode(struct ucode_cpu_info *uci)
 609 {
 610         struct microcode_intel *mc;
 611         int *delay_ucode_info_p;
 612         int *current_mc_date_p;
 613
 614         mc = uci->mc;
 615         if (!mc)
 616                 return;
 617
 618         delay_ucode_info_p = (int *)__pa_nodebug(&delay_ucode_info);
 619         current_mc_date_p = (int *)__pa_nodebug(&current_mc_date);
 620
 621         *delay_ucode_info_p = 1;
 622         *current_mc_date_p = mc->hdr.date;
 623 }
 624 #else
 625
 626 /*
 627  * Flush global tlb. We only do this in x86_64 where paging has been enabled
 628  * already and PGE should be enabled as well.
 629  */
 630 static inline void flush_tlb_early(void)
 631 {
 632         __native_flush_tlb_global_irq_disabled();
 633 }
 634
 635 static inline void print_ucode(struct ucode_cpu_info *uci)
 636 {
 637         struct microcode_intel *mc;
 638
 639         mc = uci->mc;
 640         if (!mc)
 641                 return;
 642
 643         print_ucode_info(uci, mc->hdr.date);
 644 }
 645 #endif
 646
 647 static int apply_microcode_early(struct ucode_cpu_info *uci, bool early)
 648 {
 649         struct microcode_intel *mc;
 650         unsigned int val[2];
 651
 652         mc = uci->mc;
 653         if (!mc)
 654                 return 0;
 655
 656         /* write microcode via MSR 0x79 */
 657         native_wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_WRITE, (unsigned long)mc->bits);
 658         native_wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_REV, 0);
 659
 660         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 661         sync_core();
 662
 663         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 664         native_rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 665         if (val[1] != mc->hdr.rev)
 666                 return -1;
 667
 668 #ifdef CONFIG_X86_64
 669         /* Flush global tlb. This is precaution. */
 670         flush_tlb_early();
 671 #endif
 672         uci->cpu_sig.rev = val[1];
 673
 674         if (early)
 675                 print_ucode(uci);
 676         else
 677                 print_ucode_info(uci, mc->hdr.date);
 678
 679         return 0;
 680 }
 681
 682 /*
 683  * This function converts microcode patch offsets previously stored in
 684  * mc_tmp_ptrs to pointers and stores the pointers in mc_saved_data.
 685  */
 686 int __init save_microcode_in_initrd_intel(void)
 687 {
 688         unsigned int count = mc_saved_data.num_saved;
 689         struct microcode_intel *mc_saved[MAX_UCODE_COUNT];
 690         int ret = 0;
 691
 692         if (!count)
 693                 return ret;
 694
 695         copy_ptrs(mc_saved, mc_tmp_ptrs, get_initrd_start(), count);
 696
 697         ret = save_microcode(&mc_saved_data, mc_saved, count);
 698         if (ret)
 699                 pr_err("Cannot save microcode patches from initrd.\n");
 700
 701         show_saved_mc();
 702
 703         return ret;
 704 }
 705
 706 static void __init
 707 _load_ucode_intel_bsp(struct mc_saved_data *mcs, unsigned long *mc_ptrs,
 708                       unsigned long start, unsigned long size)
 709 {
 710         struct ucode_cpu_info uci;
 711         enum ucode_state ret;
 712
 713         collect_cpu_info_early(&uci);
 714
 715         ret = scan_microcode(mcs, mc_ptrs, start, size, &uci);
 716         if (ret != UCODE_OK)
 717                 return;
 718
 719         ret = load_microcode(mcs, mc_ptrs, start, &uci);
 720         if (ret != UCODE_OK)
 721                 return;
 722
 723         apply_microcode_early(&uci, true);
 724 }
 725
 726 void __init load_ucode_intel_bsp(void)
 727 {
 728         u64 start, size;
 729 #ifdef CONFIG_X86_32
 730         struct boot_params *p;
 731
 732         p       = (struct boot_params *)__pa_nodebug(&boot_params);
 733         size    = p->hdr.ramdisk_size;
 734
 735         /*
 736          * Set start only if we have an initrd image. We cannot use initrd_start
 737          * because it is not set that early yet.
 738          */
 739         start   = (size ? p->hdr.ramdisk_image : 0);
 740
 741         _load_ucode_intel_bsp((struct mc_saved_data *)__pa_nodebug(&mc_saved_data),
 742                               (unsigned long *)__pa_nodebug(&mc_tmp_ptrs),
 743                               start, size);
 744 #else
 745         size    = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 746         start   = (size ? boot_params.hdr.ramdisk_image + PAGE_OFFSET : 0);
 747
 748         _load_ucode_intel_bsp(&mc_saved_data, mc_tmp_ptrs, start, size);
 749 #endif
 750 }
 751
 752 void load_ucode_intel_ap(void)
 753 {
 754         unsigned long *mcs_tmp_p;
 755         struct mc_saved_data *mcs_p;
 756         struct ucode_cpu_info uci;
 757         enum ucode_state ret;
 758 #ifdef CONFIG_X86_32
 759
 760         mcs_tmp_p = (unsigned long *)__pa_nodebug(mc_tmp_ptrs);
 761         mcs_p = (struct mc_saved_data *)__pa_nodebug(&mc_saved_data);
 762 #else
 763         mcs_tmp_p = mc_tmp_ptrs;
 764         mcs_p = &mc_saved_data;
 765 #endif
 766
 767         /*
 768          * If there is no valid ucode previously saved in memory, no need to
 769          * update ucode on this AP.
 770          */
 771         if (!mcs_p->num_saved)
 772                 return;
 773
 774         collect_cpu_info_early(&uci);
 775         ret = load_microcode(mcs_p, mcs_tmp_p, get_initrd_start_addr(), &uci);
 776         if (ret != UCODE_OK)
 777                 return;
 778
 779         apply_microcode_early(&uci, true);
 780 }
 781
 782 void reload_ucode_intel(void)
 783 {
 784         struct ucode_cpu_info uci;
 785         enum ucode_state ret;
 786
 787         if (!mc_saved_data.num_saved)
 788                 return;
 789
 790         collect_cpu_info_early(&uci);
 791
 792         ret = load_microcode_early(mc_saved_data.mc_saved,
 793                                    mc_saved_data.num_saved, &uci);
 794         if (ret != UCODE_OK)
 795                 return;
 796
 797         apply_microcode_early(&uci, false);
 798 }
 799
 800 static int collect_cpu_info(int cpu_num, struct cpu_signature *csig)
 801 {
 802         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu_num);
 803         unsigned int val[2];
 804
 805         memset(csig, 0, sizeof(*csig));
 806
 807         csig->sig = cpuid_eax(0x00000001);
 808
 809         if ((c->x86_model >= 5) || (c->x86 > 6)) {
 810                 /* get processor flags from MSR 0x17 */
 811                 rdmsr(MSR_IA32_PLATFORM_ID, val[0], val[1]);
 812                 csig->pf = 1 << ((val[1] >> 18) & 7);
 813         }
 814
 815         csig->rev = c->microcode;
 816         pr_info("CPU%d sig=0x%x, pf=0x%x, revision=0x%x\n",
 817                 cpu_num, csig->sig, csig->pf, csig->rev);
 818
 819         return 0;
 820 }
 821
 822 /*
 823  * return 0 - no update found
 824  * return 1 - found update
 825  */
 826 static int get_matching_mc(struct microcode_intel *mc, int cpu)
 827 {
 828         struct cpu_signature cpu_sig;
 829         unsigned int csig, cpf, crev;
 830
 831         collect_cpu_info(cpu, &cpu_sig);
 832
 833         csig = cpu_sig.sig;
 834         cpf = cpu_sig.pf;
 835         crev = cpu_sig.rev;
 836
 837         return has_newer_microcode(mc, csig, cpf, crev);
 838 }
 839
 840 static int apply_microcode_intel(int cpu)
 841 {
 842         struct microcode_intel *mc;
 843         struct ucode_cpu_info *uci;
 844         struct cpuinfo_x86 *c;
 845         unsigned int val[2];
 846
 847         /* We should bind the task to the CPU */
 848         if (WARN_ON(raw_smp_processor_id() != cpu))
 849                 return -1;
 850
 851         uci = ucode_cpu_info + cpu;
 852         mc = uci->mc;
 853         if (!mc)
 854                 return 0;
 855
 856         /*
 857          * Microcode on this CPU could be updated earlier. Only apply the
 858          * microcode patch in mc when it is newer than the one on this
 859          * CPU.
 860          */
 861         if (!get_matching_mc(mc, cpu))
 862                 return 0;
 863
 864         /* write microcode via MSR 0x79 */
 865         wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_WRITE, (unsigned long)mc->bits);
 866         wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_REV, 0);
 867
 868         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 869         sync_core();
 870
 871         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 872         rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 873
 874         if (val[1] != mc->hdr.rev) {
 875                 pr_err("CPU%d update to revision 0x%x failed\n",
 876                        cpu, mc->hdr.rev);
 877                 return -1;
 878         }
 879
 880         pr_info("CPU%d updated to revision 0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 881                 cpu, val[1],
 882                 mc->hdr.date & 0xffff,
 883                 mc->hdr.date >> 24,
 884                 (mc->hdr.date >> 16) & 0xff);
 885
 886         c = &cpu_data(cpu);
 887
 888         uci->cpu_sig.rev = val[1];
 889         c->microcode = val[1];
 890
 891         return 0;
 892 }
 893
 894 static enum ucode_state generic_load_microcode(int cpu, void *data, size_t size,
 895                                 int (*get_ucode_data)(void *, const void *, size_t))
 896 {
 897         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
 898         u8 *ucode_ptr = data, *new_mc = NULL, *mc = NULL;
 899         int new_rev = uci->cpu_sig.rev;
 900         unsigned int leftover = size;
 901         enum ucode_state state = UCODE_OK;
 902         unsigned int curr_mc_size = 0;
 903         unsigned int csig, cpf;
 904
 905         while (leftover) {
 906                 struct microcode_header_intel mc_header;
 907                 unsigned int mc_size;
 908
 909                 if (leftover < sizeof(mc_header)) {
 910                         pr_err("error! Truncated header in microcode data file\n");
 911                         break;
 912                 }
 913
 914                 if (get_ucode_data(&mc_header, ucode_ptr, sizeof(mc_header)))
 915                         break;
 916
 917                 mc_size = get_totalsize(&mc_header);
 918                 if (!mc_size || mc_size > leftover) {
 919                         pr_err("error! Bad data in microcode data file\n");
 920                         break;
 921                 }
 922
 923                 /* For performance reasons, reuse mc area when possible */
 924                 if (!mc || mc_size > curr_mc_size) {
 925                         vfree(mc);
 926                         mc = vmalloc(mc_size);
 927                         if (!mc)
 928                                 break;
 929                         curr_mc_size = mc_size;
 930                 }
 931
 932                 if (get_ucode_data(mc, ucode_ptr, mc_size) ||
 933                     microcode_sanity_check(mc, 1) < 0) {
 934                         break;
 935                 }
 936
 937                 csig = uci->cpu_sig.sig;
 938                 cpf = uci->cpu_sig.pf;
 939                 if (has_newer_microcode(mc, csig, cpf, new_rev)) {
 940                         vfree(new_mc);
 941                         new_rev = mc_header.rev;
 942                         new_mc  = mc;
 943                         mc = NULL;      /* trigger new vmalloc */
 944                 }
 945
 946                 ucode_ptr += mc_size;
 947                 leftover  -= mc_size;
 948         }
 949
 950         vfree(mc);
 951
 952         if (leftover) {
 953                 vfree(new_mc);
 954                 state = UCODE_ERROR;
 955                 goto out;
 956         }
 957
 958         if (!new_mc) {
 959                 state = UCODE_NFOUND;
 960                 goto out;
 961         }
 962
 963         vfree(uci->mc);
 964         uci->mc = (struct microcode_intel *)new_mc;
 965
 966         /*
 967          * If early loading microcode is supported, save this mc into
 968          * permanent memory. So it will be loaded early when a CPU is hot added
 969          * or resumes.
 970          */
 971         save_mc_for_early(new_mc);
 972
 973         pr_debug("CPU%d found a matching microcode update with version 0x%x (current=0x%x)\n",
 974                  cpu, new_rev, uci->cpu_sig.rev);
 975 out:
 976         return state;
 977 }
 978
 979 static int get_ucode_fw(void *to, const void *from, size_t n)
 980 {
 981         memcpy(to, from, n);
 982         return 0;
 983 }
 984
 985 static enum ucode_state request_microcode_fw(int cpu, struct device *device,
 986                                              bool refresh_fw)
 987 {
 988         char name[30];
 989         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 990         const struct firmware *firmware;
 991         enum ucode_state ret;
 992
 993         sprintf(name, "intel-ucode/%02x-%02x-%02x",
 994                 c->x86, c->x86_model, c->x86_mask);
 995
 996         if (request_firmware_direct(&firmware, name, device)) {
 997                 pr_debug("data file %s load failed\n", name);
 998                 return UCODE_NFOUND;
 999         }
1000
1001         ret = generic_load_microcode(cpu, (void *)firmware->data,
1002                                      firmware->size, &get_ucode_fw);
1003
1004         release_firmware(firmware);
1005
1006         return ret;
1007 }
1008
1009 static int get_ucode_user(void *to, const void *from, size_t n)
1010 {
1011         return copy_from_user(to, from, n);
1012 }
1013
1014 static enum ucode_state
1015 request_microcode_user(int cpu, const void __user *buf, size_t size)
1016 {
1017         return generic_load_microcode(cpu, (void *)buf, size, &get_ucode_user);
1018 }
1019
1020 static void microcode_fini_cpu(int cpu)
1021 {
1022         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
1023
1024         vfree(uci->mc);
1025         uci->mc = NULL;
1026 }
1027
1028 static struct microcode_ops microcode_intel_ops = {
1029         .request_microcode_user           = request_microcode_user,
1030         .request_microcode_fw             = request_microcode_fw,
1031         .collect_cpu_info                 = collect_cpu_info,
1032         .apply_microcode                  = apply_microcode_intel,
1033         .microcode_fini_cpu               = microcode_fini_cpu,
1034 };
1035
1036 struct microcode_ops * __init init_intel_microcode(void)
1037 {
1038         struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
1039
1040         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL || c->x86 < 6 ||
1041             cpu_has(c, X86_FEATURE_IA64)) {
1042                 pr_err("Intel CPU family 0x%x not supported\n", c->x86);
1043                 return NULL;
1044         }
1045
1046         return &microcode_intel_ops;
1047 }
1048