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 during early load
  44  * the pointers to microcode blobs we've got from whatever storage (detached
  45  * initrd, builtin). Later on, we put those into final storage
  46  * mc_saved_data.mc_saved.
  47  *
  48  * Important: those are offsets from the beginning of initrd or absolute
  49  * addresses within the kernel image when built-in.
  50  */
  51 static unsigned long mc_tmp_ptrs[MAX_UCODE_COUNT];
  52
  53 static struct mc_saved_data {
  54         unsigned int num_saved;
  55         struct microcode_intel **mc_saved;
  56 } mc_saved_data;
  57
  58 /* Microcode blobs within the initrd. 0 if builtin. */
  59 static struct ucode_blobs {
  60         unsigned long start;
  61         bool valid;
  62 } blobs;
  63
  64 /* Go through saved patches and find the one suitable for the current CPU. */
  65 static enum ucode_state
  66 find_microcode_patch(struct microcode_intel **saved,
  67                      unsigned int num_saved, struct ucode_cpu_info *uci)
  68 {
  69         struct microcode_intel *ucode_ptr, *new_mc = NULL;
  70         struct microcode_header_intel *mc_hdr;
  71         int new_rev, ret, i;
  72
  73         new_rev = uci->cpu_sig.rev;
  74
  75         for (i = 0; i < num_saved; i++) {
  76                 ucode_ptr = saved[i];
  77                 mc_hdr    = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
  78
  79                 ret = has_newer_microcode(ucode_ptr,
  80                                           uci->cpu_sig.sig,
  81                                           uci->cpu_sig.pf,
  82                                           new_rev);
  83                 if (!ret)
  84                         continue;
  85
  86                 new_rev = mc_hdr->rev;
  87                 new_mc  = ucode_ptr;
  88         }
  89
  90         if (!new_mc)
  91                 return UCODE_NFOUND;
  92
  93         uci->mc = (struct microcode_intel *)new_mc;
  94         return UCODE_OK;
  95 }
  96
  97 static inline void
  98 copy_ptrs(struct microcode_intel **mc_saved, unsigned long *mc_ptrs,
  99           unsigned long off, int num_saved)
 100 {
 101         int i;
 102
 103         for (i = 0; i < num_saved; i++)
 104                 mc_saved[i] = (struct microcode_intel *)(mc_ptrs[i] + off);
 105 }
 106
 107 #ifdef CONFIG_X86_32
 108 static void
 109 microcode_phys(struct microcode_intel **mc_saved_tmp, struct mc_saved_data *mcs)
 110 {
 111         int i;
 112         struct microcode_intel ***mc_saved;
 113
 114         mc_saved = (struct microcode_intel ***)__pa_nodebug(&mcs->mc_saved);
 115
 116         for (i = 0; i < mcs->num_saved; i++) {
 117                 struct microcode_intel *p;
 118
 119                 p = *(struct microcode_intel **)__pa_nodebug(mcs->mc_saved + i);
 120                 mc_saved_tmp[i] = (struct microcode_intel *)__pa_nodebug(p);
 121         }
 122 }
 123 #endif
 124
 125 static enum ucode_state
 126 load_microcode(struct mc_saved_data *mcs, unsigned long *mc_ptrs,
 127                unsigned long offset, struct ucode_cpu_info *uci)
 128 {
 129         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 130         unsigned int count = mcs->num_saved;
 131
 132         if (!mcs->mc_saved) {
 133                 copy_ptrs(mc_saved_tmp, mc_ptrs, offset, count);
 134
 135                 return find_microcode_patch(mc_saved_tmp, count, uci);
 136         } else {
 137 #ifdef CONFIG_X86_32
 138                 microcode_phys(mc_saved_tmp, mcs);
 139                 return find_microcode_patch(mc_saved_tmp, count, uci);
 140 #else
 141                 return find_microcode_patch(mcs->mc_saved, count, uci);
 142 #endif
 143         }
 144 }
 145
 146 /*
 147  * Given CPU signature and a microcode patch, this function finds if the
 148  * microcode patch has matching family and model with the CPU.
 149  */
 150 static enum ucode_state
 151 matching_model_microcode(struct microcode_header_intel *mc_header,
 152                         unsigned long sig)
 153 {
 154         unsigned int fam, model;
 155         unsigned int fam_ucode, model_ucode;
 156         struct extended_sigtable *ext_header;
 157         unsigned long total_size = get_totalsize(mc_header);
 158         unsigned long data_size = get_datasize(mc_header);
 159         int ext_sigcount, i;
 160         struct extended_signature *ext_sig;
 161
 162         fam   = x86_family(sig);
 163         model = x86_model(sig);
 164
 165         fam_ucode   = x86_family(mc_header->sig);
 166         model_ucode = x86_model(mc_header->sig);
 167
 168         if (fam == fam_ucode && model == model_ucode)
 169                 return UCODE_OK;
 170
 171         /* Look for ext. headers: */
 172         if (total_size <= data_size + MC_HEADER_SIZE)
 173                 return UCODE_NFOUND;
 174
 175         ext_header   = (void *) mc_header + data_size + MC_HEADER_SIZE;
 176         ext_sig      = (void *)ext_header + EXT_HEADER_SIZE;
 177         ext_sigcount = ext_header->count;
 178
 179         for (i = 0; i < ext_sigcount; i++) {
 180                 fam_ucode   = x86_family(ext_sig->sig);
 181                 model_ucode = x86_model(ext_sig->sig);
 182
 183                 if (fam == fam_ucode && model == model_ucode)
 184                         return UCODE_OK;
 185
 186                 ext_sig++;
 187         }
 188         return UCODE_NFOUND;
 189 }
 190
 191 static int
 192 save_microcode(struct mc_saved_data *mcs,
 193                struct microcode_intel **mc_saved_src,
 194                unsigned int num_saved)
 195 {
 196         int i, j;
 197         struct microcode_intel **saved_ptr;
 198         int ret;
 199
 200         if (!num_saved)
 201                 return -EINVAL;
 202
 203         /*
 204          * Copy new microcode data.
 205          */
 206         saved_ptr = kcalloc(num_saved, sizeof(struct microcode_intel *), GFP_KERNEL);
 207         if (!saved_ptr)
 208                 return -ENOMEM;
 209
 210         for (i = 0; i < num_saved; i++) {
 211                 struct microcode_header_intel *mc_hdr;
 212                 struct microcode_intel *mc;
 213                 unsigned long size;
 214
 215                 if (!mc_saved_src[i]) {
 216                         ret = -EINVAL;
 217                         goto err;
 218                 }
 219
 220                 mc     = mc_saved_src[i];
 221                 mc_hdr = &mc->hdr;
 222                 size   = get_totalsize(mc_hdr);
 223
 224                 saved_ptr[i] = kmemdup(mc, size, GFP_KERNEL);
 225                 if (!saved_ptr[i]) {
 226                         ret = -ENOMEM;
 227                         goto err;
 228                 }
 229         }
 230
 231         /*
 232          * Point to newly saved microcode.
 233          */
 234         mcs->mc_saved  = saved_ptr;
 235         mcs->num_saved = num_saved;
 236
 237         return 0;
 238
 239 err:
 240         for (j = 0; j <= i; j++)
 241                 kfree(saved_ptr[j]);
 242         kfree(saved_ptr);
 243
 244         return ret;
 245 }
 246
 247 /*
 248  * A microcode patch in ucode_ptr is saved into mc_saved
 249  * - if it has matching signature and newer revision compared to an existing
 250  *   patch mc_saved.
 251  * - or if it is a newly discovered microcode patch.
 252  *
 253  * The microcode patch should have matching model with CPU.
 254  *
 255  * Returns: The updated number @num_saved of saved microcode patches.
 256  */
 257 static unsigned int _save_mc(struct microcode_intel **mc_saved,
 258                              u8 *ucode_ptr, unsigned int num_saved)
 259 {
 260         struct microcode_header_intel *mc_hdr, *mc_saved_hdr;
 261         unsigned int sig, pf;
 262         int found = 0, i;
 263
 264         mc_hdr = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
 265
 266         for (i = 0; i < num_saved; i++) {
 267                 mc_saved_hdr = (struct microcode_header_intel *)mc_saved[i];
 268                 sig          = mc_saved_hdr->sig;
 269                 pf           = mc_saved_hdr->pf;
 270
 271                 if (!find_matching_signature(ucode_ptr, sig, pf))
 272                         continue;
 273
 274                 found = 1;
 275
 276                 if (mc_hdr->rev <= mc_saved_hdr->rev)
 277                         continue;
 278
 279                 /*
 280                  * Found an older ucode saved earlier. Replace it with
 281                  * this newer one.
 282                  */
 283                 mc_saved[i] = (struct microcode_intel *)ucode_ptr;
 284                 break;
 285         }
 286
 287         /* Newly detected microcode, save it to memory. */
 288         if (i >= num_saved && !found)
 289                 mc_saved[num_saved++] = (struct microcode_intel *)ucode_ptr;
 290
 291         return num_saved;
 292 }
 293
 294 /*
 295  * Get microcode matching with BSP's model. Only CPUs with the same model as
 296  * BSP can stay in the platform.
 297  */
 298 static enum ucode_state __init
 299 get_matching_model_microcode(unsigned long start, void *data, size_t size,
 300                              struct mc_saved_data *mcs, unsigned long *mc_ptrs,
 301                              struct ucode_cpu_info *uci)
 302 {
 303         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 304         struct microcode_header_intel *mc_header;
 305         unsigned int num_saved = mcs->num_saved;
 306         enum ucode_state state = UCODE_OK;
 307         unsigned int leftover = size;
 308         u8 *ucode_ptr = data;
 309         unsigned int mc_size;
 310         int i;
 311
 312         while (leftover && num_saved < ARRAY_SIZE(mc_saved_tmp)) {
 313
 314                 if (leftover < sizeof(mc_header))
 315                         break;
 316
 317                 mc_header = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
 318
 319                 mc_size = get_totalsize(mc_header);
 320                 if (!mc_size || mc_size > leftover ||
 321                         microcode_sanity_check(ucode_ptr, 0) < 0)
 322                         break;
 323
 324                 leftover -= mc_size;
 325
 326                 /*
 327                  * Since APs with same family and model as the BSP may boot in
 328                  * the platform, we need to find and save microcode patches
 329                  * with the same family and model as the BSP.
 330                  */
 331                 if (matching_model_microcode(mc_header, uci->cpu_sig.sig) != UCODE_OK) {
 332                         ucode_ptr += mc_size;
 333                         continue;
 334                 }
 335
 336                 num_saved = _save_mc(mc_saved_tmp, ucode_ptr, num_saved);
 337
 338                 ucode_ptr += mc_size;
 339         }
 340
 341         if (leftover) {
 342                 state = UCODE_ERROR;
 343                 return state;
 344         }
 345
 346         if (!num_saved) {
 347                 state = UCODE_NFOUND;
 348                 return state;
 349         }
 350
 351         for (i = 0; i < num_saved; i++)
 352                 mc_ptrs[i] = (unsigned long)mc_saved_tmp[i] - start;
 353
 354         mcs->num_saved = num_saved;
 355
 356         return state;
 357 }
 358
 359 static int collect_cpu_info_early(struct ucode_cpu_info *uci)
 360 {
 361         unsigned int val[2];
 362         unsigned int family, model;
 363         struct cpu_signature csig;
 364         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 365
 366         csig.sig = 0;
 367         csig.pf = 0;
 368         csig.rev = 0;
 369
 370         memset(uci, 0, sizeof(*uci));
 371
 372         eax = 0x00000001;
 373         ecx = 0;
 374         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
 375         csig.sig = eax;
 376
 377         family = x86_family(csig.sig);
 378         model  = x86_model(csig.sig);
 379
 380         if ((model >= 5) || (family > 6)) {
 381                 /* get processor flags from MSR 0x17 */
 382                 native_rdmsr(MSR_IA32_PLATFORM_ID, val[0], val[1]);
 383                 csig.pf = 1 << ((val[1] >> 18) & 7);
 384         }
 385         native_wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_REV, 0);
 386
 387         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 388         sync_core();
 389
 390         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 391         native_rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 392
 393         csig.rev = val[1];
 394
 395         uci->cpu_sig = csig;
 396         uci->valid = 1;
 397
 398         return 0;
 399 }
 400
 401 static void show_saved_mc(void)
 402 {
 403 #ifdef DEBUG
 404         int i, j;
 405         unsigned int sig, pf, rev, total_size, data_size, date;
 406         struct ucode_cpu_info uci;
 407
 408         if (!mc_saved_data.num_saved) {
 409                 pr_debug("no microcode data saved.\n");
 410                 return;
 411         }
 412         pr_debug("Total microcode saved: %d\n", mc_saved_data.num_saved);
 413
 414         collect_cpu_info_early(&uci);
 415
 416         sig = uci.cpu_sig.sig;
 417         pf = uci.cpu_sig.pf;
 418         rev = uci.cpu_sig.rev;
 419         pr_debug("CPU: sig=0x%x, pf=0x%x, rev=0x%x\n", sig, pf, rev);
 420
 421         for (i = 0; i < mc_saved_data.num_saved; i++) {
 422                 struct microcode_header_intel *mc_saved_header;
 423                 struct extended_sigtable *ext_header;
 424                 int ext_sigcount;
 425                 struct extended_signature *ext_sig;
 426
 427                 mc_saved_header = (struct microcode_header_intel *)
 428                                   mc_saved_data.mc_saved[i];
 429                 sig = mc_saved_header->sig;
 430                 pf = mc_saved_header->pf;
 431                 rev = mc_saved_header->rev;
 432                 total_size = get_totalsize(mc_saved_header);
 433                 data_size = get_datasize(mc_saved_header);
 434                 date = mc_saved_header->date;
 435
 436                 pr_debug("mc_saved[%d]: sig=0x%x, pf=0x%x, rev=0x%x, total size=0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 437                          i, sig, pf, rev, total_size,
 438                          date & 0xffff,
 439                          date >> 24,
 440                          (date >> 16) & 0xff);
 441
 442                 /* Look for ext. headers: */
 443                 if (total_size <= data_size + MC_HEADER_SIZE)
 444                         continue;
 445
 446                 ext_header = (void *) mc_saved_header + data_size + MC_HEADER_SIZE;
 447                 ext_sigcount = ext_header->count;
 448                 ext_sig = (void *)ext_header + EXT_HEADER_SIZE;
 449
 450                 for (j = 0; j < ext_sigcount; j++) {
 451                         sig = ext_sig->sig;
 452                         pf = ext_sig->pf;
 453
 454                         pr_debug("\tExtended[%d]: sig=0x%x, pf=0x%x\n",
 455                                  j, sig, pf);
 456
 457                         ext_sig++;
 458                 }
 459
 460         }
 461 #endif
 462 }
 463
 464 /*
 465  * Save this mc into mc_saved_data. So it will be loaded early when a CPU is
 466  * hot added or resumes.
 467  *
 468  * Please make sure this mc should be a valid microcode patch before calling
 469  * this function.
 470  */
 471 static void save_mc_for_early(u8 *mc)
 472 {
 473 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 474         /* Synchronization during CPU hotplug. */
 475         static DEFINE_MUTEX(x86_cpu_microcode_mutex);
 476
 477         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 478         unsigned int mc_saved_count_init;
 479         unsigned int num_saved;
 480         struct microcode_intel **mc_saved;
 481         int ret, i;
 482
 483         mutex_lock(&x86_cpu_microcode_mutex);
 484
 485         mc_saved_count_init = mc_saved_data.num_saved;
 486         num_saved = mc_saved_data.num_saved;
 487         mc_saved = mc_saved_data.mc_saved;
 488
 489         if (mc_saved && num_saved)
 490                 memcpy(mc_saved_tmp, mc_saved,
 491                        num_saved * sizeof(struct microcode_intel *));
 492         /*
 493          * Save the microcode patch mc in mc_save_tmp structure if it's a newer
 494          * version.
 495          */
 496         num_saved = _save_mc(mc_saved_tmp, mc, num_saved);
 497
 498         /*
 499          * Save the mc_save_tmp in global mc_saved_data.
 500          */
 501         ret = save_microcode(&mc_saved_data, mc_saved_tmp, num_saved);
 502         if (ret) {
 503                 pr_err("Cannot save microcode patch.\n");
 504                 goto out;
 505         }
 506
 507         show_saved_mc();
 508
 509         /*
 510          * Free old saved microcode data.
 511          */
 512         if (mc_saved) {
 513                 for (i = 0; i < mc_saved_count_init; i++)
 514                         kfree(mc_saved[i]);
 515                 kfree(mc_saved);
 516         }
 517
 518 out:
 519         mutex_unlock(&x86_cpu_microcode_mutex);
 520 #endif
 521 }
 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 /*
 541  * Print ucode update info.
 542  */
 543 static void
 544 print_ucode_info(struct ucode_cpu_info *uci, unsigned int date)
 545 {
 546         pr_info_once("microcode updated early to revision 0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 547                      uci->cpu_sig.rev,
 548                      date & 0xffff,
 549                      date >> 24,
 550                      (date >> 16) & 0xff);
 551 }
 552
 553 #ifdef CONFIG_X86_32
 554
 555 static int delay_ucode_info;
 556 static int current_mc_date;
 557
 558 /*
 559  * Print early updated ucode info after printk works. This is delayed info dump.
 560  */
 561 void show_ucode_info_early(void)
 562 {
 563         struct ucode_cpu_info uci;
 564
 565         if (delay_ucode_info) {
 566                 collect_cpu_info_early(&uci);
 567                 print_ucode_info(&uci, current_mc_date);
 568                 delay_ucode_info = 0;
 569         }
 570 }
 571
 572 /*
 573  * At this point, we can not call printk() yet. Keep microcode patch number in
 574  * mc_saved_data.mc_saved and delay printing microcode info in
 575  * show_ucode_info_early() until printk() works.
 576  */
 577 static void print_ucode(struct ucode_cpu_info *uci)
 578 {
 579         struct microcode_intel *mc;
 580         int *delay_ucode_info_p;
 581         int *current_mc_date_p;
 582
 583         mc = uci->mc;
 584         if (!mc)
 585                 return;
 586
 587         delay_ucode_info_p = (int *)__pa_nodebug(&delay_ucode_info);
 588         current_mc_date_p = (int *)__pa_nodebug(&current_mc_date);
 589
 590         *delay_ucode_info_p = 1;
 591         *current_mc_date_p = mc->hdr.date;
 592 }
 593 #else
 594
 595 /*
 596  * Flush global tlb. We only do this in x86_64 where paging has been enabled
 597  * already and PGE should be enabled as well.
 598  */
 599 static inline void flush_tlb_early(void)
 600 {
 601         __native_flush_tlb_global_irq_disabled();
 602 }
 603
 604 static inline void print_ucode(struct ucode_cpu_info *uci)
 605 {
 606         struct microcode_intel *mc;
 607
 608         mc = uci->mc;
 609         if (!mc)
 610                 return;
 611
 612         print_ucode_info(uci, mc->hdr.date);
 613 }
 614 #endif
 615
 616 static int apply_microcode_early(struct ucode_cpu_info *uci, bool early)
 617 {
 618         struct microcode_intel *mc;
 619         unsigned int val[2];
 620
 621         mc = uci->mc;
 622         if (!mc)
 623                 return 0;
 624
 625         /* write microcode via MSR 0x79 */
 626         native_wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_WRITE, (unsigned long)mc->bits);
 627         native_wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_REV, 0);
 628
 629         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 630         sync_core();
 631
 632         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 633         native_rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 634         if (val[1] != mc->hdr.rev)
 635                 return -1;
 636
 637 #ifdef CONFIG_X86_64
 638         /* Flush global tlb. This is precaution. */
 639         flush_tlb_early();
 640 #endif
 641         uci->cpu_sig.rev = val[1];
 642
 643         if (early)
 644                 print_ucode(uci);
 645         else
 646                 print_ucode_info(uci, mc->hdr.date);
 647
 648         return 0;
 649 }
 650
 651 /*
 652  * This function converts microcode patch offsets previously stored in
 653  * mc_tmp_ptrs to pointers and stores the pointers in mc_saved_data.
 654  */
 655 int __init save_microcode_in_initrd_intel(void)
 656 {
 657         struct microcode_intel *mc_saved[MAX_UCODE_COUNT];
 658         unsigned int count = mc_saved_data.num_saved;
 659         unsigned long offset = 0;
 660         int ret;
 661
 662         if (!count)
 663                 return 0;
 664
 665         /*
 666          * We have found a valid initrd but it might've been relocated in the
 667          * meantime so get its updated address.
 668          */
 669         if (IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_INITRD) && blobs.valid)
 670                 offset = initrd_start;
 671
 672         copy_ptrs(mc_saved, mc_tmp_ptrs, offset, count);
 673
 674         ret = save_microcode(&mc_saved_data, mc_saved, count);
 675         if (ret)
 676                 pr_err("Cannot save microcode patches from initrd.\n");
 677         else
 678                 show_saved_mc();
 679
 680         return ret;
 681 }
 682
 683 static __init enum ucode_state
 684 __scan_microcode_initrd(struct cpio_data *cd, struct ucode_blobs *blbp)
 685 {
 686 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD
 687         static __initdata char ucode_name[] = "kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin";
 688         char *p = IS_ENABLED(CONFIG_X86_32) ? (char *)__pa_nodebug(ucode_name)
 689                                                     : ucode_name;
 690 # ifdef CONFIG_X86_32
 691         unsigned long start = 0, size;
 692         struct boot_params *params;
 693
 694         params = (struct boot_params *)__pa_nodebug(&boot_params);
 695         size   = params->hdr.ramdisk_size;
 696
 697         /*
 698          * Set start only if we have an initrd image. We cannot use initrd_start
 699          * because it is not set that early yet.
 700          */
 701         start = (size ? params->hdr.ramdisk_image : 0);
 702
 703 # else /* CONFIG_X86_64 */
 704         unsigned long start = 0, size;
 705
 706         size  = (u64)boot_params.ext_ramdisk_size << 32;
 707         size |= boot_params.hdr.ramdisk_size;
 708
 709         if (size) {
 710                 start  = (u64)boot_params.ext_ramdisk_image << 32;
 711                 start |= boot_params.hdr.ramdisk_image;
 712
 713                 start += PAGE_OFFSET;
 714         }
 715 # endif
 716
 717         *cd = find_cpio_data(p, (void *)start, size, NULL);
 718         if (cd->data) {
 719                 blbp->start = start;
 720                 blbp->valid = true;
 721
 722                 return UCODE_OK;
 723         } else
 724 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INITRD */
 725                 return UCODE_ERROR;
 726 }
 727
 728 static __init enum ucode_state
 729 scan_microcode(struct mc_saved_data *mcs, unsigned long *mc_ptrs,
 730                struct ucode_cpu_info *uci, struct ucode_blobs *blbp)
 731 {
 732         struct cpio_data cd = { NULL, 0, "" };
 733         enum ucode_state ret;
 734
 735         /* try built-in microcode first */
 736         if (load_builtin_intel_microcode(&cd))
 737                 /*
 738                  * Invalidate blobs as we might've gotten an initrd too,
 739                  * supplied by the boot loader, by mistake or simply forgotten
 740                  * there. That's fine, we ignore it since we've found builtin
 741                  * microcode already.
 742                  */
 743                 blbp->valid = false;
 744         else {
 745                 ret = __scan_microcode_initrd(&cd, blbp);
 746                 if (ret != UCODE_OK)
 747                         return ret;
 748         }
 749
 750         return get_matching_model_microcode(blbp->start, cd.data, cd.size,
 751                                             mcs, mc_ptrs, uci);
 752 }
 753
 754 static void __init
 755 _load_ucode_intel_bsp(struct mc_saved_data *mcs, unsigned long *mc_ptrs,
 756                       struct ucode_blobs *blbp)
 757 {
 758         struct ucode_cpu_info uci;
 759         enum ucode_state ret;
 760
 761         collect_cpu_info_early(&uci);
 762
 763         ret = scan_microcode(mcs, mc_ptrs, &uci, blbp);
 764         if (ret != UCODE_OK)
 765                 return;
 766
 767         ret = load_microcode(mcs, mc_ptrs, blbp->start, &uci);
 768         if (ret != UCODE_OK)
 769                 return;
 770
 771         apply_microcode_early(&uci, true);
 772 }
 773
 774 void __init load_ucode_intel_bsp(void)
 775 {
 776         struct ucode_blobs *blobs_p;
 777         struct mc_saved_data *mcs;
 778         unsigned long *ptrs;
 779
 780 #ifdef CONFIG_X86_32
 781         mcs     = (struct mc_saved_data *)__pa_nodebug(&mc_saved_data);
 782         ptrs    = (unsigned long *)__pa_nodebug(&mc_tmp_ptrs);
 783         blobs_p = (struct ucode_blobs *)__pa_nodebug(&blobs);
 784 #else
 785         mcs     = &mc_saved_data;
 786         ptrs    = mc_tmp_ptrs;
 787         blobs_p = &blobs;
 788 #endif
 789
 790         _load_ucode_intel_bsp(mcs, ptrs, blobs_p);
 791 }
 792
 793 void load_ucode_intel_ap(void)
 794 {
 795         struct ucode_blobs *blobs_p;
 796         struct mc_saved_data *mcs;
 797         struct ucode_cpu_info uci;
 798         enum ucode_state ret;
 799         unsigned long *ptrs;
 800
 801 #ifdef CONFIG_X86_32
 802         mcs     = (struct mc_saved_data *)__pa_nodebug(&mc_saved_data);
 803         ptrs    = (unsigned long *)__pa_nodebug(mc_tmp_ptrs);
 804         blobs_p = (struct ucode_blobs *)__pa_nodebug(&blobs);
 805 #else
 806         mcs     = &mc_saved_data;
 807         ptrs    = mc_tmp_ptrs;
 808         blobs_p = &blobs;
 809 #endif
 810
 811         /*
 812          * If there is no valid ucode previously saved in memory, no need to
 813          * update ucode on this AP.
 814          */
 815         if (!mcs->num_saved)
 816                 return;
 817
 818         collect_cpu_info_early(&uci);
 819         ret = load_microcode(mcs, ptrs, blobs_p->start, &uci);
 820         if (ret != UCODE_OK)
 821                 return;
 822
 823         apply_microcode_early(&uci, true);
 824 }
 825
 826 void reload_ucode_intel(void)
 827 {
 828         struct ucode_cpu_info uci;
 829         enum ucode_state ret;
 830
 831         if (!mc_saved_data.num_saved)
 832                 return;
 833
 834         collect_cpu_info_early(&uci);
 835
 836         ret = find_microcode_patch(mc_saved_data.mc_saved,
 837                                    mc_saved_data.num_saved, &uci);
 838         if (ret != UCODE_OK)
 839                 return;
 840
 841         apply_microcode_early(&uci, false);
 842 }
 843
 844 static int collect_cpu_info(int cpu_num, struct cpu_signature *csig)
 845 {
 846         static struct cpu_signature prev;
 847         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu_num);
 848         unsigned int val[2];
 849
 850         memset(csig, 0, sizeof(*csig));
 851
 852         csig->sig = cpuid_eax(0x00000001);
 853
 854         if ((c->x86_model >= 5) || (c->x86 > 6)) {
 855                 /* get processor flags from MSR 0x17 */
 856                 rdmsr(MSR_IA32_PLATFORM_ID, val[0], val[1]);
 857                 csig->pf = 1 << ((val[1] >> 18) & 7);
 858         }
 859
 860         csig->rev = c->microcode;
 861
 862         /* No extra locking on prev, races are harmless. */
 863         if (csig->sig != prev.sig || csig->pf != prev.pf || csig->rev != prev.rev) {
 864                 pr_info("sig=0x%x, pf=0x%x, revision=0x%x\n",
 865                         csig->sig, csig->pf, csig->rev);
 866                 prev = *csig;
 867         }
 868
 869         return 0;
 870 }
 871
 872 /*
 873  * return 0 - no update found
 874  * return 1 - found update
 875  */
 876 static int get_matching_mc(struct microcode_intel *mc, int cpu)
 877 {
 878         struct cpu_signature cpu_sig;
 879         unsigned int csig, cpf, crev;
 880
 881         collect_cpu_info(cpu, &cpu_sig);
 882
 883         csig = cpu_sig.sig;
 884         cpf = cpu_sig.pf;
 885         crev = cpu_sig.rev;
 886
 887         return has_newer_microcode(mc, csig, cpf, crev);
 888 }
 889
 890 static int apply_microcode_intel(int cpu)
 891 {
 892         struct microcode_intel *mc;
 893         struct ucode_cpu_info *uci;
 894         struct cpuinfo_x86 *c;
 895         unsigned int val[2];
 896         static int prev_rev;
 897
 898         /* We should bind the task to the CPU */
 899         if (WARN_ON(raw_smp_processor_id() != cpu))
 900                 return -1;
 901
 902         uci = ucode_cpu_info + cpu;
 903         mc = uci->mc;
 904         if (!mc)
 905                 return 0;
 906
 907         /*
 908          * Microcode on this CPU could be updated earlier. Only apply the
 909          * microcode patch in mc when it is newer than the one on this
 910          * CPU.
 911          */
 912         if (!get_matching_mc(mc, cpu))
 913                 return 0;
 914
 915         /* write microcode via MSR 0x79 */
 916         wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_WRITE, (unsigned long)mc->bits);
 917         wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_REV, 0);
 918
 919         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 920         sync_core();
 921
 922         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 923         rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 924
 925         if (val[1] != mc->hdr.rev) {
 926                 pr_err("CPU%d update to revision 0x%x failed\n",
 927                        cpu, mc->hdr.rev);
 928                 return -1;
 929         }
 930
 931         if (val[1] != prev_rev) {
 932                 pr_info("updated to revision 0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 933                         val[1],
 934                         mc->hdr.date & 0xffff,
 935                         mc->hdr.date >> 24,
 936                         (mc->hdr.date >> 16) & 0xff);
 937                 prev_rev = val[1];
 938         }
 939
 940         c = &cpu_data(cpu);
 941
 942         uci->cpu_sig.rev = val[1];
 943         c->microcode = val[1];
 944
 945         return 0;
 946 }
 947
 948 static enum ucode_state generic_load_microcode(int cpu, void *data, size_t size,
 949                                 int (*get_ucode_data)(void *, const void *, size_t))
 950 {
 951         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
 952         u8 *ucode_ptr = data, *new_mc = NULL, *mc = NULL;
 953         int new_rev = uci->cpu_sig.rev;
 954         unsigned int leftover = size;
 955         enum ucode_state state = UCODE_OK;
 956         unsigned int curr_mc_size = 0;
 957         unsigned int csig, cpf;
 958
 959         while (leftover) {
 960                 struct microcode_header_intel mc_header;
 961                 unsigned int mc_size;
 962
 963                 if (leftover < sizeof(mc_header)) {
 964                         pr_err("error! Truncated header in microcode data file\n");
 965                         break;
 966                 }
 967
 968                 if (get_ucode_data(&mc_header, ucode_ptr, sizeof(mc_header)))
 969                         break;
 970
 971                 mc_size = get_totalsize(&mc_header);
 972                 if (!mc_size || mc_size > leftover) {
 973                         pr_err("error! Bad data in microcode data file\n");
 974                         break;
 975                 }
 976
 977                 /* For performance reasons, reuse mc area when possible */
 978                 if (!mc || mc_size > curr_mc_size) {
 979                         vfree(mc);
 980                         mc = vmalloc(mc_size);
 981                         if (!mc)
 982                                 break;
 983                         curr_mc_size = mc_size;
 984                 }
 985
 986                 if (get_ucode_data(mc, ucode_ptr, mc_size) ||
 987                     microcode_sanity_check(mc, 1) < 0) {
 988                         break;
 989                 }
 990
 991                 csig = uci->cpu_sig.sig;
 992                 cpf = uci->cpu_sig.pf;
 993                 if (has_newer_microcode(mc, csig, cpf, new_rev)) {
 994                         vfree(new_mc);
 995                         new_rev = mc_header.rev;
 996                         new_mc  = mc;
 997                         mc = NULL;      /* trigger new vmalloc */
 998                 }
 999
1000                 ucode_ptr += mc_size;
1001                 leftover  -= mc_size;
1002         }
1003
1004         vfree(mc);
1005
1006         if (leftover) {
1007                 vfree(new_mc);
1008                 state = UCODE_ERROR;
1009                 goto out;
1010         }
1011
1012         if (!new_mc) {
1013                 state = UCODE_NFOUND;
1014                 goto out;
1015         }
1016
1017         vfree(uci->mc);
1018         uci->mc = (struct microcode_intel *)new_mc;
1019
1020         /*
1021          * If early loading microcode is supported, save this mc into
1022          * permanent memory. So it will be loaded early when a CPU is hot added
1023          * or resumes.
1024          */
1025         save_mc_for_early(new_mc);
1026
1027         pr_debug("CPU%d found a matching microcode update with version 0x%x (current=0x%x)\n",
1028                  cpu, new_rev, uci->cpu_sig.rev);
1029 out:
1030         return state;
1031 }
1032
1033 static int get_ucode_fw(void *to, const void *from, size_t n)
1034 {
1035         memcpy(to, from, n);
1036         return 0;
1037 }
1038
1039 static enum ucode_state request_microcode_fw(int cpu, struct device *device,
1040                                              bool refresh_fw)
1041 {
1042         char name[30];
1043         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
1044         const struct firmware *firmware;
1045         enum ucode_state ret;
1046
1047         sprintf(name, "intel-ucode/%02x-%02x-%02x",
1048                 c->x86, c->x86_model, c->x86_mask);
1049
1050         if (request_firmware_direct(&firmware, name, device)) {
1051                 pr_debug("data file %s load failed\n", name);
1052                 return UCODE_NFOUND;
1053         }
1054
1055         ret = generic_load_microcode(cpu, (void *)firmware->data,
1056                                      firmware->size, &get_ucode_fw);
1057
1058         release_firmware(firmware);
1059
1060         return ret;
1061 }
1062
1063 static int get_ucode_user(void *to, const void *from, size_t n)
1064 {
1065         return copy_from_user(to, from, n);
1066 }
1067
1068 static enum ucode_state
1069 request_microcode_user(int cpu, const void __user *buf, size_t size)
1070 {
1071         return generic_load_microcode(cpu, (void *)buf, size, &get_ucode_user);
1072 }
1073
1074 static void microcode_fini_cpu(int cpu)
1075 {
1076         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
1077
1078         vfree(uci->mc);
1079         uci->mc = NULL;
1080 }
1081
1082 static struct microcode_ops microcode_intel_ops = {
1083         .request_microcode_user           = request_microcode_user,
1084         .request_microcode_fw             = request_microcode_fw,
1085         .collect_cpu_info                 = collect_cpu_info,
1086         .apply_microcode                  = apply_microcode_intel,
1087         .microcode_fini_cpu               = microcode_fini_cpu,
1088 };
1089
1090 struct microcode_ops * __init init_intel_microcode(void)
1091 {
1092         struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
1093
1094         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL || c->x86 < 6 ||
1095             cpu_has(c, X86_FEATURE_IA64)) {
1096                 pr_err("Intel CPU family 0x%x not supported\n", c->x86);
1097                 return NULL;
1098         }
1099
1100         return &microcode_intel_ops;
1101 }
1102