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