cxl: docs/platform/acpi reference documentation
authorGregory Price <gourry@gourry.net>
Mon, 12 May 2025 16:21:22 +0000 (12:21 -0400)
committerDave Jiang <dave.jiang@intel.com>
Tue, 13 May 2025 20:07:45 +0000 (13:07 -0700)
Add basic ACPI table information needed to understand the CXL
driver probe process.

Signed-off-by: Gregory Price <gourry@gourry.net>
Reviewed-by: Dave Jiang <dave.jiang@intel.com>
Link: https://patch.msgid.link/20250512162134.3596150-6-gourry@gourry.net
Signed-off-by: Dave Jiang <dave.jiang@intel.com>
Documentation/driver-api/cxl/index.rst
Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/cedt.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/dsdt.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/hmat.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/slit.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/srat.rst [new file with mode: 0644]

index ffa0462ad950269b5868a6d05d8edeb0488b7af2..336322dc35a0a8df13060fab179ef747fd7e91db 100644 (file)
@@ -26,6 +26,7 @@ that have impacts on each other.  The docs here break up configurations steps.
    :caption: Platform Configuration
 
    platform/bios-and-efi
+   platform/acpi
 
 .. toctree::
    :maxdepth: 1
diff --git a/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi.rst b/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ee7e6bd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,76 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+===========
+ACPI Tables
+===========
+
+ACPI is the "Advanced Configuration and Power Interface", which is a standard
+that defines how platforms and OS manage power and configure computer hardware.
+For the purpose of this theory of operation, when referring to "ACPI" we will
+usually refer to "ACPI Tables" - which are the way a platform (BIOS/EFI)
+communicates static configuration information to the operation system.
+
+The Following ACPI tables contain *static* configuration and performance data
+about CXL devices.
+
+.. toctree::
+   :maxdepth: 1
+
+   acpi/cedt.rst
+   acpi/srat.rst
+   acpi/hmat.rst
+   acpi/slit.rst
+   acpi/dsdt.rst
+
+The SRAT table may also contain generic port/initiator content that is intended
+to describe the generic port, but not information about the rest of the path to
+the endpoint.
+
+Linux uses these tables to configure kernel resources for statically configured
+(by BIOS/EFI) CXL devices, such as:
+
+- NUMA nodes
+- Memory Tiers
+- NUMA Abstract Distances
+- SystemRAM Memory Regions
+- Weighted Interleave Node Weights
+
+ACPI Debugging
+==============
+
+The :code:`acpidump -b` command dumps the ACPI tables into binary format.
+
+The :code:`iasl -d` command disassembles the files into human readable format.
+
+Example :code:`acpidump -b && iasl -d cedt.dat` ::
+
+   [000h 0000   4]   Signature : "CEDT"    [CXL Early Discovery Table]
+
+Common Issues
+-------------
+Most failures described here result in a failure of the driver to surface
+memory as a DAX device and/or kmem.
+
+* CEDT CFMWS targets list UIDs do not match CEDT CHBS UIDs.
+* CEDT CFMWS targets list UIDs do not match DSDT CXL Host Bridge UIDs.
+* CEDT CFMWS Restriction Bits are not correct.
+* CEDT CFMWS Memory regions are poorly aligned.
+* CEDT CFMWS Memory regions spans a platform memory hole.
+* CEDT CHBS UIDs do not match DSDT CXL Host Bridge UIDs.
+* CEDT CHBS Specification version is incorrect.
+* SRAT is missing regions described in CEDT CFMWS.
+
+  * Result: failure to create a NUMA node for the region, or
+    region is placed in wrong node.
+
+* HMAT is missing data for regions described in CEDT CFMWS.
+
+  * Result: NUMA node being placed in the wrong memory tier.
+
+* SLIT has bad data.
+
+  * Result: Lots of performance mechanisms in the kernel will be very unhappy.
+
+All of these issues will appear to users as if the driver is failing to
+support CXL - when in reality they are all the failure of a platform to
+configure the ACPI tables correctly.
diff --git a/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/cedt.rst b/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/cedt.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1d9c9d3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,62 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+================================
+CEDT - CXL Early Discovery Table
+================================
+
+The CXL Early Discovery Table is generated by BIOS to describe the CXL memory
+regions configured at boot by the BIOS.
+
+CHBS
+====
+The CXL Host Bridge Structure describes CXL host bridges.  Other than describing
+device register information, it reports the specific host bridge UID for this
+host bridge.  These host bridge ID's will be referenced in other tables.
+
+Example ::
+
+          Subtable Type : 00 [CXL Host Bridge Structure]
+               Reserved : 00
+                 Length : 0020
+ Associated host bridge : 00000007    <- Host bridge _UID
+  Specification version : 00000001
+               Reserved : 00000000
+          Register base : 0000010370400000
+        Register length : 0000000000010000
+
+CFMWS
+=====
+The CXL Fixed Memory Window structure describes a memory region associated
+with one or more CXL host bridges (as described by the CHBS).  It additionally
+describes any inter-host-bridge interleave configuration that may have been
+programmed by BIOS.
+
+Example ::
+
+            Subtable Type : 01 [CXL Fixed Memory Window Structure]
+                 Reserved : 00
+                   Length : 002C
+                 Reserved : 00000000
+      Window base address : 000000C050000000   <- Memory Region
+              Window size : 0000003CA0000000
+ Interleave Members (2^n) : 01                 <- Interleave configuration
+    Interleave Arithmetic : 00
+                 Reserved : 0000
+              Granularity : 00000000
+             Restrictions : 0006
+                    QtgId : 0001
+             First Target : 00000007           <- Host Bridge _UID
+              Next Target : 00000006           <- Host Bridge _UID
+
+The restriction field dictates what this SPA range may be used for (memory type,
+voltile vs persistent, etc). One or more bits may be set. ::
+
+  Bit[0]: CXL Type 2 Memory
+  Bit[1]: CXL Type 3 Memory
+  Bit[2]: Volatile Memory
+  Bit[3]: Persistent Memory
+  Bit[4]: Fixed Config (HPA cannot be re-used)
+
+INTRA-host-bridge interleave (multiple devices on one host bridge) is NOT
+reported in this structure, and is solely defined via CXL device decoder
+programming (host bridge and endpoint decoders).
diff --git a/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/dsdt.rst b/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/dsdt.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b4583b0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,28 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+==============================================
+DSDT - Differentiated system Description Table
+==============================================
+
+This table describes what peripherals a machine has.
+
+This table's UIDs for CXL devices - specifically host bridges, must be
+consistent with the contents of the CEDT, otherwise the CXL driver will
+fail to probe correctly.
+
+Example Compute Express Link Host Bridge ::
+
+    Scope (_SB)
+    {
+        Device (S0D0)
+        {
+            Name (_HID, "ACPI0016" /* Compute Express Link Host Bridge */)  // _HID: Hardware ID
+            Name (_CID, Package (0x02)  // _CID: Compatible ID
+            {
+                EisaId ("PNP0A08") /* PCI Express Bus */,
+                EisaId ("PNP0A03") /* PCI Bus */
+            })
+            ...
+            Name (_UID, 0x05)  // _UID: Unique ID
+            ...
+      }
diff --git a/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/hmat.rst b/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/hmat.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..095a26f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,32 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+===========================================
+HMAT - Heterogeneous Memory Attribute Table
+===========================================
+
+The Heterogeneous Memory Attributes Table contains information such as cache
+attributes and bandwidth and latency details for memory proximity domains.
+For the purpose of this document, we will only discuss the SSLIB entry.
+
+SLLBI
+=====
+The System Locality Latency and Bandwidth Information records latency and
+bandwidth information for proximity domains.
+
+This table is used by Linux to configure interleave weights and memory tiers.
+
+Example (Heavily truncated for brevity) ::
+
+               Structure Type : 0001 [SLLBI]
+                    Data Type : 00         <- Latency
+ Target Proximity Domain List : 00000000
+ Target Proximity Domain List : 00000001
+                        Entry : 0080       <- DRAM LTC
+                        Entry : 0100       <- CXL LTC
+
+               Structure Type : 0001 [SLLBI]
+                    Data Type : 03         <- Bandwidth
+ Target Proximity Domain List : 00000000
+ Target Proximity Domain List : 00000001
+                        Entry : 1200       <- DRAM BW
+                        Entry : 0200       <- CXL BW
diff --git a/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/slit.rst b/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/slit.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a56768e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+========================================
+SLIT - System Locality Information Table
+========================================
+
+The system locality information table provides "abstract distances" between
+accessor and memory nodes.  Node without initiators (cpus) are infinitely (FF)
+distance away from all other nodes.
+
+The abstract distance described in this table does not describe any real
+latency of bandwidth information.
+
+Example ::
+
+    Signature : "SLIT"    [System Locality Information Table]
+   Localities : 0000000000000004
+ Locality   0 : 10 20 20 30
+ Locality   1 : 20 10 30 20
+ Locality   2 : FF FF 0A FF
+ Locality   3 : FF FF FF 0A
diff --git a/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/srat.rst b/Documentation/driver-api/cxl/platform/acpi/srat.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..56d7bbb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,44 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+=====================================
+SRAT - Static Resource Affinity Table
+=====================================
+
+The System/Static Resource Affinity Table describes resource (CPU, Memory)
+affinity to "Proximity Domains". This table is technically optional, but for
+performance information (see "HMAT") to be enumerated by linux it must be
+present.
+
+There is a careful dance between the CEDT and SRAT tables and how NUMA nodes are
+created.  If things don't look quite the way you expect - check the SRAT Memory
+Affinity entries and CEDT CFMWS to determine what your platform actually
+supports in terms of flexible topologies.
+
+The SRAT may statically assign portions of a CFMWS SPA range to a specific
+proximity domains.  See linux numa creation for more information about how
+this presents in the NUMA topology.
+
+Proximity Domain
+================
+A proximity domain is ROUGHLY equivalent to "NUMA Node" - though a 1-to-1
+mapping is not guaranteed.  There are scenarios where "Proximity Domain 4" may
+map to "NUMA Node 3", for example.  (See "NUMA Node Creation")
+
+Memory Affinity
+===============
+Generally speaking, if a host does any amount of CXL fabric (decoder)
+programming in BIOS - an SRAT entry for that memory needs to be present.
+
+Example ::
+
+         Subtable Type : 01 [Memory Affinity]
+                Length : 28
+      Proximity Domain : 00000001          <- NUMA Node 1
+             Reserved1 : 0000
+          Base Address : 000000C050000000  <- Physical Memory Region
+        Address Length : 0000003CA0000000
+             Reserved2 : 00000000
+ Flags (decoded below) : 0000000B
+              Enabled : 1
+        Hot Pluggable : 1
+         Non-Volatile : 0