x86 microcode: revert some work_on_cpu
[kernel.git] / arch / x86 / kernel / microcode_core.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  *      This driver allows to upgrade microcode on Intel processors
8  *      belonging to IA-32 family - PentiumPro, Pentium II,
9  *      Pentium III, Xeon, Pentium 4, etc.
10  *
11  *      Reference: Section 8.11 of Volume 3a, IA-32 Intel? Architecture
12  *      Software Developer's Manual
13  *      Order Number 253668 or free download from:
14  *
15  *      http://developer.intel.com/design/pentium4/manuals/253668.htm
16  *
17  *      For more information, go to http://www.urbanmyth.org/microcode
18  *
19  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
20  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
21  *      as published by the Free Software Foundation; either version
22  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
23  *
24  *      1.0     16 Feb 2000, Tigran Aivazian <tigran@sco.com>
25  *              Initial release.
26  *      1.01    18 Feb 2000, Tigran Aivazian <tigran@sco.com>
27  *              Added read() support + cleanups.
28  *      1.02    21 Feb 2000, Tigran Aivazian <tigran@sco.com>
29  *              Added 'device trimming' support. open(O_WRONLY) zeroes
30  *              and frees the saved copy of applied microcode.
31  *      1.03    29 Feb 2000, Tigran Aivazian <tigran@sco.com>
32  *              Made to use devfs (/dev/cpu/microcode) + cleanups.
33  *      1.04    06 Jun 2000, Simon Trimmer <simon@veritas.com>
34  *              Added misc device support (now uses both devfs and misc).
35  *              Added MICROCODE_IOCFREE ioctl to clear memory.
36  *      1.05    09 Jun 2000, Simon Trimmer <simon@veritas.com>
37  *              Messages for error cases (non Intel & no suitable microcode).
38  *      1.06    03 Aug 2000, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
39  *              Removed ->release(). Removed exclusive open and status bitmap.
40  *              Added microcode_rwsem to serialize read()/write()/ioctl().
41  *              Removed global kernel lock usage.
42  *      1.07    07 Sep 2000, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
43  *              Write 0 to 0x8B msr and then cpuid before reading revision,
44  *              so that it works even if there were no update done by the
45  *              BIOS. Otherwise, reading from 0x8B gives junk (which happened
46  *              to be 0 on my machine which is why it worked even when I
47  *              disabled update by the BIOS)
48  *              Thanks to Eric W. Biederman <ebiederman@lnxi.com> for the fix.
49  *      1.08    11 Dec 2000, Richard Schaal <richard.schaal@intel.com> and
50  *                           Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
51  *              Intel Pentium 4 processor support and bugfixes.
52  *      1.09    30 Oct 2001, Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
53  *              Bugfix for HT (Hyper-Threading) enabled processors
54  *              whereby processor resources are shared by all logical processors
55  *              in a single CPU package.
56  *      1.10    28 Feb 2002 Asit K Mallick <asit.k.mallick@intel.com> and
57  *              Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>,
58  *              Serialize updates as required on HT processors due to
59  *              speculative nature of implementation.
60  *      1.11    22 Mar 2002 Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
61  *              Fix the panic when writing zero-length microcode chunk.
62  *      1.12    29 Sep 2003 Nitin Kamble <nitin.a.kamble@intel.com>,
63  *              Jun Nakajima <jun.nakajima@intel.com>
64  *              Support for the microcode updates in the new format.
65  *      1.13    10 Oct 2003 Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
66  *              Removed ->read() method and obsoleted MICROCODE_IOCFREE ioctl
67  *              because we no longer hold a copy of applied microcode
68  *              in kernel memory.
69  *      1.14    25 Jun 2004 Tigran Aivazian <tigran@veritas.com>
70  *              Fix sigmatch() macro to handle old CPUs with pf == 0.
71  *              Thanks to Stuart Swales for pointing out this bug.
72  */
73 #include <linux/platform_device.h>
74 #include <linux/capability.h>
75 #include <linux/miscdevice.h>
76 #include <linux/firmware.h>
77 #include <linux/smp_lock.h>
78 #include <linux/spinlock.h>
79 #include <linux/cpumask.h>
80 #include <linux/uaccess.h>
81 #include <linux/vmalloc.h>
82 #include <linux/kernel.h>
83 #include <linux/module.h>
84 #include <linux/mutex.h>
85 #include <linux/sched.h>
86 #include <linux/init.h>
87 #include <linux/slab.h>
88 #include <linux/cpu.h>
89 #include <linux/fs.h>
90 #include <linux/mm.h>
91
92 #include <asm/microcode.h>
93 #include <asm/processor.h>
94 #include <asm/msr.h>
95
96 MODULE_DESCRIPTION("Microcode Update Driver");
97 MODULE_AUTHOR("Tigran Aivazian <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>");
98 MODULE_LICENSE("GPL");
99
100 #define MICROCODE_VERSION       "2.00"
101
102 static struct microcode_ops     *microcode_ops;
103
104 /* no concurrent ->write()s are allowed on /dev/cpu/microcode */
105 static DEFINE_MUTEX(microcode_mutex);
106
107 struct ucode_cpu_info           ucode_cpu_info[NR_CPUS];
108 EXPORT_SYMBOL_GPL(ucode_cpu_info);
109
110 #ifdef CONFIG_MICROCODE_OLD_INTERFACE
111 static int do_microcode_update(const void __user *buf, size_t size)
112 {
113         cpumask_t old;
114         int error = 0;
115         int cpu;
116
117         old = current->cpus_allowed;
118
119         for_each_online_cpu(cpu) {
120                 struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
121
122                 if (!uci->valid)
123                         continue;
124
125                 set_cpus_allowed_ptr(current, &cpumask_of_cpu(cpu));
126                 error = microcode_ops->request_microcode_user(cpu, buf, size);
127                 if (error < 0)
128                         goto out;
129                 if (!error)
130                         microcode_ops->apply_microcode(cpu);
131         }
132 out:
133         set_cpus_allowed_ptr(current, &old);
134         return error;
135 }
136
137 static int microcode_open(struct inode *unused1, struct file *unused2)
138 {
139         cycle_kernel_lock();
140         return capable(CAP_SYS_RAWIO) ? 0 : -EPERM;
141 }
142
143 static ssize_t microcode_write(struct file *file, const char __user *buf,
144                                size_t len, loff_t *ppos)
145 {
146         ssize_t ret;
147
148         if ((len >> PAGE_SHIFT) > num_physpages) {
149                 printk(KERN_ERR "microcode: too much data (max %ld pages)\n",
150                        num_physpages);
151                 return -EINVAL;
152         }
153
154         get_online_cpus();
155         mutex_lock(&microcode_mutex);
156
157         ret = do_microcode_update(buf, len);
158         if (!ret)
159                 ret = (ssize_t)len;
160
161         mutex_unlock(&microcode_mutex);
162         put_online_cpus();
163
164         return ret;
165 }
166
167 static const struct file_operations microcode_fops = {
168         .owner          = THIS_MODULE,
169         .write          = microcode_write,
170         .open           = microcode_open,
171 };
172
173 static struct miscdevice microcode_dev = {
174         .minor          = MICROCODE_MINOR,
175         .name           = "microcode",
176         .fops           = &microcode_fops,
177 };
178
179 static int __init microcode_dev_init(void)
180 {
181         int error;
182
183         error = misc_register(&microcode_dev);
184         if (error) {
185                 printk(KERN_ERR
186                         "microcode: can't misc_register on minor=%d\n",
187                         MICROCODE_MINOR);
188                 return error;
189         }
190
191         return 0;
192 }
193
194 static void microcode_dev_exit(void)
195 {
196         misc_deregister(&microcode_dev);
197 }
198
199 MODULE_ALIAS_MISCDEV(MICROCODE_MINOR);
200 #else
201 #define microcode_dev_init()    0
202 #define microcode_dev_exit()    do { } while (0)
203 #endif
204
205 /* fake device for request_firmware */
206 static struct platform_device   *microcode_pdev;
207
208 static long reload_for_cpu(void *unused)
209 {
210         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + smp_processor_id();
211         int err = 0;
212
213         mutex_lock(&microcode_mutex);
214         if (uci->valid) {
215                 err = microcode_ops->request_microcode_fw(smp_processor_id(),
216                                                           &microcode_pdev->dev);
217                 if (!err)
218                         microcode_ops->apply_microcode(smp_processor_id());
219         }
220         mutex_unlock(&microcode_mutex);
221         return err;
222 }
223
224 static ssize_t reload_store(struct sys_device *dev,
225                             struct sysdev_attribute *attr,
226                             const char *buf, size_t sz)
227 {
228         char *end;
229         unsigned long val = simple_strtoul(buf, &end, 0);
230         int err = 0;
231         int cpu = dev->id;
232
233         if (end == buf)
234                 return -EINVAL;
235         if (val == 1) {
236                 get_online_cpus();
237                 if (cpu_online(cpu))
238                         err = work_on_cpu(cpu, reload_for_cpu, NULL);
239                 put_online_cpus();
240         }
241         if (err)
242                 return err;
243         return sz;
244 }
245
246 static ssize_t version_show(struct sys_device *dev,
247                         struct sysdev_attribute *attr, char *buf)
248 {
249         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + dev->id;
250
251         return sprintf(buf, "0x%x\n", uci->cpu_sig.rev);
252 }
253
254 static ssize_t pf_show(struct sys_device *dev,
255                         struct sysdev_attribute *attr, char *buf)
256 {
257         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + dev->id;
258
259         return sprintf(buf, "0x%x\n", uci->cpu_sig.pf);
260 }
261
262 static SYSDEV_ATTR(reload, 0200, NULL, reload_store);
263 static SYSDEV_ATTR(version, 0400, version_show, NULL);
264 static SYSDEV_ATTR(processor_flags, 0400, pf_show, NULL);
265
266 static struct attribute *mc_default_attrs[] = {
267         &attr_reload.attr,
268         &attr_version.attr,
269         &attr_processor_flags.attr,
270         NULL
271 };
272
273 static struct attribute_group mc_attr_group = {
274         .attrs          = mc_default_attrs,
275         .name           = "microcode",
276 };
277
278 static void __microcode_fini_cpu(int cpu)
279 {
280         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
281
282         microcode_ops->microcode_fini_cpu(cpu);
283         uci->valid = 0;
284 }
285
286 static void microcode_fini_cpu(int cpu)
287 {
288         mutex_lock(&microcode_mutex);
289         __microcode_fini_cpu(cpu);
290         mutex_unlock(&microcode_mutex);
291 }
292
293 static void collect_cpu_info(int cpu)
294 {
295         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
296
297         memset(uci, 0, sizeof(*uci));
298         if (!microcode_ops->collect_cpu_info(cpu, &uci->cpu_sig))
299                 uci->valid = 1;
300 }
301
302 static int microcode_resume_cpu(int cpu)
303 {
304         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
305         struct cpu_signature nsig;
306
307         pr_debug("microcode: CPU%d resumed\n", cpu);
308
309         if (!uci->mc)
310                 return 1;
311
312         /*
313          * Let's verify that the 'cached' ucode does belong
314          * to this cpu (a bit of paranoia):
315          */
316         if (microcode_ops->collect_cpu_info(cpu, &nsig)) {
317                 __microcode_fini_cpu(cpu);
318                 printk(KERN_ERR "failed to collect_cpu_info for resuming cpu #%d\n",
319                                 cpu);
320                 return -1;
321         }
322
323         if ((nsig.sig != uci->cpu_sig.sig) || (nsig.pf != uci->cpu_sig.pf)) {
324                 __microcode_fini_cpu(cpu);
325                 printk(KERN_ERR "cached ucode doesn't match the resuming cpu #%d\n",
326                                 cpu);
327                 /* Should we look for a new ucode here? */
328                 return 1;
329         }
330
331         return 0;
332 }
333
334 static long microcode_update_cpu(void *unused)
335 {
336         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + smp_processor_id();
337         int err = 0;
338
339         /*
340          * Check if the system resume is in progress (uci->valid != NULL),
341          * otherwise just request a firmware:
342          */
343         if (uci->valid) {
344                 err = microcode_resume_cpu(smp_processor_id());
345         } else {
346                 collect_cpu_info(smp_processor_id());
347                 if (uci->valid && system_state == SYSTEM_RUNNING)
348                         err = microcode_ops->request_microcode_fw(
349                                         smp_processor_id(),
350                                         &microcode_pdev->dev);
351         }
352         if (!err)
353                 microcode_ops->apply_microcode(smp_processor_id());
354         return err;
355 }
356
357 static int microcode_init_cpu(int cpu)
358 {
359         int err;
360         mutex_lock(&microcode_mutex);
361         err = work_on_cpu(cpu, microcode_update_cpu, NULL);
362         mutex_unlock(&microcode_mutex);
363
364         return err;
365 }
366
367 static int mc_sysdev_add(struct sys_device *sys_dev)
368 {
369         int err, cpu = sys_dev->id;
370         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
371
372         if (!cpu_online(cpu))
373                 return 0;
374
375         pr_debug("microcode: CPU%d added\n", cpu);
376         memset(uci, 0, sizeof(*uci));
377
378         err = sysfs_create_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group);
379         if (err)
380                 return err;
381
382         err = microcode_init_cpu(cpu);
383         if (err)
384                 sysfs_remove_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group);
385
386         return err;
387 }
388
389 static int mc_sysdev_remove(struct sys_device *sys_dev)
390 {
391         int cpu = sys_dev->id;
392
393         if (!cpu_online(cpu))
394                 return 0;
395
396         pr_debug("microcode: CPU%d removed\n", cpu);
397         microcode_fini_cpu(cpu);
398         sysfs_remove_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group);
399         return 0;
400 }
401
402 static int mc_sysdev_resume(struct sys_device *dev)
403 {
404         int cpu = dev->id;
405
406         if (!cpu_online(cpu))
407                 return 0;
408
409         /* only CPU 0 will apply ucode here */
410         microcode_update_cpu(NULL);
411         return 0;
412 }
413
414 static struct sysdev_driver mc_sysdev_driver = {
415         .add            = mc_sysdev_add,
416         .remove         = mc_sysdev_remove,
417         .resume         = mc_sysdev_resume,
418 };
419
420 static __cpuinit int
421 mc_cpu_callback(struct notifier_block *nb, unsigned long action, void *hcpu)
422 {
423         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
424         struct sys_device *sys_dev;
425
426         sys_dev = get_cpu_sysdev(cpu);
427         switch (action) {
428         case CPU_ONLINE:
429         case CPU_ONLINE_FROZEN:
430                 if (microcode_init_cpu(cpu))
431                         printk(KERN_ERR "microcode: failed to init CPU%d\n",
432                                cpu);
433         case CPU_DOWN_FAILED:
434         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
435                 pr_debug("microcode: CPU%d added\n", cpu);
436                 if (sysfs_create_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group))
437                         printk(KERN_ERR "microcode: Failed to create the sysfs "
438                                 "group for CPU%d\n", cpu);
439                 break;
440         case CPU_DOWN_PREPARE:
441         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
442                 /* Suspend is in progress, only remove the interface */
443                 sysfs_remove_group(&sys_dev->kobj, &mc_attr_group);
444                 pr_debug("microcode: CPU%d removed\n", cpu);
445                 break;
446         case CPU_DEAD:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448                 /* The CPU refused to come up during a system resume */
449                 microcode_fini_cpu(cpu);
450                 break;
451         }
452         return NOTIFY_OK;
453 }
454
455 static struct notifier_block __refdata mc_cpu_notifier = {
456         .notifier_call  = mc_cpu_callback,
457 };
458
459 static int __init microcode_init(void)
460 {
461         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
462         int error;
463
464         if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_INTEL)
465                 microcode_ops = init_intel_microcode();
466         else if (c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)
467                 microcode_ops = init_amd_microcode();
468
469         if (!microcode_ops) {
470                 printk(KERN_ERR "microcode: no support for this CPU vendor\n");
471                 return -ENODEV;
472         }
473
474         error = microcode_dev_init();
475         if (error)
476                 return error;
477         microcode_pdev = platform_device_register_simple("microcode", -1,
478                                                          NULL, 0);
479         if (IS_ERR(microcode_pdev)) {
480                 microcode_dev_exit();
481                 return PTR_ERR(microcode_pdev);
482         }
483
484         get_online_cpus();
485         error = sysdev_driver_register(&cpu_sysdev_class, &mc_sysdev_driver);
486         put_online_cpus();
487         if (error) {
488                 microcode_dev_exit();
489                 platform_device_unregister(microcode_pdev);
490                 return error;
491         }
492
493         register_hotcpu_notifier(&mc_cpu_notifier);
494
495         printk(KERN_INFO
496                "Microcode Update Driver: v" MICROCODE_VERSION
497                " <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>,"
498                " Peter Oruba\n");
499
500         return 0;
501 }
502
503 static void __exit microcode_exit(void)
504 {
505         microcode_dev_exit();
506
507         unregister_hotcpu_notifier(&mc_cpu_notifier);
508
509         get_online_cpus();
510         sysdev_driver_unregister(&cpu_sysdev_class, &mc_sysdev_driver);
511         put_online_cpus();
512
513         platform_device_unregister(microcode_pdev);
514
515         microcode_ops = NULL;
516
517         printk(KERN_INFO
518                "Microcode Update Driver: v" MICROCODE_VERSION " removed.\n");
519 }
520
521 module_init(microcode_init);
522 module_exit(microcode_exit);