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

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