sys/i386/i386/i686_mem.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1999 Michael Smith <msmith@freebsd.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/kernel.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/malloc.h>
  34 #include <sys/memrange.h>
  35 #include <sys/smp.h>
  36 #include <sys/sysctl.h>
  37
  38 #include <machine/cputypes.h>
  39 #include <machine/md_var.h>
  40 #include <machine/specialreg.h>
  41
  42 /*
  43  * i686 memory range operations
  44  *
  45  * This code will probably be impenetrable without reference to the
  46  * Intel Pentium Pro documentation.
  47  */
  48
  49 static char *mem_owner_bios = "BIOS";
  50
  51 #define MR686_FIXMTRR   (1<<0)
  52
  53 #define mrwithin(mr, a)                                                 \
  54         (((a) >= (mr)->mr_base) && ((a) < ((mr)->mr_base + (mr)->mr_len)))
  55 #define mroverlap(mra, mrb)                                             \
  56         (mrwithin(mra, mrb->mr_base) || mrwithin(mrb, mra->mr_base))
  57
  58 #define mrvalid(base, len)                                              \
  59         ((!(base & ((1 << 12) - 1))) && /* base is multiple of 4k */    \
  60             ((len) >= (1 << 12)) &&     /* length is >= 4k */           \
  61             powerof2((len)) &&          /* ... and power of two */      \
  62             !((base) & ((len) - 1)))    /* range is not discontiuous */
  63
  64 #define mrcopyflags(curr, new)                                          \
  65         (((curr) & ~MDF_ATTRMASK) | ((new) & MDF_ATTRMASK))
  66
  67 static int mtrrs_disabled;
  68 TUNABLE_INT("machdep.disable_mtrrs", &mtrrs_disabled);
  69 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, disable_mtrrs, CTLFLAG_RDTUN,
  70     &mtrrs_disabled, 0, "Disable i686 MTRRs.");
  71
  72 static void     i686_mrinit(struct mem_range_softc *sc);
  73 static int      i686_mrset(struct mem_range_softc *sc,
  74                     struct mem_range_desc *mrd, int *arg);
  75 static void     i686_mrAPinit(struct mem_range_softc *sc);
  76 static void     i686_mrreinit(struct mem_range_softc *sc);
  77
  78 static struct mem_range_ops i686_mrops = {
  79         i686_mrinit,
  80         i686_mrset,
  81         i686_mrAPinit,
  82         i686_mrreinit
  83 };
  84
  85 /* XXX for AP startup hook */
  86 static u_int64_t mtrrcap, mtrrdef;
  87
  88 /* The bitmask for the PhysBase and PhysMask fields of the variable MTRRs. */
  89 static u_int64_t mtrr_physmask;
  90
  91 static struct mem_range_desc *mem_range_match(struct mem_range_softc *sc,
  92                     struct mem_range_desc *mrd);
  93 static void     i686_mrfetch(struct mem_range_softc *sc);
  94 static int      i686_mtrrtype(int flags);
  95 static int      i686_mrt2mtrr(int flags, int oldval);
  96 static int      i686_mtrrconflict(int flag1, int flag2);
  97 static void     i686_mrstore(struct mem_range_softc *sc);
  98 static void     i686_mrstoreone(void *arg);
  99 static struct mem_range_desc *i686_mtrrfixsearch(struct mem_range_softc *sc,
 100                     u_int64_t addr);
 101 static int      i686_mrsetlow(struct mem_range_softc *sc,
 102                     struct mem_range_desc *mrd, int *arg);
 103 static int      i686_mrsetvariable(struct mem_range_softc *sc,
 104                     struct mem_range_desc *mrd, int *arg);
 105
 106 /* i686 MTRR type to memory range type conversion */
 107 static int i686_mtrrtomrt[] = {
 108         MDF_UNCACHEABLE,
 109         MDF_WRITECOMBINE,
 110         MDF_UNKNOWN,
 111         MDF_UNKNOWN,
 112         MDF_WRITETHROUGH,
 113         MDF_WRITEPROTECT,
 114         MDF_WRITEBACK
 115 };
 116
 117 #define MTRRTOMRTLEN (sizeof(i686_mtrrtomrt) / sizeof(i686_mtrrtomrt[0]))
 118
 119 static int
 120 i686_mtrr2mrt(int val)
 121 {
 122
 123         if (val < 0 || val >= MTRRTOMRTLEN)
 124                 return (MDF_UNKNOWN);
 125         return (i686_mtrrtomrt[val]);
 126 }
 127
 128 /*
 129  * i686 MTRR conflicts. Writeback and uncachable may overlap.
 130  */
 131 static int
 132 i686_mtrrconflict(int flag1, int flag2)
 133 {
 134
 135         flag1 &= MDF_ATTRMASK;
 136         flag2 &= MDF_ATTRMASK;
 137         if (flag1 == flag2 ||
 138             (flag1 == MDF_WRITEBACK && flag2 == MDF_UNCACHEABLE) ||
 139             (flag2 == MDF_WRITEBACK && flag1 == MDF_UNCACHEABLE))
 140                 return (0);
 141         return (1);
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Look for an exactly-matching range.
 146  */
 147 static struct mem_range_desc *
 148 mem_range_match(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *mrd)
 149 {
 150         struct mem_range_desc *cand;
 151         int i;
 152
 153         for (i = 0, cand = sc->mr_desc; i < sc->mr_ndesc; i++, cand++)
 154                 if ((cand->mr_base == mrd->mr_base) &&
 155                     (cand->mr_len == mrd->mr_len))
 156                         return (cand);
 157         return (NULL);
 158 }
 159
 160 /*
 161  * Fetch the current mtrr settings from the current CPU (assumed to
 162  * all be in sync in the SMP case).  Note that if we are here, we
 163  * assume that MTRRs are enabled, and we may or may not have fixed
 164  * MTRRs.
 165  */
 166 static void
 167 i686_mrfetch(struct mem_range_softc *sc)
 168 {
 169         struct mem_range_desc *mrd;
 170         u_int64_t msrv;
 171         int i, j, msr;
 172
 173         mrd = sc->mr_desc;
 174
 175         /* Get fixed-range MTRRs. */
 176         if (sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) {
 177                 msr = MSR_MTRR64kBase;
 178                 for (i = 0; i < (MTRR_N64K / 8); i++, msr++) {
 179                         msrv = rdmsr(msr);
 180                         for (j = 0; j < 8; j++, mrd++) {
 181                                 mrd->mr_flags =
 182                                     (mrd->mr_flags & ~MDF_ATTRMASK) |
 183                                     i686_mtrr2mrt(msrv & 0xff) | MDF_ACTIVE;
 184                                 if (mrd->mr_owner[0] == 0)
 185                                         strcpy(mrd->mr_owner, mem_owner_bios);
 186                                 msrv = msrv >> 8;
 187                         }
 188                 }
 189                 msr = MSR_MTRR16kBase;
 190                 for (i = 0; i < (MTRR_N16K / 8); i++, msr++) {
 191                         msrv = rdmsr(msr);
 192                         for (j = 0; j < 8; j++, mrd++) {
 193                                 mrd->mr_flags =
 194                                     (mrd->mr_flags & ~MDF_ATTRMASK) |
 195                                     i686_mtrr2mrt(msrv & 0xff) | MDF_ACTIVE;
 196                                 if (mrd->mr_owner[0] == 0)
 197                                         strcpy(mrd->mr_owner, mem_owner_bios);
 198                                 msrv = msrv >> 8;
 199                         }
 200                 }
 201                 msr = MSR_MTRR4kBase;
 202                 for (i = 0; i < (MTRR_N4K / 8); i++, msr++) {
 203                         msrv = rdmsr(msr);
 204                         for (j = 0; j < 8; j++, mrd++) {
 205                                 mrd->mr_flags =
 206                                     (mrd->mr_flags & ~MDF_ATTRMASK) |
 207                                     i686_mtrr2mrt(msrv & 0xff) | MDF_ACTIVE;
 208                                 if (mrd->mr_owner[0] == 0)
 209                                         strcpy(mrd->mr_owner, mem_owner_bios);
 210                                 msrv = msrv >> 8;
 211                         }
 212                 }
 213         }
 214
 215         /* Get remainder which must be variable MTRRs. */
 216         msr = MSR_MTRRVarBase;
 217         for (; (mrd - sc->mr_desc) < sc->mr_ndesc; msr += 2, mrd++) {
 218                 msrv = rdmsr(msr);
 219                 mrd->mr_flags = (mrd->mr_flags & ~MDF_ATTRMASK) |
 220                     i686_mtrr2mrt(msrv & MTRR_PHYSBASE_TYPE);
 221                 mrd->mr_base = msrv & mtrr_physmask;
 222                 msrv = rdmsr(msr + 1);
 223                 mrd->mr_flags = (msrv & MTRR_PHYSMASK_VALID) ?
 224                     (mrd->mr_flags | MDF_ACTIVE) :
 225                     (mrd->mr_flags & ~MDF_ACTIVE);
 226
 227                 /* Compute the range from the mask. Ick. */
 228                 mrd->mr_len = (~(msrv & mtrr_physmask) &
 229                     (mtrr_physmask | 0xfffLL)) + 1;
 230                 if (!mrvalid(mrd->mr_base, mrd->mr_len))
 231                         mrd->mr_flags |= MDF_BOGUS;
 232
 233                 /* If unclaimed and active, must be the BIOS. */
 234                 if ((mrd->mr_flags & MDF_ACTIVE) && (mrd->mr_owner[0] == 0))
 235                         strcpy(mrd->mr_owner, mem_owner_bios);
 236         }
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Return the MTRR memory type matching a region's flags
 241  */
 242 static int
 243 i686_mtrrtype(int flags)
 244 {
 245         int i;
 246
 247         flags &= MDF_ATTRMASK;
 248
 249         for (i = 0; i < MTRRTOMRTLEN; i++) {
 250                 if (i686_mtrrtomrt[i] == MDF_UNKNOWN)
 251                         continue;
 252                 if (flags == i686_mtrrtomrt[i])
 253                         return (i);
 254         }
 255         return (-1);
 256 }
 257
 258 static int
 259 i686_mrt2mtrr(int flags, int oldval)
 260 {
 261         int val;
 262
 263         if ((val = i686_mtrrtype(flags)) == -1)
 264                 return (oldval & 0xff);
 265         return (val & 0xff);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Update running CPU(s) MTRRs to match the ranges in the descriptor
 270  * list.
 271  *
 272  * XXX Must be called with interrupts enabled.
 273  */
 274 static void
 275 i686_mrstore(struct mem_range_softc *sc)
 276 {
 277 #ifdef SMP
 278         /*
 279          * We should use ipi_all_but_self() to call other CPUs into a
 280          * locking gate, then call a target function to do this work.
 281          * The "proper" solution involves a generalised locking gate
 282          * implementation, not ready yet.
 283          */
 284         smp_rendezvous(NULL, i686_mrstoreone, NULL, sc);
 285 #else
 286         disable_intr();                         /* disable interrupts */
 287         i686_mrstoreone(sc);
 288         enable_intr();
 289 #endif
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Update the current CPU's MTRRs with those represented in the
 294  * descriptor list.  Note that we do this wholesale rather than just
 295  * stuffing one entry; this is simpler (but slower, of course).
 296  */
 297 static void
 298 i686_mrstoreone(void *arg)
 299 {
 300         struct mem_range_softc *sc = arg;
 301         struct mem_range_desc *mrd;
 302         u_int64_t omsrv, msrv;
 303         int i, j, msr;
 304         u_long cr0, cr4;
 305
 306         mrd = sc->mr_desc;
 307
 308         critical_enter();
 309
 310         /* Disable PGE. */
 311         cr4 = rcr4();
 312         load_cr4(cr4 & ~CR4_PGE);
 313
 314         /* Disable caches (CD = 1, NW = 0). */
 315         cr0 = rcr0();
 316         load_cr0((cr0 & ~CR0_NW) | CR0_CD);
 317
 318         /* Flushes caches and TLBs. */
 319         wbinvd();
 320         invltlb();
 321
 322         /* Disable MTRRs (E = 0). */
 323         wrmsr(MSR_MTRRdefType, rdmsr(MSR_MTRRdefType) & ~MTRR_DEF_ENABLE);
 324
 325         /* Set fixed-range MTRRs. */
 326         if (sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) {
 327                 msr = MSR_MTRR64kBase;
 328                 for (i = 0; i < (MTRR_N64K / 8); i++, msr++) {
 329                         msrv = 0;
 330                         omsrv = rdmsr(msr);
 331                         for (j = 7; j >= 0; j--) {
 332                                 msrv = msrv << 8;
 333                                 msrv |= i686_mrt2mtrr((mrd + j)->mr_flags,
 334                                     omsrv >> (j * 8));
 335                         }
 336                         wrmsr(msr, msrv);
 337                         mrd += 8;
 338                 }
 339                 msr = MSR_MTRR16kBase;
 340                 for (i = 0; i < (MTRR_N16K / 8); i++, msr++) {
 341                         msrv = 0;
 342                         omsrv = rdmsr(msr);
 343                         for (j = 7; j >= 0; j--) {
 344                                 msrv = msrv << 8;
 345                                 msrv |= i686_mrt2mtrr((mrd + j)->mr_flags,
 346                                     omsrv >> (j * 8));
 347                         }
 348                         wrmsr(msr, msrv);
 349                         mrd += 8;
 350                 }
 351                 msr = MSR_MTRR4kBase;
 352                 for (i = 0; i < (MTRR_N4K / 8); i++, msr++) {
 353                         msrv = 0;
 354                         omsrv = rdmsr(msr);
 355                         for (j = 7; j >= 0; j--) {
 356                                 msrv = msrv << 8;
 357                                 msrv |= i686_mrt2mtrr((mrd + j)->mr_flags,
 358                                     omsrv >> (j * 8));
 359                         }
 360                         wrmsr(msr, msrv);
 361                         mrd += 8;
 362                 }
 363         }
 364
 365         /* Set remainder which must be variable MTRRs. */
 366         msr = MSR_MTRRVarBase;
 367         for (; (mrd - sc->mr_desc) < sc->mr_ndesc; msr += 2, mrd++) {
 368                 /* base/type register */
 369                 omsrv = rdmsr(msr);
 370                 if (mrd->mr_flags & MDF_ACTIVE) {
 371                         msrv = mrd->mr_base & mtrr_physmask;
 372                         msrv |= i686_mrt2mtrr(mrd->mr_flags, omsrv);
 373                 } else {
 374                         msrv = 0;
 375                 }
 376                 wrmsr(msr, msrv);
 377
 378                 /* mask/active register */
 379                 if (mrd->mr_flags & MDF_ACTIVE) {
 380                         msrv = MTRR_PHYSMASK_VALID |
 381                             (~(mrd->mr_len - 1) & mtrr_physmask);
 382                 } else {
 383                         msrv = 0;
 384                 }
 385                 wrmsr(msr + 1, msrv);
 386         }
 387
 388         /* Flush caches and TLBs. */
 389         wbinvd();
 390         invltlb();
 391
 392         /* Enable MTRRs. */
 393         wrmsr(MSR_MTRRdefType, rdmsr(MSR_MTRRdefType) | MTRR_DEF_ENABLE);
 394
 395         /* Restore caches and PGE. */
 396         load_cr0(cr0);
 397         load_cr4(cr4);
 398
 399         critical_exit();
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Hunt for the fixed MTRR referencing (addr)
 404  */
 405 static struct mem_range_desc *
 406 i686_mtrrfixsearch(struct mem_range_softc *sc, u_int64_t addr)
 407 {
 408         struct mem_range_desc *mrd;
 409         int i;
 410
 411         for (i = 0, mrd = sc->mr_desc; i < (MTRR_N64K + MTRR_N16K + MTRR_N4K);
 412              i++, mrd++)
 413                 if ((addr >= mrd->mr_base) &&
 414                     (addr < (mrd->mr_base + mrd->mr_len)))
 415                         return (mrd);
 416         return (NULL);
 417 }
 418
 419 /*
 420  * Try to satisfy the given range request by manipulating the fixed
 421  * MTRRs that cover low memory.
 422  *
 423  * Note that we try to be generous here; we'll bloat the range out to
 424  * the next higher/lower boundary to avoid the consumer having to know
 425  * too much about the mechanisms here.
 426  *
 427  * XXX note that this will have to be updated when we start supporting
 428  * "busy" ranges.
 429  */
 430 static int
 431 i686_mrsetlow(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *mrd, int *arg)
 432 {
 433         struct mem_range_desc *first_md, *last_md, *curr_md;
 434
 435         /* Range check. */
 436         if (((first_md = i686_mtrrfixsearch(sc, mrd->mr_base)) == NULL) ||
 437             ((last_md = i686_mtrrfixsearch(sc, mrd->mr_base + mrd->mr_len - 1)) == NULL))
 438                 return (EINVAL);
 439
 440         /* Check that we aren't doing something risky. */
 441         if (!(mrd->mr_flags & MDF_FORCE))
 442                 for (curr_md = first_md; curr_md <= last_md; curr_md++) {
 443                         if ((curr_md->mr_flags & MDF_ATTRMASK) == MDF_UNKNOWN)
 444                                 return (EACCES);
 445                 }
 446
 447         /* Set flags, clear set-by-firmware flag. */
 448         for (curr_md = first_md; curr_md <= last_md; curr_md++) {
 449                 curr_md->mr_flags = mrcopyflags(curr_md->mr_flags &
 450                     ~MDF_FIRMWARE, mrd->mr_flags);
 451                 bcopy(mrd->mr_owner, curr_md->mr_owner, sizeof(mrd->mr_owner));
 452         }
 453
 454         return (0);
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Modify/add a variable MTRR to satisfy the request.
 459  *
 460  * XXX needs to be updated to properly support "busy" ranges.
 461  */
 462 static int
 463 i686_mrsetvariable(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *mrd,
 464     int *arg)
 465 {
 466         struct mem_range_desc *curr_md, *free_md;
 467         int i;
 468
 469         /*
 470          * Scan the currently active variable descriptors, look for
 471          * one we exactly match (straight takeover) and for possible
 472          * accidental overlaps.
 473          *
 474          * Keep track of the first empty variable descriptor in case
 475          * we can't perform a takeover.
 476          */
 477         i = (sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) ? MTRR_N64K + MTRR_N16K + MTRR_N4K : 0;
 478         curr_md = sc->mr_desc + i;
 479         free_md = NULL;
 480         for (; i < sc->mr_ndesc; i++, curr_md++) {
 481                 if (curr_md->mr_flags & MDF_ACTIVE) {
 482                         /* Exact match? */
 483                         if ((curr_md->mr_base == mrd->mr_base) &&
 484                             (curr_md->mr_len == mrd->mr_len)) {
 485
 486                                 /* Whoops, owned by someone. */
 487                                 if (curr_md->mr_flags & MDF_BUSY)
 488                                         return (EBUSY);
 489
 490                                 /* Check that we aren't doing something risky */
 491                                 if (!(mrd->mr_flags & MDF_FORCE) &&
 492                                     ((curr_md->mr_flags & MDF_ATTRMASK) ==
 493                                     MDF_UNKNOWN))
 494                                         return (EACCES);
 495
 496                                 /* Ok, just hijack this entry. */
 497                                 free_md = curr_md;
 498                                 break;
 499                         }
 500
 501                         /* Non-exact overlap? */
 502                         if (mroverlap(curr_md, mrd)) {
 503                                 /* Between conflicting region types? */
 504                                 if (i686_mtrrconflict(curr_md->mr_flags,
 505                                     mrd->mr_flags))
 506                                         return (EINVAL);
 507                         }
 508                 } else if (free_md == NULL) {
 509                         free_md = curr_md;
 510                 }
 511         }
 512
 513         /* Got somewhere to put it? */
 514         if (free_md == NULL)
 515                 return (ENOSPC);
 516
 517         /* Set up new descriptor. */
 518         free_md->mr_base = mrd->mr_base;
 519         free_md->mr_len = mrd->mr_len;
 520         free_md->mr_flags = mrcopyflags(MDF_ACTIVE, mrd->mr_flags);
 521         bcopy(mrd->mr_owner, free_md->mr_owner, sizeof(mrd->mr_owner));
 522         return (0);
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Handle requests to set memory range attributes by manipulating MTRRs.
 527  */
 528 static int
 529 i686_mrset(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *mrd, int *arg)
 530 {
 531         struct mem_range_desc *targ;
 532         int error = 0;
 533
 534         switch(*arg) {
 535         case MEMRANGE_SET_UPDATE:
 536                 /*
 537                  * Make sure that what's being asked for is even
 538                  * possible at all.
 539                  */
 540                 if (!mrvalid(mrd->mr_base, mrd->mr_len) ||
 541                     i686_mtrrtype(mrd->mr_flags) == -1)
 542                         return (EINVAL);
 543
 544 #define FIXTOP  ((MTRR_N64K * 0x10000) + (MTRR_N16K * 0x4000) + (MTRR_N4K * 0x1000))
 545
 546                 /* Are the "low memory" conditions applicable? */
 547                 if ((sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) &&
 548                     ((mrd->mr_base + mrd->mr_len) <= FIXTOP)) {
 549                         if ((error = i686_mrsetlow(sc, mrd, arg)) != 0)
 550                                 return (error);
 551                 } else {
 552                         /* It's time to play with variable MTRRs. */
 553                         if ((error = i686_mrsetvariable(sc, mrd, arg)) != 0)
 554                                 return (error);
 555                 }
 556                 break;
 557
 558         case MEMRANGE_SET_REMOVE:
 559                 if ((targ = mem_range_match(sc, mrd)) == NULL)
 560                         return (ENOENT);
 561                 if (targ->mr_flags & MDF_FIXACTIVE)
 562                         return (EPERM);
 563                 if (targ->mr_flags & MDF_BUSY)
 564                         return (EBUSY);
 565                 targ->mr_flags &= ~MDF_ACTIVE;
 566                 targ->mr_owner[0] = 0;
 567                 break;
 568
 569         default:
 570                 return (EOPNOTSUPP);
 571         }
 572
 573         /* Update the hardware. */
 574         i686_mrstore(sc);
 575
 576         /* Refetch to see where we're at. */
 577         i686_mrfetch(sc);
 578         return (0);
 579 }
 580
 581 /*
 582  * Work out how many ranges we support, initialise storage for them,
 583  * and fetch the initial settings.
 584  */
 585 static void
 586 i686_mrinit(struct mem_range_softc *sc)
 587 {
 588         struct mem_range_desc *mrd;
 589         u_int regs[4];
 590         int i, nmdesc = 0, pabits;
 591
 592         mtrrcap = rdmsr(MSR_MTRRcap);
 593         mtrrdef = rdmsr(MSR_MTRRdefType);
 594
 595         /* For now, bail out if MTRRs are not enabled. */
 596         if (!(mtrrdef & MTRR_DEF_ENABLE)) {
 597                 if (bootverbose)
 598                         printf("CPU supports MTRRs but not enabled\n");
 599                 return;
 600         }
 601         nmdesc = mtrrcap & MTRR_CAP_VCNT;
 602         if (bootverbose)
 603                 printf("Pentium Pro MTRR support enabled\n");
 604
 605         /*
 606          * Determine the size of the PhysMask and PhysBase fields in
 607          * the variable range MTRRs.  If the extended CPUID 0x80000008
 608          * is present, use that to figure out how many physical
 609          * address bits the CPU supports.  Otherwise, default to 36
 610          * address bits.
 611          */
 612         if (cpu_exthigh >= 0x80000008) {
 613                 do_cpuid(0x80000008, regs);
 614                 pabits = regs[0] & 0xff;
 615         } else
 616                 pabits = 36;
 617         mtrr_physmask = ((1ULL << pabits) - 1) & ~0xfffULL;
 618
 619         /* If fixed MTRRs supported and enabled. */
 620         if ((mtrrcap & MTRR_CAP_FIXED) && (mtrrdef & MTRR_DEF_FIXED_ENABLE)) {
 621                 sc->mr_cap = MR686_FIXMTRR;
 622                 nmdesc += MTRR_N64K + MTRR_N16K + MTRR_N4K;
 623         }
 624
 625         sc->mr_desc = malloc(nmdesc * sizeof(struct mem_range_desc), M_MEMDESC,
 626             M_WAITOK | M_ZERO);
 627         sc->mr_ndesc = nmdesc;
 628
 629         mrd = sc->mr_desc;
 630
 631         /* Populate the fixed MTRR entries' base/length. */
 632         if (sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) {
 633                 for (i = 0; i < MTRR_N64K; i++, mrd++) {
 634                         mrd->mr_base = i * 0x10000;
 635                         mrd->mr_len = 0x10000;
 636                         mrd->mr_flags = MDF_FIXBASE | MDF_FIXLEN |
 637                             MDF_FIXACTIVE;
 638                 }
 639                 for (i = 0; i < MTRR_N16K; i++, mrd++) {
 640                         mrd->mr_base = i * 0x4000 + 0x80000;
 641                         mrd->mr_len = 0x4000;
 642                         mrd->mr_flags = MDF_FIXBASE | MDF_FIXLEN |
 643                             MDF_FIXACTIVE;
 644                 }
 645                 for (i = 0; i < MTRR_N4K; i++, mrd++) {
 646                         mrd->mr_base = i * 0x1000 + 0xc0000;
 647                         mrd->mr_len = 0x1000;
 648                         mrd->mr_flags = MDF_FIXBASE | MDF_FIXLEN |
 649                             MDF_FIXACTIVE;
 650                 }
 651         }
 652
 653         /*
 654          * Get current settings, anything set now is considered to
 655          * have been set by the firmware. (XXX has something already
 656          * played here?)
 657          */
 658         i686_mrfetch(sc);
 659         mrd = sc->mr_desc;
 660         for (i = 0; i < sc->mr_ndesc; i++, mrd++) {
 661                 if (mrd->mr_flags & MDF_ACTIVE)
 662                         mrd->mr_flags |= MDF_FIRMWARE;
 663         }
 664 }
 665
 666 /*
 667  * Initialise MTRRs on an AP after the BSP has run the init code.
 668  */
 669 static void
 670 i686_mrAPinit(struct mem_range_softc *sc)
 671 {
 672
 673         i686_mrstoreone(sc);
 674         wrmsr(MSR_MTRRdefType, mtrrdef);
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Re-initialise running CPU(s) MTRRs to match the ranges in the descriptor
 679  * list.
 680  *
 681  * XXX Must be called with interrupts enabled.
 682  */
 683 static void
 684 i686_mrreinit(struct mem_range_softc *sc)
 685 {
 686 #ifdef SMP
 687         /*
 688          * We should use ipi_all_but_self() to call other CPUs into a
 689          * locking gate, then call a target function to do this work.
 690          * The "proper" solution involves a generalised locking gate
 691          * implementation, not ready yet.
 692          */
 693         smp_rendezvous(NULL, (void *)i686_mrAPinit, NULL, sc);
 694 #else
 695         disable_intr();                         /* disable interrupts */
 696         i686_mrAPinit(sc);
 697         enable_intr();
 698 #endif
 699 }
 700
 701 static void
 702 i686_mem_drvinit(void *unused)
 703 {
 704
 705         if (mtrrs_disabled)
 706                 return;
 707         if (!(cpu_feature & CPUID_MTRR))
 708                 return;
 709         if ((cpu_id & 0xf00) != 0x600 && (cpu_id & 0xf00) != 0xf00)
 710                 return;
 711         switch (cpu_vendor_id) {
 712         case CPU_VENDOR_INTEL:
 713         case CPU_VENDOR_AMD:
 714         case CPU_VENDOR_CENTAUR:
 715                 break;
 716         default:
 717                 return;
 718         }
 719         mem_range_softc.mr_op = &i686_mrops;
 720 }
 721 SYSINIT(i686memdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, i686_mem_drvinit, NULL);