sys/amd64/include/specialreg.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1991 The Regents of the University of California.
   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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      from: @(#)specialreg.h  7.1 (Berkeley) 5/9/91
  30  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 #ifndef _MACHINE_SPECIALREG_H_
  34 #define _MACHINE_SPECIALREG_H_
  35
  36 /*
  37  * Bits in 386 special registers:
  38  */
  39 #define CR0_PE  0x00000001      /* Protected mode Enable */
  40 #define CR0_MP  0x00000002      /* "Math" (fpu) Present */
  41 #define CR0_EM  0x00000004      /* EMulate FPU instructions. (trap ESC only) */
  42 #define CR0_TS  0x00000008      /* Task Switched (if MP, trap ESC and WAIT) */
  43 #define CR0_PG  0x80000000      /* PaGing enable */
  44
  45 /*
  46  * Bits in 486 special registers:
  47  */
  48 #define CR0_NE  0x00000020      /* Numeric Error enable (EX16 vs IRQ13) */
  49 #define CR0_WP  0x00010000      /* Write Protect (honor page protect in
  50                                                            all modes) */
  51 #define CR0_AM  0x00040000      /* Alignment Mask (set to enable AC flag) */
  52 #define CR0_NW  0x20000000      /* Not Write-through */
  53 #define CR0_CD  0x40000000      /* Cache Disable */
  54
  55 /*
  56  * Bits in PPro special registers
  57  */
  58 #define CR4_VME 0x00000001      /* Virtual 8086 mode extensions */
  59 #define CR4_PVI 0x00000002      /* Protected-mode virtual interrupts */
  60 #define CR4_TSD 0x00000004      /* Time stamp disable */
  61 #define CR4_DE  0x00000008      /* Debugging extensions */
  62 #define CR4_PSE 0x00000010      /* Page size extensions */
  63 #define CR4_PAE 0x00000020      /* Physical address extension */
  64 #define CR4_MCE 0x00000040      /* Machine check enable */
  65 #define CR4_PGE 0x00000080      /* Page global enable */
  66 #define CR4_PCE 0x00000100      /* Performance monitoring counter enable */
  67 #define CR4_FXSR 0x00000200     /* Fast FPU save/restore used by OS */
  68 #define CR4_XMM 0x00000400      /* enable SIMD/MMX2 to use except 16 */
  69
  70 /*
  71  * Bits in AMD64 special registers.  EFER is 64 bits wide.
  72  */
  73 #define EFER_SCE 0x000000001    /* System Call Extensions (R/W) */
  74 #define EFER_LME 0x000000100    /* Long mode enable (R/W) */
  75 #define EFER_LMA 0x000000400    /* Long mode active (R) */
  76 #define EFER_NXE 0x000000800    /* PTE No-Execute bit enable (R/W) */
  77
  78 /*
  79  * CPUID instruction features register
  80  */
  81 #define CPUID_FPU       0x00000001
  82 #define CPUID_VME       0x00000002
  83 #define CPUID_DE        0x00000004
  84 #define CPUID_PSE       0x00000008
  85 #define CPUID_TSC       0x00000010
  86 #define CPUID_MSR       0x00000020
  87 #define CPUID_PAE       0x00000040
  88 #define CPUID_MCE       0x00000080
  89 #define CPUID_CX8       0x00000100
  90 #define CPUID_APIC      0x00000200
  91 #define CPUID_B10       0x00000400
  92 #define CPUID_SEP       0x00000800
  93 #define CPUID_MTRR      0x00001000
  94 #define CPUID_PGE       0x00002000
  95 #define CPUID_MCA       0x00004000
  96 #define CPUID_CMOV      0x00008000
  97 #define CPUID_PAT       0x00010000
  98 #define CPUID_PSE36     0x00020000
  99 #define CPUID_PSN       0x00040000
 100 #define CPUID_CLFSH     0x00080000
 101 #define CPUID_B20       0x00100000
 102 #define CPUID_DS        0x00200000
 103 #define CPUID_ACPI      0x00400000
 104 #define CPUID_MMX       0x00800000
 105 #define CPUID_FXSR      0x01000000
 106 #define CPUID_SSE       0x02000000
 107 #define CPUID_XMM       0x02000000
 108 #define CPUID_SSE2      0x04000000
 109 #define CPUID_SS        0x08000000
 110 #define CPUID_HTT       0x10000000
 111 #define CPUID_TM        0x20000000
 112 #define CPUID_IA64      0x40000000
 113 #define CPUID_PBE       0x80000000
 114
 115 #define CPUID2_SSE3     0x00000001
 116 #define CPUID2_MON      0x00000008
 117 #define CPUID2_DS_CPL   0x00000010
 118 #define CPUID2_VMX      0x00000020
 119 #define CPUID2_SMX      0x00000040
 120 #define CPUID2_EST      0x00000080
 121 #define CPUID2_TM2      0x00000100
 122 #define CPUID2_SSSE3    0x00000200
 123 #define CPUID2_CNXTID   0x00000400
 124 #define CPUID2_CX16     0x00002000
 125 #define CPUID2_XTPR     0x00004000
 126 #define CPUID2_PDCM     0x00008000
 127 #define CPUID2_DCA      0x00040000
 128
 129 /*
 130  * Important bits in the AMD extended cpuid flags
 131  */
 132 #define AMDID_SYSCALL   0x00000800
 133 #define AMDID_MP        0x00080000
 134 #define AMDID_NX        0x00100000
 135 #define AMDID_EXT_MMX   0x00400000
 136 #define AMDID_FFXSR     0x01000000
 137 #define AMDID_PAGE1GB   0x04000000
 138 #define AMDID_RDTSCP    0x08000000
 139 #define AMDID_LM        0x20000000
 140 #define AMDID_EXT_3DNOW 0x40000000
 141 #define AMDID_3DNOW     0x80000000
 142
 143 #define AMDID2_LAHF     0x00000001
 144 #define AMDID2_CMP      0x00000002
 145 #define AMDID2_SVM      0x00000004
 146 #define AMDID2_EXT_APIC 0x00000008
 147 #define AMDID2_CR8      0x00000010
 148 #define AMDID2_PREFETCH 0x00000100
 149
 150 /*
 151  * CPUID instruction 1 eax info
 152  */
 153 #define CPUID_STEPPING          0x0000000f
 154 #define CPUID_MODEL             0x000000f0
 155 #define CPUID_FAMILY            0x00000f00
 156 #define CPUID_EXT_MODEL         0x000f0000
 157 #define CPUID_EXT_FAMILY        0x0ff00000
 158 #define AMD64_CPU_MODEL(id) \
 159     ((((id) & CPUID_MODEL) >> 4) | \
 160     (((id) & CPUID_EXT_MODEL) >> 12))
 161 #define AMD64_CPU_FAMILY(id) \
 162     ((((id) & CPUID_FAMILY) >> 8) + \
 163     (((id) & CPUID_EXT_FAMILY) >> 20))
 164
 165 /*
 166  * CPUID instruction 1 ebx info
 167  */
 168 #define CPUID_BRAND_INDEX       0x000000ff
 169 #define CPUID_CLFUSH_SIZE       0x0000ff00
 170 #define CPUID_HTT_CORES         0x00ff0000
 171 #define CPUID_LOCAL_APIC_ID     0xff000000
 172
 173 /*
 174  * AMD extended function 8000_0007h edx info
 175  */
 176 #define AMDPM_TS                0x00000001
 177 #define AMDPM_FID               0x00000002
 178 #define AMDPM_VID               0x00000004
 179 #define AMDPM_TTP               0x00000008
 180 #define AMDPM_TM                0x00000010
 181 #define AMDPM_STC               0x00000020
 182 #define AMDPM_100MHZ_STEPS      0x00000040
 183 #define AMDPM_HW_PSTATE         0x00000080
 184 #define AMDPM_TSC_INVARIANT     0x00000100
 185
 186 /*
 187  * AMD extended function 8000_0008h ecx info
 188  */
 189 #define AMDID_CMP_CORES         0x000000ff
 190
 191 /*
 192  * CPUID manufacturers identifiers
 193  */
 194 #define INTEL_VENDOR_ID "GenuineIntel"
 195 #define AMD_VENDOR_ID   "AuthenticAMD"
 196
 197 /*
 198  * Model-specific registers for the i386 family
 199  */
 200 #define MSR_P5_MC_ADDR          0x000
 201 #define MSR_P5_MC_TYPE          0x001
 202 #define MSR_TSC                 0x010
 203 #define MSR_P5_CESR             0x011
 204 #define MSR_P5_CTR0             0x012
 205 #define MSR_P5_CTR1             0x013
 206 #define MSR_IA32_PLATFORM_ID    0x017
 207 #define MSR_APICBASE            0x01b
 208 #define MSR_EBL_CR_POWERON      0x02a
 209 #define MSR_TEST_CTL            0x033
 210 #define MSR_BIOS_UPDT_TRIG      0x079
 211 #define MSR_BBL_CR_D0           0x088
 212 #define MSR_BBL_CR_D1           0x089
 213 #define MSR_BBL_CR_D2           0x08a
 214 #define MSR_BIOS_SIGN           0x08b
 215 #define MSR_PERFCTR0            0x0c1
 216 #define MSR_PERFCTR1            0x0c2
 217 #define MSR_IA32_EXT_CONFIG     0x0ee   /* Undocumented. Core Solo/Duo only */
 218 #define MSR_MTRRcap             0x0fe
 219 #define MSR_BBL_CR_ADDR         0x116
 220 #define MSR_BBL_CR_DECC         0x118
 221 #define MSR_BBL_CR_CTL          0x119
 222 #define MSR_BBL_CR_TRIG         0x11a
 223 #define MSR_BBL_CR_BUSY         0x11b
 224 #define MSR_BBL_CR_CTL3         0x11e
 225 #define MSR_SYSENTER_CS_MSR     0x174
 226 #define MSR_SYSENTER_ESP_MSR    0x175
 227 #define MSR_SYSENTER_EIP_MSR    0x176
 228 #define MSR_MCG_CAP             0x179
 229 #define MSR_MCG_STATUS          0x17a
 230 #define MSR_MCG_CTL             0x17b
 231 #define MSR_EVNTSEL0            0x186
 232 #define MSR_EVNTSEL1            0x187
 233 #define MSR_THERM_CONTROL       0x19a
 234 #define MSR_THERM_INTERRUPT     0x19b
 235 #define MSR_THERM_STATUS        0x19c
 236 #define MSR_IA32_MISC_ENABLE    0x1a0
 237 #define MSR_DEBUGCTLMSR         0x1d9
 238 #define MSR_LASTBRANCHFROMIP    0x1db
 239 #define MSR_LASTBRANCHTOIP      0x1dc
 240 #define MSR_LASTINTFROMIP       0x1dd
 241 #define MSR_LASTINTTOIP         0x1de
 242 #define MSR_ROB_CR_BKUPTMPDR6   0x1e0
 243 #define MSR_MTRRVarBase         0x200
 244 #define MSR_MTRR64kBase         0x250
 245 #define MSR_MTRR16kBase         0x258
 246 #define MSR_MTRR4kBase          0x268
 247 #define MSR_PAT                 0x277
 248 #define MSR_MTRRdefType         0x2ff
 249 #define MSR_MC0_CTL             0x400
 250 #define MSR_MC0_STATUS          0x401
 251 #define MSR_MC0_ADDR            0x402
 252 #define MSR_MC0_MISC            0x403
 253 #define MSR_MC1_CTL             0x404
 254 #define MSR_MC1_STATUS          0x405
 255 #define MSR_MC1_ADDR            0x406
 256 #define MSR_MC1_MISC            0x407
 257 #define MSR_MC2_CTL             0x408
 258 #define MSR_MC2_STATUS          0x409
 259 #define MSR_MC2_ADDR            0x40a
 260 #define MSR_MC2_MISC            0x40b
 261 #define MSR_MC3_CTL             0x40c
 262 #define MSR_MC3_STATUS          0x40d
 263 #define MSR_MC3_ADDR            0x40e
 264 #define MSR_MC3_MISC            0x40f
 265 #define MSR_MC4_CTL             0x410
 266 #define MSR_MC4_STATUS          0x411
 267 #define MSR_MC4_ADDR            0x412
 268 #define MSR_MC4_MISC            0x413
 269
 270 /*
 271  * Constants related to MSR's.
 272  */
 273 #define APICBASE_RESERVED       0x000006ff
 274 #define APICBASE_BSP            0x00000100
 275 #define APICBASE_ENABLED        0x00000800
 276 #define APICBASE_ADDRESS        0xfffff000
 277
 278 /*
 279  * PAT modes.
 280  */
 281 #define PAT_UNCACHEABLE         0x00
 282 #define PAT_WRITE_COMBINING     0x01
 283 #define PAT_WRITE_THROUGH       0x04
 284 #define PAT_WRITE_PROTECTED     0x05
 285 #define PAT_WRITE_BACK          0x06
 286 #define PAT_UNCACHED            0x07
 287 #define PAT_VALUE(i, m)         ((long)(m) << (8 * (i)))
 288 #define PAT_MASK(i)             PAT_VALUE(i, 0xff)
 289
 290 /*
 291  * Constants related to MTRRs
 292  */
 293 #define MTRR_UNCACHEABLE        0x00
 294 #define MTRR_WRITE_COMBINING    0x01
 295 #define MTRR_WRITE_THROUGH      0x04
 296 #define MTRR_WRITE_PROTECTED    0x05
 297 #define MTRR_WRITE_BACK         0x06
 298 #define MTRR_N64K               8       /* numbers of fixed-size entries */
 299 #define MTRR_N16K               16
 300 #define MTRR_N4K                64
 301 #define MTRR_CAP_WC             0x0000000000000400UL
 302 #define MTRR_CAP_FIXED          0x0000000000000100UL
 303 #define MTRR_CAP_VCNT           0x00000000000000ffUL
 304 #define MTRR_DEF_ENABLE         0x0000000000000800UL
 305 #define MTRR_DEF_FIXED_ENABLE   0x0000000000000400UL
 306 #define MTRR_DEF_TYPE           0x00000000000000ffUL
 307 #define MTRR_PHYSBASE_PHYSBASE  0x000ffffffffff000UL
 308 #define MTRR_PHYSBASE_TYPE      0x00000000000000ffUL
 309 #define MTRR_PHYSMASK_PHYSMASK  0x000ffffffffff000UL
 310 #define MTRR_PHYSMASK_VALID     0x0000000000000800UL
 311
 312 /* Performance Control Register (5x86 only). */
 313 #define PCR0                    0x20
 314 #define PCR0_RSTK               0x01    /* Enables return stack */
 315 #define PCR0_BTB                0x02    /* Enables branch target buffer */
 316 #define PCR0_LOOP               0x04    /* Enables loop */
 317 #define PCR0_AIS                0x08    /* Enables all instrcutions stalled to
 318                                                                    serialize pipe. */
 319 #define PCR0_MLR                0x10    /* Enables reordering of misaligned loads */
 320 #define PCR0_BTBRT              0x40    /* Enables BTB test register. */
 321 #define PCR0_LSSER              0x80    /* Disable reorder */
 322
 323 /* Device Identification Registers */
 324 #define DIR0                    0xfe
 325 #define DIR1                    0xff
 326
 327 /*
 328  * The following four 3-byte registers control the non-cacheable regions.
 329  * These registers must be written as three separate bytes.
 330  *
 331  * NCRx+0: A31-A24 of starting address
 332  * NCRx+1: A23-A16 of starting address
 333  * NCRx+2: A15-A12 of starting address | NCR_SIZE_xx.
 334  *
 335  * The non-cacheable region's starting address must be aligned to the
 336  * size indicated by the NCR_SIZE_xx field.
 337  */
 338 #define NCR1    0xc4
 339 #define NCR2    0xc7
 340 #define NCR3    0xca
 341 #define NCR4    0xcd
 342
 343 #define NCR_SIZE_0K     0
 344 #define NCR_SIZE_4K     1
 345 #define NCR_SIZE_8K     2
 346 #define NCR_SIZE_16K    3
 347 #define NCR_SIZE_32K    4
 348 #define NCR_SIZE_64K    5
 349 #define NCR_SIZE_128K   6
 350 #define NCR_SIZE_256K   7
 351 #define NCR_SIZE_512K   8
 352 #define NCR_SIZE_1M     9
 353 #define NCR_SIZE_2M     10
 354 #define NCR_SIZE_4M     11
 355 #define NCR_SIZE_8M     12
 356 #define NCR_SIZE_16M    13
 357 #define NCR_SIZE_32M    14
 358 #define NCR_SIZE_4G     15
 359
 360 /*
 361  * The address region registers are used to specify the location and
 362  * size for the eight address regions.
 363  *
 364  * ARRx + 0: A31-A24 of start address
 365  * ARRx + 1: A23-A16 of start address
 366  * ARRx + 2: A15-A12 of start address | ARR_SIZE_xx
 367  */
 368 #define ARR0    0xc4
 369 #define ARR1    0xc7
 370 #define ARR2    0xca
 371 #define ARR3    0xcd
 372 #define ARR4    0xd0
 373 #define ARR5    0xd3
 374 #define ARR6    0xd6
 375 #define ARR7    0xd9
 376
 377 #define ARR_SIZE_0K             0
 378 #define ARR_SIZE_4K             1
 379 #define ARR_SIZE_8K             2
 380 #define ARR_SIZE_16K    3
 381 #define ARR_SIZE_32K    4
 382 #define ARR_SIZE_64K    5
 383 #define ARR_SIZE_128K   6
 384 #define ARR_SIZE_256K   7
 385 #define ARR_SIZE_512K   8
 386 #define ARR_SIZE_1M             9
 387 #define ARR_SIZE_2M             10
 388 #define ARR_SIZE_4M             11
 389 #define ARR_SIZE_8M             12
 390 #define ARR_SIZE_16M    13
 391 #define ARR_SIZE_32M    14
 392 #define ARR_SIZE_4G             15
 393
 394 /*
 395  * The region control registers specify the attributes associated with
 396  * the ARRx addres regions.
 397  */
 398 #define RCR0    0xdc
 399 #define RCR1    0xdd
 400 #define RCR2    0xde
 401 #define RCR3    0xdf
 402 #define RCR4    0xe0
 403 #define RCR5    0xe1
 404 #define RCR6    0xe2
 405 #define RCR7    0xe3
 406
 407 #define RCR_RCD 0x01    /* Disables caching for ARRx (x = 0-6). */
 408 #define RCR_RCE 0x01    /* Enables caching for ARR7. */
 409 #define RCR_WWO 0x02    /* Weak write ordering. */
 410 #define RCR_WL  0x04    /* Weak locking. */
 411 #define RCR_WG  0x08    /* Write gathering. */
 412 #define RCR_WT  0x10    /* Write-through. */
 413 #define RCR_NLB 0x20    /* LBA# pin is not asserted. */
 414
 415 /* AMD Write Allocate Top-Of-Memory and Control Register */
 416 #define AMD_WT_ALLOC_TME        0x40000 /* top-of-memory enable */
 417 #define AMD_WT_ALLOC_PRE        0x20000 /* programmable range enable */
 418 #define AMD_WT_ALLOC_FRE        0x10000 /* fixed (A0000-FFFFF) range enable */
 419
 420 /* AMD64 MSR's */
 421 #define MSR_EFER        0xc0000080      /* extended features */
 422 #define MSR_STAR        0xc0000081      /* legacy mode SYSCALL target/cs/ss */
 423 #define MSR_LSTAR       0xc0000082      /* long mode SYSCALL target rip */
 424 #define MSR_CSTAR       0xc0000083      /* compat mode SYSCALL target rip */
 425 #define MSR_SF_MASK     0xc0000084      /* syscall flags mask */
 426 #define MSR_FSBASE      0xc0000100      /* base address of the %fs "segment" */
 427 #define MSR_GSBASE      0xc0000101      /* base address of the %gs "segment" */
 428 #define MSR_KGSBASE     0xc0000102      /* base address of the kernel %gs */
 429 #define MSR_PERFEVSEL0  0xc0010000
 430 #define MSR_PERFEVSEL1  0xc0010001
 431 #define MSR_PERFEVSEL2  0xc0010002
 432 #define MSR_PERFEVSEL3  0xc0010003
 433 #undef MSR_PERFCTR0
 434 #undef MSR_PERFCTR1
 435 #define MSR_PERFCTR0    0xc0010004
 436 #define MSR_PERFCTR1    0xc0010005
 437 #define MSR_PERFCTR2    0xc0010006
 438 #define MSR_PERFCTR3    0xc0010007
 439 #define MSR_SYSCFG      0xc0010010
 440 #define MSR_IORRBASE0   0xc0010016
 441 #define MSR_IORRMASK0   0xc0010017
 442 #define MSR_IORRBASE1   0xc0010018
 443 #define MSR_IORRMASK1   0xc0010019
 444 #define MSR_TOP_MEM     0xc001001a      /* boundary for ram below 4G */
 445 #define MSR_TOP_MEM2    0xc001001d      /* boundary for ram above 4G */
 446 #define MSR_K8_UCODE_UPDATE     0xc0010020      /* update microcode */
 447
 448 #endif /* !_MACHINE_SPECIALREG_H_ */