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/md_var.h>
  39 #include <machine/specialreg.h>
  40
  41 /*
  42  * i686 memory range operations
  43  *
  44  * This code will probably be impenetrable without reference to the
  45  * Intel Pentium Pro documentation.
  46  */
  47
  48 static char *mem_owner_bios = "BIOS";
  49
  50 #define MR686_FIXMTRR   (1<<0)
  51
  52 #define mrwithin(mr, a)                                                 \
  53         (((a) >= (mr)->mr_base) && ((a) < ((mr)->mr_base + (mr)->mr_len)))
  54 #define mroverlap(mra, mrb)                                             \
  55         (mrwithin(mra, mrb->mr_base) || mrwithin(mrb, mra->mr_base))
  56
  57 #define mrvalid(base, len)                                              \
  58         ((!(base & ((1 << 12) - 1))) && /* base is multiple of 4k */    \
  59             ((len) >= (1 << 12)) &&     /* length is >= 4k */           \
  60             powerof2((len)) &&          /* ... and power of two */      \
  61             !((base) & ((len) - 1)))    /* range is not discontiuous */
  62
  63 #define mrcopyflags(curr, new)                                          \
  64         (((curr) & ~MDF_ATTRMASK) | ((new) & MDF_ATTRMASK))
  65
  66 static int mtrrs_disabled;
  67 TUNABLE_INT("machdep.disable_mtrrs", &mtrrs_disabled);
  68 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, disable_mtrrs, CTLFLAG_RDTUN,
  69     &mtrrs_disabled, 0, "Disable i686 MTRRs.");
  70
  71 static void     i686_mrinit(struct mem_range_softc *sc);
  72 static int      i686_mrset(struct mem_range_softc *sc,
  73                     struct mem_range_desc *mrd, int *arg);
  74 static void     i686_mrAPinit(struct mem_range_softc *sc);
  75
  76 static struct mem_range_ops i686_mrops = {
  77         i686_mrinit,
  78         i686_mrset,
  79         i686_mrAPinit
  80 };
  81
  82 /* XXX for AP startup hook */
  83 static u_int64_t mtrrcap, mtrrdef;
  84
  85 /* The bitmask for the PhysBase and PhysMask fields of the variable MTRRs. */
  86 static u_int64_t mtrr_physmask;
  87
  88 static struct mem_range_desc *mem_range_match(struct mem_range_softc *sc,
  89                     struct mem_range_desc *mrd);
  90 static void     i686_mrfetch(struct mem_range_softc *sc);
  91 static int      i686_mtrrtype(int flags);
  92 static int      i686_mrt2mtrr(int flags, int oldval);
  93 static int      i686_mtrrconflict(int flag1, int flag2);
  94 static void     i686_mrstore(struct mem_range_softc *sc);
  95 static void     i686_mrstoreone(void *arg);
  96 static struct mem_range_desc *i686_mtrrfixsearch(struct mem_range_softc *sc,
  97                     u_int64_t addr);
  98 static int      i686_mrsetlow(struct mem_range_softc *sc,
  99                     struct mem_range_desc *mrd, int *arg);
 100 static int      i686_mrsetvariable(struct mem_range_softc *sc,
 101                     struct mem_range_desc *mrd, int *arg);
 102
 103 /* i686 MTRR type to memory range type conversion */
 104 static int i686_mtrrtomrt[] = {
 105         MDF_UNCACHEABLE,
 106         MDF_WRITECOMBINE,
 107         MDF_UNKNOWN,
 108         MDF_UNKNOWN,
 109         MDF_WRITETHROUGH,
 110         MDF_WRITEPROTECT,
 111         MDF_WRITEBACK
 112 };
 113
 114 #define MTRRTOMRTLEN (sizeof(i686_mtrrtomrt) / sizeof(i686_mtrrtomrt[0]))
 115
 116 static int
 117 i686_mtrr2mrt(int val)
 118 {
 119
 120         if (val < 0 || val >= MTRRTOMRTLEN)
 121                 return (MDF_UNKNOWN);
 122         return (i686_mtrrtomrt[val]);
 123 }
 124
 125 /*
 126  * i686 MTRR conflicts. Writeback and uncachable may overlap.
 127  */
 128 static int
 129 i686_mtrrconflict(int flag1, int flag2)
 130 {
 131
 132         flag1 &= MDF_ATTRMASK;
 133         flag2 &= MDF_ATTRMASK;
 134         if (flag1 == flag2 ||
 135             (flag1 == MDF_WRITEBACK && flag2 == MDF_UNCACHEABLE) ||
 136             (flag2 == MDF_WRITEBACK && flag1 == MDF_UNCACHEABLE))
 137                 return (0);
 138         return (1);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Look for an exactly-matching range.
 143  */
 144 static struct mem_range_desc *
 145 mem_range_match(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *mrd)
 146 {
 147         struct mem_range_desc *cand;
 148         int i;
 149
 150         for (i = 0, cand = sc->mr_desc; i < sc->mr_ndesc; i++, cand++)
 151                 if ((cand->mr_base == mrd->mr_base) &&
 152                     (cand->mr_len == mrd->mr_len))
 153                         return (cand);
 154         return (NULL);
 155 }
 156
 157 /*
 158  * Fetch the current mtrr settings from the current CPU (assumed to
 159  * all be in sync in the SMP case).  Note that if we are here, we
 160  * assume that MTRRs are enabled, and we may or may not have fixed
 161  * MTRRs.
 162  */
 163 static void
 164 i686_mrfetch(struct mem_range_softc *sc)
 165 {
 166         struct mem_range_desc *mrd;
 167         u_int64_t msrv;
 168         int i, j, msr;
 169
 170         mrd = sc->mr_desc;
 171
 172         /* Get fixed-range MTRRs. */
 173         if (sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) {
 174                 msr = MSR_MTRR64kBase;
 175                 for (i = 0; i < (MTRR_N64K / 8); i++, msr++) {
 176                         msrv = rdmsr(msr);
 177                         for (j = 0; j < 8; j++, mrd++) {
 178                                 mrd->mr_flags =
 179                                     (mrd->mr_flags & ~MDF_ATTRMASK) |
 180                                     i686_mtrr2mrt(msrv & 0xff) | MDF_ACTIVE;
 181                                 if (mrd->mr_owner[0] == 0)
 182                                         strcpy(mrd->mr_owner, mem_owner_bios);
 183                                 msrv = msrv >> 8;
 184                         }
 185                 }
 186                 msr = MSR_MTRR16kBase;
 187                 for (i = 0; i < (MTRR_N16K / 8); i++, msr++) {
 188                         msrv = rdmsr(msr);
 189                         for (j = 0; j < 8; j++, mrd++) {
 190                                 mrd->mr_flags =
 191                                     (mrd->mr_flags & ~MDF_ATTRMASK) |
 192                                     i686_mtrr2mrt(msrv & 0xff) | MDF_ACTIVE;
 193                                 if (mrd->mr_owner[0] == 0)
 194                                         strcpy(mrd->mr_owner, mem_owner_bios);
 195                                 msrv = msrv >> 8;
 196                         }
 197                 }
 198                 msr = MSR_MTRR4kBase;
 199                 for (i = 0; i < (MTRR_N4K / 8); i++, msr++) {
 200                         msrv = rdmsr(msr);
 201                         for (j = 0; j < 8; j++, mrd++) {
 202                                 mrd->mr_flags =
 203                                     (mrd->mr_flags & ~MDF_ATTRMASK) |
 204                                     i686_mtrr2mrt(msrv & 0xff) | MDF_ACTIVE;
 205                                 if (mrd->mr_owner[0] == 0)
 206                                         strcpy(mrd->mr_owner, mem_owner_bios);
 207                                 msrv = msrv >> 8;
 208                         }
 209                 }
 210         }
 211
 212         /* Get remainder which must be variable MTRRs. */
 213         msr = MSR_MTRRVarBase;
 214         for (; (mrd - sc->mr_desc) < sc->mr_ndesc; msr += 2, mrd++) {
 215                 msrv = rdmsr(msr);
 216                 mrd->mr_flags = (mrd->mr_flags & ~MDF_ATTRMASK) |
 217                     i686_mtrr2mrt(msrv & MTRR_PHYSBASE_TYPE);
 218                 mrd->mr_base = msrv & mtrr_physmask;
 219                 msrv = rdmsr(msr + 1);
 220                 mrd->mr_flags = (msrv & MTRR_PHYSMASK_VALID) ?
 221                     (mrd->mr_flags | MDF_ACTIVE) :
 222                     (mrd->mr_flags & ~MDF_ACTIVE);
 223
 224                 /* Compute the range from the mask. Ick. */
 225                 mrd->mr_len = (~(msrv & mtrr_physmask) &
 226                     (mtrr_physmask | 0xfffLL)) + 1;
 227                 if (!mrvalid(mrd->mr_base, mrd->mr_len))
 228                         mrd->mr_flags |= MDF_BOGUS;
 229
 230                 /* If unclaimed and active, must be the BIOS. */
 231                 if ((mrd->mr_flags & MDF_ACTIVE) && (mrd->mr_owner[0] == 0))
 232                         strcpy(mrd->mr_owner, mem_owner_bios);
 233         }
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Return the MTRR memory type matching a region's flags
 238  */
 239 static int
 240 i686_mtrrtype(int flags)
 241 {
 242         int i;
 243
 244         flags &= MDF_ATTRMASK;
 245
 246         for (i = 0; i < MTRRTOMRTLEN; i++) {
 247                 if (i686_mtrrtomrt[i] == MDF_UNKNOWN)
 248                         continue;
 249                 if (flags == i686_mtrrtomrt[i])
 250                         return (i);
 251         }
 252         return (-1);
 253 }
 254
 255 static int
 256 i686_mrt2mtrr(int flags, int oldval)
 257 {
 258         int val;
 259
 260         if ((val = i686_mtrrtype(flags)) == -1)
 261                 return (oldval & 0xff);
 262         return (val & 0xff);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Update running CPU(s) MTRRs to match the ranges in the descriptor
 267  * list.
 268  *
 269  * XXX Must be called with interrupts enabled.
 270  */
 271 static void
 272 i686_mrstore(struct mem_range_softc *sc)
 273 {
 274 #ifdef SMP
 275         /*
 276          * We should use ipi_all_but_self() to call other CPUs into a
 277          * locking gate, then call a target function to do this work.
 278          * The "proper" solution involves a generalised locking gate
 279          * implementation, not ready yet.
 280          */
 281         smp_rendezvous(NULL, i686_mrstoreone, NULL, sc);
 282 #else
 283         disable_intr();                         /* disable interrupts */
 284         i686_mrstoreone(sc);
 285         enable_intr();
 286 #endif
 287 }
 288
 289 /*
 290  * Update the current CPU's MTRRs with those represented in the
 291  * descriptor list.  Note that we do this wholesale rather than just
 292  * stuffing one entry; this is simpler (but slower, of course).
 293  */
 294 static void
 295 i686_mrstoreone(void *arg)
 296 {
 297         struct mem_range_softc *sc = arg;
 298         struct mem_range_desc *mrd;
 299         u_int64_t omsrv, msrv;
 300         int i, j, msr;
 301         u_int cr4save;
 302
 303         mrd = sc->mr_desc;
 304
 305         /* Disable PGE. */
 306         cr4save = rcr4();
 307         if (cr4save & CR4_PGE)
 308                 load_cr4(cr4save & ~CR4_PGE);
 309
 310         /* Disable caches (CD = 1, NW = 0). */
 311         load_cr0((rcr0() & ~CR0_NW) | CR0_CD);
 312
 313         /* Flushes caches and TLBs. */
 314         wbinvd();
 315
 316         /* Disable MTRRs (E = 0). */
 317         wrmsr(MSR_MTRRdefType, rdmsr(MSR_MTRRdefType) & ~MTRR_DEF_ENABLE);
 318
 319         /* Set fixed-range MTRRs. */
 320         if (sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) {
 321                 msr = MSR_MTRR64kBase;
 322                 for (i = 0; i < (MTRR_N64K / 8); i++, msr++) {
 323                         msrv = 0;
 324                         omsrv = rdmsr(msr);
 325                         for (j = 7; j >= 0; j--) {
 326                                 msrv = msrv << 8;
 327                                 msrv |= i686_mrt2mtrr((mrd + j)->mr_flags,
 328                                     omsrv >> (j * 8));
 329                         }
 330                         wrmsr(msr, msrv);
 331                         mrd += 8;
 332                 }
 333                 msr = MSR_MTRR16kBase;
 334                 for (i = 0; i < (MTRR_N16K / 8); i++, msr++) {
 335                         msrv = 0;
 336                         omsrv = rdmsr(msr);
 337                         for (j = 7; j >= 0; j--) {
 338                                 msrv = msrv << 8;
 339                                 msrv |= i686_mrt2mtrr((mrd + j)->mr_flags,
 340                                     omsrv >> (j * 8));
 341                         }
 342                         wrmsr(msr, msrv);
 343                         mrd += 8;
 344                 }
 345                 msr = MSR_MTRR4kBase;
 346                 for (i = 0; i < (MTRR_N4K / 8); i++, msr++) {
 347                         msrv = 0;
 348                         omsrv = rdmsr(msr);
 349                         for (j = 7; j >= 0; j--) {
 350                                 msrv = msrv << 8;
 351                                 msrv |= i686_mrt2mtrr((mrd + j)->mr_flags,
 352                                     omsrv >> (j * 8));
 353                         }
 354                         wrmsr(msr, msrv);
 355                         mrd += 8;
 356                 }
 357         }
 358
 359         /* Set remainder which must be variable MTRRs. */
 360         msr = MSR_MTRRVarBase;
 361         for (; (mrd - sc->mr_desc) < sc->mr_ndesc; msr += 2, mrd++) {
 362                 /* base/type register */
 363                 omsrv = rdmsr(msr);
 364                 if (mrd->mr_flags & MDF_ACTIVE) {
 365                         msrv = mrd->mr_base & mtrr_physmask;
 366                         msrv |= i686_mrt2mtrr(mrd->mr_flags, omsrv);
 367                 } else {
 368                         msrv = 0;
 369                 }
 370                 wrmsr(msr, msrv);
 371
 372                 /* mask/active register */
 373                 if (mrd->mr_flags & MDF_ACTIVE) {
 374                         msrv = MTRR_PHYSMASK_VALID |
 375                             (~(mrd->mr_len - 1) & mtrr_physmask);
 376                 } else {
 377                         msrv = 0;
 378                 }
 379                 wrmsr(msr + 1, msrv);
 380         }
 381
 382         /* Flush caches, TLBs. */
 383         wbinvd();
 384
 385         /* Enable MTRRs. */
 386         wrmsr(MSR_MTRRdefType, rdmsr(MSR_MTRRdefType) | MTRR_DEF_ENABLE);
 387
 388         /* Enable caches (CD = 0, NW = 0). */
 389         load_cr0(rcr0() & ~(CR0_CD | CR0_NW));
 390
 391         /* Restore PGE. */
 392         load_cr4(cr4save);
 393 }
 394
 395 /*
 396  * Hunt for the fixed MTRR referencing (addr)
 397  */
 398 static struct mem_range_desc *
 399 i686_mtrrfixsearch(struct mem_range_softc *sc, u_int64_t addr)
 400 {
 401         struct mem_range_desc *mrd;
 402         int i;
 403
 404         for (i = 0, mrd = sc->mr_desc; i < (MTRR_N64K + MTRR_N16K + MTRR_N4K);
 405              i++, mrd++)
 406                 if ((addr >= mrd->mr_base) &&
 407                     (addr < (mrd->mr_base + mrd->mr_len)))
 408                         return (mrd);
 409         return (NULL);
 410 }
 411
 412 /*
 413  * Try to satisfy the given range request by manipulating the fixed
 414  * MTRRs that cover low memory.
 415  *
 416  * Note that we try to be generous here; we'll bloat the range out to
 417  * the next higher/lower boundary to avoid the consumer having to know
 418  * too much about the mechanisms here.
 419  *
 420  * XXX note that this will have to be updated when we start supporting
 421  * "busy" ranges.
 422  */
 423 static int
 424 i686_mrsetlow(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *mrd, int *arg)
 425 {
 426         struct mem_range_desc *first_md, *last_md, *curr_md;
 427
 428         /* Range check. */
 429         if (((first_md = i686_mtrrfixsearch(sc, mrd->mr_base)) == NULL) ||
 430             ((last_md = i686_mtrrfixsearch(sc, mrd->mr_base + mrd->mr_len - 1)) == NULL))
 431                 return (EINVAL);
 432
 433         /* Check that we aren't doing something risky. */
 434         if (!(mrd->mr_flags & MDF_FORCE))
 435                 for (curr_md = first_md; curr_md <= last_md; curr_md++) {
 436                         if ((curr_md->mr_flags & MDF_ATTRMASK) == MDF_UNKNOWN)
 437                                 return (EACCES);
 438                 }
 439
 440         /* Set flags, clear set-by-firmware flag. */
 441         for (curr_md = first_md; curr_md <= last_md; curr_md++) {
 442                 curr_md->mr_flags = mrcopyflags(curr_md->mr_flags &
 443                     ~MDF_FIRMWARE, mrd->mr_flags);
 444                 bcopy(mrd->mr_owner, curr_md->mr_owner, sizeof(mrd->mr_owner));
 445         }
 446
 447         return (0);
 448 }
 449
 450 /*
 451  * Modify/add a variable MTRR to satisfy the request.
 452  *
 453  * XXX needs to be updated to properly support "busy" ranges.
 454  */
 455 static int
 456 i686_mrsetvariable(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *mrd,
 457     int *arg)
 458 {
 459         struct mem_range_desc *curr_md, *free_md;
 460         int i;
 461
 462         /*
 463          * Scan the currently active variable descriptors, look for
 464          * one we exactly match (straight takeover) and for possible
 465          * accidental overlaps.
 466          *
 467          * Keep track of the first empty variable descriptor in case
 468          * we can't perform a takeover.
 469          */
 470         i = (sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) ? MTRR_N64K + MTRR_N16K + MTRR_N4K : 0;
 471         curr_md = sc->mr_desc + i;
 472         free_md = NULL;
 473         for (; i < sc->mr_ndesc; i++, curr_md++) {
 474                 if (curr_md->mr_flags & MDF_ACTIVE) {
 475                         /* Exact match? */
 476                         if ((curr_md->mr_base == mrd->mr_base) &&
 477                             (curr_md->mr_len == mrd->mr_len)) {
 478
 479                                 /* Whoops, owned by someone. */
 480                                 if (curr_md->mr_flags & MDF_BUSY)
 481                                         return (EBUSY);
 482
 483                                 /* Check that we aren't doing something risky */
 484                                 if (!(mrd->mr_flags & MDF_FORCE) &&
 485                                     ((curr_md->mr_flags & MDF_ATTRMASK) ==
 486                                     MDF_UNKNOWN))
 487                                         return (EACCES);
 488
 489                                 /* Ok, just hijack this entry. */
 490                                 free_md = curr_md;
 491                                 break;
 492                         }
 493
 494                         /* Non-exact overlap? */
 495                         if (mroverlap(curr_md, mrd)) {
 496                                 /* Between conflicting region types? */
 497                                 if (i686_mtrrconflict(curr_md->mr_flags,
 498                                     mrd->mr_flags))
 499                                         return (EINVAL);
 500                         }
 501                 } else if (free_md == NULL) {
 502                         free_md = curr_md;
 503                 }
 504         }
 505
 506         /* Got somewhere to put it? */
 507         if (free_md == NULL)
 508                 return (ENOSPC);
 509
 510         /* Set up new descriptor. */
 511         free_md->mr_base = mrd->mr_base;
 512         free_md->mr_len = mrd->mr_len;
 513         free_md->mr_flags = mrcopyflags(MDF_ACTIVE, mrd->mr_flags);
 514         bcopy(mrd->mr_owner, free_md->mr_owner, sizeof(mrd->mr_owner));
 515         return (0);
 516 }
 517
 518 /*
 519  * Handle requests to set memory range attributes by manipulating MTRRs.
 520  */
 521 static int
 522 i686_mrset(struct mem_range_softc *sc, struct mem_range_desc *mrd, int *arg)
 523 {
 524         struct mem_range_desc *targ;
 525         int error = 0;
 526
 527         switch(*arg) {
 528         case MEMRANGE_SET_UPDATE:
 529                 /*
 530                  * Make sure that what's being asked for is even
 531                  * possible at all.
 532                  */
 533                 if (!mrvalid(mrd->mr_base, mrd->mr_len) ||
 534                     i686_mtrrtype(mrd->mr_flags) == -1)
 535                         return (EINVAL);
 536
 537 #define FIXTOP  ((MTRR_N64K * 0x10000) + (MTRR_N16K * 0x4000) + (MTRR_N4K * 0x1000))
 538
 539                 /* Are the "low memory" conditions applicable? */
 540                 if ((sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) &&
 541                     ((mrd->mr_base + mrd->mr_len) <= FIXTOP)) {
 542                         if ((error = i686_mrsetlow(sc, mrd, arg)) != 0)
 543                                 return (error);
 544                 } else {
 545                         /* It's time to play with variable MTRRs. */
 546                         if ((error = i686_mrsetvariable(sc, mrd, arg)) != 0)
 547                                 return (error);
 548                 }
 549                 break;
 550
 551         case MEMRANGE_SET_REMOVE:
 552                 if ((targ = mem_range_match(sc, mrd)) == NULL)
 553                         return (ENOENT);
 554                 if (targ->mr_flags & MDF_FIXACTIVE)
 555                         return (EPERM);
 556                 if (targ->mr_flags & MDF_BUSY)
 557                         return (EBUSY);
 558                 targ->mr_flags &= ~MDF_ACTIVE;
 559                 targ->mr_owner[0] = 0;
 560                 break;
 561
 562         default:
 563                 return (EOPNOTSUPP);
 564         }
 565
 566         /* Update the hardware. */
 567         i686_mrstore(sc);
 568
 569         /* Refetch to see where we're at. */
 570         i686_mrfetch(sc);
 571         return (0);
 572 }
 573
 574 /*
 575  * Work out how many ranges we support, initialise storage for them,
 576  * and fetch the initial settings.
 577  */
 578 static void
 579 i686_mrinit(struct mem_range_softc *sc)
 580 {
 581         struct mem_range_desc *mrd;
 582         u_int regs[4];
 583         int i, nmdesc = 0, pabits;
 584
 585         mtrrcap = rdmsr(MSR_MTRRcap);
 586         mtrrdef = rdmsr(MSR_MTRRdefType);
 587
 588         /* For now, bail out if MTRRs are not enabled. */
 589         if (!(mtrrdef & MTRR_DEF_ENABLE)) {
 590                 if (bootverbose)
 591                         printf("CPU supports MTRRs but not enabled\n");
 592                 return;
 593         }
 594         nmdesc = mtrrcap & MTRR_CAP_VCNT;
 595         if (bootverbose)
 596                 printf("Pentium Pro MTRR support enabled\n");
 597
 598         /*
 599          * Determine the size of the PhysMask and PhysBase fields in
 600          * the variable range MTRRs.  If the extended CPUID 0x80000008
 601          * is present, use that to figure out how many physical
 602          * address bits the CPU supports.  Otherwise, default to 36
 603          * address bits.
 604          */
 605         if (cpu_exthigh >= 0x80000008) {
 606                 do_cpuid(0x80000008, regs);
 607                 pabits = regs[0] & 0xff;
 608         } else
 609                 pabits = 36;
 610         mtrr_physmask = ((1ULL << pabits) - 1) & ~0xfffULL;
 611
 612         /* If fixed MTRRs supported and enabled. */
 613         if ((mtrrcap & MTRR_CAP_FIXED) && (mtrrdef & MTRR_DEF_FIXED_ENABLE)) {
 614                 sc->mr_cap = MR686_FIXMTRR;
 615                 nmdesc += MTRR_N64K + MTRR_N16K + MTRR_N4K;
 616         }
 617
 618         sc->mr_desc = malloc(nmdesc * sizeof(struct mem_range_desc), M_MEMDESC,
 619             M_WAITOK | M_ZERO);
 620         sc->mr_ndesc = nmdesc;
 621
 622         mrd = sc->mr_desc;
 623
 624         /* Populate the fixed MTRR entries' base/length. */
 625         if (sc->mr_cap & MR686_FIXMTRR) {
 626                 for (i = 0; i < MTRR_N64K; i++, mrd++) {
 627                         mrd->mr_base = i * 0x10000;
 628                         mrd->mr_len = 0x10000;
 629                         mrd->mr_flags = MDF_FIXBASE | MDF_FIXLEN |
 630                             MDF_FIXACTIVE;
 631                 }
 632                 for (i = 0; i < MTRR_N16K; i++, mrd++) {
 633                         mrd->mr_base = i * 0x4000 + 0x80000;
 634                         mrd->mr_len = 0x4000;
 635                         mrd->mr_flags = MDF_FIXBASE | MDF_FIXLEN |
 636                             MDF_FIXACTIVE;
 637                 }
 638                 for (i = 0; i < MTRR_N4K; i++, mrd++) {
 639                         mrd->mr_base = i * 0x1000 + 0xc0000;
 640                         mrd->mr_len = 0x1000;
 641                         mrd->mr_flags = MDF_FIXBASE | MDF_FIXLEN |
 642                             MDF_FIXACTIVE;
 643                 }
 644         }
 645
 646         /*
 647          * Get current settings, anything set now is considered to
 648          * have been set by the firmware. (XXX has something already
 649          * played here?)
 650          */
 651         i686_mrfetch(sc);
 652         mrd = sc->mr_desc;
 653         for (i = 0; i < sc->mr_ndesc; i++, mrd++) {
 654                 if (mrd->mr_flags & MDF_ACTIVE)
 655                         mrd->mr_flags |= MDF_FIRMWARE;
 656         }
 657 }
 658
 659 /*
 660  * Initialise MTRRs on an AP after the BSP has run the init code.
 661  */
 662 static void
 663 i686_mrAPinit(struct mem_range_softc *sc)
 664 {
 665
 666         i686_mrstoreone(sc);
 667         wrmsr(MSR_MTRRdefType, mtrrdef);
 668 }
 669
 670 static void
 671 i686_mem_drvinit(void *unused)
 672 {
 673
 674         if (mtrrs_disabled)
 675                 return;
 676         if (!(cpu_feature & CPUID_MTRR))
 677                 return;
 678         if ((cpu_id & 0xf00) != 0x600 && (cpu_id & 0xf00) != 0xf00)
 679                 return;
 680         if ((strcmp(cpu_vendor, "GenuineIntel") != 0) &&
 681             (strcmp(cpu_vendor, "AuthenticAMD") != 0))
 682                 return;
 683         mem_range_softc.mr_op = &i686_mrops;
 684 }
 685 SYSINIT(i686memdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, i686_mem_drvinit, NULL);