Extended state AMD backwards compatibility updates (XCC)
[akaros.git] / kern / arch / x86 / cpuinfo.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009 The Regents of the University of California
3  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
4  * See LICENSE for details.
5  */
6
7 #include <arch/arch.h>
8 #include <arch/x86.h>
9 #include <arch/mmu.h>
10 #include <stdio.h>
11 #include <assert.h>
12 #include <ros/memlayout.h>
13 #include <pmap.h>
14 #include <kdebug.h>
15 #include <string.h>
16 #include <cpu_feat.h>
17
18 /* Check Intel's SDM 2a for Table 3-17 for the cpuid leaves */
19 void print_cpuinfo(void)
20 {
21         uint32_t eax, ebx, ecx, edx;
22         uint32_t model, family;
23         uint64_t msr_val;
24         char vendor_id[13];
25         int max_std_lvl, max_extd_lvl;
26         extern char _start[];
27
28         if (sizeof(long) == 8)
29                 printk("64 bit Kernel Booting...\n");
30         else
31                 printk("32 bit Kernel Booting...\n");
32
33         // x86 Vendor Detection:
34         asm volatile ("cpuid;"
35                   "movl    %%ebx, (%2);"
36                   "movl    %%edx, 4(%2);"
37                   "movl    %%ecx, 8(%2);"
38                  : "=a"(eax)
39                  : "a"(0), "D"(vendor_id)
40                  : "%ebx", "%ecx", "%edx");
41
42         vendor_id[12] = '\0';
43         cprintf("Vendor ID: %s\n", vendor_id);
44         /* not a great check - old intel P5s have no vendor id */
45         if (!strcmp(vendor_id, "GenuineIntel"))
46                 cpu_set_feat(CPU_FEAT_X86_VENDOR_INTEL);
47         else if (!strcmp(vendor_id, "AuthenticAMD"))
48                 cpu_set_feat(CPU_FEAT_X86_VENDOR_AMD);
49
50
51         /* intel supports a way to hide the upper leaves of cpuid, beyond 3.  the
52          * bios might have done this, so we'll make sure it is off. */
53         if (cpu_has_feat(CPU_FEAT_X86_VENDOR_INTEL)) {
54                 msr_val = read_msr(IA32_MISC_ENABLE);
55                 if (msr_val & (1 << 22))
56                         write_msr(IA32_MISC_ENABLE, msr_val & ~(1 << 22));
57         }
58         cprintf("Largest Standard Function Number Supported: %d\n", eax);
59         max_std_lvl = eax;
60         cpuid(0x80000000, 0x0, &eax, 0, 0, 0);
61         cprintf("Largest Extended Function Number Supported: 0x%08x\n", eax);
62         max_extd_lvl = eax;
63         cpuid(1, 0x0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
64         family = ((eax & 0x0FF00000) >> 20) + ((eax & 0x00000F00) >> 8);
65         model = ((eax & 0x000F0000) >> 12) + ((eax & 0x000000F0) >> 4);
66         cprintf("Family: %d\n", family);
67         cprintf("Model: %d\n", model);
68         cprintf("Stepping: %d\n", eax & 0x0000000F);
69         // eventually can fill this out with SDM Vol3B App B info, or
70         // better yet with stepping info.  or cpuid 8000_000{2,3,4}
71         switch ( family << 8 | model ) {
72                 case(0x061a):
73                         cprintf("Processor: Core i7\n");
74                         break;
75                 case(0x060f):
76                         cprintf("Processor: Core 2 Duo or Similar\n");
77                         break;
78                 default:
79                         cprintf("Unknown or non-Intel CPU\n");
80         }
81         if (!(edx & 0x00000020))
82                 panic("MSRs not supported!");
83         if (!(edx & 0x00001000))
84                 panic("MTRRs not supported!");
85         if (!(edx & 0x00002000))
86                 panic("Global Pages not supported!");
87         if (!(edx & 0x00000200))
88                 panic("Local APIC Not Detected!");
89         if (ecx & 0x00200000)
90                 cprintf("x2APIC Detected\n");
91         else
92                 cprintf("x2APIC Not Detected\n");
93         /* Not sure how to detect AMD HW virt yet. */
94         if ((ecx & 0x00000060) && cpu_has_feat(CPU_FEAT_X86_VENDOR_INTEL)) {
95                 msr_val = read_msr(IA32_FEATURE_CONTROL);
96                 printd("64 Bit Feature Control: 0x%08x\n", msr_val);
97                 if ((msr_val & 0x5) == 0x5)
98                         printk("Hardware virtualization supported\n");
99                 else
100                         printk("Hardware virtualization not supported\n");
101         } else {
102                 printk("Hardware virtualization not detected.  (AMD?)\n");
103         }
104         /* FP and SSE Checks */
105         if (edx & 0x00000001)
106                 printk("FPU Detected\n");
107         else
108                 panic("FPU Not Detected!!\n");
109         printk("SSE support: ");
110         if (edx & (1 << 25))
111                 printk("sse ");
112         else
113                 panic("SSE Support Not Detected!!\n");
114         if (edx & (1 << 26))
115                 printk("sse2 ");
116         if (ecx & (1 << 0))
117                 printk("sse3 ");
118         if (ecx & (1 << 9))
119                 printk("ssse3 ");
120         if (ecx & (1 << 19))
121                 printk("sse4.1 ");
122         if (ecx & (1 << 20))
123                 printk("sse4.2 ");
124         if (edx & (1 << 23))
125                 printk("mmx ");
126         if ((edx & (1 << 25)) && (!(edx & (1 << 24))))
127                 panic("SSE support, but no FXSAVE!");
128         printk("\n");
129         cpuid(0x80000008, 0x0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
130         cprintf("Physical Address Bits: %d\n", eax & 0x000000FF);
131         msr_val = read_msr(IA32_APIC_BASE);
132         if (!(msr_val & MSR_APIC_ENABLE))
133                 panic("Local APIC Disabled!!");
134         cpuid(0x80000007, 0x0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
135         if (edx & 0x00000100)
136                 printk("Invariant TSC present\n");
137         else
138                 printk("Invariant TSC not present\n");
139         cpuid(0x07, 0x0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
140         if (ebx & 0x00000001) {
141                 printk("FS/GS Base RD/W supported\n");
142                 cpu_set_feat(CPU_FEAT_X86_FSGSBASE);
143         } else {
144                 printk("FS/GS Base RD/W not supported\n");
145                 #ifdef CONFIG_NOFASTCALL_FSBASE
146                 panic("Can't write FS Base from userspace, and no FASTCALL support!");
147                 #endif
148         }
149         cpuid(0x80000001, 0x0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
150         if (edx & (1 << 27)) {
151                 printk("RDTSCP supported\n");
152                 /* Set core 0's id, for use during boot (if FAST_COREID) */
153                 write_msr(MSR_TSC_AUX, 0);
154         } else {
155                 printk("RDTSCP not supported, but emulated for userspace\n");
156         }
157         /* Regardless, make sure userspace can access rdtsc (and rdtscp) */
158         lcr4(rcr4() & ~CR4_TSD);
159         printk("1 GB Jumbo pages %ssupported\n", edx & (1 << 26) ? "" : "not ");
160         printk("FS/GS MSRs %ssupported\n", edx & (1 << 29) ? "" : "not ");
161         if (!(edx & (1 << 29))) {
162                 printk("Can't handle no FS/GS MSRs!\n");
163                 while (1)
164                         asm volatile ("hlt");
165         }
166         cpuid(0x00000006, 0x0, &eax, 0, 0, 0);
167         if (eax & (1 << 2))
168                 printk("Always running APIC detected\n");
169         else
170                 printk("Always running APIC *not* detected\n");
171
172         /* TODO: Eventually consolidate all of our "cpuid" stuff. */
173         #define CPUID_FXSR_SUPPORT          (1 << 24)
174         #define CPUID_XSAVE_SUPPORT         (1 << 26)
175         #define CPUID_XSAVEOPT_SUPPORT      (1 << 0)
176
177         cpuid(0x01, 0x00, 0, 0, &ecx, &edx);
178         if (CPUID_FXSR_SUPPORT & edx)
179                 cpu_set_feat(CPU_FEAT_X86_FXSR);
180         if (CPUID_XSAVE_SUPPORT & ecx)
181                 cpu_set_feat(CPU_FEAT_X86_XSAVE);
182
183         cpuid(0x0d, 0x01, &eax, 0, 0, 0);
184         if (CPUID_XSAVEOPT_SUPPORT & eax)
185                 cpu_set_feat(CPU_FEAT_X86_XSAVEOPT);
186
187 }
188
189 #define BIT_SPACING "        "
190 #define BIT_DASHES "----------------"
191
192 void show_mapping(pgdir_t pgdir, uintptr_t start, size_t size)
193 {
194         pte_t pte;
195         int perm;
196         page_t *page;
197         uintptr_t i;
198
199         printk("   %sVirtual    %sPhysical  Ps Dr Ac CD WT U W P EPTE\n",
200                BIT_SPACING, BIT_SPACING);
201         printk("-------------------------------------------------%s\n", BIT_DASHES);
202         for(i = 0; i < size; i += PGSIZE, start += PGSIZE) {
203                 pte = pgdir_walk(pgdir, (void*)start, 0);
204                 printk("%p  ", start);
205                 if (pte_walk_okay(pte)) {
206                         /* A note on PTE perms.  If you look at just the PTE, you don't get
207                          * the full picture for W and U.  Those are the intersection of all
208                          * bits.  In Akaros, we do U or not at the earliest point (PML4
209                          * entries).  All other PTEs have U set.  For W, it's the opposite.
210                          * The PTE for the actual page has W or not, and all others has W
211                          * set.  W needs to be more fine-grained, but U doesn't.  Plus the
212                          * UVPT mapping requires the U to see interior pages (but have W
213                          * off). */
214                         perm = get_va_perms(pgdir, (void*)start);
215                         printk("%p  %1d  %1d  %1d  %1d  %1d  %1d %1d %1d 0x%llx\n",
216                                pte_get_paddr(pte),
217                                pte_is_jumbo(pte),
218                                pte_is_dirty(pte),
219                                pte_is_accessed(pte),
220                                (pte_print(pte) & PTE_PCD) / PTE_PCD,
221                                (pte_print(pte) & PTE_PWT) / PTE_PWT,
222                                (perm & PTE_U) / PTE_U,
223                                (perm & PTE_W) / PTE_W,
224                                pte_is_present(pte),
225                                *(unsigned long*)kpte_to_epte(pte));
226                 } else {
227                         printk("%p\n", 0);
228                 }
229         }
230 }
231
232 /* return 0 if ok, -1 if it failed for some reason.
233  * Be sensible and call it with 16 bytes.
234  */
235 int vendor_id(char *vid)
236 {
237         uint32_t eax, ebx, ecx, edx;
238
239         asm volatile ("cpuid;"
240                   "movl    %%ebx, (%2);"
241                   "movl    %%edx, 4(%2);"
242                   "movl    %%ecx, 8(%2);"
243                  : "=a"(eax)
244                  : "a"(0), "D"(vid)
245                  : "%ebx", "%ecx", "%edx");
246
247         vid[12] = '\0';
248         return 0;
249 }