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

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Intel CPU Microcode Update Driver for Linux
   4  *
   5  * Copyright (C) 2000-2006 Tigran Aivazian <[email protected]>
   6  *               2006 Shaohua Li <[email protected]>
   7  *
   8  * Intel CPU microcode early update for Linux
   9  *
  10  * Copyright (C) 2012 Fenghua Yu <[email protected]>
  11  *                    H Peter Anvin" <[email protected]>
  12  */
  13
  14 /*
  15  * This needs to be before all headers so that pr_debug in printk.h doesn't turn
  16  * printk calls into no_printk().
  17  *
  18  *#define DEBUG
  19  */
  20 #define pr_fmt(fmt) "microcode: " fmt
  21
  22 #include <linux/earlycpio.h>
  23 #include <linux/firmware.h>
  24 #include <linux/uaccess.h>
  25 #include <linux/vmalloc.h>
  26 #include <linux/initrd.h>
  27 #include <linux/kernel.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/cpu.h>
  30 #include <linux/uio.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32
  33 #include <asm/microcode_intel.h>
  34 #include <asm/intel-family.h>
  35 #include <asm/processor.h>
  36 #include <asm/tlbflush.h>
  37 #include <asm/setup.h>
  38 #include <asm/msr.h>
  39
  40 static const char ucode_path[] = "kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin";
  41
  42 /* Current microcode patch used in early patching on the APs. */
  43 static struct microcode_intel *intel_ucode_patch;
  44
  45 /* last level cache size per core */
  46 static int llc_size_per_core;
  47
  48 static inline bool cpu_signatures_match(unsigned int s1, unsigned int p1,
  49                                         unsigned int s2, unsigned int p2)
  50 {
  51         if (s1 != s2)
  52                 return false;
  53
  54         /* Processor flags are either both 0 ... */
  55         if (!p1 && !p2)
  56                 return true;
  57
  58         /* ... or they intersect. */
  59         return p1 & p2;
  60 }
  61
  62 /*
  63  * Returns 1 if update has been found, 0 otherwise.
  64  */
  65 static int find_matching_signature(void *mc, unsigned int csig, int cpf)
  66 {
  67         struct microcode_header_intel *mc_hdr = mc;
  68         struct extended_sigtable *ext_hdr;
  69         struct extended_signature *ext_sig;
  70         int i;
  71
  72         if (cpu_signatures_match(csig, cpf, mc_hdr->sig, mc_hdr->pf))
  73                 return 1;
  74
  75         /* Look for ext. headers: */
  76         if (get_totalsize(mc_hdr) <= get_datasize(mc_hdr) + MC_HEADER_SIZE)
  77                 return 0;
  78
  79         ext_hdr = mc + get_datasize(mc_hdr) + MC_HEADER_SIZE;
  80         ext_sig = (void *)ext_hdr + EXT_HEADER_SIZE;
  81
  82         for (i = 0; i < ext_hdr->count; i++) {
  83                 if (cpu_signatures_match(csig, cpf, ext_sig->sig, ext_sig->pf))
  84                         return 1;
  85                 ext_sig++;
  86         }
  87         return 0;
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Returns 1 if update has been found, 0 otherwise.
  92  */
  93 static int has_newer_microcode(void *mc, unsigned int csig, int cpf, int new_rev)
  94 {
  95         struct microcode_header_intel *mc_hdr = mc;
  96
  97         if (mc_hdr->rev <= new_rev)
  98                 return 0;
  99
 100         return find_matching_signature(mc, csig, cpf);
 101 }
 102
 103 static struct ucode_patch *memdup_patch(void *data, unsigned int size)
 104 {
 105         struct ucode_patch *p;
 106
 107         p = kzalloc(sizeof(struct ucode_patch), GFP_KERNEL);
 108         if (!p)
 109                 return NULL;
 110
 111         p->data = kmemdup(data, size, GFP_KERNEL);
 112         if (!p->data) {
 113                 kfree(p);
 114                 return NULL;
 115         }
 116
 117         return p;
 118 }
 119
 120 static void save_microcode_patch(struct ucode_cpu_info *uci, void *data, unsigned int size)
 121 {
 122         struct microcode_header_intel *mc_hdr, *mc_saved_hdr;
 123         struct ucode_patch *iter, *tmp, *p = NULL;
 124         bool prev_found = false;
 125         unsigned int sig, pf;
 126
 127         mc_hdr = (struct microcode_header_intel *)data;
 128
 129         list_for_each_entry_safe(iter, tmp, &microcode_cache, plist) {
 130                 mc_saved_hdr = (struct microcode_header_intel *)iter->data;
 131                 sig          = mc_saved_hdr->sig;
 132                 pf           = mc_saved_hdr->pf;
 133
 134                 if (find_matching_signature(data, sig, pf)) {
 135                         prev_found = true;
 136
 137                         if (mc_hdr->rev <= mc_saved_hdr->rev)
 138                                 continue;
 139
 140                         p = memdup_patch(data, size);
 141                         if (!p)
 142                                 pr_err("Error allocating buffer %p\n", data);
 143                         else {
 144                                 list_replace(&iter->plist, &p->plist);
 145                                 kfree(iter->data);
 146                                 kfree(iter);
 147                         }
 148                 }
 149         }
 150
 151         /*
 152          * There weren't any previous patches found in the list cache; save the
 153          * newly found.
 154          */
 155         if (!prev_found) {
 156                 p = memdup_patch(data, size);
 157                 if (!p)
 158                         pr_err("Error allocating buffer for %p\n", data);
 159                 else
 160                         list_add_tail(&p->plist, &microcode_cache);
 161         }
 162
 163         if (!p)
 164                 return;
 165
 166         if (!find_matching_signature(p->data, uci->cpu_sig.sig, uci->cpu_sig.pf))
 167                 return;
 168
 169         /*
 170          * Save for early loading. On 32-bit, that needs to be a physical
 171          * address as the APs are running from physical addresses, before
 172          * paging has been enabled.
 173          */
 174         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32))
 175                 intel_ucode_patch = (struct microcode_intel *)__pa_nodebug(p->data);
 176         else
 177                 intel_ucode_patch = p->data;
 178 }
 179
 180 static int microcode_sanity_check(void *mc, int print_err)
 181 {
 182         unsigned long total_size, data_size, ext_table_size;
 183         struct microcode_header_intel *mc_header = mc;
 184         struct extended_sigtable *ext_header = NULL;
 185         u32 sum, orig_sum, ext_sigcount = 0, i;
 186         struct extended_signature *ext_sig;
 187
 188         total_size = get_totalsize(mc_header);
 189         data_size = get_datasize(mc_header);
 190
 191         if (data_size + MC_HEADER_SIZE > total_size) {
 192                 if (print_err)
 193                         pr_err("Error: bad microcode data file size.\n");
 194                 return -EINVAL;
 195         }
 196
 197         if (mc_header->ldrver != 1 || mc_header->hdrver != 1) {
 198                 if (print_err)
 199                         pr_err("Error: invalid/unknown microcode update format.\n");
 200                 return -EINVAL;
 201         }
 202
 203         ext_table_size = total_size - (MC_HEADER_SIZE + data_size);
 204         if (ext_table_size) {
 205                 u32 ext_table_sum = 0;
 206                 u32 *ext_tablep;
 207
 208                 if ((ext_table_size < EXT_HEADER_SIZE)
 209                  || ((ext_table_size - EXT_HEADER_SIZE) % EXT_SIGNATURE_SIZE)) {
 210                         if (print_err)
 211                                 pr_err("Error: truncated extended signature table.\n");
 212                         return -EINVAL;
 213                 }
 214
 215                 ext_header = mc + MC_HEADER_SIZE + data_size;
 216                 if (ext_table_size != exttable_size(ext_header)) {
 217                         if (print_err)
 218                                 pr_err("Error: extended signature table size mismatch.\n");
 219                         return -EFAULT;
 220                 }
 221
 222                 ext_sigcount = ext_header->count;
 223
 224                 /*
 225                  * Check extended table checksum: the sum of all dwords that
 226                  * comprise a valid table must be 0.
 227                  */
 228                 ext_tablep = (u32 *)ext_header;
 229
 230                 i = ext_table_size / sizeof(u32);
 231                 while (i--)
 232                         ext_table_sum += ext_tablep[i];
 233
 234                 if (ext_table_sum) {
 235                         if (print_err)
 236                                 pr_warn("Bad extended signature table checksum, aborting.\n");
 237                         return -EINVAL;
 238                 }
 239         }
 240
 241         /*
 242          * Calculate the checksum of update data and header. The checksum of
 243          * valid update data and header including the extended signature table
 244          * must be 0.
 245          */
 246         orig_sum = 0;
 247         i = (MC_HEADER_SIZE + data_size) / sizeof(u32);
 248         while (i--)
 249                 orig_sum += ((u32 *)mc)[i];
 250
 251         if (orig_sum) {
 252                 if (print_err)
 253                         pr_err("Bad microcode data checksum, aborting.\n");
 254                 return -EINVAL;
 255         }
 256
 257         if (!ext_table_size)
 258                 return 0;
 259
 260         /*
 261          * Check extended signature checksum: 0 => valid.
 262          */
 263         for (i = 0; i < ext_sigcount; i++) {
 264                 ext_sig = (void *)ext_header + EXT_HEADER_SIZE +
 265                           EXT_SIGNATURE_SIZE * i;
 266
 267                 sum = (mc_header->sig + mc_header->pf + mc_header->cksum) -
 268                       (ext_sig->sig + ext_sig->pf + ext_sig->cksum);
 269                 if (sum) {
 270                         if (print_err)
 271                                 pr_err("Bad extended signature checksum, aborting.\n");
 272                         return -EINVAL;
 273                 }
 274         }
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Get microcode matching with BSP's model. Only CPUs with the same model as
 280  * BSP can stay in the platform.
 281  */
 282 static struct microcode_intel *
 283 scan_microcode(void *data, size_t size, struct ucode_cpu_info *uci, bool save)
 284 {
 285         struct microcode_header_intel *mc_header;
 286         struct microcode_intel *patch = NULL;
 287         unsigned int mc_size;
 288
 289         while (size) {
 290                 if (size < sizeof(struct microcode_header_intel))
 291                         break;
 292
 293                 mc_header = (struct microcode_header_intel *)data;
 294
 295                 mc_size = get_totalsize(mc_header);
 296                 if (!mc_size ||
 297                     mc_size > size ||
 298                     microcode_sanity_check(data, 0) < 0)
 299                         break;
 300
 301                 size -= mc_size;
 302
 303                 if (!find_matching_signature(data, uci->cpu_sig.sig,
 304                                              uci->cpu_sig.pf)) {
 305                         data += mc_size;
 306                         continue;
 307                 }
 308
 309                 if (save) {
 310                         save_microcode_patch(uci, data, mc_size);
 311                         goto next;
 312                 }
 313
 314
 315                 if (!patch) {
 316                         if (!has_newer_microcode(data,
 317                                                  uci->cpu_sig.sig,
 318                                                  uci->cpu_sig.pf,
 319                                                  uci->cpu_sig.rev))
 320                                 goto next;
 321
 322                 } else {
 323                         struct microcode_header_intel *phdr = &patch->hdr;
 324
 325                         if (!has_newer_microcode(data,
 326                                                  phdr->sig,
 327                                                  phdr->pf,
 328                                                  phdr->rev))
 329                                 goto next;
 330                 }
 331
 332                 /* We have a newer patch, save it. */
 333                 patch = data;
 334
 335 next:
 336                 data += mc_size;
 337         }
 338
 339         if (size)
 340                 return NULL;
 341
 342         return patch;
 343 }
 344
 345 static int collect_cpu_info_early(struct ucode_cpu_info *uci)
 346 {
 347         unsigned int val[2];
 348         unsigned int family, model;
 349         struct cpu_signature csig = { 0 };
 350         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 351
 352         memset(uci, 0, sizeof(*uci));
 353
 354         eax = 0x00000001;
 355         ecx = 0;
 356         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
 357         csig.sig = eax;
 358
 359         family = x86_family(eax);
 360         model  = x86_model(eax);
 361
 362         if ((model >= 5) || (family > 6)) {
 363                 /* get processor flags from MSR 0x17 */
 364                 native_rdmsr(MSR_IA32_PLATFORM_ID, val[0], val[1]);
 365                 csig.pf = 1 << ((val[1] >> 18) & 7);
 366         }
 367
 368         csig.rev = intel_get_microcode_revision();
 369
 370         uci->cpu_sig = csig;
 371         uci->valid = 1;
 372
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 static void show_saved_mc(void)
 377 {
 378 #ifdef DEBUG
 379         int i = 0, j;
 380         unsigned int sig, pf, rev, total_size, data_size, date;
 381         struct ucode_cpu_info uci;
 382         struct ucode_patch *p;
 383
 384         if (list_empty(&microcode_cache)) {
 385                 pr_debug("no microcode data saved.\n");
 386                 return;
 387         }
 388
 389         collect_cpu_info_early(&uci);
 390
 391         sig     = uci.cpu_sig.sig;
 392         pf      = uci.cpu_sig.pf;
 393         rev     = uci.cpu_sig.rev;
 394         pr_debug("CPU: sig=0x%x, pf=0x%x, rev=0x%x\n", sig, pf, rev);
 395
 396         list_for_each_entry(p, &microcode_cache, plist) {
 397                 struct microcode_header_intel *mc_saved_header;
 398                 struct extended_sigtable *ext_header;
 399                 struct extended_signature *ext_sig;
 400                 int ext_sigcount;
 401
 402                 mc_saved_header = (struct microcode_header_intel *)p->data;
 403
 404                 sig     = mc_saved_header->sig;
 405                 pf      = mc_saved_header->pf;
 406                 rev     = mc_saved_header->rev;
 407                 date    = mc_saved_header->date;
 408
 409                 total_size      = get_totalsize(mc_saved_header);
 410                 data_size       = get_datasize(mc_saved_header);
 411
 412                 pr_debug("mc_saved[%d]: sig=0x%x, pf=0x%x, rev=0x%x, total size=0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 413                          i++, sig, pf, rev, total_size,
 414                          date & 0xffff,
 415                          date >> 24,
 416                          (date >> 16) & 0xff);
 417
 418                 /* Look for ext. headers: */
 419                 if (total_size <= data_size + MC_HEADER_SIZE)
 420                         continue;
 421
 422                 ext_header = (void *)mc_saved_header + data_size + MC_HEADER_SIZE;
 423                 ext_sigcount = ext_header->count;
 424                 ext_sig = (void *)ext_header + EXT_HEADER_SIZE;
 425
 426                 for (j = 0; j < ext_sigcount; j++) {
 427                         sig = ext_sig->sig;
 428                         pf = ext_sig->pf;
 429
 430                         pr_debug("\tExtended[%d]: sig=0x%x, pf=0x%x\n",
 431                                  j, sig, pf);
 432
 433                         ext_sig++;
 434                 }
 435         }
 436 #endif
 437 }
 438
 439 /*
 440  * Save this microcode patch. It will be loaded early when a CPU is
 441  * hot-added or resumes.
 442  */
 443 static void save_mc_for_early(struct ucode_cpu_info *uci, u8 *mc, unsigned int size)
 444 {
 445         /* Synchronization during CPU hotplug. */
 446         static DEFINE_MUTEX(x86_cpu_microcode_mutex);
 447
 448         mutex_lock(&x86_cpu_microcode_mutex);
 449
 450         save_microcode_patch(uci, mc, size);
 451         show_saved_mc();
 452
 453         mutex_unlock(&x86_cpu_microcode_mutex);
 454 }
 455
 456 static bool load_builtin_intel_microcode(struct cpio_data *cp)
 457 {
 458         unsigned int eax = 1, ebx, ecx = 0, edx;
 459         char name[30];
 460
 461         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32))
 462                 return false;
 463
 464         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
 465
 466         sprintf(name, "intel-ucode/%02x-%02x-%02x",
 467                       x86_family(eax), x86_model(eax), x86_stepping(eax));
 468
 469         return get_builtin_firmware(cp, name);
 470 }
 471
 472 /*
 473  * Print ucode update info.
 474  */
 475 static void
 476 print_ucode_info(struct ucode_cpu_info *uci, unsigned int date)
 477 {
 478         pr_info_once("microcode updated early to revision 0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 479                      uci->cpu_sig.rev,
 480                      date & 0xffff,
 481                      date >> 24,
 482                      (date >> 16) & 0xff);
 483 }
 484
 485 #ifdef CONFIG_X86_32
 486
 487 static int delay_ucode_info;
 488 static int current_mc_date;
 489
 490 /*
 491  * Print early updated ucode info after printk works. This is delayed info dump.
 492  */
 493 void show_ucode_info_early(void)
 494 {
 495         struct ucode_cpu_info uci;
 496
 497         if (delay_ucode_info) {
 498                 collect_cpu_info_early(&uci);
 499                 print_ucode_info(&uci, current_mc_date);
 500                 delay_ucode_info = 0;
 501         }
 502 }
 503
 504 /*
 505  * At this point, we can not call printk() yet. Delay printing microcode info in
 506  * show_ucode_info_early() until printk() works.
 507  */
 508 static void print_ucode(struct ucode_cpu_info *uci)
 509 {
 510         struct microcode_intel *mc;
 511         int *delay_ucode_info_p;
 512         int *current_mc_date_p;
 513
 514         mc = uci->mc;
 515         if (!mc)
 516                 return;
 517
 518         delay_ucode_info_p = (int *)__pa_nodebug(&delay_ucode_info);
 519         current_mc_date_p = (int *)__pa_nodebug(&current_mc_date);
 520
 521         *delay_ucode_info_p = 1;
 522         *current_mc_date_p = mc->hdr.date;
 523 }
 524 #else
 525
 526 static inline void print_ucode(struct ucode_cpu_info *uci)
 527 {
 528         struct microcode_intel *mc;
 529
 530         mc = uci->mc;
 531         if (!mc)
 532                 return;
 533
 534         print_ucode_info(uci, mc->hdr.date);
 535 }
 536 #endif
 537
 538 static int apply_microcode_early(struct ucode_cpu_info *uci, bool early)
 539 {
 540         struct microcode_intel *mc;
 541         u32 rev;
 542
 543         mc = uci->mc;
 544         if (!mc)
 545                 return 0;
 546
 547         /*
 548          * Save us the MSR write below - which is a particular expensive
 549          * operation - when the other hyperthread has updated the microcode
 550          * already.
 551          */
 552         rev = intel_get_microcode_revision();
 553         if (rev >= mc->hdr.rev) {
 554                 uci->cpu_sig.rev = rev;
 555                 return UCODE_OK;
 556         }
 557
 558         /*
 559          * Writeback and invalidate caches before updating microcode to avoid
 560          * internal issues depending on what the microcode is updating.
 561          */
 562         native_wbinvd();
 563
 564         /* write microcode via MSR 0x79 */
 565         native_wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_WRITE, (unsigned long)mc->bits);
 566
 567         rev = intel_get_microcode_revision();
 568         if (rev != mc->hdr.rev)
 569                 return -1;
 570
 571         uci->cpu_sig.rev = rev;
 572
 573         if (early)
 574                 print_ucode(uci);
 575         else
 576                 print_ucode_info(uci, mc->hdr.date);
 577
 578         return 0;
 579 }
 580
 581 int __init save_microcode_in_initrd_intel(void)
 582 {
 583         struct ucode_cpu_info uci;
 584         struct cpio_data cp;
 585
 586         /*
 587          * initrd is going away, clear patch ptr. We will scan the microcode one
 588          * last time before jettisoning and save a patch, if found. Then we will
 589          * update that pointer too, with a stable patch address to use when
 590          * resuming the cores.
 591          */
 592         intel_ucode_patch = NULL;
 593
 594         if (!load_builtin_intel_microcode(&cp))
 595                 cp = find_microcode_in_initrd(ucode_path, false);
 596
 597         if (!(cp.data && cp.size))
 598                 return 0;
 599
 600         collect_cpu_info_early(&uci);
 601
 602         scan_microcode(cp.data, cp.size, &uci, true);
 603
 604         show_saved_mc();
 605
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 /*
 610  * @res_patch, output: a pointer to the patch we found.
 611  */
 612 static struct microcode_intel *__load_ucode_intel(struct ucode_cpu_info *uci)
 613 {
 614         static const char *path;
 615         struct cpio_data cp;
 616         bool use_pa;
 617
 618         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32)) {
 619                 path      = (const char *)__pa_nodebug(ucode_path);
 620                 use_pa    = true;
 621         } else {
 622                 path      = ucode_path;
 623                 use_pa    = false;
 624         }
 625
 626         /* try built-in microcode first */
 627         if (!load_builtin_intel_microcode(&cp))
 628                 cp = find_microcode_in_initrd(path, use_pa);
 629
 630         if (!(cp.data && cp.size))
 631                 return NULL;
 632
 633         collect_cpu_info_early(uci);
 634
 635         return scan_microcode(cp.data, cp.size, uci, false);
 636 }
 637
 638 void __init load_ucode_intel_bsp(void)
 639 {
 640         struct microcode_intel *patch;
 641         struct ucode_cpu_info uci;
 642
 643         patch = __load_ucode_intel(&uci);
 644         if (!patch)
 645                 return;
 646
 647         uci.mc = patch;
 648
 649         apply_microcode_early(&uci, true);
 650 }
 651
 652 void load_ucode_intel_ap(void)
 653 {
 654         struct microcode_intel *patch, **iup;
 655         struct ucode_cpu_info uci;
 656
 657         if (IS_ENABLED(CONFIG_X86_32))
 658                 iup = (struct microcode_intel **) __pa_nodebug(&intel_ucode_patch);
 659         else
 660                 iup = &intel_ucode_patch;
 661
 662 reget:
 663         if (!*iup) {
 664                 patch = __load_ucode_intel(&uci);
 665                 if (!patch)
 666                         return;
 667
 668                 *iup = patch;
 669         }
 670
 671         uci.mc = *iup;
 672
 673         if (apply_microcode_early(&uci, true)) {
 674                 /* Mixed-silicon system? Try to refetch the proper patch: */
 675                 *iup = NULL;
 676
 677                 goto reget;
 678         }
 679 }
 680
 681 static struct microcode_intel *find_patch(struct ucode_cpu_info *uci)
 682 {
 683         struct microcode_header_intel *phdr;
 684         struct ucode_patch *iter, *tmp;
 685
 686         list_for_each_entry_safe(iter, tmp, &microcode_cache, plist) {
 687
 688                 phdr = (struct microcode_header_intel *)iter->data;
 689
 690                 if (phdr->rev <= uci->cpu_sig.rev)
 691                         continue;
 692
 693                 if (!find_matching_signature(phdr,
 694                                              uci->cpu_sig.sig,
 695                                              uci->cpu_sig.pf))
 696                         continue;
 697
 698                 return iter->data;
 699         }
 700         return NULL;
 701 }
 702
 703 void reload_ucode_intel(void)
 704 {
 705         struct microcode_intel *p;
 706         struct ucode_cpu_info uci;
 707
 708         collect_cpu_info_early(&uci);
 709
 710         p = find_patch(&uci);
 711         if (!p)
 712                 return;
 713
 714         uci.mc = p;
 715
 716         apply_microcode_early(&uci, false);
 717 }
 718
 719 static int collect_cpu_info(int cpu_num, struct cpu_signature *csig)
 720 {
 721         static struct cpu_signature prev;
 722         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu_num);
 723         unsigned int val[2];
 724
 725         memset(csig, 0, sizeof(*csig));
 726
 727         csig->sig = cpuid_eax(0x00000001);
 728
 729         if ((c->x86_model >= 5) || (c->x86 > 6)) {
 730                 /* get processor flags from MSR 0x17 */
 731                 rdmsr(MSR_IA32_PLATFORM_ID, val[0], val[1]);
 732                 csig->pf = 1 << ((val[1] >> 18) & 7);
 733         }
 734
 735         csig->rev = c->microcode;
 736
 737         /* No extra locking on prev, races are harmless. */
 738         if (csig->sig != prev.sig || csig->pf != prev.pf || csig->rev != prev.rev) {
 739                 pr_info("sig=0x%x, pf=0x%x, revision=0x%x\n",
 740                         csig->sig, csig->pf, csig->rev);
 741                 prev = *csig;
 742         }
 743
 744         return 0;
 745 }
 746
 747 static enum ucode_state apply_microcode_intel(int cpu)
 748 {
 749         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
 750         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 751         bool bsp = c->cpu_index == boot_cpu_data.cpu_index;
 752         struct microcode_intel *mc;
 753         enum ucode_state ret;
 754         static int prev_rev;
 755         u32 rev;
 756
 757         /* We should bind the task to the CPU */
 758         if (WARN_ON(raw_smp_processor_id() != cpu))
 759                 return UCODE_ERROR;
 760
 761         /* Look for a newer patch in our cache: */
 762         mc = find_patch(uci);
 763         if (!mc) {
 764                 mc = uci->mc;
 765                 if (!mc)
 766                         return UCODE_NFOUND;
 767         }
 768
 769         /*
 770          * Save us the MSR write below - which is a particular expensive
 771          * operation - when the other hyperthread has updated the microcode
 772          * already.
 773          */
 774         rev = intel_get_microcode_revision();
 775         if (rev >= mc->hdr.rev) {
 776                 ret = UCODE_OK;
 777                 goto out;
 778         }
 779
 780         /*
 781          * Writeback and invalidate caches before updating microcode to avoid
 782          * internal issues depending on what the microcode is updating.
 783          */
 784         native_wbinvd();
 785
 786         /* write microcode via MSR 0x79 */
 787         wrmsrl(MSR_IA32_UCODE_WRITE, (unsigned long)mc->bits);
 788
 789         rev = intel_get_microcode_revision();
 790
 791         if (rev != mc->hdr.rev) {
 792                 pr_err("CPU%d update to revision 0x%x failed\n",
 793                        cpu, mc->hdr.rev);
 794                 return UCODE_ERROR;
 795         }
 796
 797         if (bsp && rev != prev_rev) {
 798                 pr_info("updated to revision 0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 799                         rev,
 800                         mc->hdr.date & 0xffff,
 801                         mc->hdr.date >> 24,
 802                         (mc->hdr.date >> 16) & 0xff);
 803                 prev_rev = rev;
 804         }
 805
 806         ret = UCODE_UPDATED;
 807
 808 out:
 809         uci->cpu_sig.rev = rev;
 810         c->microcode     = rev;
 811
 812         /* Update boot_cpu_data's revision too, if we're on the BSP: */
 813         if (bsp)
 814                 boot_cpu_data.microcode = rev;
 815
 816         return ret;
 817 }
 818
 819 static enum ucode_state generic_load_microcode(int cpu, struct iov_iter *iter)
 820 {
 821         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
 822         unsigned int curr_mc_size = 0, new_mc_size = 0;
 823         enum ucode_state ret = UCODE_OK;
 824         int new_rev = uci->cpu_sig.rev;
 825         u8 *new_mc = NULL, *mc = NULL;
 826         unsigned int csig, cpf;
 827
 828         while (iov_iter_count(iter)) {
 829                 struct microcode_header_intel mc_header;
 830                 unsigned int mc_size, data_size;
 831                 u8 *data;
 832
 833                 if (!copy_from_iter_full(&mc_header, sizeof(mc_header), iter)) {
 834                         pr_err("error! Truncated or inaccessible header in microcode data file\n");
 835                         break;
 836                 }
 837
 838                 mc_size = get_totalsize(&mc_header);
 839                 if (mc_size < sizeof(mc_header)) {
 840                         pr_err("error! Bad data in microcode data file (totalsize too small)\n");
 841                         break;
 842                 }
 843                 data_size = mc_size - sizeof(mc_header);
 844                 if (data_size > iov_iter_count(iter)) {
 845                         pr_err("error! Bad data in microcode data file (truncated file?)\n");
 846                         break;
 847                 }
 848
 849                 /* For performance reasons, reuse mc area when possible */
 850                 if (!mc || mc_size > curr_mc_size) {
 851                         vfree(mc);
 852                         mc = vmalloc(mc_size);
 853                         if (!mc)
 854                                 break;
 855                         curr_mc_size = mc_size;
 856                 }
 857
 858                 memcpy(mc, &mc_header, sizeof(mc_header));
 859                 data = mc + sizeof(mc_header);
 860                 if (!copy_from_iter_full(data, data_size, iter) ||
 861                     microcode_sanity_check(mc, 1) < 0) {
 862                         break;
 863                 }
 864
 865                 csig = uci->cpu_sig.sig;
 866                 cpf = uci->cpu_sig.pf;
 867                 if (has_newer_microcode(mc, csig, cpf, new_rev)) {
 868                         vfree(new_mc);
 869                         new_rev = mc_header.rev;
 870                         new_mc  = mc;
 871                         new_mc_size = mc_size;
 872                         mc = NULL;      /* trigger new vmalloc */
 873                         ret = UCODE_NEW;
 874                 }
 875         }
 876
 877         vfree(mc);
 878
 879         if (iov_iter_count(iter)) {
 880                 vfree(new_mc);
 881                 return UCODE_ERROR;
 882         }
 883
 884         if (!new_mc)
 885                 return UCODE_NFOUND;
 886
 887         vfree(uci->mc);
 888         uci->mc = (struct microcode_intel *)new_mc;
 889
 890         /*
 891          * If early loading microcode is supported, save this mc into
 892          * permanent memory. So it will be loaded early when a CPU is hot added
 893          * or resumes.
 894          */
 895         save_mc_for_early(uci, new_mc, new_mc_size);
 896
 897         pr_debug("CPU%d found a matching microcode update with version 0x%x (current=0x%x)\n",
 898                  cpu, new_rev, uci->cpu_sig.rev);
 899
 900         return ret;
 901 }
 902
 903 static bool is_blacklisted(unsigned int cpu)
 904 {
 905         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 906
 907         /*
 908          * Late loading on model 79 with microcode revision less than 0x0b000021
 909          * and LLC size per core bigger than 2.5MB may result in a system hang.
 910          * This behavior is documented in item BDF90, #334165 (Intel Xeon
 911          * Processor E7-8800/4800 v4 Product Family).
 912          */
 913         if (c->x86 == 6 &&
 914             c->x86_model == INTEL_FAM6_BROADWELL_X &&
 915             c->x86_stepping == 0x01 &&
 916             llc_size_per_core > 2621440 &&
 917             c->microcode < 0x0b000021) {
 918                 pr_err_once("Erratum BDF90: late loading with revision < 0x0b000021 (0x%x) disabled.\n", c->microcode);
 919                 pr_err_once("Please consider either early loading through initrd/built-in or a potential BIOS update.\n");
 920                 return true;
 921         }
 922
 923         return false;
 924 }
 925
 926 static enum ucode_state request_microcode_fw(int cpu, struct device *device,
 927                                              bool refresh_fw)
 928 {
 929         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 930         const struct firmware *firmware;
 931         struct iov_iter iter;
 932         enum ucode_state ret;
 933         struct kvec kvec;
 934         char name[30];
 935
 936         if (is_blacklisted(cpu))
 937                 return UCODE_NFOUND;
 938
 939         sprintf(name, "intel-ucode/%02x-%02x-%02x",
 940                 c->x86, c->x86_model, c->x86_stepping);
 941
 942         if (request_firmware_direct(&firmware, name, device)) {
 943                 pr_debug("data file %s load failed\n", name);
 944                 return UCODE_NFOUND;
 945         }
 946
 947         kvec.iov_base = (void *)firmware->data;
 948         kvec.iov_len = firmware->size;
 949         iov_iter_kvec(&iter, WRITE, &kvec, 1, firmware->size);
 950         ret = generic_load_microcode(cpu, &iter);
 951
 952         release_firmware(firmware);
 953
 954         return ret;
 955 }
 956
 957 static enum ucode_state
 958 request_microcode_user(int cpu, const void __user *buf, size_t size)
 959 {
 960         struct iov_iter iter;
 961         struct iovec iov;
 962
 963         if (is_blacklisted(cpu))
 964                 return UCODE_NFOUND;
 965
 966         iov.iov_base = (void __user *)buf;
 967         iov.iov_len = size;
 968         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, size);
 969
 970         return generic_load_microcode(cpu, &iter);
 971 }
 972
 973 static struct microcode_ops microcode_intel_ops = {
 974         .request_microcode_user           = request_microcode_user,
 975         .request_microcode_fw             = request_microcode_fw,
 976         .collect_cpu_info                 = collect_cpu_info,
 977         .apply_microcode                  = apply_microcode_intel,
 978 };
 979
 980 static int __init calc_llc_size_per_core(struct cpuinfo_x86 *c)
 981 {
 982         u64 llc_size = c->x86_cache_size * 1024ULL;
 983
 984         do_div(llc_size, c->x86_max_cores);
 985
 986         return (int)llc_size;
 987 }
 988
 989 struct microcode_ops * __init init_intel_microcode(void)
 990 {
 991         struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
 992
 993         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL || c->x86 < 6 ||
 994             cpu_has(c, X86_FEATURE_IA64)) {
 995                 pr_err("Intel CPU family 0x%x not supported\n", c->x86);
 996                 return NULL;
 997         }
 998
 999         llc_size_per_core = calc_llc_size_per_core(c);
1000
1001         return &microcode_intel_ops;
1002 }