]> git.proxmox.com Git - mirror_edk2.git/blobdiff - UefiCpuPkg/CpuMpPei/CpuMpPei.c
UefiCpuPkg/CpuMpPei: Build one GUIDed HOB to save CPU MP Data
[mirror_edk2.git] / UefiCpuPkg / CpuMpPei / CpuMpPei.c
index c1684c23b78a604277603f0d6b073ebda883b6b8..ae98c38639838dedd67f44f75c5a4691fd872569 100644 (file)
 
 #include "CpuMpPei.h"
 
+//
+// Global Descriptor Table (GDT)
+//
+GLOBAL_REMOVE_IF_UNREFERENCED IA32_GDT mGdtEntries[] = {
+/* selector { Global Segment Descriptor                              } */
+/* 0x00 */  {{0,      0,  0,  0,    0,  0,  0,  0,    0,  0, 0,  0,  0}}, //null descriptor
+/* 0x08 */  {{0xffff, 0,  0,  0x2,  1,  0,  1,  0xf,  0,  0, 1,  1,  0}}, //linear data segment descriptor
+/* 0x10 */  {{0xffff, 0,  0,  0xf,  1,  0,  1,  0xf,  0,  0, 1,  1,  0}}, //linear code segment descriptor
+/* 0x18 */  {{0xffff, 0,  0,  0x3,  1,  0,  1,  0xf,  0,  0, 1,  1,  0}}, //system data segment descriptor
+/* 0x20 */  {{0xffff, 0,  0,  0xa,  1,  0,  1,  0xf,  0,  0, 1,  1,  0}}, //system code segment descriptor
+/* 0x28 */  {{0,      0,  0,  0,    0,  0,  0,  0,    0,  0, 0,  0,  0}}, //spare segment descriptor
+/* 0x30 */  {{0xffff, 0,  0,  0x2,  1,  0,  1,  0xf,  0,  0, 1,  1,  0}}, //system data segment descriptor
+/* 0x38 */  {{0xffff, 0,  0,  0xa,  1,  0,  1,  0xf,  0,  1, 0,  1,  0}}, //system code segment descriptor
+/* 0x40 */  {{0,      0,  0,  0,    0,  0,  0,  0,    0,  0, 0,  0,  0}}, //spare segment descriptor
+};
 
+//
+// IA32 Gdt register
+//
+GLOBAL_REMOVE_IF_UNREFERENCED IA32_DESCRIPTOR mGdt = {
+  sizeof (mGdtEntries) - 1,
+  (UINTN) mGdtEntries
+  };
+
+/**
+  Sort the APIC ID of all processors.
+
+  This function sorts the APIC ID of all processors so that processor number is
+  assigned in the ascending order of APIC ID which eases MP debugging.
+
+  @param PeiCpuMpData        Pointer to PEI CPU MP Data
+**/
+VOID
+SortApicId (
+  IN PEI_CPU_MP_DATA   *PeiCpuMpData
+  )
+{
+  UINTN             Index1;
+  UINTN             Index2;
+  UINTN             Index3;
+  UINT32            ApicId;
+  EFI_HEALTH_FLAGS  Health;
+  UINT32            ApCount;
+
+  ApCount = PeiCpuMpData->CpuCount - 1;
+
+  if (ApCount != 0) {
+    for (Index1 = 0; Index1 < ApCount; Index1++) {
+      Index3 = Index1;
+      //
+      // Sort key is the hardware default APIC ID
+      //
+      ApicId = PeiCpuMpData->CpuData[Index1].ApicId;
+      for (Index2 = Index1 + 1; Index2 <= ApCount; Index2++) {
+        if (ApicId > PeiCpuMpData->CpuData[Index2].ApicId) {
+          Index3 = Index2;
+          ApicId = PeiCpuMpData->CpuData[Index2].ApicId;
+        }
+      }
+      if (Index3 != Index1) {
+        PeiCpuMpData->CpuData[Index3].ApicId = PeiCpuMpData->CpuData[Index1].ApicId;
+        PeiCpuMpData->CpuData[Index1].ApicId = ApicId;
+        Health = PeiCpuMpData->CpuData[Index3].Health;
+        PeiCpuMpData->CpuData[Index3].Health = PeiCpuMpData->CpuData[Index1].Health;
+        PeiCpuMpData->CpuData[Index1].Health = Health;
+      }
+    }
+
+    //
+    // Get the processor number for the BSP
+    //
+    ApicId = GetInitialApicId ();
+    for (Index1 = 0; Index1 < PeiCpuMpData->CpuCount; Index1++) {
+      if (PeiCpuMpData->CpuData[Index1].ApicId == ApicId) {
+        PeiCpuMpData->BspNumber = (UINT32) Index1;
+        break;
+      }
+    }
+  }
+}
+
+/**
+  Get CPU MP Data pointer from the Guided HOB.
+
+  @return  Pointer to Pointer to PEI CPU MP Data
+**/
+PEI_CPU_MP_DATA *
+GetMpHobData (
+  VOID
+  )
+{
+  EFI_HOB_GUID_TYPE       *GuidHob;
+  VOID                    *DataInHob;
+  PEI_CPU_MP_DATA         *CpuMpData;
+
+  CpuMpData = NULL;
+  GuidHob = GetFirstGuidHob (&gEfiCallerIdGuid);
+  if (GuidHob != NULL) {
+    DataInHob = GET_GUID_HOB_DATA (GuidHob);
+    CpuMpData = (PEI_CPU_MP_DATA *)(*(UINTN *)DataInHob);
+  }
+  ASSERT (CpuMpData != NULL);
+  return CpuMpData;
+}
+
+/**
+  This function will be called from AP reset code if BSP uses WakeUpAP.
+
+  @param ExchangeInfo     Pointer to the MP exchange info buffer
+  @param NumApsExecuting  Number of curret executing AP
+**/
+VOID
+EFIAPI
+ApCFunction (
+  IN MP_CPU_EXCHANGE_INFO      *ExchangeInfo,
+  IN UINTN                     NumApsExecuting
+  )
+{
+  PEI_CPU_MP_DATA            *PeiCpuMpData;
+  UINTN                      BistData;
+
+  PeiCpuMpData = ExchangeInfo->PeiCpuMpData;
+  if (PeiCpuMpData->InitFlag) {
+    //
+    // This is first time AP wakeup, get BIST inforamtion from AP stack
+    //
+    BistData = *(UINTN *) (PeiCpuMpData->Buffer + NumApsExecuting * PeiCpuMpData->CpuApStackSize - sizeof (UINTN));
+    PeiCpuMpData->CpuData[NumApsExecuting].ApicId        = GetInitialApicId ();
+    PeiCpuMpData->CpuData[NumApsExecuting].Health.Uint32 = (UINT32) BistData;
+    //
+    // Sync BSP's Mtrr table to all wakeup APs and load microcode on APs.
+    //
+    MtrrSetAllMtrrs (&PeiCpuMpData->MtrrTable);
+    MicrocodeDetect ();
+  }
+
+  //
+  // AP finished executing C code
+  //
+  InterlockedIncrement ((UINT32 *)&PeiCpuMpData->FinishedCount);
+
+}
+
+/**
+  This function will be called by BSP to wakeup AP.
+
+  @param PeiCpuMpData       Pointer to PEI CPU MP Data
+  @param Broadcast          TRUE:  Send broadcast IPI to all APs
+                            FALSE: Send IPI to AP by ApicId
+  @param ApicId             Apic ID for the processor to be waked
+  @param Procedure          The function to be invoked by AP
+  @param ProcedureArgument  The argument to be passed into AP function
+**/
+VOID
+WakeUpAP (
+  IN PEI_CPU_MP_DATA           *PeiCpuMpData,
+  IN BOOLEAN                   Broadcast,
+  IN UINT32                    ApicId,
+  IN EFI_AP_PROCEDURE          Procedure,              OPTIONAL
+  IN VOID                      *ProcedureArgument      OPTIONAL
+  )
+{
+  volatile MP_CPU_EXCHANGE_INFO    *ExchangeInfo;
+
+  PeiCpuMpData->ApFunction         = (UINTN) Procedure;
+  PeiCpuMpData->ApFunctionArgument = (UINTN) ProcedureArgument;
+  PeiCpuMpData->FinishedCount      = 0;
+
+  ExchangeInfo                     = PeiCpuMpData->MpCpuExchangeInfo;
+  ExchangeInfo->Lock               = 0;
+  ExchangeInfo->StackStart         = PeiCpuMpData->Buffer;
+  ExchangeInfo->StackSize          = PeiCpuMpData->CpuApStackSize;
+  ExchangeInfo->BufferStart        = PeiCpuMpData->WakeupBuffer;
+  ExchangeInfo->PmodeOffset        = PeiCpuMpData->AddressMap.PModeEntryOffset;
+  ExchangeInfo->LmodeOffset        = PeiCpuMpData->AddressMap.LModeEntryOffset;
+  ExchangeInfo->Cr3                = AsmReadCr3 ();
+  ExchangeInfo->CFunction          = (UINTN) ApCFunction;
+  ExchangeInfo->NumApsExecuting    = 0;
+  ExchangeInfo->PeiCpuMpData       = PeiCpuMpData;
+
+  //
+  // Get the BSP's data of GDT and IDT
+  //
+  CopyMem ((VOID *)&ExchangeInfo->GdtrProfile, &mGdt, sizeof(mGdt));
+  AsmReadIdtr ((IA32_DESCRIPTOR *) &ExchangeInfo->IdtrProfile);
+
+  if (Broadcast) {
+    SendInitSipiSipiAllExcludingSelf ((UINT32) ExchangeInfo->BufferStart);
+  } else {
+    SendInitSipiSipi (ApicId, (UINT32) ExchangeInfo->BufferStart);
+  }
+
+  return ;
+}
+
+/**
+  Get available system memory below 1MB by specified size.
+
+  @param  WakeupBufferSize   Wakeup buffer size required
+
+  @retval other   Return wakeup buffer address below 1MB.
+  @retval -1      Cannot find free memory below 1MB.
+**/
+UINTN
+GetWakeupBuffer (
+  IN UINTN                WakeupBufferSize
+  )
+{
+  EFI_PEI_HOB_POINTERS    Hob;
+  UINTN                   WakeupBufferStart;
+  UINTN                   WakeupBufferEnd;
+
+  //
+  // Get the HOB list for processing
+  //
+  Hob.Raw = GetHobList ();
+
+  //
+  // Collect memory ranges
+  //
+  while (!END_OF_HOB_LIST (Hob)) {
+    if (Hob.Header->HobType == EFI_HOB_TYPE_RESOURCE_DESCRIPTOR) {
+      if ((Hob.ResourceDescriptor->PhysicalStart < BASE_1MB) &&
+          (Hob.ResourceDescriptor->ResourceType == EFI_RESOURCE_SYSTEM_MEMORY) &&
+          ((Hob.ResourceDescriptor->ResourceAttribute &
+            (EFI_RESOURCE_ATTRIBUTE_READ_PROTECTED |
+             EFI_RESOURCE_ATTRIBUTE_WRITE_PROTECTED |
+             EFI_RESOURCE_ATTRIBUTE_EXECUTION_PROTECTED
+             )) == 0)
+           ) {
+        //
+        // Need memory under 1MB to be collected here
+        //
+        WakeupBufferEnd = (UINTN) (Hob.ResourceDescriptor->PhysicalStart + Hob.ResourceDescriptor->ResourceLength);
+        if (WakeupBufferEnd > BASE_1MB) {
+          //
+          // Wakeup buffer should be under 1MB
+          //
+          WakeupBufferEnd = BASE_1MB;
+        }
+        //
+        // Wakeup buffer should be aligned on 4KB
+        //
+        WakeupBufferStart = (WakeupBufferEnd - WakeupBufferSize) & ~(SIZE_4KB - 1);
+        if (WakeupBufferStart < Hob.ResourceDescriptor->PhysicalStart) {
+          continue;
+        }
+        //
+        // Create a memory allocation HOB.
+        //
+        BuildMemoryAllocationHob (
+          WakeupBufferStart,
+          WakeupBufferSize,
+          EfiBootServicesData
+          );
+        return WakeupBufferStart;
+      }
+    }
+    //
+    // Find the next HOB
+    //
+    Hob.Raw = GET_NEXT_HOB (Hob);
+  }
+
+  return (UINTN) -1;
+}
+
+/**
+  Get available system memory below 1MB by specified size.
+
+  @param PeiCpuMpData        Pointer to PEI CPU MP Data
+**/
+VOID
+BackupAndPrepareWakeupBuffer(
+  IN PEI_CPU_MP_DATA         *PeiCpuMpData
+  )
+{
+  CopyMem (
+    (VOID *) PeiCpuMpData->BackupBuffer,
+    (VOID *) PeiCpuMpData->WakeupBuffer,
+    PeiCpuMpData->BackupBufferSize
+    );
+  CopyMem (
+    (VOID *) PeiCpuMpData->WakeupBuffer,
+    (VOID *) PeiCpuMpData->AddressMap.RendezvousFunnelAddress,
+    PeiCpuMpData->AddressMap.RendezvousFunnelSize
+    );
+}
+/**
+  This function will get CPU count in the system.
+
+  @param PeiCpuMpData        Pointer to PEI CPU MP Data
+
+  @return  AP processor count
+**/
+UINT32
+CountProcessorNumber (
+  IN PEI_CPU_MP_DATA            *PeiCpuMpData
+  )
+{
+  //
+  // Load Microcode on BSP
+  //
+  MicrocodeDetect ();
+  //
+  // Store BSP's MTRR setting
+  //
+  MtrrGetAllMtrrs (&PeiCpuMpData->MtrrTable);
+  //
+  // Send broadcast IPI to APs to wakeup APs
+  //
+  PeiCpuMpData->InitFlag = 1;
+  WakeUpAP (PeiCpuMpData, TRUE, 0, NULL, NULL);
+  //
+  // Wait for AP task to complete and then exit.
+  //
+  MicroSecondDelay (PcdGet32 (PcdCpuApInitTimeOutInMicroSeconds));
+  PeiCpuMpData->InitFlag  = 0;
+  PeiCpuMpData->CpuCount += (UINT32) PeiCpuMpData->MpCpuExchangeInfo->NumApsExecuting;
+  //
+  // Sort BSP/Aps by CPU APIC ID in ascending order
+  //
+  SortApicId (PeiCpuMpData);
+
+  DEBUG ((EFI_D_INFO, "CpuMpPei: Find %d processors in system.\n", PeiCpuMpData->CpuCount));
+  return PeiCpuMpData->CpuCount;
+}
+
+/**
+  Prepare for AP wakeup buffer and copy AP reset code into it.
+
+  Get wakeup buffer below 1MB. Allocate memory for CPU MP Data and APs Stack.
+
+  @return   Pointer to PEI CPU MP Data
+**/
+PEI_CPU_MP_DATA *
+PrepareAPStartupVector (
+  VOID
+  )
+{
+  EFI_STATUS                    Status;
+  UINT32                        MaxCpuCount;
+  PEI_CPU_MP_DATA               *PeiCpuMpData;
+  EFI_PHYSICAL_ADDRESS          Buffer;
+  UINTN                         BufferSize;
+  UINTN                         WakeupBuffer;
+  UINTN                         WakeupBufferSize;
+  MP_ASSEMBLY_ADDRESS_MAP       AddressMap;
+
+  AsmGetAddressMap (&AddressMap);
+  WakeupBufferSize = AddressMap.RendezvousFunnelSize + sizeof (MP_CPU_EXCHANGE_INFO);
+  WakeupBuffer     = GetWakeupBuffer ((WakeupBufferSize + SIZE_4KB - 1) & ~(SIZE_4KB - 1));
+  DEBUG ((EFI_D_INFO, "CpuMpPei: WakeupBuffer = 0x%x\n", WakeupBuffer));
+
+  //
+  // Allocate Pages for APs stack, CPU MP Data and backup buffer for wakeup buffer
+  //
+  MaxCpuCount = PcdGet32(PcdCpuMaxLogicalProcessorNumber);
+  BufferSize  = PcdGet32 (PcdCpuApStackSize) * MaxCpuCount + sizeof (PEI_CPU_MP_DATA)
+                  + WakeupBufferSize + sizeof (PEI_CPU_DATA) * MaxCpuCount;
+  Status = PeiServicesAllocatePages (
+             EfiBootServicesData,
+             EFI_SIZE_TO_PAGES (BufferSize),
+             &Buffer
+             );
+  ASSERT_EFI_ERROR (Status);
+
+  PeiCpuMpData = (PEI_CPU_MP_DATA *) (UINTN) (Buffer + PcdGet32 (PcdCpuApStackSize) * MaxCpuCount);
+  PeiCpuMpData->Buffer            = (UINTN) Buffer;
+  PeiCpuMpData->CpuApStackSize    = PcdGet32 (PcdCpuApStackSize);
+  PeiCpuMpData->WakeupBuffer      = WakeupBuffer;
+  PeiCpuMpData->BackupBuffer      = (UINTN)PeiCpuMpData + sizeof (PEI_CPU_MP_DATA);
+  PeiCpuMpData->BackupBufferSize  = WakeupBufferSize;
+  PeiCpuMpData->MpCpuExchangeInfo = (MP_CPU_EXCHANGE_INFO *) (UINTN) (WakeupBuffer + AddressMap.RendezvousFunnelSize);
+
+  PeiCpuMpData->CpuCount                 = 1;
+  PeiCpuMpData->BspNumber                = 0;
+  PeiCpuMpData->CpuData                  = (PEI_CPU_DATA *) (PeiCpuMpData->MpCpuExchangeInfo + 1);
+  PeiCpuMpData->CpuData[0].ApicId        = GetInitialApicId ();
+  PeiCpuMpData->CpuData[0].Health.Uint32 = 0;
+  CopyMem (&PeiCpuMpData->AddressMap, &AddressMap, sizeof (MP_ASSEMBLY_ADDRESS_MAP));
+
+  //
+  // Backup original data and copy AP reset code in it
+  //
+  BackupAndPrepareWakeupBuffer(PeiCpuMpData);
+
+  return PeiCpuMpData;
+}
 /**
   The Entry point of the MP CPU PEIM.
 
@@ -35,7 +423,29 @@ CpuMpPeimInit (
   )
 {
 
+  PEI_CPU_MP_DATA      *PeiCpuMpData;
+  UINT32               ProcessorCount;
 
+  //
+  // Load new GDT table on BSP
+  //
+  AsmInitializeGdt (&mGdt);
+  //
+  // Get wakeup buffer and copy AP reset code in it
+  //
+  PeiCpuMpData = PrepareAPStartupVector ();
+  //
+  // Count processor number and collect processor information
+  //
+  ProcessorCount = CountProcessorNumber (PeiCpuMpData);
+  //
+  // Build location of PEI CPU MP DATA buffer in HOB
+  //
+  BuildGuidDataHob (
+    &gEfiCallerIdGuid,
+    (VOID *)&PeiCpuMpData,
+    sizeof(UINT64)
+    );
 
   return EFI_SUCCESS;
 }