]> git.proxmox.com Git - mirror_edk2.git/blobdiff - UefiCpuPkg/Library/MtrrLib/MtrrLib.c
UefiCpuPkg/MtrrLib: Fix bug that may calculate wrong MTRR result
[mirror_edk2.git] / UefiCpuPkg / Library / MtrrLib / MtrrLib.c
index 9d1927262a4edee650bd18621fac69cba7f73738..1f85ac7e65232bd1294cf2f9a9e1f1b4dd4bc909 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@
     Most of services in this library instance are suggested to be invoked by BSP only,\r
     except for MtrrSetAllMtrrs() which is used to sync BSP's MTRR setting to APs.\r
 \r
-  Copyright (c) 2008 - 2017, Intel Corporation. All rights reserved.<BR>\r
+  Copyright (c) 2008 - 2018, Intel Corporation. All rights reserved.<BR>\r
   This program and the accompanying materials\r
   are licensed and made available under the terms and conditions of the BSD License\r
   which accompanies this distribution.  The full text of the license may be found at\r
@@ -16,8 +16,7 @@
 \r
 **/\r
 \r
-#include <Base.h>\r
-\r
+#include <Uefi.h>\r
 #include <Register/Cpuid.h>\r
 #include <Register/Msr.h>\r
 \r
 \r
 #define OR_SEED      0x0101010101010101ull\r
 #define CLEAR_SEED   0xFFFFFFFFFFFFFFFFull\r
-\r
+#define MAX_WEIGHT   MAX_UINT8\r
+#define SCRATCH_BUFFER_SIZE           (4 * SIZE_4KB)\r
 #define MTRR_LIB_ASSERT_ALIGNED(B, L) ASSERT ((B & ~(L - 1)) == B);\r
+\r
+#define M(x,y) ((x) * VectorCount + (y))\r
+#define O(x,y) ((y) * VectorCount + (x))\r
+\r
 //\r
 // Context to save and restore when MTRRs are programmed\r
 //\r
@@ -40,10 +44,18 @@ typedef struct {
 } MTRR_CONTEXT;\r
 \r
 typedef struct {\r
-  UINT64                 BaseAddress;\r
+  UINT64                 Address;\r
+  UINT64                 Alignment;\r
   UINT64                 Length;\r
-  MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE Type;\r
-} MEMORY_RANGE;\r
+  UINT8                  Type : 7;\r
+\r
+  //\r
+  // Temprary use for calculating the best MTRR settings.\r
+  //\r
+  BOOLEAN                Visited : 1;\r
+  UINT8                  Weight;\r
+  UINT16                 Previous;\r
+} MTRR_LIB_ADDRESS;\r
 \r
 //\r
 // This table defines the offset, base and length of the fixed MTRRs\r
@@ -120,6 +132,21 @@ GLOBAL_REMOVE_IF_UNREFERENCED CONST CHAR8 *mMtrrMemoryCacheTypeShortName[] = {
   "R*"   // Invalid\r
 };\r
 \r
+\r
+/**\r
+  Worker function prints all MTRRs for debugging.\r
+\r
+  If MtrrSetting is not NULL, print MTRR settings from input MTRR\r
+  settings buffer.\r
+  If MtrrSetting is NULL, print MTRR settings from MTRRs.\r
+\r
+  @param  MtrrSetting    A buffer holding all MTRRs content.\r
+**/\r
+VOID\r
+MtrrDebugPrintAllMtrrsWorker (\r
+  IN MTRR_SETTINGS    *MtrrSetting\r
+  );\r
+\r
 /**\r
   Worker function returns the variable MTRR count for the CPU.\r
 \r
@@ -134,7 +161,7 @@ GetVariableMtrrCountWorker (
   MSR_IA32_MTRRCAP_REGISTER MtrrCap;\r
 \r
   MtrrCap.Uint64 = AsmReadMsr64 (MSR_IA32_MTRRCAP);\r
-  ASSERT (MtrrCap.Bits.VCNT <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
+  ASSERT (MtrrCap.Bits.VCNT <= ARRAY_SIZE (((MTRR_VARIABLE_SETTINGS *) 0)->Mtrr));\r
   return MtrrCap.Bits.VCNT;\r
 }\r
 \r
@@ -418,14 +445,17 @@ MtrrGetVariableMtrrWorker (
 {\r
   UINT32  Index;\r
 \r
-  ASSERT (VariableMtrrCount <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
+  ASSERT (VariableMtrrCount <= ARRAY_SIZE (VariableSettings->Mtrr));\r
 \r
   for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
     if (MtrrSetting == NULL) {\r
-      VariableSettings->Mtrr[Index].Base =\r
-        AsmReadMsr64 (MSR_IA32_MTRR_PHYSBASE0 + (Index << 1));\r
-      VariableSettings->Mtrr[Index].Mask =\r
-        AsmReadMsr64 (MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK0 + (Index << 1));\r
+      VariableSettings->Mtrr[Index].Mask = AsmReadMsr64 (MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK0 + (Index << 1));\r
+      //\r
+      // Skip to read the Base MSR when the Mask.V is not set.\r
+      //\r
+      if (((MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK_REGISTER *)&VariableSettings->Mtrr[Index].Mask)->Bits.V != 0) {\r
+        VariableSettings->Mtrr[Index].Base = AsmReadMsr64 (MSR_IA32_MTRR_PHYSBASE0 + (Index << 1));\r
+      }\r
     } else {\r
       VariableSettings->Mtrr[Index].Base = MtrrSetting->Variables.Mtrr[Index].Base;\r
       VariableSettings->Mtrr[Index].Mask = MtrrSetting->Variables.Mtrr[Index].Mask;\r
@@ -466,10 +496,10 @@ MtrrGetVariableMtrr (
   @param[in]      Type             The memory type to set.\r
   @param[in, out] Base             The base address of memory range.\r
   @param[in, out] Length           The length of memory range.\r
-  @param[in, out] LastMsrNum       On input, the last index of the fixed MTRR MSR to program.\r
+  @param[in, out] LastMsrIndex     On input, the last index of the fixed MTRR MSR to program.\r
                                    On return, the current index of the fixed MTRR MSR to program.\r
-  @param[out]     ReturnClearMask  The bits to clear in the fixed MTRR MSR.\r
-  @param[out]     ReturnOrMask     The bits to set in the fixed MTRR MSR.\r
+  @param[out]     ClearMask        The bits to clear in the fixed MTRR MSR.\r
+  @param[out]     OrMask           The bits to set in the fixed MTRR MSR.\r
 \r
   @retval RETURN_SUCCESS      The cache type was updated successfully\r
   @retval RETURN_UNSUPPORTED  The requested range or cache type was invalid\r
@@ -481,27 +511,25 @@ MtrrLibProgramFixedMtrr (
   IN     MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE  Type,\r
   IN OUT UINT64                  *Base,\r
   IN OUT UINT64                  *Length,\r
-  IN OUT UINT32                  *LastMsrNum,\r
-  OUT    UINT64                  *ReturnClearMask,\r
-  OUT    UINT64                  *ReturnOrMask\r
+  IN OUT UINT32                  *LastMsrIndex,\r
+  OUT    UINT64                  *ClearMask,\r
+  OUT    UINT64                  *OrMask\r
   )\r
 {\r
-  UINT32  MsrNum;\r
+  UINT32  MsrIndex;\r
   UINT32  LeftByteShift;\r
   UINT32  RightByteShift;\r
-  UINT64  OrMask;\r
-  UINT64  ClearMask;\r
   UINT64  SubLength;\r
 \r
   //\r
   // Find the fixed MTRR index to be programmed\r
   //\r
-  for (MsrNum = *LastMsrNum + 1; MsrNum < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; MsrNum++) {\r
-    if ((*Base >= mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress) &&\r
+  for (MsrIndex = *LastMsrIndex + 1; MsrIndex < ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable); MsrIndex++) {\r
+    if ((*Base >= mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].BaseAddress) &&\r
         (*Base <\r
             (\r
-              mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress +\r
-              (8 * mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length)\r
+              mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].BaseAddress +\r
+              (8 * mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Length)\r
             )\r
           )\r
         ) {\r
@@ -509,65 +537,63 @@ MtrrLibProgramFixedMtrr (
     }\r
   }\r
 \r
-  if (MsrNum == MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR) {\r
-    return RETURN_UNSUPPORTED;\r
-  }\r
+  ASSERT (MsrIndex != ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable));\r
 \r
   //\r
   // Find the begin offset in fixed MTRR and calculate byte offset of left shift\r
   //\r
-  LeftByteShift = ((UINT32)*Base - mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress)\r
-               / mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length;\r
-\r
-  if (LeftByteShift >= 8) {\r
+  if ((((UINT32)*Base - mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].BaseAddress) % mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Length) != 0) {\r
+    //\r
+    // Base address should be aligned to the begin of a certain Fixed MTRR range.\r
+    //\r
     return RETURN_UNSUPPORTED;\r
   }\r
+  LeftByteShift = ((UINT32)*Base - mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].BaseAddress) / mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Length;\r
+  ASSERT (LeftByteShift < 8);\r
 \r
   //\r
   // Find the end offset in fixed MTRR and calculate byte offset of right shift\r
   //\r
-  SubLength = mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length * (8 - LeftByteShift);\r
+  SubLength = mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Length * (8 - LeftByteShift);\r
   if (*Length >= SubLength) {\r
     RightByteShift = 0;\r
   } else {\r
-    RightByteShift = 8 - LeftByteShift -\r
-                (UINT32)(*Length) / mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length;\r
-    if ((LeftByteShift >= 8) ||\r
-        (((UINT32)(*Length) % mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length) != 0)\r
-        ) {\r
+    if (((UINT32)(*Length) % mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Length) != 0) {\r
+      //\r
+      // Length should be aligned to the end of a certain Fixed MTRR range.\r
+      //\r
       return RETURN_UNSUPPORTED;\r
     }\r
+    RightByteShift = 8 - LeftByteShift - (UINT32)(*Length) / mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Length;\r
     //\r
     // Update SubLength by actual length\r
     //\r
     SubLength = *Length;\r
   }\r
 \r
-  ClearMask = CLEAR_SEED;\r
-  OrMask    = MultU64x32 (OR_SEED, (UINT32) Type);\r
+  *ClearMask = CLEAR_SEED;\r
+  *OrMask    = MultU64x32 (OR_SEED, (UINT32) Type);\r
 \r
   if (LeftByteShift != 0) {\r
     //\r
     // Clear the low bits by LeftByteShift\r
     //\r
-    ClearMask &= LShiftU64 (ClearMask, LeftByteShift * 8);\r
-    OrMask    &= LShiftU64 (OrMask, LeftByteShift * 8);\r
+    *ClearMask &= LShiftU64 (*ClearMask, LeftByteShift * 8);\r
+    *OrMask    &= LShiftU64 (*OrMask,    LeftByteShift * 8);\r
   }\r
 \r
   if (RightByteShift != 0) {\r
     //\r
     // Clear the high bits by RightByteShift\r
     //\r
-    ClearMask &= RShiftU64 (ClearMask, RightByteShift * 8);\r
-    OrMask    &= RShiftU64 (OrMask, RightByteShift * 8);\r
+    *ClearMask &= RShiftU64 (*ClearMask, RightByteShift * 8);\r
+    *OrMask    &= RShiftU64 (*OrMask,    RightByteShift * 8);\r
   }\r
 \r
   *Length -= SubLength;\r
   *Base   += SubLength;\r
 \r
-  *LastMsrNum      = MsrNum;\r
-  *ReturnClearMask = ClearMask;\r
-  *ReturnOrMask    = OrMask;\r
+  *LastMsrIndex    = MsrIndex;\r
 \r
   return RETURN_SUCCESS;\r
 }\r
@@ -600,12 +626,13 @@ MtrrGetMemoryAttributeInVariableMtrrWorker (
   UINTN   Index;\r
   UINT32  UsedMtrr;\r
 \r
-  ZeroMem (VariableMtrr, sizeof (VARIABLE_MTRR) * MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
+  ZeroMem (VariableMtrr, sizeof (VARIABLE_MTRR) * ARRAY_SIZE (VariableSettings->Mtrr));\r
   for (Index = 0, UsedMtrr = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
     if (((MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK_REGISTER *) &VariableSettings->Mtrr[Index].Mask)->Bits.V != 0) {\r
       VariableMtrr[Index].Msr         = (UINT32)Index;\r
       VariableMtrr[Index].BaseAddress = (VariableSettings->Mtrr[Index].Base & MtrrValidAddressMask);\r
-      VariableMtrr[Index].Length      = ((~(VariableSettings->Mtrr[Index].Mask & MtrrValidAddressMask)) & MtrrValidBitsMask) + 1;\r
+      VariableMtrr[Index].Length      =\r
+        ((~(VariableSettings->Mtrr[Index].Mask & MtrrValidAddressMask)) & MtrrValidBitsMask) + 1;\r
       VariableMtrr[Index].Type        = (VariableSettings->Mtrr[Index].Base & 0x0ff);\r
       VariableMtrr[Index].Valid       = TRUE;\r
       VariableMtrr[Index].Used        = TRUE;\r
@@ -615,6 +642,44 @@ MtrrGetMemoryAttributeInVariableMtrrWorker (
   return UsedMtrr;\r
 }\r
 \r
+/**\r
+  Convert variable MTRRs to a RAW MTRR_MEMORY_RANGE array.\r
+  One MTRR_MEMORY_RANGE element is created for each MTRR setting.\r
+  The routine doesn't remove the overlap or combine the near-by region.\r
+\r
+  @param[in]   VariableSettings      The variable MTRR values to shadow\r
+  @param[in]   VariableMtrrCount     The number of variable MTRRs\r
+  @param[in]   MtrrValidBitsMask     The mask for the valid bit of the MTRR\r
+  @param[in]   MtrrValidAddressMask  The valid address mask for MTRR\r
+  @param[out]  VariableMtrr          The array to shadow variable MTRRs content\r
+\r
+  @return      Number of MTRRs which has been used.\r
+\r
+**/\r
+UINT32\r
+MtrrLibGetRawVariableRanges (\r
+  IN  MTRR_VARIABLE_SETTINGS  *VariableSettings,\r
+  IN  UINTN                   VariableMtrrCount,\r
+  IN  UINT64                  MtrrValidBitsMask,\r
+  IN  UINT64                  MtrrValidAddressMask,\r
+  OUT MTRR_MEMORY_RANGE       *VariableMtrr\r
+  )\r
+{\r
+  UINTN   Index;\r
+  UINT32  UsedMtrr;\r
+\r
+  ZeroMem (VariableMtrr, sizeof (MTRR_MEMORY_RANGE) * ARRAY_SIZE (VariableSettings->Mtrr));\r
+  for (Index = 0, UsedMtrr = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
+    if (((MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK_REGISTER *) &VariableSettings->Mtrr[Index].Mask)->Bits.V != 0) {\r
+      VariableMtrr[Index].BaseAddress = (VariableSettings->Mtrr[Index].Base & MtrrValidAddressMask);\r
+      VariableMtrr[Index].Length      =\r
+        ((~(VariableSettings->Mtrr[Index].Mask & MtrrValidAddressMask)) & MtrrValidBitsMask) + 1;\r
+      VariableMtrr[Index].Type        = (MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE)(VariableSettings->Mtrr[Index].Base & 0x0ff);\r
+      UsedMtrr++;\r
+    }\r
+  }\r
+  return UsedMtrr;\r
+}\r
 \r
 /**\r
   Gets the attribute of variable MTRRs.\r
@@ -660,7 +725,8 @@ MtrrGetMemoryAttributeInVariableMtrr (
 }\r
 \r
 /**\r
-  Return the least alignment of address.\r
+  Return the biggest alignment (lowest set bit) of address.\r
+  The function is equivalent to: 1 << LowBitSet64 (Address).\r
 \r
   @param Address    The address to return the alignment.\r
   @param Alignment0 The alignment to return when Address is 0.\r
@@ -668,7 +734,7 @@ MtrrGetMemoryAttributeInVariableMtrr (
   @return The least alignment of the Address.\r
 **/\r
 UINT64\r
-MtrrLibLeastAlignment (\r
+MtrrLibBiggestAlignment (\r
   UINT64    Address,\r
   UINT64    Alignment0\r
 )\r
@@ -677,58 +743,7 @@ MtrrLibLeastAlignment (
     return Alignment0;\r
   }\r
 \r
-  return LShiftU64 (1, (UINTN) LowBitSet64 (Address));\r
-}\r
-\r
-/**\r
-  Return the number of required variable MTRRs to positively cover the\r
-  specified range.\r
-\r
-  @param BaseAddress Base address of the range.\r
-  @param Length      Length of the range.\r
-  @param Alignment0  Alignment of 0.\r
-\r
-  @return The number of the required variable MTRRs.\r
-**/\r
-UINT32\r
-MtrrLibGetPositiveMtrrNumber (\r
-  IN UINT64      BaseAddress,\r
-  IN UINT64      Length,\r
-  IN UINT64      Alignment0\r
-)\r
-{\r
-  UINT64         SubLength;\r
-  UINT32         MtrrNumber;\r
-  BOOLEAN        UseLeastAlignment;\r
-\r
-  UseLeastAlignment = TRUE;\r
-  SubLength = 0;\r
-\r
-  //\r
-  // Calculate the alignment of the base address.\r
-  //\r
-  for (MtrrNumber = 0; Length != 0; MtrrNumber++) {\r
-    if (UseLeastAlignment) {\r
-      SubLength = MtrrLibLeastAlignment (BaseAddress, Alignment0);\r
-\r
-      if (SubLength > Length) {\r
-        //\r
-        // Set a flag when remaining length is too small\r
-        //  so that MtrrLibLeastAlignment() is not called in following loops.\r
-        //\r
-        UseLeastAlignment = FALSE;\r
-      }\r
-    }\r
-\r
-    if (!UseLeastAlignment) {\r
-      SubLength = GetPowerOfTwo64 (Length);\r
-    }\r
-\r
-    BaseAddress += SubLength;\r
-    Length -= SubLength;\r
-  }\r
-\r
-  return MtrrNumber;\r
+  return Address & ((~Address) + 1);\r
 }\r
 \r
 /**\r
@@ -755,221 +770,6 @@ MtrrLibTypeLeftPrecedeRight (
   return (BOOLEAN) (Left == CacheUncacheable || (Left == CacheWriteThrough && Right == CacheWriteBack));\r
 }\r
 \r
-\r
-/**\r
-  Return whether the type of the specified range can precede the specified type.\r
-\r
-  @param Ranges     Memory range array holding memory type settings for all\r
-                    the memory address.\r
-  @param RangeCount Count of memory ranges.\r
-  @param Type       Type to check precedence.\r
-  @param SubBase    Base address of the specified range.\r
-  @param SubLength  Length of the specified range.\r
-\r
-  @retval TRUE  The type of the specified range can precede the Type.\r
-  @retval FALSE The type of the specified range cannot precede the Type.\r
-                So the subtraction is not applicable.\r
-**/\r
-BOOLEAN\r
-MtrrLibSubstractable (\r
-  IN CONST MEMORY_RANGE     *Ranges,\r
-  IN UINT32                  RangeCount,\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE  Type,\r
-  IN UINT64                  SubBase,\r
-  IN UINT64                  SubLength\r
-)\r
-{\r
-  UINT32                     Index;\r
-  UINT64                     Length;\r
-  // WT > WB\r
-  // UC > *\r
-  for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
-    if (Ranges[Index].BaseAddress <= SubBase && SubBase < Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length) {\r
-\r
-      if (Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length >= SubBase + SubLength) {\r
-        return MtrrLibTypeLeftPrecedeRight (Ranges[Index].Type, Type);\r
-\r
-      } else {\r
-        if (!MtrrLibTypeLeftPrecedeRight (Ranges[Index].Type, Type)) {\r
-          return FALSE;\r
-        }\r
-\r
-        Length = Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length - SubBase;\r
-        SubBase += Length;\r
-        SubLength -= Length;\r
-      }\r
-    }\r
-  }\r
-\r
-  ASSERT (FALSE);\r
-  return FALSE;\r
-}\r
-\r
-/**\r
-  Return the number of required variable MTRRs to cover the specified range.\r
-\r
-  The routine considers subtraction in the both side of the range to find out\r
-  the most optimal solution (which uses the least MTRRs).\r
-\r
-  @param Ranges            Array holding memory type settings of all memory\r
-                           address.\r
-  @param RangeCount        Count of memory ranges.\r
-  @param VariableMtrr      Array holding allocated variable MTRRs.\r
-  @param VariableMtrrCount Count of allocated variable MTRRs.\r
-  @param BaseAddress       Base address of the specified range.\r
-  @param Length            Length of the specified range.\r
-  @param Type              MTRR type of the specified range.\r
-  @param Alignment0        Alignment of 0.\r
-  @param SubLeft           Return the count of left subtraction.\r
-  @param SubRight          Return the count of right subtraction.\r
-\r
-  @return Number of required variable MTRRs.\r
-**/\r
-UINT32\r
-MtrrLibGetMtrrNumber (\r
-  IN CONST MEMORY_RANGE    *Ranges,\r
-  IN UINT32                 RangeCount,\r
-  IN CONST VARIABLE_MTRR    *VariableMtrr,\r
-  IN UINT32                 VariableMtrrCount,\r
-  IN UINT64                 BaseAddress,\r
-  IN UINT64                 Length,\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE Type,\r
-  IN UINT64                 Alignment0,\r
-  OUT UINT32                *SubLeft, // subtractive from BaseAddress to get more aligned address, to save MTRR\r
-  OUT UINT32                *SubRight // subtractive from BaseAddress + Length, to save MTRR\r
-  )\r
-{\r
-  UINT64  Alignment;\r
-  UINT32  LeastLeftMtrrNumber;\r
-  UINT32  MiddleMtrrNumber;\r
-  UINT32  LeastRightMtrrNumber;\r
-  UINT32  CurrentMtrrNumber;\r
-  UINT32  SubtractiveCount;\r
-  UINT32  SubtractiveMtrrNumber;\r
-  UINT32  LeastSubtractiveMtrrNumber;\r
-  UINT64  SubtractiveBaseAddress;\r
-  UINT64  SubtractiveLength;\r
-  UINT64  BaseAlignment;\r
-  UINT32  Index;\r
-\r
-  *SubLeft = 0;\r
-  *SubRight = 0;\r
-  LeastSubtractiveMtrrNumber = 0;\r
-  BaseAlignment = 0;\r
-\r
-  //\r
-  // Get the optimal left subtraction solution.\r
-  //\r
-  if (BaseAddress != 0) {\r
-    SubtractiveBaseAddress = 0;\r
-    SubtractiveLength      = 0;\r
-    //\r
-    // Get the MTRR number needed without left subtraction.\r
-    //\r
-    LeastLeftMtrrNumber = MtrrLibGetPositiveMtrrNumber (BaseAddress, Length, Alignment0);\r
-\r
-    //\r
-    // Left subtraction bit by bit, to find the optimal left subtraction solution.\r
-    //\r
-    for (SubtractiveMtrrNumber = 0, SubtractiveCount = 1; BaseAddress != 0; SubtractiveCount++) {\r
-      Alignment = MtrrLibLeastAlignment (BaseAddress, Alignment0);\r
-\r
-      //\r
-      // Check whether the memory type of [BaseAddress - Alignment, BaseAddress) can override Type.\r
-      // IA32 Manual defines the following override rules:\r
-      //   WT > WB\r
-      //   UC > * (any)\r
-      //\r
-      if (!MtrrLibSubstractable (Ranges, RangeCount, Type, BaseAddress - Alignment, Alignment)) {\r
-        break;\r
-      }\r
-\r
-      for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
-        if ((VariableMtrr[Index].BaseAddress == BaseAddress - Alignment) &&\r
-            (VariableMtrr[Index].Length == Alignment)) {\r
-          break;\r
-        }\r
-      }\r
-      if (Index == VariableMtrrCount) {\r
-        //\r
-        // Increment SubtractiveMtrrNumber when [BaseAddress - Alignment, BaseAddress) is not be planed as a MTRR\r
-        //\r
-        SubtractiveMtrrNumber++;\r
-      }\r
-\r
-      BaseAddress -= Alignment;\r
-      Length += Alignment;\r
-\r
-      CurrentMtrrNumber = SubtractiveMtrrNumber + MtrrLibGetPositiveMtrrNumber (BaseAddress, Length, Alignment0);\r
-      if (CurrentMtrrNumber <= LeastLeftMtrrNumber) {\r
-        LeastLeftMtrrNumber = CurrentMtrrNumber;\r
-        LeastSubtractiveMtrrNumber = SubtractiveMtrrNumber;\r
-        *SubLeft = SubtractiveCount;\r
-        SubtractiveBaseAddress = BaseAddress;\r
-        SubtractiveLength = Length;\r
-      }\r
-    }\r
-\r
-    //\r
-    // If left subtraction is better, subtract BaseAddress to left, and enlarge Length\r
-    //\r
-    if (*SubLeft != 0) {\r
-      BaseAddress = SubtractiveBaseAddress;\r
-      Length = SubtractiveLength;\r
-    }\r
-  }\r
-\r
-  //\r
-  // Increment BaseAddress greedily until (BaseAddress + Alignment) exceeds (BaseAddress + Length)\r
-  //\r
-  MiddleMtrrNumber = 0;\r
-  while (Length != 0) {\r
-    BaseAlignment = MtrrLibLeastAlignment (BaseAddress, Alignment0);\r
-    if (BaseAlignment > Length) {\r
-      break;\r
-    }\r
-    BaseAddress += BaseAlignment;\r
-    Length -= BaseAlignment;\r
-    MiddleMtrrNumber++;\r
-  }\r
-\r
-\r
-  if (Length == 0) {\r
-    return LeastSubtractiveMtrrNumber + MiddleMtrrNumber;\r
-  }\r
-\r
-\r
-  //\r
-  // Get the optimal right subtraction solution.\r
-  //\r
-\r
-  //\r
-  // Get the MTRR number needed without right subtraction.\r
-  //\r
-  LeastRightMtrrNumber = MtrrLibGetPositiveMtrrNumber (BaseAddress, Length, Alignment0);\r
-\r
-  for (SubtractiveCount = 1; Length < BaseAlignment; SubtractiveCount++) {\r
-    Alignment = MtrrLibLeastAlignment (BaseAddress + Length, Alignment0);\r
-    if (!MtrrLibSubstractable (Ranges, RangeCount, Type, BaseAddress + Length, Alignment)) {\r
-      break;\r
-    }\r
-\r
-    Length += Alignment;\r
-\r
-    //\r
-    // SubtractiveCount = Number of MTRRs used for subtraction\r
-    //\r
-    CurrentMtrrNumber = SubtractiveCount + MtrrLibGetPositiveMtrrNumber (BaseAddress, Length, Alignment0);\r
-    if (CurrentMtrrNumber <= LeastRightMtrrNumber) {\r
-      LeastRightMtrrNumber = CurrentMtrrNumber;\r
-      *SubRight = SubtractiveCount;\r
-      SubtractiveLength = Length;\r
-    }\r
-  }\r
-\r
-  return LeastSubtractiveMtrrNumber + MiddleMtrrNumber + LeastRightMtrrNumber;\r
-}\r
-\r
 /**\r
   Initializes the valid bits mask and valid address mask for MTRRs.\r
 \r
@@ -1060,7 +860,7 @@ MtrrGetMemoryAttributeByAddressWorker (
   UINTN                           Index;\r
   UINTN                           SubIndex;\r
   MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE          MtrrType;\r
-  VARIABLE_MTRR                   VariableMtrr[MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR];\r
+  MTRR_MEMORY_RANGE               VariableMtrr[ARRAY_SIZE (MtrrSetting->Variables.Mtrr)];\r
   UINT64                          MtrrValidBitsMask;\r
   UINT64                          MtrrValidAddressMask;\r
   UINT32                          VariableMtrrCount;\r
@@ -1106,11 +906,11 @@ MtrrGetMemoryAttributeByAddressWorker (
   }\r
 \r
   VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCountWorker ();\r
-  ASSERT (VariableMtrrCount <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
+  ASSERT (VariableMtrrCount <= ARRAY_SIZE (MtrrSetting->Variables.Mtrr));\r
   MtrrGetVariableMtrrWorker (MtrrSetting, VariableMtrrCount, &VariableSettings);\r
 \r
   MtrrLibInitializeMtrrMask (&MtrrValidBitsMask, &MtrrValidAddressMask);\r
-  MtrrGetMemoryAttributeInVariableMtrrWorker (\r
+  MtrrLibGetRawVariableRanges (\r
     &VariableSettings,\r
     VariableMtrrCount,\r
     MtrrValidBitsMask,\r
@@ -1123,7 +923,7 @@ MtrrGetMemoryAttributeByAddressWorker (
   //\r
   MtrrType = CacheInvalid;\r
   for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
-    if (VariableMtrr[Index].Valid) {\r
+    if (VariableMtrr[Index].Length != 0) {\r
       if (Address >= VariableMtrr[Index].BaseAddress &&\r
           Address < VariableMtrr[Index].BaseAddress + VariableMtrr[Index].Length) {\r
         if (MtrrType == CacheInvalid) {\r
@@ -1170,248 +970,78 @@ MtrrGetMemoryAttribute (
 }\r
 \r
 /**\r
-  Worker function prints all MTRRs for debugging.\r
+  Update the Ranges array to change the specified range identified by\r
+  BaseAddress and Length to Type.\r
 \r
-  If MtrrSetting is not NULL, print MTRR settings from input MTRR\r
-  settings buffer.\r
-  If MtrrSetting is NULL, print MTRR settings from MTRRs.\r
+  @param Ranges      Array holding memory type settings for all memory regions.\r
+  @param Capacity    The maximum count of memory ranges the array can hold.\r
+  @param Count       Return the new memory range count in the array.\r
+  @param BaseAddress The base address of the memory range to change type.\r
+  @param Length      The length of the memory range to change type.\r
+  @param Type        The new type of the specified memory range.\r
 \r
-  @param  MtrrSetting    A buffer holding all MTRRs content.\r
+  @retval RETURN_SUCCESS          The type of the specified memory range is\r
+                                  changed successfully.\r
+  @retval RETURN_ALREADY_STARTED  The type of the specified memory range equals\r
+                                  to the desired type.\r
+  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES The new type set causes the count of memory\r
+                                  range exceeds capacity.\r
 **/\r
-VOID\r
-MtrrDebugPrintAllMtrrsWorker (\r
-  IN MTRR_SETTINGS    *MtrrSetting\r
+RETURN_STATUS\r
+MtrrLibSetMemoryType (\r
+  IN MTRR_MEMORY_RANGE             *Ranges,\r
+  IN UINTN                         Capacity,\r
+  IN OUT UINTN                     *Count,\r
+  IN UINT64                        BaseAddress,\r
+  IN UINT64                        Length,\r
+  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE        Type\r
   )\r
 {\r
-  DEBUG_CODE (\r
-    MTRR_SETTINGS  LocalMtrrs;\r
-    MTRR_SETTINGS  *Mtrrs;\r
-    UINTN          Index;\r
-    UINTN          Index1;\r
-    UINTN          VariableMtrrCount;\r
-    UINT64         Base;\r
-    UINT64         Limit;\r
-    UINT64         MtrrBase;\r
-    UINT64         MtrrLimit;\r
-    UINT64         RangeBase;\r
-    UINT64         RangeLimit;\r
-    UINT64         NoRangeBase;\r
-    UINT64         NoRangeLimit;\r
-    UINT32         RegEax;\r
-    UINTN          MemoryType;\r
-    UINTN          PreviousMemoryType;\r
-    BOOLEAN        Found;\r
-\r
-    if (!IsMtrrSupported ()) {\r
-      return;\r
-    }\r
-\r
-    DEBUG((DEBUG_CACHE, "MTRR Settings\n"));\r
-    DEBUG((DEBUG_CACHE, "=============\n"));\r
+  UINTN                            Index;\r
+  UINT64                           Limit;\r
+  UINT64                           LengthLeft;\r
+  UINT64                           LengthRight;\r
+  UINTN                            StartIndex;\r
+  UINTN                            EndIndex;\r
+  UINTN                            DeltaCount;\r
 \r
-    if (MtrrSetting != NULL) {\r
-      Mtrrs = MtrrSetting;\r
-    } else {\r
-      MtrrGetAllMtrrs (&LocalMtrrs);\r
-      Mtrrs = &LocalMtrrs;\r
+  LengthRight = 0;\r
+  LengthLeft  = 0;\r
+  Limit = BaseAddress + Length;\r
+  StartIndex = *Count;\r
+  EndIndex = *Count;\r
+  for (Index = 0; Index < *Count; Index++) {\r
+    if ((StartIndex == *Count) &&\r
+        (Ranges[Index].BaseAddress <= BaseAddress) &&\r
+        (BaseAddress < Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length)) {\r
+      StartIndex = Index;\r
+      LengthLeft = BaseAddress - Ranges[Index].BaseAddress;\r
     }\r
 \r
-    DEBUG((DEBUG_CACHE, "MTRR Default Type: %016lx\n", Mtrrs->MtrrDefType));\r
-    for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
-      DEBUG((DEBUG_CACHE, "Fixed MTRR[%02d]   : %016lx\n", Index, Mtrrs->Fixed.Mtrr[Index]));\r
+    if ((EndIndex == *Count) &&\r
+        (Ranges[Index].BaseAddress < Limit) &&\r
+        (Limit <= Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length)) {\r
+      EndIndex = Index;\r
+      LengthRight = Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length - Limit;\r
+      break;\r
     }\r
+  }\r
 \r
-    VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCount ();\r
-    for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
-      DEBUG((DEBUG_CACHE, "Variable MTRR[%02d]: Base=%016lx Mask=%016lx\n",\r
-        Index,\r
-        Mtrrs->Variables.Mtrr[Index].Base,\r
-        Mtrrs->Variables.Mtrr[Index].Mask\r
-        ));\r
-    }\r
-    DEBUG((DEBUG_CACHE, "\n"));\r
-    DEBUG((DEBUG_CACHE, "MTRR Ranges\n"));\r
-    DEBUG((DEBUG_CACHE, "====================================\n"));\r
+  ASSERT (StartIndex != *Count && EndIndex != *Count);\r
+  if (StartIndex == EndIndex && Ranges[StartIndex].Type == Type) {\r
+    return RETURN_ALREADY_STARTED;\r
+  }\r
 \r
-    Base = 0;\r
-    PreviousMemoryType = MTRR_CACHE_INVALID_TYPE;\r
-    for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
-      Base = mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].BaseAddress;\r
-      for (Index1 = 0; Index1 < 8; Index1++) {\r
-      MemoryType = (UINTN)(RShiftU64 (Mtrrs->Fixed.Mtrr[Index], Index1 * 8) & 0xff);\r
-        if (MemoryType > CacheWriteBack) {\r
-          MemoryType = MTRR_CACHE_INVALID_TYPE;\r
-        }\r
-        if (MemoryType != PreviousMemoryType) {\r
-          if (PreviousMemoryType != MTRR_CACHE_INVALID_TYPE) {\r
-            DEBUG((DEBUG_CACHE, "%016lx\n", Base - 1));\r
-          }\r
-          PreviousMemoryType = MemoryType;\r
-          DEBUG((DEBUG_CACHE, "%a:%016lx-", mMtrrMemoryCacheTypeShortName[MemoryType], Base));\r
-        }\r
-        Base += mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].Length;\r
-      }\r
-    }\r
-    DEBUG((DEBUG_CACHE, "%016lx\n", Base - 1));\r
-\r
-    VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCount ();\r
-\r
-    Limit        = BIT36 - 1;\r
-    AsmCpuid (0x80000000, &RegEax, NULL, NULL, NULL);\r
-    if (RegEax >= 0x80000008) {\r
-      AsmCpuid (0x80000008, &RegEax, NULL, NULL, NULL);\r
-      Limit = LShiftU64 (1, RegEax & 0xff) - 1;\r
-    }\r
-    Base = BASE_1MB;\r
-    PreviousMemoryType = MTRR_CACHE_INVALID_TYPE;\r
-    do {\r
-      MemoryType = MtrrGetMemoryAttributeByAddressWorker (Mtrrs, Base);\r
-      if (MemoryType > CacheWriteBack) {\r
-        MemoryType = MTRR_CACHE_INVALID_TYPE;\r
-      }\r
-\r
-      if (MemoryType != PreviousMemoryType) {\r
-        if (PreviousMemoryType != MTRR_CACHE_INVALID_TYPE) {\r
-          DEBUG((DEBUG_CACHE, "%016lx\n", Base - 1));\r
-        }\r
-        PreviousMemoryType = MemoryType;\r
-        DEBUG((DEBUG_CACHE, "%a:%016lx-", mMtrrMemoryCacheTypeShortName[MemoryType], Base));\r
-      }\r
-\r
-      RangeBase    = BASE_1MB;\r
-      NoRangeBase  = BASE_1MB;\r
-      RangeLimit   = Limit;\r
-      NoRangeLimit = Limit;\r
-\r
-      for (Index = 0, Found = FALSE; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
-        if ((Mtrrs->Variables.Mtrr[Index].Mask & BIT11) == 0) {\r
-          //\r
-          // If mask is not valid, then do not display range\r
-          //\r
-          continue;\r
-        }\r
-        MtrrBase  = (Mtrrs->Variables.Mtrr[Index].Base & (~(SIZE_4KB - 1)));\r
-        MtrrLimit = MtrrBase + ((~(Mtrrs->Variables.Mtrr[Index].Mask & (~(SIZE_4KB - 1)))) & Limit);\r
-\r
-        if (Base >= MtrrBase && Base < MtrrLimit) {\r
-          Found = TRUE;\r
-        }\r
-\r
-        if (Base >= MtrrBase && MtrrBase > RangeBase) {\r
-          RangeBase = MtrrBase;\r
-        }\r
-        if (Base > MtrrLimit && MtrrLimit > RangeBase) {\r
-          RangeBase = MtrrLimit + 1;\r
-        }\r
-        if (Base < MtrrBase && MtrrBase < RangeLimit) {\r
-          RangeLimit = MtrrBase - 1;\r
-        }\r
-        if (Base < MtrrLimit && MtrrLimit <= RangeLimit) {\r
-          RangeLimit = MtrrLimit;\r
-        }\r
-\r
-        if (Base > MtrrLimit && NoRangeBase < MtrrLimit) {\r
-          NoRangeBase = MtrrLimit + 1;\r
-        }\r
-        if (Base < MtrrBase && NoRangeLimit > MtrrBase) {\r
-          NoRangeLimit = MtrrBase - 1;\r
-        }\r
-      }\r
-\r
-      if (Found) {\r
-        Base = RangeLimit + 1;\r
-      } else {\r
-        Base = NoRangeLimit + 1;\r
-      }\r
-    } while (Base < Limit);\r
-    DEBUG((DEBUG_CACHE, "%016lx\n\n", Base - 1));\r
-  );\r
-}\r
-\r
-\r
-/**\r
-  This function prints all MTRRs for debugging.\r
-**/\r
-VOID\r
-EFIAPI\r
-MtrrDebugPrintAllMtrrs (\r
-  VOID\r
-  )\r
-{\r
-  MtrrDebugPrintAllMtrrsWorker (NULL);\r
-}\r
-\r
-/**\r
-  Update the Ranges array to change the specified range identified by\r
-  BaseAddress and Length to Type.\r
-\r
-  @param Ranges      Array holding memory type settings for all memory regions.\r
-  @param Capacity    The maximum count of memory ranges the array can hold.\r
-  @param Count       Return the new memory range count in the array.\r
-  @param BaseAddress The base address of the memory range to change type.\r
-  @param Length      The length of the memory range to change type.\r
-  @param Type        The new type of the specified memory range.\r
-\r
-  @retval RETURN_SUCCESS          The type of the specified memory range is\r
-                                  changed successfully.\r
-  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES The new type set causes the count of memory\r
-                                  range exceeds capacity.\r
-**/\r
-RETURN_STATUS\r
-MtrrLibSetMemoryType (\r
-  IN MEMORY_RANGE                 *Ranges,\r
-  IN UINT32                        Capacity,\r
-  IN OUT UINT32                    *Count,\r
-  IN UINT64                        BaseAddress,\r
-  IN UINT64                        Length,\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE        Type\r
-  )\r
-{\r
-  UINT32                           Index;\r
-  UINT64                           Limit;\r
-  UINT64                           LengthLeft;\r
-  UINT64                           LengthRight;\r
-  UINT32                           StartIndex;\r
-  UINT32                           EndIndex;\r
-  UINT32                           DeltaCount;\r
-\r
-  LengthRight = 0;\r
-  LengthLeft  = 0;\r
-  Limit = BaseAddress + Length;\r
-  StartIndex = *Count;\r
-  EndIndex = *Count;\r
-  for (Index = 0; Index < *Count; Index++) {\r
-    if ((StartIndex == *Count) &&\r
-        (Ranges[Index].BaseAddress <= BaseAddress) &&\r
-        (BaseAddress < Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length)) {\r
-      StartIndex = Index;\r
-      LengthLeft = BaseAddress - Ranges[Index].BaseAddress;\r
-    }\r
-\r
-    if ((EndIndex == *Count) &&\r
-        (Ranges[Index].BaseAddress < Limit) &&\r
-        (Limit <= Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length)) {\r
-      EndIndex = Index;\r
-      LengthRight = Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length - Limit;\r
-      break;\r
-    }\r
-  }\r
-\r
-  ASSERT (StartIndex != *Count && EndIndex != *Count);\r
-  if (StartIndex == EndIndex && Ranges[StartIndex].Type == Type) {\r
-    return RETURN_SUCCESS;\r
-  }\r
-\r
-  //\r
-  // The type change may cause merging with previous range or next range.\r
-  // Update the StartIndex, EndIndex, BaseAddress, Length so that following\r
-  // logic doesn't need to consider merging.\r
-  //\r
-  if (StartIndex != 0) {\r
-    if (LengthLeft == 0 && Ranges[StartIndex - 1].Type == Type) {\r
-      StartIndex--;\r
-      Length += Ranges[StartIndex].Length;\r
-      BaseAddress -= Ranges[StartIndex].Length;\r
+  //\r
+  // The type change may cause merging with previous range or next range.\r
+  // Update the StartIndex, EndIndex, BaseAddress, Length so that following\r
+  // logic doesn't need to consider merging.\r
+  //\r
+  if (StartIndex != 0) {\r
+    if (LengthLeft == 0 && Ranges[StartIndex - 1].Type == Type) {\r
+      StartIndex--;\r
+      Length += Ranges[StartIndex].Length;\r
+      BaseAddress -= Ranges[StartIndex].Length;\r
     }\r
   }\r
   if (EndIndex != (*Count) - 1) {\r
@@ -1462,242 +1092,659 @@ MtrrLibSetMemoryType (
 }\r
 \r
 /**\r
-  Allocate one or more variable MTRR to cover the range identified by\r
-  BaseAddress and Length.\r
+  Return the number of memory types in range [BaseAddress, BaseAddress + Length).\r
 \r
-  @param Ranges               Memory range array holding the memory type\r
-                              settings for all memory address.\r
-  @param RangeCount           Count of memory ranges.\r
-  @param VariableMtrr         Variable MTRR array.\r
-  @param VariableMtrrCapacity Capacity of variable MTRR array.\r
-  @param VariableMtrrCount    Count of variable MTRR.\r
-  @param BaseAddress          Base address of the memory range.\r
-  @param Length               Length of the memory range.\r
-  @param Type                 MTRR type of the memory range.\r
-  @param Alignment0           Alignment of 0.\r
+  @param Ranges      Array holding memory type settings for all memory regions.\r
+  @param RangeCount  The count of memory ranges the array holds.\r
+  @param BaseAddress Base address.\r
+  @param Length      Length.\r
+  @param Types       Return bit mask to indicate all memory types in the specified range.\r
 \r
-  @retval RETURN_SUCCESS          Variable MTRRs are allocated successfully.\r
-  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES Count of variable MTRRs exceeds capacity.\r
+  @retval  Number of memory types.\r
 **/\r
-RETURN_STATUS\r
-MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr (\r
-  IN CONST MEMORY_RANGE           *Ranges,\r
-  IN UINT32                        RangeCount,\r
-  IN OUT VARIABLE_MTRR             *VariableMtrr,\r
-  IN UINT32                        VariableMtrrCapacity,\r
-  IN OUT UINT32                    *VariableMtrrCount,\r
-  IN UINT64                        BaseAddress,\r
-  IN UINT64                        Length,\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE        Type,\r
-  IN UINT64                        Alignment0\r
-  );\r
+UINT8\r
+MtrrLibGetNumberOfTypes (\r
+  IN CONST MTRR_MEMORY_RANGE     *Ranges,\r
+  IN UINTN                       RangeCount,\r
+  IN UINT64                      BaseAddress,\r
+  IN UINT64                      Length,\r
+  IN OUT UINT8                   *Types  OPTIONAL\r
+  )\r
+{\r
+  UINTN                          Index;\r
+  UINT8                          TypeCount;\r
+  UINT8                          LocalTypes;\r
+\r
+  TypeCount = 0;\r
+  LocalTypes = 0;\r
+  for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
+    if ((Ranges[Index].BaseAddress <= BaseAddress) &&\r
+        (BaseAddress < Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length)\r
+        ) {\r
+      if ((LocalTypes & (1 << Ranges[Index].Type)) == 0) {\r
+        LocalTypes |= (UINT8)(1 << Ranges[Index].Type);\r
+        TypeCount++;\r
+      }\r
+\r
+      if (BaseAddress + Length > Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length) {\r
+        Length -= Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length - BaseAddress;\r
+        BaseAddress = Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length;\r
+      } else {\r
+        break;\r
+      }\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  if (Types != NULL) {\r
+    *Types = LocalTypes;\r
+  }\r
+  return TypeCount;\r
+}\r
 \r
 /**\r
-  Allocate one or more variable MTRR to cover the range identified by\r
-  BaseAddress and Length.\r
+  Calculate the least MTRR number from vector Start to Stop and update\r
+  the Previous of all vectors from Start to Stop is updated to reflect\r
+  how the memory range is covered by MTRR.\r
+\r
+  @param VectorCount     The count of vectors in the graph.\r
+  @param Vector          Array holding all vectors.\r
+  @param Weight          2-dimention array holding weights between vectors.\r
+  @param Start           Start vector.\r
+  @param Stop            Stop vector.\r
+  @param IncludeOptional TRUE to count the optional weight.\r
+**/\r
+VOID\r
+MtrrLibCalculateLeastMtrrs (\r
+  IN UINT16                      VectorCount,\r
+  IN MTRR_LIB_ADDRESS            *Vector,\r
+  IN OUT CONST UINT8             *Weight,\r
+  IN UINT16                      Start,\r
+  IN UINT16                      Stop,\r
+  IN BOOLEAN                     IncludeOptional\r
+  )\r
+{\r
+  UINT16                         Index;\r
+  UINT8                          MinWeight;\r
+  UINT16                         MinI;\r
+  UINT8                          Mandatory;\r
+  UINT8                          Optional;\r
+\r
+  for (Index = Start; Index <= Stop; Index++) {\r
+    Vector[Index].Visited = FALSE;\r
+    Vector[Index].Previous = VectorCount;\r
+    Mandatory = Weight[M(Start,Index)];\r
+    Vector[Index].Weight = Mandatory;\r
+    if (Mandatory != MAX_WEIGHT) {\r
+      Optional = IncludeOptional ? Weight[O(Start, Index)] : 0;\r
+      Vector[Index].Weight += Optional;\r
+      ASSERT (Vector[Index].Weight >= Optional);\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  MinI = Start;\r
+  MinWeight = 0;\r
+  while (!Vector[Stop].Visited) {\r
+    //\r
+    // Update the weight from the shortest vector to other unvisited vectors\r
+    //\r
+    for (Index = Start + 1; Index <= Stop; Index++) {\r
+      if (!Vector[Index].Visited) {\r
+        Mandatory = Weight[M(MinI, Index)];\r
+        if (Mandatory != MAX_WEIGHT) {\r
+          Optional = IncludeOptional ? Weight[O(MinI, Index)] : 0;\r
+          if (MinWeight + Mandatory + Optional <= Vector[Index].Weight) {\r
+            Vector[Index].Weight   = MinWeight + Mandatory + Optional;\r
+            Vector[Index].Previous = MinI; // Previous is Start based.\r
+          }\r
+        }\r
+      }\r
+    }\r
 \r
-  The routine recursively calls MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr()\r
-  to allocate variable MTRRs when the range contains several sub-ranges\r
-  with different attributes.\r
+    //\r
+    // Find the shortest vector from Start\r
+    //\r
+    MinI      = VectorCount;\r
+    MinWeight = MAX_WEIGHT;\r
+    for (Index = Start + 1; Index <= Stop; Index++) {\r
+      if (!Vector[Index].Visited && MinWeight > Vector[Index].Weight) {\r
+        MinI      = Index;\r
+        MinWeight = Vector[Index].Weight;\r
+      }\r
+    }\r
 \r
-  @param Ranges               Memory range array holding the memory type\r
-                              settings for all memory address.\r
-  @param RangeCount           Count of memory ranges.\r
-  @param VariableMtrr         Variable MTRR array.\r
-  @param VariableMtrrCapacity Capacity of variable MTRR array.\r
-  @param VariableMtrrCount    Count of variable MTRR.\r
-  @param BaseAddress          Base address of the memory range.\r
-  @param Length               Length of the memory range.\r
-  @param Type                 MTRR type of the range.\r
-                              If it's CacheInvalid, the memory range may\r
-                              contains several sub-ranges with different\r
-                              attributes.\r
-  @param Alignment0           Alignment of 0.\r
+    //\r
+    // Mark the shortest vector from Start as visited\r
+    //\r
+    Vector[MinI].Visited = TRUE;\r
+  }\r
+}\r
 \r
-  @retval RETURN_SUCCESS          Variable MTRRs are allocated successfully.\r
-  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES Count of variable MTRRs exceeds capacity.\r
+/**\r
+  Append the MTRR setting to MTRR setting array.\r
+\r
+  @param Mtrrs        Array holding all MTRR settings.\r
+  @param MtrrCapacity Capacity of the MTRR array.\r
+  @param MtrrCount    The count of MTRR settings in array.\r
+  @param BaseAddress  Base address.\r
+  @param Length       Length.\r
+  @param Type         Memory type.\r
+\r
+  @retval RETURN_SUCCESS          MTRR setting is appended to array.\r
+  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES Array is full.\r
 **/\r
 RETURN_STATUS\r
-MtrrLibAddVariableMtrr (\r
-  IN CONST MEMORY_RANGE           *Ranges,\r
-  IN UINT32                        RangeCount,\r
-  IN OUT VARIABLE_MTRR             *VariableMtrr,\r
-  IN UINT32                        VariableMtrrCapacity,\r
-  IN OUT UINT32                    *VariableMtrrCount,\r
-  IN PHYSICAL_ADDRESS              BaseAddress,\r
-  IN UINT64                        Length,\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE        Type,\r
-  IN UINT64                        Alignment0\r
+MtrrLibAppendVariableMtrr (\r
+  IN OUT MTRR_MEMORY_RANGE       *Mtrrs,\r
+  IN     UINT32                  MtrrCapacity,\r
+  IN OUT UINT32                  *MtrrCount,\r
+  IN     UINT64                  BaseAddress,\r
+  IN     UINT64                  Length,\r
+  IN     MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE  Type\r
+  )\r
+{\r
+  if (*MtrrCount == MtrrCapacity) {\r
+    return RETURN_OUT_OF_RESOURCES;\r
+  }\r
+\r
+  Mtrrs[*MtrrCount].BaseAddress = BaseAddress;\r
+  Mtrrs[*MtrrCount].Length      = Length;\r
+  Mtrrs[*MtrrCount].Type        = Type;\r
+  (*MtrrCount)++;\r
+  return RETURN_SUCCESS;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Return the memory type that has the least precedence.\r
+\r
+  @param TypeBits  Bit mask of memory type.\r
+\r
+  @retval  Memory type that has the least precedence.\r
+**/\r
+MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE\r
+MtrrLibLowestType (\r
+  IN      UINT8                    TypeBits\r
 )\r
 {\r
-  RETURN_STATUS                    Status;\r
-  UINT32                           Index;\r
-  UINT64                           SubLength;\r
+  INT8                             Type;\r
 \r
-  MTRR_LIB_ASSERT_ALIGNED (BaseAddress, Length);\r
-  if (Type == CacheInvalid) {\r
-    ASSERT (Ranges != NULL);\r
-    for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
-      if (Ranges[Index].BaseAddress <= BaseAddress && BaseAddress < Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length) {\r
+  ASSERT (TypeBits != 0);\r
+  for (Type = 7; (INT8)TypeBits > 0; Type--, TypeBits <<= 1);\r
+  return (MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE)Type;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Return TRUE when the Operand is exactly power of 2.\r
 \r
+  @retval TRUE  Operand is exactly power of 2.\r
+  @retval FALSE Operand is not power of 2.\r
+**/\r
+BOOLEAN\r
+MtrrLibIsPowerOfTwo (\r
+  IN     UINT64                  Operand\r
+)\r
+{\r
+  ASSERT (Operand != 0);\r
+  return (BOOLEAN) ((Operand & (Operand - 1)) == 0);\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Calculate the subtractive path from vector Start to Stop.\r
+\r
+  @param DefaultType  Default memory type.\r
+  @param A0           Alignment to use when base address is 0.\r
+  @param Ranges       Array holding memory type settings for all memory regions.\r
+  @param RangeCount   The count of memory ranges the array holds.\r
+  @param VectorCount  The count of vectors in the graph.\r
+  @param Vector       Array holding all vectors.\r
+  @param Weight       2-dimention array holding weights between vectors.\r
+  @param Start        Start vector.\r
+  @param Stop         Stop vector.\r
+  @param Types        Type bit mask of memory range from Start to Stop.\r
+  @param TypeCount    Number of different memory types from Start to Stop.\r
+  @param Mtrrs        Array holding all MTRR settings.\r
+  @param MtrrCapacity Capacity of the MTRR array.\r
+  @param MtrrCount    The count of MTRR settings in array.\r
+\r
+  @retval RETURN_SUCCESS          The subtractive path is calculated successfully.\r
+  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES The MTRR setting array is full.\r
+\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+MtrrLibCalculateSubtractivePath (\r
+  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE      DefaultType,\r
+  IN UINT64                      A0,\r
+  IN CONST MTRR_MEMORY_RANGE     *Ranges,\r
+  IN UINTN                       RangeCount,\r
+  IN UINT16                      VectorCount,\r
+  IN MTRR_LIB_ADDRESS            *Vector,\r
+  IN OUT UINT8                   *Weight,\r
+  IN UINT16                      Start,\r
+  IN UINT16                      Stop,\r
+  IN UINT8                       Types,\r
+  IN UINT8                       TypeCount,\r
+  IN OUT MTRR_MEMORY_RANGE       *Mtrrs,       OPTIONAL\r
+  IN UINT32                      MtrrCapacity, OPTIONAL\r
+  IN OUT UINT32                  *MtrrCount    OPTIONAL\r
+  )\r
+{\r
+  RETURN_STATUS                  Status;\r
+  UINT64                         Base;\r
+  UINT64                         Length;\r
+  UINT8                          PrecedentTypes;\r
+  UINTN                          Index;\r
+  UINT64                         HBase;\r
+  UINT64                         HLength;\r
+  UINT64                         SubLength;\r
+  UINT16                         SubStart;\r
+  UINT16                         SubStop;\r
+  UINT16                         Cur;\r
+  UINT16                         Pre;\r
+  MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE         LowestType;\r
+  MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE         LowestPrecedentType;\r
+\r
+  Base   = Vector[Start].Address;\r
+  Length = Vector[Stop].Address - Base;\r
+\r
+  LowestType = MtrrLibLowestType (Types);\r
+\r
+  //\r
+  // Clear the lowest type (highest bit) to get the precedent types\r
+  //\r
+  PrecedentTypes = ~(1 << LowestType) & Types;\r
+  LowestPrecedentType = MtrrLibLowestType (PrecedentTypes);\r
+\r
+  if (Mtrrs == NULL) {\r
+    Weight[M(Start, Stop)] = ((LowestType == DefaultType) ? 0 : 1);\r
+    Weight[O(Start, Stop)] = ((LowestType == DefaultType) ? 1 : 0);\r
+  }\r
+\r
+  // Add all high level ranges\r
+  HBase = MAX_UINT64;\r
+  HLength = 0;\r
+  for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
+    if (Length == 0) {\r
+      break;\r
+    }\r
+    if ((Base < Ranges[Index].BaseAddress) || (Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length <= Base)) {\r
+      continue;\r
+    }\r
+\r
+    //\r
+    // Base is in the Range[Index]\r
+    //\r
+    if (Base + Length > Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length) {\r
+      SubLength = Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length - Base;\r
+    } else {\r
+      SubLength = Length;\r
+    }\r
+    if (((1 << Ranges[Index].Type) & PrecedentTypes) != 0) {\r
+      //\r
+      // Meet a range whose types take precedence.\r
+      // Update the [HBase, HBase + HLength) to include the range,\r
+      // [HBase, HBase + HLength) may contain sub ranges with 2 different types, and both take precedence.\r
+      //\r
+      if (HBase == MAX_UINT64) {\r
+        HBase = Base;\r
+      }\r
+      HLength += SubLength;\r
+    }\r
+\r
+    Base += SubLength;\r
+    Length -= SubLength;\r
+\r
+    if (HLength == 0) {\r
+      continue;\r
+    }\r
+\r
+    if ((Ranges[Index].Type == LowestType) || (Length == 0)) { // meet low type or end\r
+\r
+      //\r
+      // Add the MTRRs for each high priority type range\r
+      // the range[HBase, HBase + HLength) contains only two types.\r
+      // We might use positive or subtractive, depending on which way uses less MTRR\r
+      //\r
+      for (SubStart = Start; SubStart <= Stop; SubStart++) {\r
+        if (Vector[SubStart].Address == HBase) {\r
+          break;\r
+        }\r
+      }\r
+\r
+      for (SubStop = SubStart; SubStop <= Stop; SubStop++) {\r
+        if (Vector[SubStop].Address == HBase + HLength) {\r
+          break;\r
+        }\r
+      }\r
+      ASSERT (Vector[SubStart].Address == HBase);\r
+      ASSERT (Vector[SubStop].Address == HBase + HLength);\r
+\r
+      if ((TypeCount == 2) || (SubStart == SubStop - 1)) {\r
         //\r
-        // Because the Length may not be aligned to BaseAddress, below code calls\r
-        // MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr() instead of itself.\r
-        // MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr() splits the range to several\r
-        // aligned ranges.\r
+        // add subtractive MTRRs for [HBase, HBase + HLength)\r
+        // [HBase, HBase + HLength) contains only one type.\r
+        // while - loop is to split the range to MTRR - compliant aligned range.\r
         //\r
-        if (Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length >= BaseAddress + Length) {\r
-          return MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr (\r
-            Ranges, RangeCount, VariableMtrr, VariableMtrrCapacity, VariableMtrrCount,\r
-            BaseAddress, Length, Ranges[Index].Type, Alignment0\r
-          );\r
+        if (Mtrrs == NULL) {\r
+          Weight[M (Start, Stop)] += (UINT8)(SubStop - SubStart);\r
         } else {\r
-          SubLength = Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length - BaseAddress;\r
-          Status = MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr (\r
-            Ranges, RangeCount, VariableMtrr, VariableMtrrCapacity, VariableMtrrCount,\r
-            BaseAddress, SubLength, Ranges[Index].Type, Alignment0\r
-          );\r
-          if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
-            return Status;\r
+          while (SubStart != SubStop) {\r
+            Status = MtrrLibAppendVariableMtrr (\r
+              Mtrrs, MtrrCapacity, MtrrCount,\r
+              Vector[SubStart].Address, Vector[SubStart].Length, (MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE) Vector[SubStart].Type\r
+            );\r
+            if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+              return Status;\r
+            }\r
+            SubStart++;\r
+          }\r
+        }\r
+      } else {\r
+        ASSERT (TypeCount == 3);\r
+        MtrrLibCalculateLeastMtrrs (VectorCount, Vector, Weight, SubStart, SubStop, TRUE);\r
+\r
+        if (Mtrrs == NULL) {\r
+          Weight[M (Start, Stop)] += Vector[SubStop].Weight;\r
+        } else {\r
+          // When we need to collect the optimal path from SubStart to SubStop\r
+          while (SubStop != SubStart) {\r
+            Cur = SubStop;\r
+            Pre = Vector[Cur].Previous;\r
+            SubStop = Pre;\r
+\r
+            if (Weight[M (Pre, Cur)] != 0) {\r
+              Status = MtrrLibAppendVariableMtrr (\r
+                Mtrrs, MtrrCapacity, MtrrCount,\r
+                Vector[Pre].Address, Vector[Cur].Address - Vector[Pre].Address, LowestPrecedentType\r
+              );\r
+              if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+                return Status;\r
+              }\r
+            }\r
+            if (Pre != Cur - 1) {\r
+              Status = MtrrLibCalculateSubtractivePath (\r
+                DefaultType, A0,\r
+                Ranges, RangeCount,\r
+                VectorCount, Vector, Weight,\r
+                Pre, Cur, PrecedentTypes, 2,\r
+                Mtrrs, MtrrCapacity, MtrrCount\r
+              );\r
+              if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+                return Status;\r
+              }\r
+            }\r
+          }\r
+        }\r
+\r
+      }\r
+      //\r
+      // Reset HBase, HLength\r
+      //\r
+      HBase = MAX_UINT64;\r
+      HLength = 0;\r
+    }\r
+  }\r
+  return RETURN_SUCCESS;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Calculate MTRR settings to cover the specified memory ranges.\r
+\r
+  @param DefaultType  Default memory type.\r
+  @param A0           Alignment to use when base address is 0.\r
+  @param Ranges       Memory range array holding the memory type\r
+                      settings for all memory address.\r
+  @param RangeCount   Count of memory ranges.\r
+  @param Scratch      A temporary scratch buffer that is used to perform the calculation.\r
+                      This is an optional parameter that may be NULL.\r
+  @param ScratchSize  Pointer to the size in bytes of the scratch buffer.\r
+                      It may be updated to the actual required size when the calculation\r
+                      needs more scratch buffer.\r
+  @param Mtrrs        Array holding all MTRR settings.\r
+  @param MtrrCapacity Capacity of the MTRR array.\r
+  @param MtrrCount    The count of MTRR settings in array.\r
+\r
+  @retval RETURN_SUCCESS          Variable MTRRs are allocated successfully.\r
+  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES Count of variable MTRRs exceeds capacity.\r
+  @retval RETURN_BUFFER_TOO_SMALL The scratch buffer is too small for MTRR calculation.\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+MtrrLibCalculateMtrrs (\r
+  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE  DefaultType,\r
+  IN UINT64                  A0,\r
+  IN CONST MTRR_MEMORY_RANGE *Ranges,\r
+  IN UINTN                   RangeCount,\r
+  IN VOID                    *Scratch,\r
+  IN OUT UINTN               *ScratchSize,\r
+  IN OUT MTRR_MEMORY_RANGE   *Mtrrs,\r
+  IN UINT32                  MtrrCapacity,\r
+  IN OUT UINT32              *MtrrCount\r
+  )\r
+{\r
+  UINT64                    Base0;\r
+  UINT64                    Base1;\r
+  UINTN                     Index;\r
+  UINT64                    Base;\r
+  UINT64                    Length;\r
+  UINT64                    Alignment;\r
+  UINT64                    SubLength;\r
+  MTRR_LIB_ADDRESS          *Vector;\r
+  UINT8                     *Weight;\r
+  UINT32                    VectorIndex;\r
+  UINT32                    VectorCount;\r
+  UINTN                     RequiredScratchSize;\r
+  UINT8                     TypeCount;\r
+  UINT16                    Start;\r
+  UINT16                    Stop;\r
+  UINT8                     Type;\r
+  RETURN_STATUS             Status;\r
+\r
+  Base0 = Ranges[0].BaseAddress;\r
+  Base1 = Ranges[RangeCount - 1].BaseAddress + Ranges[RangeCount - 1].Length;\r
+  MTRR_LIB_ASSERT_ALIGNED (Base0, Base1 - Base0);\r
+\r
+  //\r
+  // Count the number of vectors.\r
+  //\r
+  Vector = (MTRR_LIB_ADDRESS*)Scratch;\r
+  for (VectorIndex = 0, Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
+    Base = Ranges[Index].BaseAddress;\r
+    Length = Ranges[Index].Length;\r
+    while (Length != 0) {\r
+      Alignment = MtrrLibBiggestAlignment (Base, A0);\r
+      SubLength = Alignment;\r
+      if (SubLength > Length) {\r
+        SubLength = GetPowerOfTwo64 (Length);\r
+      }\r
+      if (VectorIndex < *ScratchSize / sizeof (*Vector)) {\r
+        Vector[VectorIndex].Address   = Base;\r
+        Vector[VectorIndex].Alignment = Alignment;\r
+        Vector[VectorIndex].Type      = Ranges[Index].Type;\r
+        Vector[VectorIndex].Length    = SubLength;\r
+      }\r
+      Base   += SubLength;\r
+      Length -= SubLength;\r
+      VectorIndex++;\r
+    }\r
+  }\r
+  //\r
+  // Vector[VectorIndex] = Base1, so whole vector count is (VectorIndex + 1).\r
+  //\r
+  VectorCount = VectorIndex + 1;\r
+  DEBUG ((\r
+    DEBUG_CACHE, "  VectorCount (%016lx - %016lx) = %d\n",\r
+    Ranges[0].BaseAddress, Ranges[RangeCount - 1].BaseAddress + Ranges[RangeCount - 1].Length, VectorCount\r
+    ));\r
+  ASSERT (VectorCount < MAX_UINT16);\r
+\r
+  RequiredScratchSize = VectorCount * sizeof (*Vector) + VectorCount * VectorCount * sizeof (*Weight);\r
+  if (*ScratchSize < RequiredScratchSize) {\r
+    *ScratchSize = RequiredScratchSize;\r
+    return RETURN_BUFFER_TOO_SMALL;\r
+  }\r
+  Vector[VectorCount - 1].Address = Base1;\r
+\r
+  Weight = (UINT8 *) &Vector[VectorCount];\r
+  for (VectorIndex = 0; VectorIndex < VectorCount; VectorIndex++) {\r
+    //\r
+    // Set optional weight between vertices and self->self to 0\r
+    //\r
+    SetMem (&Weight[M(VectorIndex, 0)], VectorIndex + 1, 0);\r
+    //\r
+    // Set mandatory weight between vectors to MAX_WEIGHT\r
+    //\r
+    SetMem (&Weight[M (VectorIndex, VectorIndex + 1)], VectorCount - VectorIndex - 1, MAX_WEIGHT);\r
+\r
+    // Final result looks like:\r
+    //   00 FF FF FF\r
+    //   00 00 FF FF\r
+    //   00 00 00 FF\r
+    //   00 00 00 00\r
+  }\r
+\r
+  //\r
+  // Set mandatory weight and optional weight for adjacent vertices\r
+  //\r
+  for (VectorIndex = 0; VectorIndex < VectorCount - 1; VectorIndex++) {\r
+    if (Vector[VectorIndex].Type != DefaultType) {\r
+      Weight[M (VectorIndex, VectorIndex + 1)] = 1;\r
+      Weight[O (VectorIndex, VectorIndex + 1)] = 0;\r
+    } else {\r
+      Weight[M (VectorIndex, VectorIndex + 1)] = 0;\r
+      Weight[O (VectorIndex, VectorIndex + 1)] = 1;\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  for (TypeCount = 2; TypeCount <= 3; TypeCount++) {\r
+    for (Start = 0; Start < VectorCount; Start++) {\r
+      for (Stop = Start + 2; Stop < VectorCount; Stop++) {\r
+        ASSERT (Vector[Stop].Address > Vector[Start].Address);\r
+        Length = Vector[Stop].Address - Vector[Start].Address;\r
+        if (Length > Vector[Start].Alignment) {\r
+          //\r
+          // Pickup a new Start when [Start, Stop) cannot be described by one MTRR.\r
+          //\r
+          break;\r
+        }\r
+        if ((Weight[M(Start, Stop)] == MAX_WEIGHT) && MtrrLibIsPowerOfTwo (Length)) {\r
+          if (MtrrLibGetNumberOfTypes (\r
+                Ranges, RangeCount, Vector[Start].Address, Vector[Stop].Address - Vector[Start].Address, &Type\r
+                ) == TypeCount) {\r
+            //\r
+            // Update the Weight[Start, Stop] using subtractive path.\r
+            //\r
+            MtrrLibCalculateSubtractivePath (\r
+              DefaultType, A0,\r
+              Ranges, RangeCount,\r
+              (UINT16)VectorCount, Vector, Weight,\r
+              Start, Stop, Type, TypeCount,\r
+              NULL, 0, NULL\r
+              );\r
+          } else if (TypeCount == 2) {\r
+            //\r
+            // Pick up a new Start when we expect 2-type range, but 3-type range is met.\r
+            // Because no matter how Stop is increased, we always meet 3-type range.\r
+            //\r
+            break;\r
           }\r
-          BaseAddress += SubLength;\r
-          Length -= SubLength;\r
         }\r
       }\r
     }\r
+  }\r
 \r
-    //\r
-    // Because memory ranges cover all the memory addresses, it's impossible to be here.\r
-    //\r
-    ASSERT (FALSE);\r
-    return RETURN_DEVICE_ERROR;\r
-  } else {\r
-    for (Index = 0; Index < *VariableMtrrCount; Index++) {\r
-      if (VariableMtrr[Index].BaseAddress == BaseAddress && VariableMtrr[Index].Length == Length) {\r
-        ASSERT (VariableMtrr[Index].Type == Type);\r
+  Status = RETURN_SUCCESS;\r
+  MtrrLibCalculateLeastMtrrs ((UINT16) VectorCount, Vector, Weight, 0, (UINT16) VectorCount - 1, FALSE);\r
+  Stop = (UINT16) VectorCount - 1;\r
+  while (Stop != 0) {\r
+    Start = Vector[Stop].Previous;\r
+    TypeCount = MAX_UINT8;\r
+    Type = 0;\r
+    if (Weight[M(Start, Stop)] != 0) {\r
+      TypeCount = MtrrLibGetNumberOfTypes (Ranges, RangeCount, Vector[Start].Address, Vector[Stop].Address - Vector[Start].Address, &Type);\r
+      Status = MtrrLibAppendVariableMtrr (\r
+        Mtrrs, MtrrCapacity, MtrrCount,\r
+        Vector[Start].Address, Vector[Stop].Address - Vector[Start].Address, \r
+        MtrrLibLowestType (Type)\r
+        );\r
+      if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
         break;\r
       }\r
     }\r
-    if (Index == *VariableMtrrCount) {\r
-      if (*VariableMtrrCount == VariableMtrrCapacity) {\r
-        return RETURN_OUT_OF_RESOURCES;\r
+\r
+    if (Start != Stop - 1) {\r
+      //\r
+      // substractive path\r
+      //\r
+      if (TypeCount == MAX_UINT8) {\r
+        TypeCount = MtrrLibGetNumberOfTypes (\r
+                      Ranges, RangeCount, Vector[Start].Address, Vector[Stop].Address - Vector[Start].Address, &Type\r
+                      );\r
+      }\r
+      Status = MtrrLibCalculateSubtractivePath (\r
+                 DefaultType, A0,\r
+                 Ranges, RangeCount,\r
+                 (UINT16) VectorCount, Vector, Weight, Start, Stop,\r
+                 Type, TypeCount,\r
+                 Mtrrs, MtrrCapacity, MtrrCount\r
+                 );\r
+      if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+        break;\r
       }\r
-      VariableMtrr[Index].BaseAddress = BaseAddress;\r
-      VariableMtrr[Index].Length = Length;\r
-      VariableMtrr[Index].Type = Type;\r
-      VariableMtrr[Index].Valid = TRUE;\r
-      VariableMtrr[Index].Used = TRUE;\r
-      (*VariableMtrrCount)++;\r
     }\r
-    return RETURN_SUCCESS;\r
+    Stop = Start;\r
   }\r
+  return Status;\r
 }\r
 \r
+\r
 /**\r
-  Allocate one or more variable MTRR to cover the range identified by\r
-  BaseAddress and Length.\r
+  Apply the fixed MTRR settings to memory range array.\r
 \r
-  @param Ranges               Memory range array holding the memory type\r
-                              settings for all memory address.\r
-  @param RangeCount           Count of memory ranges.\r
-  @param VariableMtrr         Variable MTRR array.\r
-  @param VariableMtrrCapacity Capacity of variable MTRR array.\r
-  @param VariableMtrrCount    Count of variable MTRR.\r
-  @param BaseAddress          Base address of the memory range.\r
-  @param Length               Length of the memory range.\r
-  @param Type                 MTRR type of the memory range.\r
-  @param Alignment0           Alignment of 0.\r
+  @param Fixed             The fixed MTRR settings.\r
+  @param Ranges            Return the memory range array holding memory type\r
+                           settings for all memory address.\r
+  @param RangeCapacity     The capacity of memory range array.\r
+  @param RangeCount        Return the count of memory range.\r
 \r
-  @retval RETURN_SUCCESS          Variable MTRRs are allocated successfully.\r
-  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES Count of variable MTRRs exceeds capacity.\r
+  @retval RETURN_SUCCESS          The memory range array is returned successfully.\r
+  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES The count of memory ranges exceeds capacity.\r
 **/\r
 RETURN_STATUS\r
-MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr (\r
-  IN CONST MEMORY_RANGE     *Ranges,\r
-  IN UINT32                 RangeCount,\r
-  IN OUT VARIABLE_MTRR      *VariableMtrr,\r
-  IN UINT32                 VariableMtrrCapacity,\r
-  IN OUT UINT32             *VariableMtrrCount,\r
-  IN UINT64                 BaseAddress,\r
-  IN UINT64                 Length,\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE Type,\r
-  IN UINT64                 Alignment0\r
-)\r
+MtrrLibApplyFixedMtrrs (\r
+  IN     MTRR_FIXED_SETTINGS  *Fixed,\r
+  IN OUT MTRR_MEMORY_RANGE    *Ranges,\r
+  IN     UINTN                RangeCapacity,\r
+  IN OUT UINTN                *RangeCount\r
+  )\r
 {\r
-  UINT64                    Alignment;\r
-  UINT32                    MtrrNumber;\r
-  UINT32                    SubtractiveLeft;\r
-  UINT32                    SubtractiveRight;\r
-  BOOLEAN                   UseLeastAlignment;\r
-\r
-  Alignment = 0;\r
-\r
-  MtrrNumber = MtrrLibGetMtrrNumber (Ranges, RangeCount, VariableMtrr, *VariableMtrrCount,\r
-                                     BaseAddress, Length, Type, Alignment0, &SubtractiveLeft, &SubtractiveRight);\r
-\r
-  if (MtrrNumber + *VariableMtrrCount > VariableMtrrCapacity) {\r
-    return RETURN_OUT_OF_RESOURCES;\r
-  }\r
-\r
-  while (SubtractiveLeft-- != 0) {\r
-    Alignment = MtrrLibLeastAlignment (BaseAddress, Alignment0);\r
-    ASSERT (Alignment <= Length);\r
-\r
-    MtrrLibAddVariableMtrr (Ranges, RangeCount, VariableMtrr, VariableMtrrCapacity, VariableMtrrCount,\r
-                            BaseAddress - Alignment, Alignment, CacheInvalid, Alignment0);\r
-    BaseAddress -= Alignment;\r
-    Length += Alignment;\r
-  }\r
-\r
-  while (Length != 0) {\r
-    Alignment = MtrrLibLeastAlignment (BaseAddress, Alignment0);\r
-    if (Alignment > Length) {\r
-      break;\r
-    }\r
-    MtrrLibAddVariableMtrr (NULL, 0, VariableMtrr, VariableMtrrCapacity, VariableMtrrCount,\r
-                            BaseAddress, Alignment, Type, Alignment0);\r
-    BaseAddress += Alignment;\r
-    Length -= Alignment;\r
-  }\r
-\r
-  while (SubtractiveRight-- != 0) {\r
-    Alignment = MtrrLibLeastAlignment (BaseAddress + Length, Alignment0);\r
-    MtrrLibAddVariableMtrr (Ranges, RangeCount, VariableMtrr, VariableMtrrCapacity, VariableMtrrCount,\r
-                            BaseAddress + Length, Alignment, CacheInvalid, Alignment0);\r
-    Length += Alignment;\r
-  }\r
-\r
-  UseLeastAlignment = TRUE;\r
-  while (Length != 0) {\r
-    if (UseLeastAlignment) {\r
-      Alignment = MtrrLibLeastAlignment (BaseAddress, Alignment0);\r
-      if (Alignment > Length) {\r
-        UseLeastAlignment = FALSE;\r
+  RETURN_STATUS               Status;\r
+  UINTN                       MsrIndex;\r
+  UINTN                       Index;\r
+  MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE      MemoryType;\r
+  UINT64                      Base;\r
+\r
+  Base = 0;\r
+  for (MsrIndex = 0; MsrIndex < ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable); MsrIndex++) {\r
+    ASSERT (Base == mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].BaseAddress);\r
+    for (Index = 0; Index < sizeof (UINT64); Index++) {\r
+      MemoryType = (MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE)((UINT8 *)(&Fixed->Mtrr[MsrIndex]))[Index];\r
+      Status = MtrrLibSetMemoryType (\r
+                 Ranges, RangeCapacity, RangeCount, Base, mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Length, MemoryType\r
+                 );\r
+      if (Status == RETURN_OUT_OF_RESOURCES) {\r
+        return Status;\r
       }\r
+      Base += mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Length;\r
     }\r
-\r
-    if (!UseLeastAlignment) {\r
-      Alignment = GetPowerOfTwo64 (Length);\r
-    }\r
-\r
-    MtrrLibAddVariableMtrr (NULL, 0, VariableMtrr, VariableMtrrCapacity, VariableMtrrCount,\r
-                            BaseAddress, Alignment, Type, Alignment0);\r
-    BaseAddress += Alignment;\r
-    Length -= Alignment;\r
   }\r
+  ASSERT (Base == BASE_1MB);\r
   return RETURN_SUCCESS;\r
 }\r
 \r
 /**\r
-  Return an array of memory ranges holding memory type settings for all memory\r
-  address.\r
+  Apply the variable MTRR settings to memory range array.\r
 \r
-  @param DefaultType       The default memory type.\r
-  @param TotalLength       The total length of the memory.\r
   @param VariableMtrr      The variable MTRR array.\r
   @param VariableMtrrCount The count of variable MTRRs.\r
-  @param Ranges            Return the memory range array holding memory type\r
-                           settings for all memory address.\r
+  @param Ranges            Return the memory range array with new MTRR settings applied.\r
   @param RangeCapacity     The capacity of memory range array.\r
   @param RangeCount        Return the count of memory range.\r
 \r
@@ -1705,15 +1752,13 @@ MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr (
   @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES The count of memory ranges exceeds capacity.\r
 **/\r
 RETURN_STATUS\r
-MtrrLibGetMemoryTypes (\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE      DefaultType,\r
-  IN UINT64                      TotalLength,\r
-  IN CONST VARIABLE_MTRR         *VariableMtrr,\r
-  IN UINT32                      VariableMtrrCount,\r
-  OUT MEMORY_RANGE               *Ranges,\r
-  IN UINT32                      RangeCapacity,\r
-  OUT UINT32                     *RangeCount\r
-)\r
+MtrrLibApplyVariableMtrrs (\r
+  IN     CONST MTRR_MEMORY_RANGE *VariableMtrr,\r
+  IN     UINT32                  VariableMtrrCount,\r
+  IN OUT MTRR_MEMORY_RANGE       *Ranges,\r
+  IN     UINTN                   RangeCapacity,\r
+  IN OUT UINTN                   *RangeCount\r
+  )\r
 {\r
   RETURN_STATUS                  Status;\r
   UINTN                          Index;\r
@@ -1724,24 +1769,16 @@ MtrrLibGetMemoryTypes (
   // UC > * (except WB, UC) > WB\r
   //\r
 \r
-  //\r
-  // 0. Set whole range as DefaultType\r
-  //\r
-  *RangeCount = 1;\r
-  Ranges[0].BaseAddress = 0;\r
-  Ranges[0].Length = TotalLength;\r
-  Ranges[0].Type = DefaultType;\r
-\r
   //\r
   // 1. Set WB\r
   //\r
   for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
-    if (VariableMtrr[Index].Valid && VariableMtrr[Index].Type == CacheWriteBack) {\r
+    if ((VariableMtrr[Index].Length != 0) && (VariableMtrr[Index].Type == CacheWriteBack)) {\r
       Status = MtrrLibSetMemoryType (\r
         Ranges, RangeCapacity, RangeCount,\r
-        VariableMtrr[Index].BaseAddress, VariableMtrr[Index].Length, (MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE) VariableMtrr[Index].Type\r
+        VariableMtrr[Index].BaseAddress, VariableMtrr[Index].Length, VariableMtrr[Index].Type\r
       );\r
-      if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+      if (Status == RETURN_OUT_OF_RESOURCES) {\r
         return Status;\r
       }\r
     }\r
@@ -1751,12 +1788,13 @@ MtrrLibGetMemoryTypes (
   // 2. Set other types than WB or UC\r
   //\r
   for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
-    if (VariableMtrr[Index].Valid && VariableMtrr[Index].Type != CacheWriteBack && VariableMtrr[Index].Type != CacheUncacheable) {\r
+    if ((VariableMtrr[Index].Length != 0) && \r
+        (VariableMtrr[Index].Type != CacheWriteBack) && (VariableMtrr[Index].Type != CacheUncacheable)) {\r
       Status = MtrrLibSetMemoryType (\r
-        Ranges, RangeCapacity, RangeCount,\r
-        VariableMtrr[Index].BaseAddress, VariableMtrr[Index].Length, (MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE) VariableMtrr[Index].Type\r
-      );\r
-      if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+                 Ranges, RangeCapacity, RangeCount,\r
+                 VariableMtrr[Index].BaseAddress, VariableMtrr[Index].Length, VariableMtrr[Index].Type\r
+                 );\r
+      if (Status == RETURN_OUT_OF_RESOURCES) {\r
         return Status;\r
       }\r
     }\r
@@ -1766,12 +1804,12 @@ MtrrLibGetMemoryTypes (
   // 3. Set UC\r
   //\r
   for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
-    if (VariableMtrr[Index].Valid && VariableMtrr[Index].Type == CacheUncacheable) {\r
+    if (VariableMtrr[Index].Length != 0 && VariableMtrr[Index].Type == CacheUncacheable) {\r
       Status = MtrrLibSetMemoryType (\r
-        Ranges, RangeCapacity, RangeCount,\r
-        VariableMtrr[Index].BaseAddress, VariableMtrr[Index].Length, (MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE) VariableMtrr[Index].Type\r
-      );\r
-      if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+                 Ranges, RangeCapacity, RangeCount,\r
+                 VariableMtrr[Index].BaseAddress, VariableMtrr[Index].Length, VariableMtrr[Index].Type\r
+                 );\r
+      if (Status == RETURN_OUT_OF_RESOURCES) {\r
         return Status;\r
       }\r
     }\r
@@ -1780,392 +1818,672 @@ MtrrLibGetMemoryTypes (
 }\r
 \r
 /**\r
-  Worker function attempts to set the attributes for a memory range.\r
+  Return the memory type bit mask that's compatible to first type in the Ranges.\r
 \r
-  If MtrrSetting is not NULL, set the attributes into the input MTRR\r
-  settings buffer.\r
-  If MtrrSetting is NULL, set the attributes into MTRRs registers.\r
+  @param Ranges     Memory range array holding the memory type\r
+                    settings for all memory address.\r
+  @param RangeCount Count of memory ranges.\r
 \r
-  @param[in, out]  MtrrSetting       A buffer holding all MTRRs content.\r
-  @param[in]       BaseAddress       The physical address that is the start\r
-                                     address of a memory range.\r
-  @param[in]       Length            The size in bytes of the memory range.\r
-  @param[in]       Type              The MTRR type to set for the memory range.\r
+  @return Compatible memory type bit mask.\r
+**/\r
+UINT8\r
+MtrrLibGetCompatibleTypes (\r
+  IN CONST MTRR_MEMORY_RANGE *Ranges,\r
+  IN UINTN                   RangeCount\r
+  )\r
+{\r
+  ASSERT (RangeCount != 0);\r
+\r
+  switch (Ranges[0].Type) {\r
+  case CacheWriteBack:\r
+  case CacheWriteThrough:\r
+    return (1 << CacheWriteBack) | (1 << CacheWriteThrough) | (1 << CacheUncacheable);\r
+    break;\r
+\r
+  case CacheWriteCombining:\r
+  case CacheWriteProtected:\r
+    return (1 << Ranges[0].Type) | (1 << CacheUncacheable);\r
+    break;\r
+\r
+  case CacheUncacheable:\r
+    if (RangeCount == 1) {\r
+      return (1 << CacheUncacheable);\r
+    }\r
+    return MtrrLibGetCompatibleTypes (&Ranges[1], RangeCount - 1);\r
+    break;\r
 \r
-  @retval RETURN_SUCCESS            The attributes were set for the memory\r
-                                    range.\r
-  @retval RETURN_INVALID_PARAMETER  Length is zero.\r
-  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The processor does not support one or\r
-                                    more bytes of the memory resource range\r
-                                    specified by BaseAddress and Length.\r
-  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The MTRR type is not support for the\r
-                                    memory resource range specified\r
-                                    by BaseAddress and Length.\r
-  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES   There are not enough system resources to\r
-                                    modify the attributes of the memory\r
-                                    resource range.\r
+  case CacheInvalid:\r
+  default:\r
+    ASSERT (FALSE);\r
+    break;\r
+  }\r
+  return 0;\r
+}\r
 \r
+/**\r
+  Overwrite the destination MTRR settings with the source MTRR settings.\r
+  This routine is to make sure the modification to destination MTRR settings\r
+  is as small as possible.\r
+\r
+  @param DstMtrrs     Destination MTRR settings.\r
+  @param DstMtrrCount Count of destination MTRR settings.\r
+  @param SrcMtrrs     Source MTRR settings.\r
+  @param SrcMtrrCount Count of source MTRR settings.\r
+  @param Modified     Flag array to indicate which destination MTRR setting is modified.\r
 **/\r
-RETURN_STATUS\r
-MtrrSetMemoryAttributeWorker (\r
-  IN OUT MTRR_SETTINGS           *MtrrSetting,\r
-  IN PHYSICAL_ADDRESS            BaseAddress,\r
-  IN UINT64                      Length,\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE      Type\r
+VOID\r
+MtrrLibMergeVariableMtrr (\r
+  MTRR_MEMORY_RANGE *DstMtrrs,\r
+  UINT32            DstMtrrCount,\r
+  MTRR_MEMORY_RANGE *SrcMtrrs,\r
+  UINT32            SrcMtrrCount,\r
+  BOOLEAN           *Modified\r
   )\r
 {\r
-  RETURN_STATUS             Status;\r
-  UINT32                    Index;\r
-  UINT32                    WorkingIndex;\r
-  //\r
-  // N variable MTRRs can maximumly separate (2N + 1) Ranges, plus 1 range for [0, 1M).\r
-  //\r
-  MEMORY_RANGE              Ranges[MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR * 2 + 2];\r
-  UINT32                    RangeCount;\r
-  UINT64                    MtrrValidBitsMask;\r
-  UINT64                    MtrrValidAddressMask;\r
-  UINT64                    Alignment0;\r
-  MTRR_CONTEXT              MtrrContext;\r
-  BOOLEAN                   MtrrContextValid;\r
+  UINT32          DstIndex;\r
+  UINT32          SrcIndex;\r
 \r
-  MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE    DefaultType;\r
+  ASSERT (SrcMtrrCount <= DstMtrrCount);\r
 \r
-  UINT32                    MsrIndex;\r
-  UINT64                    ClearMask;\r
-  UINT64                    OrMask;\r
-  UINT64                    NewValue;\r
-  BOOLEAN                   FixedSettingsValid[MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR];\r
-  BOOLEAN                   FixedSettingsModified[MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR];\r
-  MTRR_FIXED_SETTINGS       WorkingFixedSettings;\r
+  for (DstIndex = 0; DstIndex < DstMtrrCount; DstIndex++) {\r
+    Modified[DstIndex] = FALSE;\r
 \r
-  UINT32                    FirmwareVariableMtrrCount;\r
-  MTRR_VARIABLE_SETTINGS    *VariableSettings;\r
-  MTRR_VARIABLE_SETTINGS    OriginalVariableSettings;\r
-  UINT32                    OriginalVariableMtrrCount;\r
-  VARIABLE_MTRR             OriginalVariableMtrr[MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR];\r
-  UINT32                    WorkingVariableMtrrCount;\r
-  VARIABLE_MTRR             WorkingVariableMtrr[MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR];\r
-  BOOLEAN                   VariableSettingModified[MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR];\r
-  UINTN                     FreeVariableMtrrCount;\r
+    if (DstMtrrs[DstIndex].Length == 0) {\r
+      continue;\r
+    }\r
+    for (SrcIndex = 0; SrcIndex < SrcMtrrCount; SrcIndex++) {\r
+      if (DstMtrrs[DstIndex].BaseAddress == SrcMtrrs[SrcIndex].BaseAddress &&\r
+        DstMtrrs[DstIndex].Length == SrcMtrrs[SrcIndex].Length &&\r
+        DstMtrrs[DstIndex].Type == SrcMtrrs[SrcIndex].Type) {\r
+        break;\r
+      }\r
+    }\r
 \r
-  if (Length == 0) {\r
-    return RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+    if (SrcIndex == SrcMtrrCount) {\r
+      //\r
+      // Remove the one from DstMtrrs which is not in SrcMtrrs\r
+      //\r
+      DstMtrrs[DstIndex].Length = 0;\r
+      Modified[DstIndex] = TRUE;\r
+    } else {\r
+      //\r
+      // Remove the one from SrcMtrrs which is also in DstMtrrs\r
+      //\r
+      SrcMtrrs[SrcIndex].Length = 0;\r
+    }\r
   }\r
 \r
-  MtrrLibInitializeMtrrMask (&MtrrValidBitsMask, &MtrrValidAddressMask);\r
-  if (((BaseAddress & ~MtrrValidAddressMask) != 0) || (Length & ~MtrrValidAddressMask) != 0) {\r
-    return RETURN_UNSUPPORTED;\r
-  }\r
-  OriginalVariableMtrrCount = 0;\r
-  VariableSettings          = NULL;\r
+  //\r
+  // Now valid MTRR only exists in either DstMtrrs or SrcMtrrs.\r
+  // Merge MTRRs from SrcMtrrs to DstMtrrs\r
+  //\r
+  DstIndex = 0;\r
+  for (SrcIndex = 0; SrcIndex < SrcMtrrCount; SrcIndex++) {\r
+    if (SrcMtrrs[SrcIndex].Length != 0) {\r
 \r
-  ZeroMem (&WorkingFixedSettings, sizeof (WorkingFixedSettings));\r
-  for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
-    FixedSettingsValid[Index]    = FALSE;\r
-    FixedSettingsModified[Index] = FALSE;\r
+      //\r
+      // Find the empty slot in DstMtrrs\r
+      //\r
+      while (DstIndex < DstMtrrCount) {\r
+        if (DstMtrrs[DstIndex].Length == 0) {\r
+          break;\r
+        }\r
+        DstIndex++;\r
+      }\r
+      ASSERT (DstIndex < DstMtrrCount);\r
+      CopyMem (&DstMtrrs[DstIndex], &SrcMtrrs[SrcIndex], sizeof (SrcMtrrs[0]));\r
+      Modified[DstIndex] = TRUE;\r
+    }\r
   }\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Calculate the variable MTRR settings for all memory ranges.\r
+\r
+  @param DefaultType          Default memory type.\r
+  @param A0                   Alignment to use when base address is 0.\r
+  @param Ranges               Memory range array holding the memory type\r
+                              settings for all memory address.\r
+  @param RangeCount           Count of memory ranges.\r
+  @param Scratch              Scratch buffer to be used in MTRR calculation.\r
+  @param ScratchSize          Pointer to the size of scratch buffer.\r
+  @param VariableMtrr         Array holding all MTRR settings.\r
+  @param VariableMtrrCapacity Capacity of the MTRR array.\r
+  @param VariableMtrrCount    The count of MTRR settings in array.\r
 \r
+  @retval RETURN_SUCCESS          Variable MTRRs are allocated successfully.\r
+  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES Count of variable MTRRs exceeds capacity.\r
+  @retval RETURN_BUFFER_TOO_SMALL The scratch buffer is too small for MTRR calculation.\r
+                                  The required scratch buffer size is returned through ScratchSize.\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+MtrrLibSetMemoryRanges (\r
+  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE DefaultType,\r
+  IN UINT64                 A0,\r
+  IN MTRR_MEMORY_RANGE      *Ranges,\r
+  IN UINTN                  RangeCount,\r
+  IN VOID                   *Scratch,\r
+  IN OUT UINTN              *ScratchSize,\r
+  OUT MTRR_MEMORY_RANGE     *VariableMtrr,\r
+  IN UINT32                 VariableMtrrCapacity,\r
+  OUT UINT32                *VariableMtrrCount\r
+  )\r
+{\r
+  RETURN_STATUS             Status;\r
+  UINT32                    Index;\r
+  UINT64                    Base0;\r
+  UINT64                    Base1;\r
+  UINT64                    Alignment;\r
+  UINT8                     CompatibleTypes;\r
+  UINT64                    Length;\r
+  UINT32                    End;\r
+  UINTN                     ActualScratchSize;\r
+  UINTN                     BiggestScratchSize;\r
+\r
+  *VariableMtrrCount = 0;\r
+  \r
   //\r
-  // Check if Fixed MTRR\r
+  // Since the whole ranges need multiple calls of MtrrLibCalculateMtrrs().\r
+  // Each call needs different scratch buffer size.\r
+  // When the provided scratch buffer size is not sufficient in any call,\r
+  // set the GetActualScratchSize to TRUE, and following calls will only\r
+  // calculate the actual scratch size for the caller.\r
   //\r
-  if (BaseAddress < BASE_1MB) {\r
-    MsrIndex = (UINT32)-1;\r
-    while ((BaseAddress < BASE_1MB) && (Length != 0)) {\r
-      Status = MtrrLibProgramFixedMtrr (Type, &BaseAddress, &Length, &MsrIndex, &ClearMask, &OrMask);\r
-      if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
-        return Status;\r
+  BiggestScratchSize = 0;\r
+\r
+  for (Index = 0; Index < RangeCount;) {\r
+    Base0 = Ranges[Index].BaseAddress;\r
+\r
+    //\r
+    // Full step is optimal\r
+    //\r
+    while (Index < RangeCount) {\r
+      ASSERT (Ranges[Index].BaseAddress == Base0);\r
+      Alignment = MtrrLibBiggestAlignment (Base0, A0);\r
+      while (Base0 + Alignment <= Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length) {\r
+        if ((BiggestScratchSize <= *ScratchSize) && (Ranges[Index].Type != DefaultType)) {\r
+          Status = MtrrLibAppendVariableMtrr (\r
+            VariableMtrr, VariableMtrrCapacity, VariableMtrrCount,\r
+            Base0, Alignment, Ranges[Index].Type\r
+            );\r
+          if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+            return Status;\r
+          }\r
+        }\r
+        Base0 += Alignment;\r
+        Alignment = MtrrLibBiggestAlignment (Base0, A0);\r
       }\r
-      if (MtrrSetting != NULL) {\r
-        MtrrSetting->Fixed.Mtrr[MsrIndex] = (MtrrSetting->Fixed.Mtrr[MsrIndex] & ~ClearMask) | OrMask;\r
-        ((MSR_IA32_MTRR_DEF_TYPE_REGISTER *) &MtrrSetting->MtrrDefType)->Bits.FE = 1;\r
+\r
+      //\r
+      // Remove the above range from Ranges[Index]\r
+      //\r
+      Ranges[Index].Length -= Base0 - Ranges[Index].BaseAddress;\r
+      Ranges[Index].BaseAddress = Base0;\r
+      if (Ranges[Index].Length != 0) {\r
+        break;\r
       } else {\r
-        if (!FixedSettingsValid[MsrIndex]) {\r
-          WorkingFixedSettings.Mtrr[MsrIndex] = AsmReadMsr64 (mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrIndex].Msr);\r
-          FixedSettingsValid[MsrIndex] = TRUE;\r
-        }\r
-        NewValue = (WorkingFixedSettings.Mtrr[MsrIndex] & ~ClearMask) | OrMask;\r
-        if (WorkingFixedSettings.Mtrr[MsrIndex] != NewValue) {\r
-          WorkingFixedSettings.Mtrr[MsrIndex] = NewValue;\r
-          FixedSettingsModified[MsrIndex] = TRUE;\r
-        }\r
+        Index++;\r
       }\r
     }\r
 \r
-    if (Length == 0) {\r
+    if (Index == RangeCount) {\r
+      break;\r
+    }\r
+\r
+    //\r
+    // Find continous ranges [Base0, Base1) which could be combined by MTRR.\r
+    // Per SDM, the compatible types between[B0, B1) are:\r
+    //   UC, *\r
+    //   WB, WT\r
+    //   UC, WB, WT\r
+    //\r
+    CompatibleTypes = MtrrLibGetCompatibleTypes (&Ranges[Index], RangeCount - Index);\r
+\r
+    End = Index; // End points to last one that matches the CompatibleTypes.\r
+    while (End + 1 < RangeCount) {\r
+      if (((1 << Ranges[End + 1].Type) & CompatibleTypes) == 0) {\r
+        break;\r
+      }\r
+      End++;\r
+    }\r
+    Alignment = MtrrLibBiggestAlignment (Base0, A0);\r
+    Length    = GetPowerOfTwo64 (Ranges[End].BaseAddress + Ranges[End].Length - Base0);\r
+    Base1     = Base0 + MIN (Alignment, Length);\r
+\r
+    //\r
+    // Base1 may not in Ranges[End]. Update End to the range Base1 belongs to.\r
+    //\r
+    End = Index;\r
+    while (End + 1 < RangeCount) {\r
+      if (Base1 <= Ranges[End + 1].BaseAddress) {\r
+        break;\r
+      }\r
+      End++;\r
+    }\r
+\r
+    Length = Ranges[End].Length;\r
+    Ranges[End].Length = Base1 - Ranges[End].BaseAddress;\r
+    ActualScratchSize  = *ScratchSize;\r
+    Status = MtrrLibCalculateMtrrs (\r
+               DefaultType, A0,\r
+               &Ranges[Index], End + 1 - Index,\r
+               Scratch, &ActualScratchSize,\r
+               VariableMtrr, VariableMtrrCapacity, VariableMtrrCount\r
+               );\r
+    if (Status == RETURN_BUFFER_TOO_SMALL) {\r
+      BiggestScratchSize = MAX (BiggestScratchSize, ActualScratchSize);\r
       //\r
-      // A Length of 0 can only make sense for fixed MTTR ranges.\r
-      // Since we just handled the fixed MTRRs, we can skip the\r
-      // variable MTRR section.\r
+      // Ignore this error, because we need to calculate the biggest\r
+      // scratch buffer size.\r
       //\r
-      goto Done;\r
+      Status = RETURN_SUCCESS;\r
+    }\r
+    if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+      return Status;\r
+    }\r
+\r
+    if (Length != Ranges[End].Length) {\r
+      Ranges[End].BaseAddress = Base1;\r
+      Ranges[End].Length = Length - Ranges[End].Length;\r
+      Index = End;\r
+    } else {\r
+      Index = End + 1;\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  if (*ScratchSize < BiggestScratchSize) {\r
+    *ScratchSize = BiggestScratchSize;\r
+    return RETURN_BUFFER_TOO_SMALL;\r
+  }\r
+  return RETURN_SUCCESS;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Set the below-1MB memory attribute to fixed MTRR buffer.\r
+  Modified flag array indicates which fixed MTRR is modified.\r
+\r
+  @param [in, out] FixedSettings Fixed MTRR buffer.\r
+  @param [out]     Modified      Flag array indicating which MTRR is modified.\r
+  @param [in]      BaseAddress   Base address.\r
+  @param [in]      Length        Length.\r
+  @param [in]      Type          Memory type.\r
+\r
+  @retval RETURN_SUCCESS      The memory attribute is set successfully.\r
+  @retval RETURN_UNSUPPORTED  The requested range or cache type was invalid\r
+                              for the fixed MTRRs.\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+MtrrLibSetBelow1MBMemoryAttribute (\r
+  IN OUT MTRR_FIXED_SETTINGS     *FixedSettings,\r
+  OUT BOOLEAN                    *Modified,\r
+  IN PHYSICAL_ADDRESS            BaseAddress,\r
+  IN UINT64                      Length,\r
+  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE      Type\r
+  )\r
+{\r
+  RETURN_STATUS             Status;\r
+  UINT32                    MsrIndex;\r
+  UINT64                    ClearMask;\r
+  UINT64                    OrMask;\r
+  UINT64                    ClearMasks[ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable)];\r
+  UINT64                    OrMasks[ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable)];\r
+  BOOLEAN                   LocalModified[ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable)];\r
+\r
+  ASSERT (BaseAddress < BASE_1MB);\r
+\r
+  SetMem (LocalModified, sizeof (LocalModified), FALSE);\r
+\r
+  //\r
+  // (Value & ~0 | 0) still equals to (Value)\r
+  //\r
+  SetMem (ClearMasks, sizeof (ClearMasks), 0);\r
+  SetMem (OrMasks, sizeof (OrMasks), 0);\r
+\r
+  MsrIndex = (UINT32)-1;\r
+  while ((BaseAddress < BASE_1MB) && (Length != 0)) {\r
+    Status = MtrrLibProgramFixedMtrr (Type, &BaseAddress, &Length, &MsrIndex, &ClearMask, &OrMask);\r
+    if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+      return Status;\r
+    }\r
+    ClearMasks[MsrIndex]    = ClearMask;\r
+    OrMasks[MsrIndex]       = OrMask;\r
+    Modified[MsrIndex]      = TRUE;\r
+    LocalModified[MsrIndex] = TRUE;\r
+  }\r
+\r
+  for (MsrIndex = 0; MsrIndex < ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable); MsrIndex++) {\r
+    if (LocalModified[MsrIndex]) {\r
+      FixedSettings->Mtrr[MsrIndex] = (FixedSettings->Mtrr[MsrIndex] & ~ClearMasks[MsrIndex]) | OrMasks[MsrIndex];\r
     }\r
   }\r
+  return RETURN_SUCCESS;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  This function attempts to set the attributes into MTRR setting buffer for multiple memory ranges.\r
+\r
+  @param[in, out]  MtrrSetting  MTRR setting buffer to be set.\r
+  @param[in]       Scratch      A temporary scratch buffer that is used to perform the calculation.\r
+  @param[in, out]  ScratchSize  Pointer to the size in bytes of the scratch buffer.\r
+                                It may be updated to the actual required size when the calculation\r
+                                needs more scratch buffer.\r
+  @param[in]       Ranges       Pointer to an array of MTRR_MEMORY_RANGE.\r
+                                When range overlap happens, the last one takes higher priority.\r
+                                When the function returns, either all the attributes are set successfully,\r
+                                or none of them is set.\r
+  @param[in]       RangeCount   Count of MTRR_MEMORY_RANGE.\r
+\r
+  @retval RETURN_SUCCESS            The attributes were set for all the memory ranges.\r
+  @retval RETURN_INVALID_PARAMETER  Length in any range is zero.\r
+  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The processor does not support one or more bytes of the\r
+                                    memory resource range specified by BaseAddress and Length in any range.\r
+  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The bit mask of attributes is not support for the memory resource\r
+                                    range specified by BaseAddress and Length in any range.\r
+  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES   There are not enough system resources to modify the attributes of\r
+                                    the memory resource ranges.\r
+  @retval RETURN_ACCESS_DENIED      The attributes for the memory resource range specified by\r
+                                    BaseAddress and Length cannot be modified.\r
+  @retval RETURN_BUFFER_TOO_SMALL   The scratch buffer is too small for MTRR calculation.\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+EFIAPI\r
+MtrrSetMemoryAttributesInMtrrSettings (\r
+  IN OUT MTRR_SETTINGS           *MtrrSetting,\r
+  IN     VOID                    *Scratch,\r
+  IN OUT UINTN                   *ScratchSize,\r
+  IN     CONST MTRR_MEMORY_RANGE *Ranges,\r
+  IN     UINTN                   RangeCount\r
+  )\r
+{\r
+  RETURN_STATUS             Status;\r
+  UINT32                    Index;\r
+  UINT64                    BaseAddress;\r
+  UINT64                    Length;\r
+  BOOLEAN                   Above1MbExist;\r
+\r
+  UINT64                    MtrrValidBitsMask;\r
+  UINT64                    MtrrValidAddressMask;\r
+  MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE    DefaultType;\r
+  MTRR_VARIABLE_SETTINGS    VariableSettings;\r
+  MTRR_MEMORY_RANGE         WorkingRanges[2 * ARRAY_SIZE (MtrrSetting->Variables.Mtrr) + 2];\r
+  UINTN                     WorkingRangeCount;\r
+  BOOLEAN                   Modified;\r
+  MTRR_VARIABLE_SETTING     VariableSetting;\r
+  UINT32                    OriginalVariableMtrrCount;\r
+  UINT32                    FirmwareVariableMtrrCount;\r
+  UINT32                    WorkingVariableMtrrCount;\r
+  MTRR_MEMORY_RANGE         OriginalVariableMtrr[ARRAY_SIZE (MtrrSetting->Variables.Mtrr)];\r
+  MTRR_MEMORY_RANGE         WorkingVariableMtrr[ARRAY_SIZE (MtrrSetting->Variables.Mtrr)];\r
+  BOOLEAN                   VariableSettingModified[ARRAY_SIZE (MtrrSetting->Variables.Mtrr)];\r
+\r
+  BOOLEAN                   FixedSettingsModified[ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable)];\r
+  MTRR_FIXED_SETTINGS       WorkingFixedSettings;\r
+\r
+  MTRR_CONTEXT              MtrrContext;\r
+  BOOLEAN                   MtrrContextValid;\r
+\r
+  Status = RETURN_SUCCESS;\r
+  MtrrLibInitializeMtrrMask (&MtrrValidBitsMask, &MtrrValidAddressMask);\r
 \r
   //\r
-  // Read the default MTRR type\r
+  // TRUE indicating the accordingly Variable setting needs modificaiton in OriginalVariableMtrr.\r
   //\r
-  DefaultType = MtrrGetDefaultMemoryTypeWorker (MtrrSetting);\r
-\r
+  SetMem (VariableSettingModified, ARRAY_SIZE (VariableSettingModified), FALSE);\r
   //\r
-  // Read all variable MTRRs and convert to Ranges.\r
+  // TRUE indicating the accordingly Fixed setting needs modification in WorkingFixedSettings.\r
   //\r
-  OriginalVariableMtrrCount = GetVariableMtrrCountWorker ();\r
-  if (MtrrSetting == NULL) {\r
-    ZeroMem (&OriginalVariableSettings, sizeof (OriginalVariableSettings));\r
-    MtrrGetVariableMtrrWorker (NULL, OriginalVariableMtrrCount, &OriginalVariableSettings);\r
-    VariableSettings = &OriginalVariableSettings;\r
-  } else {\r
-    VariableSettings = &MtrrSetting->Variables;\r
-  }\r
-  MtrrGetMemoryAttributeInVariableMtrrWorker (VariableSettings, OriginalVariableMtrrCount, MtrrValidBitsMask, MtrrValidAddressMask, OriginalVariableMtrr);\r
-\r
-  Status = MtrrLibGetMemoryTypes (\r
-    DefaultType, MtrrValidBitsMask + 1, OriginalVariableMtrr, OriginalVariableMtrrCount,\r
-    Ranges, 2 * OriginalVariableMtrrCount + 1, &RangeCount\r
-  );\r
-  ASSERT (Status == RETURN_SUCCESS);\r
+  SetMem (FixedSettingsModified, ARRAY_SIZE (FixedSettingsModified), FALSE);\r
 \r
-  FirmwareVariableMtrrCount = GetFirmwareVariableMtrrCountWorker ();\r
-  ASSERT (RangeCount <= 2 * FirmwareVariableMtrrCount + 1);\r
+  //\r
+  // TRUE indicating the caller requests to set variable MTRRs.\r
+  //\r
+  Above1MbExist             = FALSE;\r
+  OriginalVariableMtrrCount = 0;\r
 \r
   //\r
-  // Force [0, 1M) to UC, so that it doesn't impact left subtraction algorithm.\r
+  // 0. Dump the requests.\r
   //\r
-  Status = MtrrLibSetMemoryType (Ranges, 2 * FirmwareVariableMtrrCount + 2, &RangeCount, 0, SIZE_1MB, CacheUncacheable);\r
-  ASSERT (Status == RETURN_SUCCESS);\r
+  DEBUG_CODE (\r
+    DEBUG ((DEBUG_CACHE, "Mtrr: Set Mem Attribute to %a, ScratchSize = %x%a",\r
+            (MtrrSetting == NULL) ? "Hardware" : "Buffer", *ScratchSize,\r
+            (RangeCount <= 1) ? "," : "\n"\r
+            ));\r
+    for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
+      DEBUG ((DEBUG_CACHE, " %a: [%016lx, %016lx)\n",\r
+              mMtrrMemoryCacheTypeShortName[MIN (Ranges[Index].Type, CacheInvalid)],\r
+              Ranges[Index].BaseAddress, Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length\r
+              ));\r
+    }\r
+  );\r
+\r
   //\r
-  // Apply Type to [BaseAddress, BaseAddress + Length)\r
+  // 1. Validate the parameters.\r
   //\r
-  Status = MtrrLibSetMemoryType (Ranges, 2 * FirmwareVariableMtrrCount + 2, &RangeCount, BaseAddress, Length, Type);\r
-  if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
-    return Status;\r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    Status = RETURN_UNSUPPORTED;\r
+    goto Exit;\r
   }\r
 \r
-  Alignment0 = LShiftU64 (1, (UINTN) HighBitSet64 (MtrrValidBitsMask));\r
-  WorkingVariableMtrrCount = 0;\r
-  ZeroMem (&WorkingVariableMtrr, sizeof (WorkingVariableMtrr));\r
   for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
-    if (Ranges[Index].Type != DefaultType) {\r
-      //\r
-      // Maximum allowed MTRR count is (FirmwareVariableMtrrCount + 1)\r
-      // Because potentially the range [0, 1MB) is not merged, but can be ignored because fixed MTRR covers that\r
-      //\r
-      Status = MtrrLibSetMemoryAttributeInVariableMtrr (\r
-        Ranges, RangeCount,\r
-        WorkingVariableMtrr, FirmwareVariableMtrrCount + 1, &WorkingVariableMtrrCount,\r
-        Ranges[Index].BaseAddress, Ranges[Index].Length,\r
-        Ranges[Index].Type, Alignment0\r
-      );\r
-      if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
-        return Status;\r
-      }\r
+    if (Ranges[Index].Length == 0) {\r
+      Status = RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+      goto Exit;\r
+    }\r
+    if (((Ranges[Index].BaseAddress & ~MtrrValidAddressMask) != 0) ||\r
+        ((Ranges[Index].Length & ~MtrrValidAddressMask) != 0)\r
+        ) {\r
+      Status = RETURN_UNSUPPORTED;\r
+      goto Exit;\r
+    }\r
+    if ((Ranges[Index].Type != CacheUncacheable) &&\r
+        (Ranges[Index].Type != CacheWriteCombining) &&\r
+        (Ranges[Index].Type != CacheWriteThrough) &&\r
+        (Ranges[Index].Type != CacheWriteProtected) &&\r
+        (Ranges[Index].Type != CacheWriteBack)) {\r
+      Status = RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+      goto Exit;\r
+    }\r
+    if (Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length > BASE_1MB) {\r
+      Above1MbExist = TRUE;\r
     }\r
   }\r
 \r
   //\r
-  // Remove the [0, 1MB) MTRR if it still exists (not merged with other range)\r
+  // 2. Apply the above-1MB memory attribute settings.\r
   //\r
-  if (WorkingVariableMtrr[0].BaseAddress == 0 && WorkingVariableMtrr[0].Length == SIZE_1MB) {\r
-    ASSERT (WorkingVariableMtrr[0].Type == CacheUncacheable);\r
-    WorkingVariableMtrrCount--;\r
-    CopyMem (&WorkingVariableMtrr[0], &WorkingVariableMtrr[1], WorkingVariableMtrrCount * sizeof (VARIABLE_MTRR));\r
-  }\r
+  if (Above1MbExist) {\r
+    //\r
+    // 2.1. Read all variable MTRRs and convert to Ranges.\r
+    //\r
+    OriginalVariableMtrrCount = GetVariableMtrrCountWorker ();\r
+    MtrrGetVariableMtrrWorker (MtrrSetting, OriginalVariableMtrrCount, &VariableSettings);\r
+    MtrrLibGetRawVariableRanges (\r
+      &VariableSettings, OriginalVariableMtrrCount,\r
+      MtrrValidBitsMask, MtrrValidAddressMask, OriginalVariableMtrr\r
+      );\r
 \r
-  if (WorkingVariableMtrrCount > FirmwareVariableMtrrCount) {\r
-    return RETURN_OUT_OF_RESOURCES;\r
-  }\r
+    DefaultType = MtrrGetDefaultMemoryTypeWorker (MtrrSetting);\r
+    WorkingRangeCount = 1;\r
+    WorkingRanges[0].BaseAddress = 0;\r
+    WorkingRanges[0].Length      = MtrrValidBitsMask + 1;\r
+    WorkingRanges[0].Type        = DefaultType;\r
 \r
-  for (Index = 0; Index < OriginalVariableMtrrCount; Index++) {\r
-    VariableSettingModified[Index] = FALSE;\r
+    Status = MtrrLibApplyVariableMtrrs (\r
+               OriginalVariableMtrr, OriginalVariableMtrrCount,\r
+               WorkingRanges, ARRAY_SIZE (WorkingRanges), &WorkingRangeCount);\r
+    ASSERT_RETURN_ERROR (Status);\r
 \r
-    if (!OriginalVariableMtrr[Index].Valid) {\r
-      continue;\r
-    }\r
-    for (WorkingIndex = 0; WorkingIndex < WorkingVariableMtrrCount; WorkingIndex++) {\r
-      if (OriginalVariableMtrr[Index].BaseAddress == WorkingVariableMtrr[WorkingIndex].BaseAddress &&\r
-          OriginalVariableMtrr[Index].Length == WorkingVariableMtrr[WorkingIndex].Length &&\r
-          OriginalVariableMtrr[Index].Type == WorkingVariableMtrr[WorkingIndex].Type) {\r
-        break;\r
-      }\r
-    }\r
+    ASSERT (OriginalVariableMtrrCount >= PcdGet32 (PcdCpuNumberOfReservedVariableMtrrs));\r
+    FirmwareVariableMtrrCount = OriginalVariableMtrrCount - PcdGet32 (PcdCpuNumberOfReservedVariableMtrrs);\r
+    ASSERT (WorkingRangeCount <= 2 * FirmwareVariableMtrrCount + 1);\r
 \r
-    if (WorkingIndex == WorkingVariableMtrrCount) {\r
-      //\r
-      // Remove the one from OriginalVariableMtrr which is not in WorkingVariableMtrr\r
-      //\r
-      OriginalVariableMtrr[Index].Valid = FALSE;\r
-      VariableSettingModified[Index] = TRUE;\r
-    } else {\r
-      //\r
-      // Remove the one from WorkingVariableMtrr which is also in OriginalVariableMtrr\r
-      //\r
-      WorkingVariableMtrr[WorkingIndex].Valid = FALSE;\r
-    }\r
     //\r
-    // The above two operations cause that valid MTRR only exists in either OriginalVariableMtrr or WorkingVariableMtrr.\r
+    // 2.2. Force [0, 1M) to UC, so that it doesn't impact subtraction algorithm.\r
     //\r
-  }\r
+    Status = MtrrLibSetMemoryType (\r
+               WorkingRanges, ARRAY_SIZE (WorkingRanges), &WorkingRangeCount,\r
+               0, SIZE_1MB, CacheUncacheable\r
+               );\r
+    ASSERT (Status != RETURN_OUT_OF_RESOURCES);\r
 \r
-  //\r
-  // Merge remaining MTRRs from WorkingVariableMtrr to OriginalVariableMtrr\r
-  //\r
-  for (FreeVariableMtrrCount = 0, WorkingIndex = 0, Index = 0; Index < OriginalVariableMtrrCount; Index++) {\r
-    if (!OriginalVariableMtrr[Index].Valid) {\r
-      for (; WorkingIndex < WorkingVariableMtrrCount; WorkingIndex++) {\r
-        if (WorkingVariableMtrr[WorkingIndex].Valid) {\r
-          break;\r
+    //\r
+    // 2.3. Apply the new memory attribute settings to Ranges.\r
+    //\r
+    Modified = FALSE;\r
+    for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
+      BaseAddress = Ranges[Index].BaseAddress;\r
+      Length = Ranges[Index].Length;\r
+      if (BaseAddress < BASE_1MB) {\r
+        if (Length <= BASE_1MB - BaseAddress) {\r
+          continue;\r
         }\r
+        Length -= BASE_1MB - BaseAddress;\r
+        BaseAddress = BASE_1MB;\r
       }\r
-      if (WorkingIndex == WorkingVariableMtrrCount) {\r
-        FreeVariableMtrrCount++;\r
+      Status = MtrrLibSetMemoryType (\r
+                 WorkingRanges, ARRAY_SIZE (WorkingRanges), &WorkingRangeCount,\r
+                 BaseAddress, Length, Ranges[Index].Type\r
+                 );\r
+      if (Status == RETURN_ALREADY_STARTED) {\r
+        Status = RETURN_SUCCESS;\r
+      } else if (Status == RETURN_OUT_OF_RESOURCES) {\r
+        goto Exit;\r
       } else {\r
-        CopyMem (&OriginalVariableMtrr[Index], &WorkingVariableMtrr[WorkingIndex], sizeof (VARIABLE_MTRR));\r
-        VariableSettingModified[Index] = TRUE;\r
-        WorkingIndex++;\r
+        ASSERT_RETURN_ERROR (Status);\r
+        Modified = TRUE;\r
       }\r
     }\r
-  }\r
-  ASSERT (OriginalVariableMtrrCount - FreeVariableMtrrCount <= FirmwareVariableMtrrCount);\r
 \r
-  //\r
-  // Move MTRRs after the FirmwareVariableMtrrCount position to beginning\r
-  //\r
-  if (FirmwareVariableMtrrCount < OriginalVariableMtrrCount) {\r
-    WorkingIndex = FirmwareVariableMtrrCount;\r
-    for (Index = 0; Index < FirmwareVariableMtrrCount; Index++) {\r
-      if (!OriginalVariableMtrr[Index].Valid) {\r
-        //\r
-        // Found an empty MTRR in WorkingIndex position\r
-        //\r
-        for (; WorkingIndex < OriginalVariableMtrrCount; WorkingIndex++) {\r
-          if (OriginalVariableMtrr[WorkingIndex].Valid) {\r
-            break;\r
-          }\r
-        }\r
+    if (Modified) {\r
+      //\r
+      // 2.4. Calculate the Variable MTRR settings based on the Ranges.\r
+      //      Buffer Too Small may be returned if the scratch buffer size is insufficient.\r
+      //\r
+      Status = MtrrLibSetMemoryRanges (\r
+                 DefaultType, LShiftU64 (1, (UINTN)HighBitSet64 (MtrrValidBitsMask)), WorkingRanges, WorkingRangeCount,\r
+                 Scratch, ScratchSize,\r
+                 WorkingVariableMtrr, FirmwareVariableMtrrCount + 1, &WorkingVariableMtrrCount\r
+                 );\r
+      if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+        goto Exit;\r
+      }\r
 \r
-        if (WorkingIndex != OriginalVariableMtrrCount) {\r
-          CopyMem (&OriginalVariableMtrr[Index], &OriginalVariableMtrr[WorkingIndex], sizeof (VARIABLE_MTRR));\r
-          VariableSettingModified[Index] = TRUE;\r
-          VariableSettingModified[WorkingIndex] = TRUE;\r
-          OriginalVariableMtrr[WorkingIndex].Valid = FALSE;\r
+      //\r
+      // 2.5. Remove the [0, 1MB) MTRR if it still exists (not merged with other range)\r
+      //\r
+      for (Index = 0; Index < WorkingVariableMtrrCount; Index++) {\r
+        if (WorkingVariableMtrr[Index].BaseAddress == 0 && WorkingVariableMtrr[Index].Length == SIZE_1MB) {\r
+          ASSERT (WorkingVariableMtrr[Index].Type == CacheUncacheable);\r
+          WorkingVariableMtrrCount--;\r
+          CopyMem (\r
+            &WorkingVariableMtrr[Index], &WorkingVariableMtrr[Index + 1],\r
+            (WorkingVariableMtrrCount - Index) * sizeof (WorkingVariableMtrr[0])\r
+            );\r
+          break;\r
         }\r
       }\r
+\r
+      if (WorkingVariableMtrrCount > FirmwareVariableMtrrCount) {\r
+        Status = RETURN_OUT_OF_RESOURCES;\r
+        goto Exit;\r
+      }\r
+\r
+      //\r
+      // 2.6. Merge the WorkingVariableMtrr to OriginalVariableMtrr\r
+      //      Make sure least modification is made to OriginalVariableMtrr.\r
+      //\r
+      MtrrLibMergeVariableMtrr (\r
+        OriginalVariableMtrr, OriginalVariableMtrrCount,\r
+        WorkingVariableMtrr, WorkingVariableMtrrCount,\r
+        VariableSettingModified\r
+      );\r
     }\r
   }\r
 \r
   //\r
-  // Convert OriginalVariableMtrr to VariableSettings\r
-  // NOTE: MTRR from FirmwareVariableMtrr to OriginalVariableMtrr need to update as well.\r
+  // 3. Apply the below-1MB memory attribute settings.\r
   //\r
-  for (Index = 0; Index < OriginalVariableMtrrCount; Index++) {\r
-    if (VariableSettingModified[Index]) {\r
-      if (OriginalVariableMtrr[Index].Valid) {\r
-        VariableSettings->Mtrr[Index].Base = (OriginalVariableMtrr[Index].BaseAddress & MtrrValidAddressMask) | (UINT8) OriginalVariableMtrr[Index].Type;\r
-        VariableSettings->Mtrr[Index].Mask = ((~(OriginalVariableMtrr[Index].Length - 1)) & MtrrValidAddressMask) | BIT11;\r
-      } else {\r
-        VariableSettings->Mtrr[Index].Base = 0;\r
-        VariableSettings->Mtrr[Index].Mask = 0;\r
-      }\r
+  ZeroMem (WorkingFixedSettings.Mtrr, sizeof (WorkingFixedSettings.Mtrr));\r
+  for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
+    if (Ranges[Index].BaseAddress >= BASE_1MB) {\r
+      continue;\r
     }\r
-  }\r
 \r
-Done:\r
-  if (MtrrSetting != NULL) {\r
-    ((MSR_IA32_MTRR_DEF_TYPE_REGISTER *) &MtrrSetting->MtrrDefType)->Bits.E = 1;\r
-    return RETURN_SUCCESS;\r
+    Status = MtrrLibSetBelow1MBMemoryAttribute (\r
+               &WorkingFixedSettings, FixedSettingsModified,\r
+               Ranges[Index].BaseAddress, Ranges[Index].Length, Ranges[Index].Type\r
+               );\r
+    if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
+      goto Exit;\r
+    }\r
   }\r
 \r
   MtrrContextValid = FALSE;\r
   //\r
-  // Write fixed MTRRs that have been modified\r
+  // 4. Write fixed MTRRs that have been modified\r
   //\r
-  for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
+  for (Index = 0; Index < ARRAY_SIZE (FixedSettingsModified); Index++) {\r
     if (FixedSettingsModified[Index]) {\r
-      if (!MtrrContextValid) {\r
-        MtrrLibPreMtrrChange (&MtrrContext);\r
-        MtrrContextValid = TRUE;\r
-      }\r
-      AsmWriteMsr64 (\r
-        mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].Msr,\r
-        WorkingFixedSettings.Mtrr[Index]\r
+      if (MtrrSetting != NULL) {\r
+        MtrrSetting->Fixed.Mtrr[Index] = WorkingFixedSettings.Mtrr[Index];\r
+      } else {\r
+        if (!MtrrContextValid) {\r
+          MtrrLibPreMtrrChange (&MtrrContext);\r
+          MtrrContextValid = TRUE;\r
+        }\r
+        AsmWriteMsr64 (\r
+          mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].Msr,\r
+          WorkingFixedSettings.Mtrr[Index]\r
         );\r
+      }\r
     }\r
   }\r
 \r
   //\r
-  // Write variable MTRRs\r
-  // When only fixed MTRRs were changed, below loop doesn't run\r
-  // because OriginalVariableMtrrCount equals to 0.\r
+  // 5. Write variable MTRRs that have been modified\r
   //\r
   for (Index = 0; Index < OriginalVariableMtrrCount; Index++) {\r
     if (VariableSettingModified[Index]) {\r
-      if (!MtrrContextValid) {\r
-        MtrrLibPreMtrrChange (&MtrrContext);\r
-        MtrrContextValid = TRUE;\r
+      if (OriginalVariableMtrr[Index].Length != 0) {\r
+        VariableSetting.Base = (OriginalVariableMtrr[Index].BaseAddress & MtrrValidAddressMask)\r
+                             | (UINT8)OriginalVariableMtrr[Index].Type;\r
+        VariableSetting.Mask = ((~(OriginalVariableMtrr[Index].Length - 1)) & MtrrValidAddressMask) | BIT11;\r
+      } else {\r
+        VariableSetting.Base = 0;\r
+        VariableSetting.Mask = 0;\r
+      }\r
+      if (MtrrSetting != NULL) {\r
+        CopyMem (&MtrrSetting->Variables.Mtrr[Index], &VariableSetting, sizeof (VariableSetting));\r
+      } else {\r
+        if (!MtrrContextValid) {\r
+          MtrrLibPreMtrrChange (&MtrrContext);\r
+          MtrrContextValid = TRUE;\r
+        }\r
+        AsmWriteMsr64 (\r
+          MSR_IA32_MTRR_PHYSBASE0 + (Index << 1),\r
+          VariableSetting.Base\r
+        );\r
+        AsmWriteMsr64 (\r
+          MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK0 + (Index << 1),\r
+          VariableSetting.Mask\r
+        );\r
       }\r
-      AsmWriteMsr64 (\r
-        MSR_IA32_MTRR_PHYSBASE0 + (Index << 1),\r
-        VariableSettings->Mtrr[Index].Base\r
-      );\r
-      AsmWriteMsr64 (\r
-        MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK0 + (Index << 1),\r
-        VariableSettings->Mtrr[Index].Mask\r
-      );\r
     }\r
   }\r
-  if (MtrrContextValid) {\r
-    MtrrLibPostMtrrChange (&MtrrContext);\r
-  }\r
-\r
-  return RETURN_SUCCESS;\r
-}\r
-\r
-/**\r
-  This function attempts to set the attributes for a memory range.\r
-\r
-  @param[in]  BaseAddress        The physical address that is the start\r
-                                 address of a memory range.\r
-  @param[in]  Length             The size in bytes of the memory range.\r
-  @param[in]  Attributes         The bit mask of attributes to set for the\r
-                                 memory range.\r
-\r
-  @retval RETURN_SUCCESS            The attributes were set for the memory\r
-                                    range.\r
-  @retval RETURN_INVALID_PARAMETER  Length is zero.\r
-  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The processor does not support one or\r
-                                    more bytes of the memory resource range\r
-                                    specified by BaseAddress and Length.\r
-  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The bit mask of attributes is not support\r
-                                    for the memory resource range specified\r
-                                    by BaseAddress and Length.\r
-  @retval RETURN_ACCESS_DENIED      The attributes for the memory resource\r
-                                    range specified by BaseAddress and Length\r
-                                    cannot be modified.\r
-  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES   There are not enough system resources to\r
-                                    modify the attributes of the memory\r
-                                    resource range.\r
 \r
-**/\r
-RETURN_STATUS\r
-EFIAPI\r
-MtrrSetMemoryAttribute (\r
-  IN PHYSICAL_ADDRESS        BaseAddress,\r
-  IN UINT64                  Length,\r
-  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE  Attribute\r
-  )\r
-{\r
-  RETURN_STATUS              Status;\r
-\r
-  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
-    return RETURN_UNSUPPORTED;\r
+  if (MtrrSetting != NULL) {\r
+    ((MSR_IA32_MTRR_DEF_TYPE_REGISTER *)&MtrrSetting->MtrrDefType)->Bits.E = 1;\r
+    ((MSR_IA32_MTRR_DEF_TYPE_REGISTER *)&MtrrSetting->MtrrDefType)->Bits.FE = 1;\r
+  } else {\r
+    if (MtrrContextValid) {\r
+      MtrrLibPostMtrrChange (&MtrrContext);\r
+    }\r
   }\r
 \r
-  Status = MtrrSetMemoryAttributeWorker (NULL, BaseAddress, Length, Attribute);\r
-  DEBUG ((DEBUG_CACHE, "MtrrSetMemoryAttribute() %a: [%016lx, %016lx) - %r\n",\r
-          mMtrrMemoryCacheTypeShortName[Attribute], BaseAddress, BaseAddress + Length, Status));\r
-\r
+Exit:\r
+  DEBUG ((DEBUG_CACHE, "  Result = %r\n", Status));\r
   if (!RETURN_ERROR (Status)) {\r
-    MtrrDebugPrintAllMtrrsWorker (NULL);\r
+    MtrrDebugPrintAllMtrrsWorker (MtrrSetting);\r
   }\r
   return Status;\r
 }\r
@@ -2190,7 +2508,7 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
                                     BaseAddress and Length cannot be modified.\r
   @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES   There are not enough system resources to modify the attributes of\r
                                     the memory resource range.\r
-\r
+  @retval RETURN_BUFFER_TOO_SMALL   The scratch buffer is too small for MTRR calculation.\r
 **/\r
 RETURN_STATUS\r
 EFIAPI\r
@@ -2201,16 +2519,52 @@ MtrrSetMemoryAttributeInMtrrSettings (
   IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE  Attribute\r
   )\r
 {\r
-  RETURN_STATUS              Status;\r
-  Status = MtrrSetMemoryAttributeWorker (MtrrSetting, BaseAddress, Length, Attribute);\r
-  DEBUG((DEBUG_CACHE, "MtrrSetMemoryAttributeMtrrSettings(%p) %a: [%016lx, %016lx) - %r\n",\r
-         MtrrSetting, mMtrrMemoryCacheTypeShortName[Attribute], BaseAddress, BaseAddress + Length, Status));\r
+  UINT8                      Scratch[SCRATCH_BUFFER_SIZE];\r
+  UINTN                      ScratchSize;\r
+  MTRR_MEMORY_RANGE          Range;\r
+\r
+  Range.BaseAddress = BaseAddress;\r
+  Range.Length      = Length;\r
+  Range.Type        = Attribute;\r
+  ScratchSize = sizeof (Scratch);\r
+  return MtrrSetMemoryAttributesInMtrrSettings (MtrrSetting, Scratch, &ScratchSize, &Range, 1);\r
+}\r
 \r
-  if (!RETURN_ERROR (Status)) {\r
-    MtrrDebugPrintAllMtrrsWorker (MtrrSetting);\r
-  }\r
+/**\r
+  This function attempts to set the attributes for a memory range.\r
 \r
-  return Status;\r
+  @param[in]  BaseAddress        The physical address that is the start\r
+                                 address of a memory range.\r
+  @param[in]  Length             The size in bytes of the memory range.\r
+  @param[in]  Attributes         The bit mask of attributes to set for the\r
+                                 memory range.\r
+\r
+  @retval RETURN_SUCCESS            The attributes were set for the memory\r
+                                    range.\r
+  @retval RETURN_INVALID_PARAMETER  Length is zero.\r
+  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The processor does not support one or\r
+                                    more bytes of the memory resource range\r
+                                    specified by BaseAddress and Length.\r
+  @retval RETURN_UNSUPPORTED        The bit mask of attributes is not support\r
+                                    for the memory resource range specified\r
+                                    by BaseAddress and Length.\r
+  @retval RETURN_ACCESS_DENIED      The attributes for the memory resource\r
+                                    range specified by BaseAddress and Length\r
+                                    cannot be modified.\r
+  @retval RETURN_OUT_OF_RESOURCES   There are not enough system resources to\r
+                                    modify the attributes of the memory\r
+                                    resource range.\r
+  @retval RETURN_BUFFER_TOO_SMALL   The scratch buffer is too small for MTRR calculation.\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+EFIAPI\r
+MtrrSetMemoryAttribute (\r
+  IN PHYSICAL_ADDRESS        BaseAddress,\r
+  IN UINT64                  Length,\r
+  IN MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE  Attribute\r
+  )\r
+{\r
+  return MtrrSetMemoryAttributeInMtrrSettings (NULL, BaseAddress, Length, Attribute);\r
 }\r
 \r
 /**\r
@@ -2228,17 +2582,17 @@ MtrrSetVariableMtrrWorker (
   UINT32  VariableMtrrCount;\r
 \r
   VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCountWorker ();\r
-  ASSERT (VariableMtrrCount <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
+  ASSERT (VariableMtrrCount <= ARRAY_SIZE (VariableSettings->Mtrr));\r
 \r
   for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
-    AsmWriteMsr64 (\r
-      MSR_IA32_MTRR_PHYSBASE0 + (Index << 1),\r
-      VariableSettings->Mtrr[Index].Base\r
-      );\r
-    AsmWriteMsr64 (\r
-      MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK0 + (Index << 1),\r
-      VariableSettings->Mtrr[Index].Mask\r
-      );\r
+    //\r
+    // Mask MSR is always updated since caller might need to invalidate the MSR pair.\r
+    // Base MSR is skipped when Mask.V is not set.\r
+    //\r
+    AsmWriteMsr64 (MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK0 + (Index << 1), VariableSettings->Mtrr[Index].Mask);\r
+    if (((MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK_REGISTER *)&VariableSettings->Mtrr[Index].Mask)->Bits.V != 0) {\r
+      AsmWriteMsr64 (MSR_IA32_MTRR_PHYSBASE0 + (Index << 1), VariableSettings->Mtrr[Index].Base);\r
+    }\r
   }\r
 }\r
 \r
@@ -2442,3 +2796,116 @@ IsMtrrSupported (
   return TRUE;\r
 }\r
 \r
+\r
+/**\r
+  Worker function prints all MTRRs for debugging.\r
+\r
+  If MtrrSetting is not NULL, print MTRR settings from input MTRR\r
+  settings buffer.\r
+  If MtrrSetting is NULL, print MTRR settings from MTRRs.\r
+\r
+  @param  MtrrSetting    A buffer holding all MTRRs content.\r
+**/\r
+VOID\r
+MtrrDebugPrintAllMtrrsWorker (\r
+  IN MTRR_SETTINGS    *MtrrSetting\r
+  )\r
+{\r
+  DEBUG_CODE (\r
+    MTRR_SETTINGS     LocalMtrrs;\r
+    MTRR_SETTINGS     *Mtrrs;\r
+    UINTN             Index;\r
+    UINTN             RangeCount;\r
+    UINT64            MtrrValidBitsMask;\r
+    UINT64            MtrrValidAddressMask;\r
+    UINT32            VariableMtrrCount;\r
+    BOOLEAN           ContainVariableMtrr;\r
+    MTRR_MEMORY_RANGE Ranges[\r
+      ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable) * sizeof (UINT64) + 2 * ARRAY_SIZE (Mtrrs->Variables.Mtrr) + 1\r
+      ];\r
+    MTRR_MEMORY_RANGE RawVariableRanges[ARRAY_SIZE (Mtrrs->Variables.Mtrr)];\r
+\r
+    if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+      return;\r
+    }\r
+\r
+    VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCountWorker ();\r
+\r
+    if (MtrrSetting != NULL) {\r
+      Mtrrs = MtrrSetting;\r
+    } else {\r
+      MtrrGetAllMtrrs (&LocalMtrrs);\r
+      Mtrrs = &LocalMtrrs;\r
+    }\r
+\r
+    //\r
+    // Dump RAW MTRR contents\r
+    //\r
+    DEBUG ((DEBUG_CACHE, "MTRR Settings:\n"));\r
+    DEBUG ((DEBUG_CACHE, "=============\n"));\r
+    DEBUG ((DEBUG_CACHE, "MTRR Default Type: %016lx\n", Mtrrs->MtrrDefType));\r
+    for (Index = 0; Index < ARRAY_SIZE (mMtrrLibFixedMtrrTable); Index++) {\r
+      DEBUG ((DEBUG_CACHE, "Fixed MTRR[%02d]   : %016lx\n", Index, Mtrrs->Fixed.Mtrr[Index]));\r
+    }\r
+    ContainVariableMtrr = FALSE;\r
+    for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
+      if (((MSR_IA32_MTRR_PHYSMASK_REGISTER *)&Mtrrs->Variables.Mtrr[Index].Mask)->Bits.V == 0) {\r
+        //\r
+        // If mask is not valid, then do not display range\r
+        //\r
+        continue;\r
+      }\r
+      ContainVariableMtrr = TRUE;\r
+      DEBUG ((DEBUG_CACHE, "Variable MTRR[%02d]: Base=%016lx Mask=%016lx\n",\r
+        Index,\r
+        Mtrrs->Variables.Mtrr[Index].Base,\r
+        Mtrrs->Variables.Mtrr[Index].Mask\r
+        ));\r
+    }\r
+    if (!ContainVariableMtrr) {\r
+      DEBUG ((DEBUG_CACHE, "Variable MTRR    : None.\n"));\r
+    }\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "\n"));\r
+\r
+    //\r
+    // Dump MTRR setting in ranges\r
+    //\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "Memory Ranges:\n"));\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "====================================\n"));\r
+    MtrrLibInitializeMtrrMask (&MtrrValidBitsMask, &MtrrValidAddressMask);\r
+    Ranges[0].BaseAddress = 0;\r
+    Ranges[0].Length      = MtrrValidBitsMask + 1;\r
+    Ranges[0].Type        = MtrrGetDefaultMemoryTypeWorker (Mtrrs);\r
+    RangeCount = 1;\r
+\r
+    MtrrLibGetRawVariableRanges (\r
+      &Mtrrs->Variables, VariableMtrrCount,\r
+      MtrrValidBitsMask, MtrrValidAddressMask, RawVariableRanges\r
+      );\r
+    MtrrLibApplyVariableMtrrs (\r
+      RawVariableRanges, VariableMtrrCount,\r
+      Ranges, ARRAY_SIZE (Ranges), &RangeCount\r
+      );\r
+\r
+    MtrrLibApplyFixedMtrrs (&Mtrrs->Fixed, Ranges, ARRAY_SIZE (Ranges), &RangeCount);\r
+\r
+    for (Index = 0; Index < RangeCount; Index++) {\r
+      DEBUG ((DEBUG_CACHE, "%a:%016lx-%016lx\n",\r
+        mMtrrMemoryCacheTypeShortName[Ranges[Index].Type],\r
+        Ranges[Index].BaseAddress, Ranges[Index].BaseAddress + Ranges[Index].Length - 1\r
+        ));\r
+    }\r
+  );\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  This function prints all MTRRs for debugging.\r
+**/\r
+VOID\r
+EFIAPI\r
+MtrrDebugPrintAllMtrrs (\r
+  VOID\r
+  )\r
+{\r
+  MtrrDebugPrintAllMtrrsWorker (NULL);\r
+}\r