]> git.proxmox.com Git - mirror_edk2.git/blobdiff - UefiCpuPkg/Library/MtrrLib/MtrrLib.c
UefiCpuPkg MTRR Library: Remove a buggy check logic in MtrrSetMemoryAttribute() that...
[mirror_edk2.git] / UefiCpuPkg / Library / MtrrLib / MtrrLib.c
index dcd99b9084addfc963cfe74e59617a70ebc78bed..bcf5e20459c3369e638a11513a5f9ab339abe9ec 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 /** @file\r
   MTRR setting library\r
 \r
-  Copyright (c) 2008 - 2009, Intel Corporation\r
-  All rights reserved. This program and the accompanying materials\r
+  Copyright (c) 2008 - 2011, 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
   http://opensource.org/licenses/bsd-license.php\r
@@ -23,8 +23,7 @@
 //\r
 // This table defines the offset, base and length of the fixed MTRRs\r
 //\r
-STATIC\r
-FIXED_MTRR    MtrrLibFixedMtrrTable[] = {\r
+CONST FIXED_MTRR  mMtrrLibFixedMtrrTable[] = {\r
   {\r
     MTRR_LIB_IA32_MTRR_FIX64K_00000,\r
     0,\r
@@ -82,21 +81,84 @@ FIXED_MTRR    MtrrLibFixedMtrrTable[] = {
   },\r
 };\r
 \r
+//\r
+// Lookup table used to print MTRRs\r
+//\r
+GLOBAL_REMOVE_IF_UNREFERENCED CONST CHAR8 *mMtrrMemoryCacheTypeShortName[] = {\r
+  "UC",  // CacheUncacheable\r
+  "WC",  // CacheWriteCombining\r
+  "R*",  // Invalid\r
+  "R*",  // Invalid\r
+  "WT",  // CacheWriteThrough\r
+  "WP",  // CacheWriteProtected\r
+  "WB",  // CacheWriteBack\r
+  "R*"   // Invalid\r
+};\r
 \r
 /**\r
-  Returns the default MTRR cache type for the system.\r
+  Returns the variable MTRR count for the CPU.\r
 \r
-  @return  MTRR default type\r
+  @return Variable MTRR count\r
 \r
 **/\r
-UINT64\r
-GetMtrrDefaultMemoryType (\r
+UINT32\r
+EFIAPI\r
+GetVariableMtrrCount (\r
   VOID\r
-)\r
+  )\r
 {\r
-  return (AsmReadMsr64 (MTRR_LIB_IA32_MTRR_DEF_TYPE) & 0xff);\r
+  UINT32  VariableMtrrCount;\r
+\r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return 0;\r
+  }\r
+\r
+  VariableMtrrCount = (UINT32)(AsmReadMsr64 (MTRR_LIB_IA32_MTRR_CAP) & MTRR_LIB_IA32_MTRR_CAP_VCNT_MASK);\r
+  ASSERT (VariableMtrrCount <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
+\r
+  return VariableMtrrCount;\r
 }\r
 \r
+/**\r
+  Returns the firmware usable variable MTRR count for the CPU.\r
+\r
+  @return Firmware usable variable MTRR count\r
+\r
+**/\r
+UINT32\r
+EFIAPI\r
+GetFirmwareVariableMtrrCount (\r
+  VOID\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32  VariableMtrrCount;\r
+\r
+  VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCount ();\r
+  if (VariableMtrrCount < RESERVED_FIRMWARE_VARIABLE_MTRR_NUMBER) {\r
+    return 0;\r
+  }\r
+\r
+  return VariableMtrrCount - RESERVED_FIRMWARE_VARIABLE_MTRR_NUMBER;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Returns the default MTRR cache type for the system.\r
+\r
+  @return  The default MTRR cache type.\r
+\r
+**/\r
+MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE\r
+EFIAPI\r
+MtrrGetDefaultMemoryType (\r
+  VOID\r
+  )\r
+{\r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return CacheUncacheable;\r
+  }\r
+\r
+  return (MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE) (AsmReadMsr64 (MTRR_LIB_IA32_MTRR_DEF_TYPE) & 0x7);\r
+}\r
 \r
 /**\r
   Preparation before programming MTRR.\r
@@ -117,28 +179,27 @@ PreMtrrChange (
   //\r
   // Enter no fill cache mode, CD=1(Bit30), NW=0 (Bit29)\r
   //\r
-  Value = AsmReadCr0 ();\r
-  Value = (UINTN) BitFieldWrite64 (Value, 30, 30, 1);\r
-  Value = (UINTN) BitFieldWrite64 (Value, 29, 29, 0);\r
-  AsmWriteCr0 (Value);\r
-  //\r
-  // Flush cache\r
-  //\r
-  AsmWbinvd ();\r
+  AsmDisableCache ();\r
+\r
   //\r
-  // Clear PGE flag Bit 7\r
+  // Save original CR4 value and clear PGE flag (Bit 7)\r
   //\r
   Value = AsmReadCr4 ();\r
-  AsmWriteCr4 ((UINTN) BitFieldWrite64 (Value, 7, 7, 0));\r
+  AsmWriteCr4 (Value & (~BIT7));\r
+\r
   //\r
   // Flush all TLBs\r
   //\r
   CpuFlushTlb ();\r
+\r
   //\r
   // Disable Mtrrs\r
   //\r
   AsmMsrBitFieldWrite64 (MTRR_LIB_IA32_MTRR_DEF_TYPE, 10, 11, 0);\r
 \r
+  //\r
+  // Return original CR4 value\r
+  //\r
   return Value;\r
 }\r
 \r
@@ -157,30 +218,25 @@ PostMtrrChange (
   UINTN Cr4\r
   )\r
 {\r
-  UINTN  Value;\r
-\r
   //\r
   // Enable Cache MTRR\r
   //\r
   AsmMsrBitFieldWrite64 (MTRR_LIB_IA32_MTRR_DEF_TYPE, 10, 11, 3);\r
 \r
   //\r
-  // Flush all TLBs and cache the second time\r
+  // Flush all TLBs \r
   //\r
-  AsmWbinvd ();\r
   CpuFlushTlb ();\r
 \r
   //\r
   // Enable Normal Mode caching CD=NW=0, CD(Bit30), NW(Bit29)\r
   //\r
-  Value = AsmReadCr0 ();\r
-  Value = (UINTN) BitFieldWrite64 (Value, 30, 30, 0);\r
-  Value = (UINTN) BitFieldWrite64 (Value, 29, 29, 0);\r
-  AsmWriteCr0 (Value);\r
+  AsmEnableCache ();\r
 \r
+  //\r
+  // Restore original CR4 value\r
+  //\r
   AsmWriteCr4 (Cr4);\r
-\r
-  return ;\r
 }\r
 \r
 \r
@@ -214,11 +270,11 @@ ProgramFixedMtrr (
   ClearMask = 0;\r
 \r
   for (MsrNum = 0; MsrNum < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; MsrNum++) {\r
-    if ((*Base >= MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress) &&\r
+    if ((*Base >= mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress) &&\r
         (*Base <\r
             (\r
-              MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress +\r
-              (8 * MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length)\r
+              mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress +\r
+              (8 * mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length)\r
             )\r
           )\r
         ) {\r
@@ -236,8 +292,8 @@ ProgramFixedMtrr (
   for (ByteShift = 0; ByteShift < 8; ByteShift++) {\r
     if (*Base ==\r
          (\r
-           MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress +\r
-           (ByteShift * MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length)\r
+           mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].BaseAddress +\r
+           (ByteShift * mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length)\r
          )\r
        ) {\r
       break;\r
@@ -250,13 +306,13 @@ ProgramFixedMtrr (
 \r
   for (\r
         ;\r
-        ((ByteShift < 8) && (*Length >= MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length));\r
+        ((ByteShift < 8) && (*Length >= mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length));\r
         ByteShift++\r
       ) {\r
     OrMask |= LShiftU64 ((UINT64) MemoryCacheType, (UINT32) (ByteShift * 8));\r
     ClearMask |= LShiftU64 ((UINT64) 0xFF, (UINT32) (ByteShift * 8));\r
-    *Length -= MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length;\r
-    *Base += MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length;\r
+    *Length -= mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length;\r
+    *Base += mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Length;\r
   }\r
 \r
   if (ByteShift < 8 && (*Length != 0)) {\r
@@ -264,8 +320,8 @@ ProgramFixedMtrr (
   }\r
 \r
   TempQword =\r
-    (AsmReadMsr64 (MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Msr) & ~ClearMask) | OrMask;\r
-  AsmWriteMsr64 (MtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Msr, TempQword);\r
+    (AsmReadMsr64 (mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Msr) & ~ClearMask) | OrMask;\r
+  AsmWriteMsr64 (mMtrrLibFixedMtrrTable[MsrNum].Msr, TempQword);\r
   return RETURN_SUCCESS;\r
 }\r
 \r
@@ -295,14 +351,23 @@ MtrrGetMemoryAttributeInVariableMtrr (
   UINTN   Index;\r
   UINT32  MsrNum;\r
   UINT32  UsedMtrr;\r
+  UINT32  FirmwareVariableMtrrCount;\r
+  UINT32  VariableMtrrEnd;\r
+\r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return 0;\r
+  }\r
+\r
+  FirmwareVariableMtrrCount = GetFirmwareVariableMtrrCount ();\r
+  VariableMtrrEnd = MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_BASE + (2 * GetVariableMtrrCount ()) - 1;\r
 \r
   ZeroMem (VariableMtrr, sizeof (VARIABLE_MTRR) * MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
   UsedMtrr = 0;\r
 \r
   for (MsrNum = MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_BASE, Index = 0;\r
        (\r
-         (MsrNum < MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_END) &&\r
-         (Index < FIRMWARE_VARIABLE_MTRR_NUMBER)\r
+         (MsrNum < VariableMtrrEnd) &&\r
+         (Index < FirmwareVariableMtrrCount)\r
        );\r
        MsrNum += 2\r
       ) {\r
@@ -415,11 +480,16 @@ CombineMemoryAttribute (
   UINT64  CombineEnd;\r
   UINT64  MtrrEnd;\r
   UINT64  EndAddress;\r
+  UINT32  FirmwareVariableMtrrCount;\r
+  BOOLEAN CoveredByExistingMtrr;\r
+\r
+  FirmwareVariableMtrrCount = GetFirmwareVariableMtrrCount ();\r
 \r
   *OverwriteExistingMtrr = FALSE;\r
+  CoveredByExistingMtrr = FALSE;\r
   EndAddress = *Base +*Length - 1;\r
 \r
-  for (Index = 0; Index < FIRMWARE_VARIABLE_MTRR_NUMBER; Index++) {\r
+  for (Index = 0; Index < FirmwareVariableMtrrCount; Index++) {\r
 \r
     MtrrEnd = VariableMtrr[Index].BaseAddress + VariableMtrr[Index].Length - 1;\r
     if (\r
@@ -437,11 +507,12 @@ CombineMemoryAttribute (
     //\r
     if (Attributes == VariableMtrr[Index].Type) {\r
       //\r
-      // if the Mtrr range contain the request range, return RETURN_SUCCESS\r
+      // if the Mtrr range contain the request range, set a flag, then continue to \r
+      // invalidate any MTRR of the same request range with higher priority cache type.\r
       //\r
       if (VariableMtrr[Index].BaseAddress <= *Base && MtrrEnd >= EndAddress) {\r
-        *Length = 0;\r
-        return RETURN_SUCCESS;\r
+        CoveredByExistingMtrr = TRUE;\r
+        continue;\r
       }\r
       //\r
       // invalid this MTRR, and program the combine range\r
@@ -488,6 +559,10 @@ CombineMemoryAttribute (
     return RETURN_ACCESS_DENIED;\r
   }\r
 \r
+  if (CoveredByExistingMtrr) {\r
+    *Length = 0;\r
+  }\r
+\r
   return RETURN_SUCCESS;\r
 }\r
 \r
@@ -506,7 +581,7 @@ Power2MaxMemory (
 {\r
   UINT64  Result;\r
 \r
-  if (RShiftU64 (MemoryLength, 32)) {\r
+  if (RShiftU64 (MemoryLength, 32) != 0) {\r
     Result = LShiftU64 (\r
                (UINT64) GetPowerOfTwo32 (\r
                           (UINT32) RShiftU64 (MemoryLength, 32)\r
@@ -522,12 +597,17 @@ Power2MaxMemory (
 \r
 \r
 /**\r
-  Check the direction to program variable MTRRs.\r
+  Determine the MTRR numbers used to program a memory range.\r
+\r
+  This function first checks the alignment of the base address. If the alignment of the base address <= Length,\r
+  cover the memory range (BaseAddress, alignment) by a MTRR, then BaseAddress += alignment and Length -= alignment.\r
+  Repeat the step until alignment > Length.\r
 \r
-  This function determines which direction of programming the variable\r
-  MTRRs will use fewer MTRRs.\r
+  Then this function determines which direction of programming the variable MTRRs for the remaining length\r
+  will use fewer MTRRs.\r
 \r
-  @param  Input       Length of Memory to program MTRR\r
+  @param  BaseAddress Length of Memory to program MTRR\r
+  @param  Length      Length of Memory to program MTRR\r
   @param  MtrrNumber  Pointer to the number of necessary MTRRs\r
 \r
   @retval TRUE        Positive direction is better.\r
@@ -535,16 +615,41 @@ Power2MaxMemory (
 \r
 **/\r
 BOOLEAN\r
-GetDirection (\r
-  IN UINT64      Input,\r
+GetMtrrNumberAndDirection (\r
+  IN UINT64      BaseAddress,\r
+  IN UINT64      Length,\r
   IN UINTN       *MtrrNumber\r
   )\r
 {\r
   UINT64  TempQword;\r
+  UINT64  Alignment;\r
   UINT32  Positive;\r
   UINT32  Subtractive;\r
 \r
-  TempQword   = Input;\r
+  *MtrrNumber = 0;\r
+\r
+  if (BaseAddress != 0) {\r
+    do {\r
+      //\r
+      // Calculate the alignment of the base address.\r
+      //\r
+      Alignment = LShiftU64 (1, (UINTN)LowBitSet64 (BaseAddress));\r
+\r
+      if (Alignment > Length) {\r
+        break;\r
+      }\r
+\r
+      (*MtrrNumber)++;\r
+      BaseAddress += Alignment;\r
+      Length -= Alignment;\r
+    } while (TRUE);\r
+\r
+    if (Length == 0) {\r
+      return TRUE;\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  TempQword   = Length;\r
   Positive    = 0;\r
   Subtractive = 0;\r
 \r
@@ -553,7 +658,7 @@ GetDirection (
     Positive++;\r
   } while (TempQword != 0);\r
 \r
-  TempQword = Power2MaxMemory (LShiftU64 (Input, 1)) - Input;\r
+  TempQword = Power2MaxMemory (LShiftU64 (Length, 1)) - Length;\r
   Subtractive++;\r
   do {\r
     TempQword -= Power2MaxMemory (TempQword);\r
@@ -561,10 +666,10 @@ GetDirection (
   } while (TempQword != 0);\r
 \r
   if (Positive <= Subtractive) {\r
-    *MtrrNumber = Positive;\r
+    *MtrrNumber += Positive;\r
     return TRUE;\r
   } else {\r
-    *MtrrNumber = Subtractive;\r
+    *MtrrNumber += Subtractive;\r
     return FALSE;\r
   }\r
 }\r
@@ -578,7 +683,6 @@ GetDirection (
   @param  VariableMtrr   The array to shadow variable MTRRs content\r
 \r
 **/\r
-STATIC\r
 VOID\r
 InvalidateMtrr (\r
    IN     VARIABLE_MTRR      *VariableMtrr\r
@@ -586,11 +690,13 @@ InvalidateMtrr (
 {\r
   UINTN Index;\r
   UINTN Cr4;\r
+  UINTN VariableMtrrCount;\r
 \r
   Cr4 = PreMtrrChange ();\r
   Index = 0;\r
-  while (Index < MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR) {\r
-    if (VariableMtrr[Index].Valid == FALSE && VariableMtrr[Index].Used == TRUE ) {\r
+  VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCount ();\r
+  while (Index < VariableMtrrCount) {\r
+    if (!VariableMtrr[Index].Valid && VariableMtrr[Index].Used) {\r
        AsmWriteMsr64 (VariableMtrr[Index].Msr, 0);\r
        AsmWriteMsr64 (VariableMtrr[Index].Msr + 1, 0);\r
        VariableMtrr[Index].Used = FALSE;\r
@@ -613,7 +719,6 @@ InvalidateMtrr (
   @param  MtrrValidAddressMask  The valid address mask for MTRR\r
 \r
 **/\r
-STATIC\r
 VOID\r
 ProgramVariableMtrr (\r
   IN UINTN                    MtrrNumber,\r
@@ -655,7 +760,6 @@ ProgramVariableMtrr (
   @return The enum item in MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE\r
 \r
 **/\r
-STATIC\r
 MTRR_MEMORY_CACHE_TYPE\r
 GetMemoryCacheTypeFromMtrrType (\r
   IN UINT64                MtrrType\r
@@ -690,15 +794,14 @@ GetMemoryCacheTypeFromMtrrType (
   @param  MtrrValidAddressMask  The valid address mask for the MTRR\r
 \r
 **/\r
-STATIC\r
 VOID\r
 MtrrLibInitializeMtrrMask (\r
   OUT UINT64 *MtrrValidBitsMask,\r
   OUT UINT64 *MtrrValidAddressMask\r
   )\r
 {\r
-  UINT32                              RegEax;\r
-  UINT8                               PhysicalAddressBits;\r
+  UINT32  RegEax;\r
+  UINT8   PhysicalAddressBits;\r
 \r
   AsmCpuid (0x80000000, &RegEax, NULL, NULL, NULL);\r
 \r
@@ -825,7 +928,7 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
   UINT64                    TempQword;\r
   RETURN_STATUS             Status;\r
   UINT64                    MemoryType;\r
-  UINT64                    Remainder;\r
+  UINT64                    Alignment;\r
   BOOLEAN                   OverLap;\r
   BOOLEAN                   Positive;\r
   UINT32                    MsrNum;\r
@@ -836,6 +939,18 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
   UINT64                    MtrrValidAddressMask;\r
   UINTN                     Cr4;\r
   BOOLEAN                   OverwriteExistingMtrr;\r
+  UINT32                    FirmwareVariableMtrrCount;\r
+  UINT32                    VariableMtrrEnd;\r
+\r
+  DEBUG((DEBUG_CACHE, "MtrrSetMemoryAttribute() %a:%016lx-%016lx\n", mMtrrMemoryCacheTypeShortName[Attribute], BaseAddress, Length));\r
+\r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    Status = RETURN_UNSUPPORTED;\r
+    goto Done;\r
+  }\r
+\r
+  FirmwareVariableMtrrCount = GetFirmwareVariableMtrrCount ();\r
+  VariableMtrrEnd = MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_BASE + (2 * GetVariableMtrrCount ()) - 1;\r
 \r
   MtrrLibInitializeMtrrMask(&MtrrValidBitsMask, &MtrrValidAddressMask);\r
 \r
@@ -847,14 +962,16 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
   // Check for an invalid parameter\r
   //\r
   if (Length == 0) {\r
-    return RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+    Status = RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+    goto Done;\r
   }\r
 \r
   if (\r
-       (BaseAddress &~MtrrValidAddressMask) != 0 ||\r
-       (Length &~MtrrValidAddressMask) != 0\r
+       (BaseAddress & ~MtrrValidAddressMask) != 0 ||\r
+       (Length & ~MtrrValidAddressMask) != 0\r
      ) {\r
-    return RETURN_UNSUPPORTED;\r
+    Status = RETURN_UNSUPPORTED;\r
+    goto Done;\r
   }\r
 \r
   //\r
@@ -866,7 +983,7 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
     Status = ProgramFixedMtrr (MemoryType, &BaseAddress, &Length);\r
     PostMtrrChange (Cr4);\r
     if (RETURN_ERROR (Status)) {\r
-      return Status;\r
+      goto Done;\r
     }\r
   }\r
 \r
@@ -881,25 +998,13 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
 \r
   //\r
   // Since memory ranges below 1MB will be overridden by the fixed MTRRs,\r
-  // we can set the bade to 0 to save variable MTRRs.\r
+  // we can set the base to 0 to save variable MTRRs.\r
   //\r
   if (BaseAddress == BASE_1MB) {\r
     BaseAddress = 0;\r
     Length += SIZE_1MB;\r
   }\r
 \r
-  //\r
-  // Check memory base address alignment\r
-  //\r
-  DivU64x64Remainder (BaseAddress, Power2MaxMemory (LShiftU64 (Length, 1)), &Remainder);\r
-  if (Remainder != 0) {\r
-    DivU64x64Remainder (BaseAddress, Power2MaxMemory (Length), &Remainder);\r
-    if (Remainder != 0) {\r
-      Status = RETURN_UNSUPPORTED;\r
-      goto Done;\r
-    }\r
-  }\r
-\r
   //\r
   // Check for overlap\r
   //\r
@@ -913,28 +1018,19 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
 \r
     if (Length == 0) {\r
       //\r
-      // Combined successfully\r
+      // Combined successfully, invalidate the now-unused MTRRs\r
       //\r
+      InvalidateMtrr(VariableMtrr);\r
       Status = RETURN_SUCCESS;\r
       goto Done;\r
     }\r
   }\r
 \r
-  //\r
-  // Program Variable MTRRs\r
-  //\r
-  // Avoid hardcode here and read data dynamically\r
-  //\r
-  if (UsedMtrr >= FIRMWARE_VARIABLE_MTRR_NUMBER) {\r
-    Status = RETURN_OUT_OF_RESOURCES;\r
-    goto Done;\r
-  }\r
-\r
   //\r
   // The memory type is the same with the type specified by\r
   // MTRR_LIB_IA32_MTRR_DEF_TYPE.\r
   //\r
-  if ((!OverwriteExistingMtrr) && (Attribute == GetMtrrDefaultMemoryType ())) {\r
+  if ((!OverwriteExistingMtrr) && (Attribute == MtrrGetDefaultMemoryType ())) {\r
     //\r
     // Invalidate the now-unused MTRRs\r
     //\r
@@ -942,22 +1038,75 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
     goto Done;\r
   }\r
 \r
-  TempQword = Length;\r
+  Positive = GetMtrrNumberAndDirection (BaseAddress, Length, &MtrrNumber);\r
 \r
+  if ((UsedMtrr + MtrrNumber) > FirmwareVariableMtrrCount) {\r
+    Status = RETURN_OUT_OF_RESOURCES;\r
+    goto Done;\r
+  }\r
 \r
-  if (TempQword == Power2MaxMemory (TempQword)) {\r
-    //\r
-    // Invalidate the now-unused MTRRs\r
-    //\r
-    InvalidateMtrr(VariableMtrr);\r
+  //\r
+  // Invalidate the now-unused MTRRs\r
+  //\r
+  InvalidateMtrr(VariableMtrr);\r
+\r
+  //\r
+  // Find first unused MTRR\r
+  //\r
+  for (MsrNum = MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_BASE;\r
+       MsrNum < VariableMtrrEnd;\r
+       MsrNum += 2\r
+      ) {\r
+    if ((AsmReadMsr64 (MsrNum + 1) & MTRR_LIB_CACHE_MTRR_ENABLED) == 0) {\r
+      break;\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  if (BaseAddress != 0) {\r
+    do {\r
+      //\r
+      // Calculate the alignment of the base address.\r
+      //\r
+      Alignment = LShiftU64 (1, (UINTN)LowBitSet64 (BaseAddress));\r
+\r
+      if (Alignment > Length) {\r
+        break;\r
+      }\r
+\r
+      //\r
+      // Find unused MTRR\r
+      //\r
+      for (; MsrNum < VariableMtrrEnd; MsrNum += 2) {\r
+        if ((AsmReadMsr64 (MsrNum + 1) & MTRR_LIB_CACHE_MTRR_ENABLED) == 0) {\r
+          break;\r
+        }\r
+      }\r
+\r
+      ProgramVariableMtrr (\r
+        MsrNum,\r
+        BaseAddress,\r
+        Alignment,\r
+        MemoryType,\r
+        MtrrValidAddressMask\r
+        );\r
+      BaseAddress += Alignment;\r
+      Length -= Alignment;\r
+    } while (TRUE);\r
+\r
+    if (Length == 0) {\r
+      goto Done;\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  TempQword = Length;\r
+\r
+  if (!Positive) {\r
+    Length = Power2MaxMemory (LShiftU64 (TempQword, 1));\r
 \r
     //\r
-    // Find first unused MTRR\r
+    // Find unused MTRR\r
     //\r
-    for (MsrNum = MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_BASE;\r
-         MsrNum < MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_END;\r
-         MsrNum += 2\r
-        ) {\r
+    for (; MsrNum < VariableMtrrEnd; MsrNum += 2) {\r
       if ((AsmReadMsr64 (MsrNum + 1) & MTRR_LIB_CACHE_MTRR_ENABLED) == 0) {\r
         break;\r
       }\r
@@ -970,80 +1119,48 @@ MtrrSetMemoryAttribute (
       MemoryType,\r
       MtrrValidAddressMask\r
       );\r
-  } else {\r
-\r
-    Positive = GetDirection (TempQword, &MtrrNumber);\r
-\r
-    if ((UsedMtrr + MtrrNumber) > FIRMWARE_VARIABLE_MTRR_NUMBER) {\r
-      Status = RETURN_OUT_OF_RESOURCES;\r
-      goto Done;\r
-    }\r
-\r
-    //\r
-    // Invalidate the now-unused MTRRs\r
-    //\r
-    InvalidateMtrr(VariableMtrr);\r
+    BaseAddress += Length;\r
+    TempQword   = Length - TempQword;\r
+    MemoryType  = MTRR_CACHE_UNCACHEABLE;\r
+  }\r
 \r
+  do {\r
     //\r
-    // Find first unused MTRR\r
+    // Find unused MTRR\r
     //\r
-    for (MsrNum = MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_BASE;\r
-         MsrNum < MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_END;\r
-         MsrNum += 2\r
-        ) {\r
+    for (; MsrNum < VariableMtrrEnd; MsrNum += 2) {\r
       if ((AsmReadMsr64 (MsrNum + 1) & MTRR_LIB_CACHE_MTRR_ENABLED) == 0) {\r
         break;\r
       }\r
     }\r
 \r
+    Length = Power2MaxMemory (TempQword);\r
     if (!Positive) {\r
-      Length = Power2MaxMemory (LShiftU64 (TempQword, 1));\r
-      ProgramVariableMtrr (\r
-        MsrNum,\r
-        BaseAddress,\r
-        Length,\r
-        MemoryType,\r
-        MtrrValidAddressMask\r
-        );\r
-      BaseAddress += Length;\r
-      TempQword   = Length - TempQword;\r
-      MemoryType  = MTRR_CACHE_UNCACHEABLE;\r
+      BaseAddress -= Length;\r
     }\r
 \r
-    do {\r
-      //\r
-      // Find unused MTRR\r
-      //\r
-      for (; MsrNum < MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_END; MsrNum += 2) {\r
-        if ((AsmReadMsr64 (MsrNum + 1) & MTRR_LIB_CACHE_MTRR_ENABLED) == 0) {\r
-          break;\r
-        }\r
-      }\r
-\r
-      Length = Power2MaxMemory (TempQword);\r
-      if (!Positive) {\r
-        BaseAddress -= Length;\r
-      }\r
+    ProgramVariableMtrr (\r
+      MsrNum,\r
+      BaseAddress,\r
+      Length,\r
+      MemoryType,\r
+      MtrrValidAddressMask\r
+      );\r
 \r
-      ProgramVariableMtrr (\r
-        MsrNum,\r
-        BaseAddress,\r
-        Length,\r
-        MemoryType,\r
-        MtrrValidAddressMask\r
-        );\r
+    if (Positive) {\r
+      BaseAddress += Length;\r
+    }\r
+    TempQword -= Length;\r
 \r
-      if (Positive) {\r
-        BaseAddress += Length;\r
-      }\r
-      TempQword -= Length;\r
+  } while (TempQword > 0);\r
 \r
-    } while (TempQword > 0);\r
+Done:\r
+  DEBUG((DEBUG_CACHE, "  Status = %r\n", Status));\r
+  if (!RETURN_ERROR (Status)) {\r
+    MtrrDebugPrintAllMtrrs ();\r
   }\r
 \r
-Done:\r
   return Status;\r
-\r
 }\r
 \r
 \r
@@ -1072,6 +1189,11 @@ MtrrGetMemoryAttribute (
   VARIABLE_MTRR           VariableMtrr[MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR];\r
   UINT64                  MtrrValidBitsMask;\r
   UINT64                  MtrrValidAddressMask;\r
+  UINTN                   VariableMtrrCount;\r
+\r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return CacheUncacheable;\r
+  }\r
 \r
   //\r
   // Check if MTRR is enabled, if not, return UC as attribute\r
@@ -1092,16 +1214,16 @@ MtrrGetMemoryAttribute (
       // Go through the fixed MTRR\r
       //\r
       for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
-         if (Address >= MtrrLibFixedMtrrTable[Index].BaseAddress &&\r
+         if (Address >= mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].BaseAddress &&\r
              Address  < (\r
-                          MtrrLibFixedMtrrTable[Index].BaseAddress +\r
-                          (MtrrLibFixedMtrrTable[Index].Length * 8)\r
+                          mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].BaseAddress +\r
+                          (mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].Length * 8)\r
                         )\r
             ) {\r
            SubIndex =\r
-             ((UINTN)Address - MtrrLibFixedMtrrTable[Index].BaseAddress) /\r
-               MtrrLibFixedMtrrTable[Index].Length;\r
-           TempQword = AsmReadMsr64 (MtrrLibFixedMtrrTable[Index].Msr);\r
+             ((UINTN)Address - mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].BaseAddress) /\r
+               mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].Length;\r
+           TempQword = AsmReadMsr64 (mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].Msr);\r
            MtrrType =  RShiftU64 (TempQword, SubIndex * 8) & 0xFF;\r
            return GetMemoryCacheTypeFromMtrrType (MtrrType);\r
          }\r
@@ -1118,7 +1240,10 @@ MtrrGetMemoryAttribute (
   //\r
   // Go through the variable MTRR\r
   //\r
-  for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR; Index++) {\r
+  VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCount ();\r
+  ASSERT (VariableMtrrCount <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
+\r
+  for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
     if (VariableMtrr[Index].Valid) {\r
       if (Address >= VariableMtrr[Index].BaseAddress &&\r
           Address < VariableMtrr[Index].BaseAddress+VariableMtrr[Index].Length) {\r
@@ -1148,8 +1273,16 @@ MtrrGetVariableMtrr (
   )\r
 {\r
   UINT32  Index;\r
+  UINT32  VariableMtrrCount;\r
+\r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return VariableSettings;\r
+  }\r
 \r
-  for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR; Index++) {\r
+  VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCount ();\r
+  ASSERT (VariableMtrrCount <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
+\r
+  for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
     VariableSettings->Mtrr[Index].Base =\r
       AsmReadMsr64 (MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_BASE + (Index << 1));\r
     VariableSettings->Mtrr[Index].Mask =\r
@@ -1172,8 +1305,12 @@ MtrrSetVariableMtrrWorker (
   )\r
 {\r
   UINT32  Index;\r
+  UINT32  VariableMtrrCount;\r
+\r
+  VariableMtrrCount = GetVariableMtrrCount ();\r
+  ASSERT (VariableMtrrCount <= MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR);\r
 \r
-  for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR; Index++) {\r
+  for (Index = 0; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
     AsmWriteMsr64 (\r
       MTRR_LIB_IA32_VARIABLE_MTRR_BASE + (Index << 1),\r
       VariableSettings->Mtrr[Index].Base\r
@@ -1202,6 +1339,10 @@ MtrrSetVariableMtrr (
 {\r
   UINTN  Cr4;\r
 \r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return VariableSettings;\r
+  }\r
+\r
   Cr4 = PreMtrrChange ();\r
   MtrrSetVariableMtrrWorker (VariableSettings);\r
   PostMtrrChange (Cr4);\r
@@ -1225,9 +1366,13 @@ MtrrGetFixedMtrr (
 {\r
   UINT32  Index;\r
 \r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return FixedSettings;\r
+  }\r
+\r
   for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
       FixedSettings->Mtrr[Index] =\r
-        AsmReadMsr64 (MtrrLibFixedMtrrTable[Index].Msr);\r
+        AsmReadMsr64 (mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].Msr);\r
   };\r
 \r
   return FixedSettings;\r
@@ -1248,7 +1393,7 @@ MtrrSetFixedMtrrWorker (
 \r
   for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
      AsmWriteMsr64 (\r
-       MtrrLibFixedMtrrTable[Index].Msr,\r
+       mMtrrLibFixedMtrrTable[Index].Msr,\r
        FixedSettings->Mtrr[Index]\r
        );\r
   }\r
@@ -1271,6 +1416,10 @@ MtrrSetFixedMtrr (
 {\r
   UINTN  Cr4;\r
 \r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return FixedSettings;\r
+  }\r
+\r
   Cr4 = PreMtrrChange ();\r
   MtrrSetFixedMtrrWorker (FixedSettings);\r
   PostMtrrChange (Cr4);\r
@@ -1293,6 +1442,10 @@ MtrrGetAllMtrrs (
   OUT MTRR_SETTINGS                *MtrrSetting\r
   )\r
 {\r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return MtrrSetting;\r
+  }\r
+\r
   //\r
   // Get fixed MTRRs\r
   //\r
@@ -1328,6 +1481,10 @@ MtrrSetAllMtrrs (
 {\r
   UINTN  Cr4;\r
 \r
+  if (!IsMtrrSupported ()) {\r
+    return MtrrSetting;\r
+  }\r
+\r
   Cr4 = PreMtrrChange ();\r
 \r
   //\r
@@ -1350,37 +1507,186 @@ MtrrSetAllMtrrs (
   return MtrrSetting;\r
 }\r
 \r
-\r
 /**\r
   This function prints all MTRRs for debugging.\r
 **/\r
 VOID\r
+EFIAPI\r
 MtrrDebugPrintAllMtrrs (\r
+  VOID\r
   )\r
 {\r
   DEBUG_CODE (\r
-    {\r
-      MTRR_SETTINGS  MtrrSettings;\r
-      UINTN          Index;\r
+    MTRR_SETTINGS  MtrrSettings;\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
-      MtrrGetAllMtrrs (&MtrrSettings);\r
-      DEBUG((EFI_D_ERROR, "DefaultType = %016lx\n", MtrrSettings.MtrrDefType));\r
-      for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
-        DEBUG((\r
-          EFI_D_ERROR, "Fixed[%02d] = %016lx\n",\r
-          Index,\r
-          MtrrSettings.Fixed.Mtrr[Index]\r
-          ));\r
-      }\r
-      for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_VARIABLE_MTRR; Index++) {\r
-        DEBUG((\r
-          EFI_D_ERROR, "Variable[%02d] = %016lx, %016lx\n",\r
-          Index,\r
-          MtrrSettings.Variables.Mtrr[Index].Base,\r
-          MtrrSettings.Variables.Mtrr[Index].Mask\r
-          ));\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "MTRR Settings\n"));\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "=============\n"));\r
+    \r
+    MtrrGetAllMtrrs (&MtrrSettings);\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "MTRR Default Type: %016lx\n", MtrrSettings.MtrrDefType));\r
+    for (Index = 0; Index < MTRR_NUMBER_OF_FIXED_MTRR; Index++) {\r
+      DEBUG((DEBUG_CACHE, "Fixed MTRR[%02d]   : %016lx\n", Index, MtrrSettings.Fixed.Mtrr[Index]));\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
+        MtrrSettings.Variables.Mtrr[Index].Base,\r
+        MtrrSettings.Variables.Mtrr[Index].Mask\r
+        ));\r
+    }\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "\n"));\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "MTRR Ranges\n"));\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "====================================\n"));\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 (MtrrSettings.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
+    Base = BASE_1MB;\r
+    PreviousMemoryType = MTRR_CACHE_INVALID_TYPE;\r
+    do {\r
+      MemoryType = MtrrGetMemoryAttribute (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
+      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
+      RangeLimit   = Limit;\r
+      NoRangeLimit = Limit;\r
+      \r
+      for (Index = 0, Found = FALSE; Index < VariableMtrrCount; Index++) {\r
+        if ((MtrrSettings.Variables.Mtrr[Index].Mask & BIT11) == 0) {\r
+          //\r
+          // If mask is not valid, then do not display range\r
+          //\r
+          continue;\r
+        }\r
+        MtrrBase  = (MtrrSettings.Variables.Mtrr[Index].Base & (~(SIZE_4KB - 1)));\r
+        MtrrLimit = MtrrBase + ((~(MtrrSettings.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 (Found);\r
+    DEBUG((DEBUG_CACHE, "%016lx\n\n", Base - 1));\r
   );\r
 }\r
 \r
+/**\r
+  Checks if MTRR is supported.\r
+\r
+  @retval TRUE  MTRR is supported.\r
+  @retval FALSE MTRR is not supported.\r
+\r
+**/\r
+BOOLEAN\r
+EFIAPI\r
+IsMtrrSupported (\r
+  VOID\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32  RegEdx;\r
+  UINT64  MtrrCap;\r
+\r
+  //\r
+  // Check CPUID(1).EDX[12] for MTRR capability\r
+  //\r
+  AsmCpuid (1, NULL, NULL, NULL, &RegEdx);\r
+  if (BitFieldRead32 (RegEdx, 12, 12) == 0) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  //\r
+  // Check IA32_MTRRCAP.[0..7] for number of variable MTRRs and IA32_MTRRCAP[8] for\r
+  // fixed MTRRs existence. If number of variable MTRRs is zero, or fixed MTRRs do not\r
+  // exist, return false.\r
+  //\r
+  MtrrCap = AsmReadMsr64 (MTRR_LIB_IA32_MTRR_CAP);\r
+  if  ((BitFieldRead64 (MtrrCap, 0, 7) == 0) || (BitFieldRead64 (MtrrCap, 8, 8) == 0)) {\r
+    return FALSE;\r
+  }\r
+\r
+  return TRUE;\r
+}\r