x86/mtrr: Skip cache flushes on CPUs with cache self-snooping
authorRicardo Neri <ricardo.neri-calderon@linux.intel.com>
Fri, 19 Jul 2019 11:51:24 +0000 (13:51 +0200)
committerJan Beulich <jbeulich@suse.com>
Fri, 19 Jul 2019 11:51:24 +0000 (13:51 +0200)
commit66d11b9c1281ac133b92b3e6dd5b5e1c2abea7bf
treeb0b1d56fb13d889e4638f58d8a32238833723369
parentf2663ca2e5203bfa082b1d6d2721ad369e00426a
x86/mtrr: Skip cache flushes on CPUs with cache self-snooping

Programming MTRR registers in multi-processor systems is a rather lengthy
process. Furthermore, all processors must program these registers in lock
step and with interrupts disabled; the process also involves flushing
caches and TLBs twice. As a result, the process may take a considerable
amount of time.

On some platforms, this can lead to a large skew of the refined-jiffies
clock source. Early when booting, if no other clock is available (e.g.,
booting with hpet=disabled), the refined-jiffies clock source is used to
monitor the TSC clock source. If the skew of refined-jiffies is too large,
Linux wrongly assumes that the TSC is unstable:

  clocksource: timekeeping watchdog on CPU1: Marking clocksource
               'tsc-early' as unstable because the skew is too large:
  clocksource: 'refined-jiffies' wd_now: fffedc10 wd_last:
               fffedb90 mask: ffffffff
  clocksource: 'tsc-early' cs_now: 5eccfddebc cs_last: 5e7e3303d4
               mask: ffffffffffffffff
  tsc: Marking TSC unstable due to clocksource watchdog

As per measurements, around 98% of the time needed by the procedure to
program MTRRs in multi-processor systems is spent flushing caches with
wbinvd(). As per the Section 11.11.8 of the Intel 64 and IA 32
Architectures Software Developer's Manual, it is not necessary to flush
caches if the CPU supports cache self-snooping. Thus, skipping the cache
flushes can reduce by several tens of milliseconds the time needed to
complete the programming of the MTRR registers:

Platform                       Before    After
104-core (208 Threads) Skylake  1437ms      28ms
  2-core (  4 Threads) Haswell   114ms       2ms

Reported-by: Mohammad Etemadi <mohammad.etemadi@intel.com>
Signed-off-by: Ricardo Neri <ricardo.neri-calderon@linux.intel.com>
[Linux commit fd329f276ecaad7a371d6f91b9bbea031d0c3440]

Use alternatives patching instead of static_cpu_has() (which we don't
have [yet]).

Interestingly we've been lacking the 2nd wbinvd(), which I'm taking the
liberty here.

Requested-by: Andrew Cooper <andrew.cooper3@citrix.com>
Signed-off-by: Jan Beulich <jbeulich@suse.com>
Reviewed-by: Andrew Cooper <andrew.cooper3@citrix.com>
xen/arch/x86/cpu/mtrr/generic.c