Documentation/x86/microcode.txt

   1         The Linux Microcode Loader
   2
   3 Authors: Fenghua Yu <fenghua.yu@intel.com>
   4          Borislav Petkov <bp@suse.de>
   5
   6 The kernel has a x86 microcode loading facility which is supposed to
   7 provide microcode loading methods in the OS. Potential use cases are
   8 updating the microcode on platforms beyond the OEM End-Of-Life support,
   9 and updating the microcode on long-running systems without rebooting.
  10
  11 The loader supports three loading methods:
  12
  13 1. Early load microcode
  14 =======================
  15
  16 The kernel can update microcode very early during boot. Loading
  17 microcode early can fix CPU issues before they are observed during
  18 kernel boot time.
  19
  20 The microcode is stored in an initrd file. During boot, it is read from
  21 it and loaded into the CPU cores.
  22
  23 The format of the combined initrd image is microcode in (uncompressed)
  24 cpio format followed by the (possibly compressed) initrd image. The
  25 loader parses the combined initrd image during boot.
  26
  27 The microcode files in cpio name space are:
  28
  29 on Intel: kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin
  30 on AMD  : kernel/x86/microcode/AuthenticAMD.bin
  31
  32 During BSP (BootStrapping Processor) boot (pre-SMP), the kernel
  33 scans the microcode file in the initrd. If microcode matching the
  34 CPU is found, it will be applied in the BSP and later on in all APs
  35 (Application Processors).
  36
  37 The loader also saves the matching microcode for the CPU in memory.
  38 Thus, the cached microcode patch is applied when CPUs resume from a
  39 sleep state.
  40
  41 Here's a crude example how to prepare an initrd with microcode (this is
  42 normally done automatically by the distribution, when recreating the
  43 initrd, so you don't really have to do it yourself. It is documented
  44 here for future reference only).
  45
  46 ---
  47   #!/bin/bash
  48
  49   if [ -z "$1" ]; then
  50       echo "You need to supply an initrd file"
  51       exit 1
  52   fi
  53
  54   INITRD="$1"
  55
  56   DSTDIR=kernel/x86/microcode
  57   TMPDIR=/tmp/initrd
  58
  59   rm -rf $TMPDIR
  60
  61   mkdir $TMPDIR
  62   cd $TMPDIR
  63   mkdir -p $DSTDIR
  64
  65   if [ -d /lib/firmware/amd-ucode ]; then
  66           cat /lib/firmware/amd-ucode/microcode_amd*.bin > $DSTDIR/AuthenticAMD.bin
  67   fi
  68
  69   if [ -d /lib/firmware/intel-ucode ]; then
  70           cat /lib/firmware/intel-ucode/* > $DSTDIR/GenuineIntel.bin
  71   fi
  72
  73   find . | cpio -o -H newc >../ucode.cpio
  74   cd ..
  75   mv $INITRD $INITRD.orig
  76   cat ucode.cpio $INITRD.orig > $INITRD
  77
  78   rm -rf $TMPDIR
  79 ---
  80
  81 The system needs to have the microcode packages installed into
  82 /lib/firmware or you need to fixup the paths above if yours are
  83 somewhere else and/or you've downloaded them directly from the processor
  84 vendor's site.
  85
  86 2. Late loading
  87 ===============
  88
  89 There are two legacy user space interfaces to load microcode, either through
  90 /dev/cpu/microcode or through /sys/devices/system/cpu/microcode/reload file
  91 in sysfs.
  92
  93 The /dev/cpu/microcode method is deprecated because it needs a special
  94 userspace tool for that.
  95
  96 The easier method is simply installing the microcode packages your distro
  97 supplies and running:
  98
  99 # echo 1 > /sys/devices/system/cpu/microcode/reload
 100
 101 as root.
 102
 103 The loading mechanism looks for microcode blobs in
 104 /lib/firmware/{intel-ucode,amd-ucode}. The default distro installation
 105 packages already put them there.
 106
 107 3. Builtin microcode
 108 ====================
 109
 110 The loader supports also loading of a builtin microcode supplied through
 111 the regular firmware builtin method CONFIG_FIRMWARE_IN_KERNEL. Only
 112 64-bit is currently supported.
 113
 114 Here's an example:
 115
 116 CONFIG_FIRMWARE_IN_KERNEL=y
 117 CONFIG_EXTRA_FIRMWARE="intel-ucode/06-3a-09 amd-ucode/microcode_amd_fam15h.bin"
 118 CONFIG_EXTRA_FIRMWARE_DIR="/lib/firmware"
 119
 120 This basically means, you have the following tree structure locally:
 121
 122 /lib/firmware/
 123 |-- amd-ucode
 124 ...
 125 |   |-- microcode_amd_fam15h.bin
 126 ...
 127 |-- intel-ucode
 128 ...
 129 |   |-- 06-3a-09
 130 ...
 131
 132 so that the build system can find those files and integrate them into
 133 the final kernel image. The early loader finds them and applies them.
 134
 135 Needless to say, this method is not the most flexible one because it
 136 requires rebuilding the kernel each time updated microcode from the CPU
 137 vendor is available.