Preliminiary MIPS64 support, disabled by default due to performance impact.
[qemu] / hw / mips_r4k.c
1 /*
2  * QEMU/MIPS pseudo-board
3  *
4  * emulates a simple machine with ISA-like bus.
5  * ISA IO space mapped to the 0x14000000 (PHYS) and
6  * ISA memory at the 0x10000000 (PHYS, 16Mb in size).
7  * All peripherial devices are attached to this "bus" with
8  * the standard PC ISA addresses.
9 */
10 #include "vl.h"
11
12 #define BIOS_FILENAME "mips_bios.bin"
13 //#define BIOS_FILENAME "system.bin"
14 #define KERNEL_LOAD_ADDR SIGN_EXTEND32(0x80010000)
15 #define INITRD_LOAD_ADDR SIGN_EXTEND32(0x80800000)
16
17 #define VIRT_TO_PHYS_ADDEND (-SIGN_EXTEND32(0x80000000LL))
18
19 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
20 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
21 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
22
23 extern FILE *logfile;
24
25 static PITState *pit; /* PIT i8254 */
26
27 /*i8254 PIT is attached to the IRQ0 at PIC i8259 */
28 /*The PIC is attached to the MIPS CPU INT0 pin */
29 static void pic_irq_request(void *opaque, int level)
30 {
31     CPUState *env = first_cpu;
32     if (level) {
33         env->CP0_Cause |= 0x00000400;
34         cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
35     } else {
36         env->CP0_Cause &= ~0x00000400;
37         cpu_reset_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
38     }
39 }
40
41 static void mips_qemu_writel (void *opaque, target_phys_addr_t addr,
42                               uint32_t val)
43 {
44     if ((addr & 0xffff) == 0 && val == 42)
45         qemu_system_reset_request ();
46     else if ((addr & 0xffff) == 4 && val == 42)
47         qemu_system_shutdown_request ();
48 }
49
50 static uint32_t mips_qemu_readl (void *opaque, target_phys_addr_t addr)
51 {
52     return 0;
53 }
54
55 static CPUWriteMemoryFunc *mips_qemu_write[] = {
56     &mips_qemu_writel,
57     &mips_qemu_writel,
58     &mips_qemu_writel,
59 };
60
61 static CPUReadMemoryFunc *mips_qemu_read[] = {
62     &mips_qemu_readl,
63     &mips_qemu_readl,
64     &mips_qemu_readl,
65 };
66
67 static int mips_qemu_iomemtype = 0;
68
69 void load_kernel (CPUState *env, int ram_size, const char *kernel_filename,
70                   const char *kernel_cmdline,
71                   const char *initrd_filename)
72 {
73     int64_t entry = 0;
74     long kernel_size, initrd_size;
75
76     kernel_size = load_elf(kernel_filename, VIRT_TO_PHYS_ADDEND, &entry);
77     if (kernel_size >= 0) {
78         if ((entry & ~0x7fffffffULL) == 0x80000000)
79             entry = SIGN_EXTEND32(entry);
80         env->PC = entry;
81     } else {
82         kernel_size = load_image(kernel_filename,
83                                  phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR + VIRT_TO_PHYS_ADDEND);
84         if (kernel_size < 0) {
85             fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
86                     kernel_filename);
87             exit(1);
88         }
89         env->PC = KERNEL_LOAD_ADDR;
90     }
91
92     /* load initrd */
93     initrd_size = 0;
94     if (initrd_filename) {
95         initrd_size = load_image(initrd_filename,
96                                  phys_ram_base + INITRD_LOAD_ADDR + VIRT_TO_PHYS_ADDEND);
97         if (initrd_size == (target_ulong) -1) {
98             fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
99                     initrd_filename);
100             exit(1);
101         }
102     }
103
104     /* Store command line.  */
105     if (initrd_size > 0) {
106         int ret;
107         ret = sprintf(phys_ram_base + (16 << 20) - 256,
108                       "rd_start=0x" TLSZ " rd_size=%li ",
109                       INITRD_LOAD_ADDR,
110                       initrd_size);
111         strcpy (phys_ram_base + (16 << 20) - 256 + ret, kernel_cmdline);
112     }
113     else {
114         strcpy (phys_ram_base + (16 << 20) - 256, kernel_cmdline);
115     }
116
117     *(int *)(phys_ram_base + (16 << 20) - 260) = tswap32 (0x12345678);
118     *(int *)(phys_ram_base + (16 << 20) - 264) = tswap32 (ram_size);
119 }
120
121 static void main_cpu_reset(void *opaque)
122 {
123     CPUState *env = opaque;
124     cpu_reset(env);
125
126     if (env->kernel_filename)
127         load_kernel (env, env->ram_size, env->kernel_filename,
128                      env->kernel_cmdline, env->initrd_filename);
129 }
130
131 void mips_r4k_init (int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
132                     DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
133                     const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
134                     const char *initrd_filename)
135 {
136     char buf[1024];
137     unsigned long bios_offset;
138     int ret;
139     CPUState *env;
140     static RTCState *rtc_state;
141     int i;
142
143     env = cpu_init();
144     register_savevm("cpu", 0, 3, cpu_save, cpu_load, env);
145     qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
146
147     /* allocate RAM */
148     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, IO_MEM_RAM);
149
150     if (!mips_qemu_iomemtype) {
151         mips_qemu_iomemtype = cpu_register_io_memory(0, mips_qemu_read,
152                                                      mips_qemu_write, NULL);
153     }
154     cpu_register_physical_memory(0x1fbf0000, 0x10000, mips_qemu_iomemtype);
155
156     /* Try to load a BIOS image. If this fails, we continue regardless,
157        but initialize the hardware ourselves. When a kernel gets
158        preloaded we also initialize the hardware, since the BIOS wasn't
159        run. */
160     bios_offset = ram_size + vga_ram_size;
161     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, BIOS_FILENAME);
162     ret = load_image(buf, phys_ram_base + bios_offset);
163     if (ret == BIOS_SIZE) {
164         cpu_register_physical_memory((uint32_t)(0x1fc00000),
165                                      BIOS_SIZE, bios_offset | IO_MEM_ROM);
166     } else {
167         /* not fatal */
168         fprintf(stderr, "qemu: Warning, could not load MIPS bios '%s'\n",
169                 buf);
170     }
171
172     if (kernel_filename) {
173         load_kernel (env, ram_size, kernel_filename, kernel_cmdline,
174                      initrd_filename);
175         env->ram_size = ram_size;
176         env->kernel_filename = kernel_filename;
177         env->kernel_cmdline = kernel_cmdline;
178         env->initrd_filename = initrd_filename;
179     }
180
181     /* Init CPU internal devices */
182     cpu_mips_clock_init(env);
183     cpu_mips_irqctrl_init();
184
185     rtc_state = rtc_init(0x70, 8);
186
187     /* Register 64 KB of ISA IO space at 0x14000000 */
188     isa_mmio_init(0x14000000, 0x00010000);
189     isa_mem_base = 0x10000000;
190
191     isa_pic = pic_init(pic_irq_request, env);
192     pit = pit_init(0x40, 0);
193
194     serial_init(&pic_set_irq_new, isa_pic, 0x3f8, 4, serial_hds[0]);
195     isa_vga_init(ds, phys_ram_base + ram_size, ram_size, 
196                  vga_ram_size);
197
198     if (nd_table[0].vlan) {
199         if (nd_table[0].model == NULL
200             || strcmp(nd_table[0].model, "ne2k_isa") == 0) {
201             isa_ne2000_init(0x300, 9, &nd_table[0]);
202         } else {
203             fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd_table[0].model);
204             exit (1);
205         }
206     }
207
208     for(i = 0; i < 2; i++)
209         isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], ide_irq[i],
210                      bs_table[2 * i], bs_table[2 * i + 1]);
211 }
212
213 QEMUMachine mips_machine = {
214     "mips",
215     "mips r4k platform",
216     mips_r4k_init,
217 };