git.maemo.org Git - qemu/blob - hw/pc.c

   1 /*
   2  * QEMU PC System Emulator
   3  *
   4  * Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
   9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  22  * THE SOFTWARE.
  23  */
  24 #include "hw.h"
  25 #include "pc.h"
  26 #include "fdc.h"
  27 #include "pci.h"
  28 #include "block.h"
  29 #include "sysemu.h"
  30 #include "audio/audio.h"
  31 #include "net.h"
  32 #include "smbus.h"
  33 #include "boards.h"
  34
  35 /* output Bochs bios info messages */
  36 //#define DEBUG_BIOS
  37
  38 #define BIOS_FILENAME "bios.bin"
  39 #define VGABIOS_FILENAME "vgabios.bin"
  40 #define VGABIOS_CIRRUS_FILENAME "vgabios-cirrus.bin"
  41
  42 #define PC_MAX_BIOS_SIZE (4 * 1024 * 1024)
  43
  44 /* Leave a chunk of memory at the top of RAM for the BIOS ACPI tables.  */
  45 #define ACPI_DATA_SIZE       0x10000
  46
  47 #define MAX_IDE_BUS 2
  48
  49 static fdctrl_t *floppy_controller;
  50 static RTCState *rtc_state;
  51 static PITState *pit;
  52 static IOAPICState *ioapic;
  53 static PCIDevice *i440fx_state;
  54
  55 static void ioport80_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
  56 {
  57 }
  58
  59 /* MSDOS compatibility mode FPU exception support */
  60 static qemu_irq ferr_irq;
  61 /* XXX: add IGNNE support */
  62 void cpu_set_ferr(CPUX86State *s)
  63 {
  64     qemu_irq_raise(ferr_irq);
  65 }
  66
  67 static void ioportF0_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
  68 {
  69     qemu_irq_lower(ferr_irq);
  70 }
  71
  72 /* TSC handling */
  73 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
  74 {
  75     /* Note: when using kqemu, it is more logical to return the host TSC
  76        because kqemu does not trap the RDTSC instruction for
  77        performance reasons */
  78 #if USE_KQEMU
  79     if (env->kqemu_enabled) {
  80         return cpu_get_real_ticks();
  81     } else
  82 #endif
  83     {
  84         return cpu_get_ticks();
  85     }
  86 }
  87
  88 /* SMM support */
  89 void cpu_smm_update(CPUState *env)
  90 {
  91     if (i440fx_state && env == first_cpu)
  92         i440fx_set_smm(i440fx_state, (env->hflags >> HF_SMM_SHIFT) & 1);
  93 }
  94
  95
  96 /* IRQ handling */
  97 int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
  98 {
  99     int intno;
 100
 101     intno = apic_get_interrupt(env);
 102     if (intno >= 0) {
 103         /* set irq request if a PIC irq is still pending */
 104         /* XXX: improve that */
 105         pic_update_irq(isa_pic);
 106         return intno;
 107     }
 108     /* read the irq from the PIC */
 109     if (!apic_accept_pic_intr(env))
 110         return -1;
 111
 112     intno = pic_read_irq(isa_pic);
 113     return intno;
 114 }
 115
 116 static void pic_irq_request(void *opaque, int irq, int level)
 117 {
 118     CPUState *env = first_cpu;
 119
 120     if (!level)
 121         return;
 122
 123     while (env) {
 124         if (apic_accept_pic_intr(env))
 125             apic_local_deliver(env, APIC_LINT0);
 126         env = env->next_cpu;
 127     }
 128 }
 129
 130 /* PC cmos mappings */
 131
 132 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
 133
 134 static int cmos_get_fd_drive_type(int fd0)
 135 {
 136     int val;
 137
 138     switch (fd0) {
 139     case 0:
 140         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 141         val = 4;
 142         break;
 143     case 1:
 144         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 145         val = 5;
 146         break;
 147     case 2:
 148         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 149         val = 2;
 150         break;
 151     default:
 152         val = 0;
 153         break;
 154     }
 155     return val;
 156 }
 157
 158 static void cmos_init_hd(int type_ofs, int info_ofs, BlockDriverState *hd)
 159 {
 160     RTCState *s = rtc_state;
 161     int cylinders, heads, sectors;
 162     bdrv_get_geometry_hint(hd, &cylinders, &heads, &sectors);
 163     rtc_set_memory(s, type_ofs, 47);
 164     rtc_set_memory(s, info_ofs, cylinders);
 165     rtc_set_memory(s, info_ofs + 1, cylinders >> 8);
 166     rtc_set_memory(s, info_ofs + 2, heads);
 167     rtc_set_memory(s, info_ofs + 3, 0xff);
 168     rtc_set_memory(s, info_ofs + 4, 0xff);
 169     rtc_set_memory(s, info_ofs + 5, 0xc0 | ((heads > 8) << 3));
 170     rtc_set_memory(s, info_ofs + 6, cylinders);
 171     rtc_set_memory(s, info_ofs + 7, cylinders >> 8);
 172     rtc_set_memory(s, info_ofs + 8, sectors);
 173 }
 174
 175 /* convert boot_device letter to something recognizable by the bios */
 176 static int boot_device2nibble(char boot_device)
 177 {
 178     switch(boot_device) {
 179     case 'a':
 180     case 'b':
 181         return 0x01; /* floppy boot */
 182     case 'c':
 183         return 0x02; /* hard drive boot */
 184     case 'd':
 185         return 0x03; /* CD-ROM boot */
 186     case 'n':
 187         return 0x04; /* Network boot */
 188     }
 189     return 0;
 190 }
 191
 192 /* copy/pasted from cmos_init, should be made a general function
 193  and used there as well */
 194 int pc_boot_set(const char *boot_device)
 195 {
 196 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
 197     RTCState *s = rtc_state;
 198     int nbds, bds[3] = { 0, };
 199     int i;
 200
 201     nbds = strlen(boot_device);
 202     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
 203         term_printf("Too many boot devices for PC\n");
 204         return(1);
 205     }
 206     for (i = 0; i < nbds; i++) {
 207         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
 208         if (bds[i] == 0) {
 209             term_printf("Invalid boot device for PC: '%c'\n",
 210                     boot_device[i]);
 211             return(1);
 212         }
 213     }
 214     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
 215     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4));
 216     return(0);
 217 }
 218
 219 /* hd_table must contain 4 block drivers */
 220 static void cmos_init(ram_addr_t ram_size, ram_addr_t above_4g_mem_size,
 221                       const char *boot_device, BlockDriverState **hd_table)
 222 {
 223     RTCState *s = rtc_state;
 224     int nbds, bds[3] = { 0, };
 225     int val;
 226     int fd0, fd1, nb;
 227     int i;
 228
 229     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
 230
 231     /* memory size */
 232     val = 640; /* base memory in K */
 233     rtc_set_memory(s, 0x15, val);
 234     rtc_set_memory(s, 0x16, val >> 8);
 235
 236     val = (ram_size / 1024) - 1024;
 237     if (val > 65535)
 238         val = 65535;
 239     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
 240     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
 241     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
 242     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
 243
 244     if (above_4g_mem_size) {
 245         rtc_set_memory(s, 0x5b, (unsigned int)above_4g_mem_size >> 16);
 246         rtc_set_memory(s, 0x5c, (unsigned int)above_4g_mem_size >> 24);
 247         rtc_set_memory(s, 0x5d, (uint64_t)above_4g_mem_size >> 32);
 248     }
 249
 250     if (ram_size > (16 * 1024 * 1024))
 251         val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
 252     else
 253         val = 0;
 254     if (val > 65535)
 255         val = 65535;
 256     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
 257     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
 258
 259     /* set the number of CPU */
 260     rtc_set_memory(s, 0x5f, smp_cpus - 1);
 261
 262     /* set boot devices, and disable floppy signature check if requested */
 263 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
 264     nbds = strlen(boot_device);
 265     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
 266         fprintf(stderr, "Too many boot devices for PC\n");
 267         exit(1);
 268     }
 269     for (i = 0; i < nbds; i++) {
 270         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
 271         if (bds[i] == 0) {
 272             fprintf(stderr, "Invalid boot device for PC: '%c'\n",
 273                     boot_device[i]);
 274             exit(1);
 275         }
 276     }
 277     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
 278     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4) | (fd_bootchk ?  0x0 : 0x1));
 279
 280     /* floppy type */
 281
 282     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
 283     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
 284
 285     val = (cmos_get_fd_drive_type(fd0) << 4) | cmos_get_fd_drive_type(fd1);
 286     rtc_set_memory(s, 0x10, val);
 287
 288     val = 0;
 289     nb = 0;
 290     if (fd0 < 3)
 291         nb++;
 292     if (fd1 < 3)
 293         nb++;
 294     switch (nb) {
 295     case 0:
 296         break;
 297     case 1:
 298         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 299         break;
 300     case 2:
 301         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 302         break;
 303     }
 304     val |= 0x02; /* FPU is there */
 305     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
 306     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
 307
 308     /* hard drives */
 309
 310     rtc_set_memory(s, 0x12, (hd_table[0] ? 0xf0 : 0) | (hd_table[1] ? 0x0f : 0));
 311     if (hd_table[0])
 312         cmos_init_hd(0x19, 0x1b, hd_table[0]);
 313     if (hd_table[1])
 314         cmos_init_hd(0x1a, 0x24, hd_table[1]);
 315
 316     val = 0;
 317     for (i = 0; i < 4; i++) {
 318         if (hd_table[i]) {
 319             int cylinders, heads, sectors, translation;
 320             /* NOTE: bdrv_get_geometry_hint() returns the physical
 321                 geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
 322                 <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
 323                 geometry can be different if a translation is done. */
 324             translation = bdrv_get_translation_hint(hd_table[i]);
 325             if (translation == BIOS_ATA_TRANSLATION_AUTO) {
 326                 bdrv_get_geometry_hint(hd_table[i], &cylinders, &heads, &sectors);
 327                 if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && sectors <= 63) {
 328                     /* No translation. */
 329                     translation = 0;
 330                 } else {
 331                     /* LBA translation. */
 332                     translation = 1;
 333                 }
 334             } else {
 335                 translation--;
 336             }
 337             val |= translation << (i * 2);
 338         }
 339     }
 340     rtc_set_memory(s, 0x39, val);
 341 }
 342
 343 void ioport_set_a20(int enable)
 344 {
 345     /* XXX: send to all CPUs ? */
 346     cpu_x86_set_a20(first_cpu, enable);
 347 }
 348
 349 int ioport_get_a20(void)
 350 {
 351     return ((first_cpu->a20_mask >> 20) & 1);
 352 }
 353
 354 static void ioport92_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 355 {
 356     ioport_set_a20((val >> 1) & 1);
 357     /* XXX: bit 0 is fast reset */
 358 }
 359
 360 static uint32_t ioport92_read(void *opaque, uint32_t addr)
 361 {
 362     return ioport_get_a20() << 1;
 363 }
 364
 365 /***********************************************************/
 366 /* Bochs BIOS debug ports */
 367
 368 static void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 369 {
 370     static const char shutdown_str[8] = "Shutdown";
 371     static int shutdown_index = 0;
 372
 373     switch(addr) {
 374         /* Bochs BIOS messages */
 375     case 0x400:
 376     case 0x401:
 377         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
 378         exit(1);
 379     case 0x402:
 380     case 0x403:
 381 #ifdef DEBUG_BIOS
 382         fprintf(stderr, "%c", val);
 383 #endif
 384         break;
 385     case 0x8900:
 386         /* same as Bochs power off */
 387         if (val == shutdown_str[shutdown_index]) {
 388             shutdown_index++;
 389             if (shutdown_index == 8) {
 390                 shutdown_index = 0;
 391                 qemu_system_shutdown_request();
 392             }
 393         } else {
 394             shutdown_index = 0;
 395         }
 396         break;
 397
 398         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
 399     case 0x501:
 400     case 0x502:
 401         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
 402         exit(1);
 403     case 0x500:
 404     case 0x503:
 405 #ifdef DEBUG_BIOS
 406         fprintf(stderr, "%c", val);
 407 #endif
 408         break;
 409     }
 410 }
 411
 412 static void bochs_bios_init(void)
 413 {
 414     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 415     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 416     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 417     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 418     register_ioport_write(0x8900, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 419
 420     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 421     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 422     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 423     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 424 }
 425
 426 /* Generate an initial boot sector which sets state and jump to
 427    a specified vector */
 428 static void generate_bootsect(uint32_t gpr[8], uint16_t segs[6], uint16_t ip)
 429 {
 430     uint8_t bootsect[512], *p;
 431     int i;
 432     int hda;
 433
 434     hda = drive_get_index(IF_IDE, 0, 0);
 435     if (hda == -1) {
 436         fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting "
 437                 "a Linux kernel\n");
 438         exit(1);
 439     }
 440
 441     memset(bootsect, 0, sizeof(bootsect));
 442
 443     /* Copy the MSDOS partition table if possible */
 444     bdrv_read(drives_table[hda].bdrv, 0, bootsect, 1);
 445
 446     /* Make sure we have a partition signature */
 447     bootsect[510] = 0x55;
 448     bootsect[511] = 0xaa;
 449
 450     /* Actual code */
 451     p = bootsect;
 452     *p++ = 0xfa;                /* CLI */
 453     *p++ = 0xfc;                /* CLD */
 454
 455     for (i = 0; i < 6; i++) {
 456         if (i == 1)             /* Skip CS */
 457             continue;
 458
 459         *p++ = 0xb8;            /* MOV AX,imm16 */
 460         *p++ = segs[i];
 461         *p++ = segs[i] >> 8;
 462         *p++ = 0x8e;            /* MOV <seg>,AX */
 463         *p++ = 0xc0 + (i << 3);
 464     }
 465
 466     for (i = 0; i < 8; i++) {
 467         *p++ = 0x66;            /* 32-bit operand size */
 468         *p++ = 0xb8 + i;        /* MOV <reg>,imm32 */
 469         *p++ = gpr[i];
 470         *p++ = gpr[i] >> 8;
 471         *p++ = gpr[i] >> 16;
 472         *p++ = gpr[i] >> 24;
 473     }
 474
 475     *p++ = 0xea;                /* JMP FAR */
 476     *p++ = ip;                  /* IP */
 477     *p++ = ip >> 8;
 478     *p++ = segs[1];             /* CS */
 479     *p++ = segs[1] >> 8;
 480
 481     bdrv_set_boot_sector(drives_table[hda].bdrv, bootsect, sizeof(bootsect));
 482 }
 483
 484 static long get_file_size(FILE *f)
 485 {
 486     long where, size;
 487
 488     /* XXX: on Unix systems, using fstat() probably makes more sense */
 489
 490     where = ftell(f);
 491     fseek(f, 0, SEEK_END);
 492     size = ftell(f);
 493     fseek(f, where, SEEK_SET);
 494
 495     return size;
 496 }
 497
 498 static void load_linux(const char *kernel_filename,
 499                        const char *initrd_filename,
 500                        const char *kernel_cmdline)
 501 {
 502     uint16_t protocol;
 503     uint32_t gpr[8];
 504     uint16_t seg[6];
 505     uint16_t real_seg;
 506     int setup_size, kernel_size, initrd_size, cmdline_size;
 507     uint32_t initrd_max;
 508     uint8_t header[1024];
 509     uint8_t *real_addr, *prot_addr, *cmdline_addr, *initrd_addr;
 510     FILE *f, *fi;
 511
 512     /* Align to 16 bytes as a paranoia measure */
 513     cmdline_size = (strlen(kernel_cmdline)+16) & ~15;
 514
 515     /* load the kernel header */
 516     f = fopen(kernel_filename, "rb");
 517     if (!f || !(kernel_size = get_file_size(f)) ||
 518         fread(header, 1, 1024, f) != 1024) {
 519         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 520                 kernel_filename);
 521         exit(1);
 522     }
 523
 524     /* kernel protocol version */
 525 #if 0
 526     fprintf(stderr, "header magic: %#x\n", ldl_p(header+0x202));
 527 #endif
 528     if (ldl_p(header+0x202) == 0x53726448)
 529         protocol = lduw_p(header+0x206);
 530     else
 531         protocol = 0;
 532
 533     if (protocol < 0x200 || !(header[0x211] & 0x01)) {
 534         /* Low kernel */
 535         real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
 536         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
 537         prot_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
 538     } else if (protocol < 0x202) {
 539         /* High but ancient kernel */
 540         real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
 541         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
 542         prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
 543     } else {
 544         /* High and recent kernel */
 545         real_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
 546         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x20000;
 547         prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
 548     }
 549
 550 #if 0
 551     fprintf(stderr,
 552             "qemu: real_addr     = %#zx\n"
 553             "qemu: cmdline_addr  = %#zx\n"
 554             "qemu: prot_addr     = %#zx\n",
 555             real_addr-phys_ram_base,
 556             cmdline_addr-phys_ram_base,
 557             prot_addr-phys_ram_base);
 558 #endif
 559
 560     /* highest address for loading the initrd */
 561     if (protocol >= 0x203)
 562         initrd_max = ldl_p(header+0x22c);
 563     else
 564         initrd_max = 0x37ffffff;
 565
 566     if (initrd_max >= ram_size-ACPI_DATA_SIZE)
 567         initrd_max = ram_size-ACPI_DATA_SIZE-1;
 568
 569     /* kernel command line */
 570     pstrcpy((char*)cmdline_addr, 4096, kernel_cmdline);
 571
 572     if (protocol >= 0x202) {
 573         stl_p(header+0x228, cmdline_addr-phys_ram_base);
 574     } else {
 575         stw_p(header+0x20, 0xA33F);
 576         stw_p(header+0x22, cmdline_addr-real_addr);
 577     }
 578
 579     /* loader type */
 580     /* High nybble = B reserved for Qemu; low nybble is revision number.
 581        If this code is substantially changed, you may want to consider
 582        incrementing the revision. */
 583     if (protocol >= 0x200)
 584         header[0x210] = 0xB0;
 585
 586     /* heap */
 587     if (protocol >= 0x201) {
 588         header[0x211] |= 0x80;  /* CAN_USE_HEAP */
 589         stw_p(header+0x224, cmdline_addr-real_addr-0x200);
 590     }
 591
 592     /* load initrd */
 593     if (initrd_filename) {
 594         if (protocol < 0x200) {
 595             fprintf(stderr, "qemu: linux kernel too old to load a ram disk\n");
 596             exit(1);
 597         }
 598
 599         fi = fopen(initrd_filename, "rb");
 600         if (!fi) {
 601             fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 602                     initrd_filename);
 603             exit(1);
 604         }
 605
 606         initrd_size = get_file_size(fi);
 607         initrd_addr = phys_ram_base + ((initrd_max-initrd_size) & ~4095);
 608
 609         fprintf(stderr, "qemu: loading initrd (%#x bytes) at %#zx\n",
 610                 initrd_size, initrd_addr-phys_ram_base);
 611
 612         if (fread(initrd_addr, 1, initrd_size, fi) != initrd_size) {
 613             fprintf(stderr, "qemu: read error on initial ram disk '%s'\n",
 614                     initrd_filename);
 615             exit(1);
 616         }
 617         fclose(fi);
 618
 619         stl_p(header+0x218, initrd_addr-phys_ram_base);
 620         stl_p(header+0x21c, initrd_size);
 621     }
 622
 623     /* store the finalized header and load the rest of the kernel */
 624     memcpy(real_addr, header, 1024);
 625
 626     setup_size = header[0x1f1];
 627     if (setup_size == 0)
 628         setup_size = 4;
 629
 630     setup_size = (setup_size+1)*512;
 631     kernel_size -= setup_size;  /* Size of protected-mode code */
 632
 633     if (fread(real_addr+1024, 1, setup_size-1024, f) != setup_size-1024 ||
 634         fread(prot_addr, 1, kernel_size, f) != kernel_size) {
 635         fprintf(stderr, "qemu: read error on kernel '%s'\n",
 636                 kernel_filename);
 637         exit(1);
 638     }
 639     fclose(f);
 640
 641     /* generate bootsector to set up the initial register state */
 642     real_seg = (real_addr-phys_ram_base) >> 4;
 643     seg[0] = seg[2] = seg[3] = seg[4] = seg[4] = real_seg;
 644     seg[1] = real_seg+0x20;     /* CS */
 645     memset(gpr, 0, sizeof gpr);
 646     gpr[4] = cmdline_addr-real_addr-16; /* SP (-16 is paranoia) */
 647
 648     generate_bootsect(gpr, seg, 0);
 649 }
 650
 651 static void main_cpu_reset(void *opaque)
 652 {
 653     CPUState *env = opaque;
 654     cpu_reset(env);
 655 }
 656
 657 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
 658 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
 659 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
 660
 661 #define NE2000_NB_MAX 6
 662
 663 static int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
 664 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
 665
 666 static int serial_io[MAX_SERIAL_PORTS] = { 0x3f8, 0x2f8, 0x3e8, 0x2e8 };
 667 static int serial_irq[MAX_SERIAL_PORTS] = { 4, 3, 4, 3 };
 668
 669 static int parallel_io[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 0x378, 0x278, 0x3bc };
 670 static int parallel_irq[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 7, 7, 7 };
 671
 672 #ifdef HAS_AUDIO
 673 static void audio_init (PCIBus *pci_bus, qemu_irq *pic)
 674 {
 675     struct soundhw *c;
 676     int audio_enabled = 0;
 677
 678     for (c = soundhw; !audio_enabled && c->name; ++c) {
 679         audio_enabled = c->enabled;
 680     }
 681
 682     if (audio_enabled) {
 683         AudioState *s;
 684
 685         s = AUD_init ();
 686         if (s) {
 687             for (c = soundhw; c->name; ++c) {
 688                 if (c->enabled) {
 689                     if (c->isa) {
 690                         c->init.init_isa (s, pic);
 691                     }
 692                     else {
 693                         if (pci_bus) {
 694                             c->init.init_pci (pci_bus, s);
 695                         }
 696                     }
 697                 }
 698             }
 699         }
 700     }
 701 }
 702 #endif
 703
 704 static void pc_init_ne2k_isa(NICInfo *nd, qemu_irq *pic)
 705 {
 706     static int nb_ne2k = 0;
 707
 708     if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
 709         return;
 710     isa_ne2000_init(ne2000_io[nb_ne2k], pic[ne2000_irq[nb_ne2k]], nd);
 711     nb_ne2k++;
 712 }
 713
 714 /* PC hardware initialisation */
 715 static void pc_init1(ram_addr_t ram_size, int vga_ram_size,
 716                      const char *boot_device, DisplayState *ds,
 717                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
 718                      const char *initrd_filename,
 719                      int pci_enabled, const char *cpu_model)
 720 {
 721     char buf[1024];
 722     int ret, linux_boot, i;
 723     ram_addr_t ram_addr, vga_ram_addr, bios_offset, vga_bios_offset;
 724     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
 725     int bios_size, isa_bios_size, vga_bios_size;
 726     PCIBus *pci_bus;
 727     int piix3_devfn = -1;
 728     CPUState *env;
 729     NICInfo *nd;
 730     qemu_irq *cpu_irq;
 731     qemu_irq *i8259;
 732     int index;
 733     BlockDriverState *hd[MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS];
 734     BlockDriverState *fd[MAX_FD];
 735
 736     if (ram_size >= 0xe0000000 ) {
 737         above_4g_mem_size = ram_size - 0xe0000000;
 738         below_4g_mem_size = 0xe0000000;
 739     } else {
 740         below_4g_mem_size = ram_size;
 741     }
 742
 743     qemu_register_boot_set(pc_boot_set);
 744
 745     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 746
 747     /* init CPUs */
 748     if (cpu_model == NULL) {
 749 #ifdef TARGET_X86_64
 750         cpu_model = "qemu64";
 751 #else
 752         cpu_model = "qemu32";
 753 #endif
 754     }
 755
 756     for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 757         env = cpu_init(cpu_model);
 758         if (!env) {
 759             fprintf(stderr, "Unable to find x86 CPU definition\n");
 760             exit(1);
 761         }
 762         if (i != 0)
 763             env->hflags |= HF_HALTED_MASK;
 764         if (smp_cpus > 1) {
 765             /* XXX: enable it in all cases */
 766             env->cpuid_features |= CPUID_APIC;
 767         }
 768         register_savevm("cpu", i, 4, cpu_save, cpu_load, env);
 769         qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
 770         if (pci_enabled) {
 771             apic_init(env);
 772         }
 773     }
 774
 775     vmport_init();
 776
 777     /* allocate RAM */
 778     ram_addr = qemu_ram_alloc(ram_size);
 779     cpu_register_physical_memory(0, below_4g_mem_size, ram_addr);
 780
 781     /* above 4giga memory allocation */
 782     if (above_4g_mem_size > 0) {
 783         cpu_register_physical_memory(0x100000000ULL, above_4g_mem_size,
 784                                      ram_addr + below_4g_mem_size);
 785     }
 786
 787     /* allocate VGA RAM */
 788     vga_ram_addr = qemu_ram_alloc(vga_ram_size);
 789
 790     /* BIOS load */
 791     if (bios_name == NULL)
 792         bios_name = BIOS_FILENAME;
 793     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, bios_name);
 794     bios_size = get_image_size(buf);
 795     if (bios_size <= 0 ||
 796         (bios_size % 65536) != 0) {
 797         goto bios_error;
 798     }
 799     bios_offset = qemu_ram_alloc(bios_size);
 800     ret = load_image(buf, phys_ram_base + bios_offset);
 801     if (ret != bios_size) {
 802     bios_error:
 803         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC BIOS '%s'\n", buf);
 804         exit(1);
 805     }
 806
 807     /* VGA BIOS load */
 808     if (cirrus_vga_enabled) {
 809         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_CIRRUS_FILENAME);
 810     } else {
 811         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
 812     }
 813     vga_bios_size = get_image_size(buf);
 814     if (vga_bios_size <= 0 || vga_bios_size > 65536)
 815         goto vga_bios_error;
 816     vga_bios_offset = qemu_ram_alloc(65536);
 817
 818     ret = load_image(buf, phys_ram_base + vga_bios_offset);
 819     if (ret != vga_bios_size) {
 820     vga_bios_error:
 821         fprintf(stderr, "qemu: could not load VGA BIOS '%s'\n", buf);
 822         exit(1);
 823     }
 824
 825     /* setup basic memory access */
 826     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000,
 827                                  vga_bios_offset | IO_MEM_ROM);
 828
 829     /* map the last 128KB of the BIOS in ISA space */
 830     isa_bios_size = bios_size;
 831     if (isa_bios_size > (128 * 1024))
 832         isa_bios_size = 128 * 1024;
 833     cpu_register_physical_memory(0xd0000, (192 * 1024) - isa_bios_size,
 834                                  IO_MEM_UNASSIGNED);
 835     cpu_register_physical_memory(0x100000 - isa_bios_size,
 836                                  isa_bios_size,
 837                                  (bios_offset + bios_size - isa_bios_size) | IO_MEM_ROM);
 838
 839     {
 840         ram_addr_t option_rom_offset;
 841         int size, offset;
 842
 843         offset = 0;
 844         for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
 845             size = get_image_size(option_rom[i]);
 846             if (size < 0) {
 847                 fprintf(stderr, "Could not load option rom '%s'\n",
 848                         option_rom[i]);
 849                 exit(1);
 850             }
 851             if (size > (0x10000 - offset))
 852                 goto option_rom_error;
 853             option_rom_offset = qemu_ram_alloc(size);
 854             ret = load_image(option_rom[i], phys_ram_base + option_rom_offset);
 855             if (ret != size) {
 856             option_rom_error:
 857                 fprintf(stderr, "Too many option ROMS\n");
 858                 exit(1);
 859             }
 860             size = (size + 4095) & ~4095;
 861             cpu_register_physical_memory(0xd0000 + offset,
 862                                          size, option_rom_offset | IO_MEM_ROM);
 863             offset += size;
 864         }
 865     }
 866
 867     /* map all the bios at the top of memory */
 868     cpu_register_physical_memory((uint32_t)(-bios_size),
 869                                  bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
 870
 871     bochs_bios_init();
 872
 873     if (linux_boot)
 874         load_linux(kernel_filename, initrd_filename, kernel_cmdline);
 875
 876     cpu_irq = qemu_allocate_irqs(pic_irq_request, NULL, 1);
 877     i8259 = i8259_init(cpu_irq[0]);
 878     ferr_irq = i8259[13];
 879
 880     if (pci_enabled) {
 881         pci_bus = i440fx_init(&i440fx_state, i8259);
 882         piix3_devfn = piix3_init(pci_bus, -1);
 883     } else {
 884         pci_bus = NULL;
 885     }
 886
 887     /* init basic PC hardware */
 888     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
 889
 890     register_ioport_write(0xf0, 1, 1, ioportF0_write, NULL);
 891
 892     if (cirrus_vga_enabled) {
 893         if (pci_enabled) {
 894             pci_cirrus_vga_init(pci_bus,
 895                                 ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 896                                 vga_ram_addr, vga_ram_size);
 897         } else {
 898             isa_cirrus_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 899                                 vga_ram_addr, vga_ram_size);
 900         }
 901     } else if (vmsvga_enabled) {
 902         if (pci_enabled)
 903             pci_vmsvga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 904                             vga_ram_addr, vga_ram_size);
 905         else
 906             fprintf(stderr, "%s: vmware_vga: no PCI bus\n", __FUNCTION__);
 907     } else {
 908         if (pci_enabled) {
 909             pci_vga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 910                          vga_ram_addr, vga_ram_size, 0, 0);
 911         } else {
 912             isa_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 913                          vga_ram_addr, vga_ram_size);
 914         }
 915     }
 916
 917     rtc_state = rtc_init(0x70, i8259[8]);
 918
 919     register_ioport_read(0x92, 1, 1, ioport92_read, NULL);
 920     register_ioport_write(0x92, 1, 1, ioport92_write, NULL);
 921
 922     if (pci_enabled) {
 923         ioapic = ioapic_init();
 924     }
 925     pit = pit_init(0x40, i8259[0]);
 926     pcspk_init(pit);
 927     if (pci_enabled) {
 928         pic_set_alt_irq_func(isa_pic, ioapic_set_irq, ioapic);
 929     }
 930
 931     for(i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
 932         if (serial_hds[i]) {
 933             serial_init(serial_io[i], i8259[serial_irq[i]], 115200,
 934                         serial_hds[i]);
 935         }
 936     }
 937
 938     for(i = 0; i < MAX_PARALLEL_PORTS; i++) {
 939         if (parallel_hds[i]) {
 940             parallel_init(parallel_io[i], i8259[parallel_irq[i]],
 941                           parallel_hds[i]);
 942         }
 943     }
 944
 945     for(i = 0; i < nb_nics; i++) {
 946         nd = &nd_table[i];
 947         if (!nd->model) {
 948             if (pci_enabled) {
 949                 nd->model = "ne2k_pci";
 950             } else {
 951                 nd->model = "ne2k_isa";
 952             }
 953         }
 954         if (strcmp(nd->model, "ne2k_isa") == 0) {
 955             pc_init_ne2k_isa(nd, i8259);
 956         } else if (pci_enabled) {
 957             if (strcmp(nd->model, "?") == 0)
 958                 fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
 959             pci_nic_init(pci_bus, nd, -1);
 960         } else if (strcmp(nd->model, "?") == 0) {
 961             fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
 962             exit(1);
 963         } else {
 964             fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd->model);
 965             exit(1);
 966         }
 967     }
 968
 969     if (drive_get_max_bus(IF_IDE) >= MAX_IDE_BUS) {
 970         fprintf(stderr, "qemu: too many IDE bus\n");
 971         exit(1);
 972     }
 973
 974     for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS; i++) {
 975         index = drive_get_index(IF_IDE, i / MAX_IDE_DEVS, i % MAX_IDE_DEVS);
 976         if (index != -1)
 977             hd[i] = drives_table[index].bdrv;
 978         else
 979             hd[i] = NULL;
 980     }
 981
 982     if (pci_enabled) {
 983         pci_piix3_ide_init(pci_bus, hd, piix3_devfn + 1, i8259);
 984     } else {
 985         for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS; i++) {
 986             isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], i8259[ide_irq[i]],
 987                          hd[MAX_IDE_DEVS * i], hd[MAX_IDE_DEVS * i + 1]);
 988         }
 989     }
 990
 991     i8042_init(i8259[1], i8259[12], 0x60);
 992     DMA_init(0);
 993 #ifdef HAS_AUDIO
 994     audio_init(pci_enabled ? pci_bus : NULL, i8259);
 995 #endif
 996
 997     for(i = 0; i < MAX_FD; i++) {
 998         index = drive_get_index(IF_FLOPPY, 0, i);
 999         if (index != -1)
1000             fd[i] = drives_table[index].bdrv;
1001         else
1002             fd[i] = NULL;
1003     }
1004     floppy_controller = fdctrl_init(i8259[6], 2, 0, 0x3f0, fd);
1005
1006     cmos_init(below_4g_mem_size, above_4g_mem_size, boot_device, hd);
1007
1008     if (pci_enabled && usb_enabled) {
1009         usb_uhci_piix3_init(pci_bus, piix3_devfn + 2);
1010     }
1011
1012     if (pci_enabled && acpi_enabled) {
1013         uint8_t *eeprom_buf = qemu_mallocz(8 * 256); /* XXX: make this persistent */
1014         i2c_bus *smbus;
1015
1016         /* TODO: Populate SPD eeprom data.  */
1017         smbus = piix4_pm_init(pci_bus, piix3_devfn + 3, 0xb100, i8259[9]);
1018         for (i = 0; i < 8; i++) {
1019             smbus_eeprom_device_init(smbus, 0x50 + i, eeprom_buf + (i * 256));
1020         }
1021     }
1022
1023     if (i440fx_state) {
1024         i440fx_init_memory_mappings(i440fx_state);
1025     }
1026
1027     if (pci_enabled) {
1028         int max_bus;
1029         int bus, unit;
1030         void *scsi;
1031
1032         max_bus = drive_get_max_bus(IF_SCSI);
1033
1034         for (bus = 0; bus <= max_bus; bus++) {
1035             scsi = lsi_scsi_init(pci_bus, -1);
1036             for (unit = 0; unit < LSI_MAX_DEVS; unit++) {
1037                 index = drive_get_index(IF_SCSI, bus, unit);
1038                 if (index == -1)
1039                     continue;
1040                 lsi_scsi_attach(scsi, drives_table[index].bdrv, unit);
1041             }
1042         }
1043     }
1044 }
1045
1046 static void pc_init_pci(ram_addr_t ram_size, int vga_ram_size,
1047                         const char *boot_device, DisplayState *ds,
1048                         const char *kernel_filename,
1049                         const char *kernel_cmdline,
1050                         const char *initrd_filename,
1051                         const char *cpu_model)
1052 {
1053     pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device, ds,
1054              kernel_filename, kernel_cmdline,
1055              initrd_filename, 1, cpu_model);
1056 }
1057
1058 static void pc_init_isa(ram_addr_t ram_size, int vga_ram_size,
1059                         const char *boot_device, DisplayState *ds,
1060                         const char *kernel_filename,
1061                         const char *kernel_cmdline,
1062                         const char *initrd_filename,
1063                         const char *cpu_model)
1064 {
1065     pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device, ds,
1066              kernel_filename, kernel_cmdline,
1067              initrd_filename, 0, cpu_model);
1068 }
1069
1070 QEMUMachine pc_machine = {
1071     "pc",
1072     "Standard PC",
1073     pc_init_pci,
1074     VGA_RAM_SIZE + PC_MAX_BIOS_SIZE,
1075 };
1076
1077 QEMUMachine isapc_machine = {
1078     "isapc",
1079     "ISA-only PC",
1080     pc_init_isa,
1081     VGA_RAM_SIZE + PC_MAX_BIOS_SIZE,
1082 };