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 "vl.h"
  25
  26 /* output Bochs bios info messages */
  27 //#define DEBUG_BIOS
  28
  29 #define BIOS_FILENAME "bios.bin"
  30 #define VGABIOS_FILENAME "vgabios.bin"
  31 #define LINUX_BOOT_FILENAME "linux_boot.bin"
  32
  33 #define KERNEL_LOAD_ADDR     0x00100000
  34 #define INITRD_LOAD_ADDR     0x00400000
  35 #define KERNEL_PARAMS_ADDR   0x00090000
  36 #define KERNEL_CMDLINE_ADDR  0x00099000
  37
  38 int speaker_data_on;
  39 int dummy_refresh_clock;
  40 static fdctrl_t *floppy_controller;
  41 static RTCState *rtc_state;
  42
  43 static void ioport80_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
  44 {
  45 }
  46
  47 /* PC cmos mappings */
  48
  49 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
  50 #define REG_IBM_CENTURY_BYTE        0x32
  51 #define REG_IBM_PS2_CENTURY_BYTE    0x37
  52
  53
  54 static inline int to_bcd(RTCState *s, int a)
  55 {
  56     return ((a / 10) << 4) | (a % 10);
  57 }
  58
  59 static void cmos_init(int ram_size, int boot_device)
  60 {
  61     RTCState *s = rtc_state;
  62     int val;
  63     int fd0, fd1, nb;
  64     time_t ti;
  65     struct tm *tm;
  66
  67     /* set the CMOS date */
  68     time(&ti);
  69     tm = gmtime(&ti);
  70     rtc_set_date(s, tm);
  71
  72     val = to_bcd(s, (tm->tm_year / 100) + 19);
  73     rtc_set_memory(s, REG_IBM_CENTURY_BYTE, val);
  74     rtc_set_memory(s, REG_IBM_PS2_CENTURY_BYTE, val);
  75
  76     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
  77
  78     /* memory size */
  79     val = (ram_size / 1024) - 1024;
  80     if (val > 65535)
  81         val = 65535;
  82     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
  83     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
  84     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
  85     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
  86
  87     val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
  88     if (val > 65535)
  89         val = 65535;
  90     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
  91     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
  92
  93     switch(boot_device) {
  94     case 'a':
  95     case 'b':
  96         rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x01); /* floppy boot */
  97         break;
  98     default:
  99     case 'c':
 100         rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x02); /* hard drive boot */
 101         break;
 102     case 'd':
 103         rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x03); /* CD-ROM boot */
 104         break;
 105     }
 106
 107     /* floppy type */
 108
 109     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
 110     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
 111
 112     val = 0;
 113     switch (fd0) {
 114     case 0:
 115         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 116         val |= 0x40;
 117         break;
 118     case 1:
 119         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 120         val |= 0x60;
 121         break;
 122     case 2:
 123         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 124         val |= 0x20;
 125         break;
 126     }
 127     switch (fd1) {
 128     case 0:
 129         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 130         val |= 0x04;
 131         break;
 132     case 1:
 133         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 134         val |= 0x06;
 135         break;
 136     case 2:
 137         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 138         val |= 0x02;
 139         break;
 140     }
 141     rtc_set_memory(s, 0x10, val);
 142
 143     val = 0;
 144     nb = 0;
 145     if (fd0 < 3)
 146         nb++;
 147     if (fd1 < 3)
 148         nb++;
 149     switch (nb) {
 150     case 0:
 151         break;
 152     case 1:
 153         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 154         break;
 155     case 2:
 156         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 157         break;
 158     }
 159     val |= 0x02; /* FPU is there */
 160     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
 161     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
 162
 163 }
 164
 165 static void speaker_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 166 {
 167     speaker_data_on = (val >> 1) & 1;
 168     pit_set_gate(&pit_channels[2], val & 1);
 169 }
 170
 171 static uint32_t speaker_ioport_read(void *opaque, uint32_t addr)
 172 {
 173     int out;
 174     out = pit_get_out(&pit_channels[2], qemu_get_clock(vm_clock));
 175     dummy_refresh_clock ^= 1;
 176     return (speaker_data_on << 1) | pit_channels[2].gate | (out << 5) |
 177       (dummy_refresh_clock << 4);
 178 }
 179
 180 /***********************************************************/
 181 /* Bochs BIOS debug ports */
 182
 183 void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 184 {
 185     switch(addr) {
 186         /* Bochs BIOS messages */
 187     case 0x400:
 188     case 0x401:
 189         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
 190         exit(1);
 191     case 0x402:
 192     case 0x403:
 193 #ifdef DEBUG_BIOS
 194         fprintf(stderr, "%c", val);
 195 #endif
 196         break;
 197
 198         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
 199     case 0x501:
 200     case 0x502:
 201         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
 202         exit(1);
 203     case 0x500:
 204     case 0x503:
 205 #ifdef DEBUG_BIOS
 206         fprintf(stderr, "%c", val);
 207 #endif
 208         break;
 209     }
 210 }
 211
 212 void bochs_bios_init(void)
 213 {
 214     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 215     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 216     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 217     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 218
 219     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 220     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 221     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 222     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 223 }
 224
 225
 226 int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr,
 227                 uint8_t *real_addr)
 228 {
 229     int fd, size;
 230     int setup_sects;
 231
 232     fd = open(filename, O_RDONLY);
 233     if (fd < 0)
 234         return -1;
 235
 236     /* load 16 bit code */
 237     if (read(fd, real_addr, 512) != 512)
 238         goto fail;
 239     setup_sects = real_addr[0x1F1];
 240     if (!setup_sects)
 241         setup_sects = 4;
 242     if (read(fd, real_addr + 512, setup_sects * 512) !=
 243         setup_sects * 512)
 244         goto fail;
 245
 246     /* load 32 bit code */
 247     size = read(fd, addr, 16 * 1024 * 1024);
 248     if (size < 0)
 249         goto fail;
 250     close(fd);
 251     return size;
 252  fail:
 253     close(fd);
 254     return -1;
 255 }
 256
 257 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
 258 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
 259 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
 260
 261 #define NE2000_NB_MAX 6
 262
 263 static uint32_t ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
 264 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
 265
 266 /* PC hardware initialisation */
 267 void pc_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
 268              DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
 269              const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
 270              const char *initrd_filename)
 271 {
 272     char buf[1024];
 273     int ret, linux_boot, initrd_size, i, nb_nics1, fd;
 274
 275     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 276
 277     /* allocate RAM */
 278     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, 0);
 279
 280     /* BIOS load */
 281     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, BIOS_FILENAME);
 282     ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000f0000);
 283     if (ret != 0x10000) {
 284         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC bios '%s'\n", buf);
 285         exit(1);
 286     }
 287
 288     /* VGA BIOS load */
 289     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
 290     ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000c0000);
 291
 292     /* setup basic memory access */
 293     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000, 0xc0000 | IO_MEM_ROM);
 294     cpu_register_physical_memory(0xf0000, 0x10000, 0xf0000 | IO_MEM_ROM);
 295
 296     bochs_bios_init();
 297
 298     if (linux_boot) {
 299         uint8_t bootsect[512];
 300
 301         if (bs_table[0] == NULL) {
 302             fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting a Linux kernel\n");
 303             exit(1);
 304         }
 305         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, LINUX_BOOT_FILENAME);
 306         ret = load_image(buf, bootsect);
 307         if (ret != sizeof(bootsect)) {
 308             fprintf(stderr, "qemu: could not load linux boot sector '%s'\n",
 309                     buf);
 310             exit(1);
 311         }
 312
 313         bdrv_set_boot_sector(bs_table[0], bootsect, sizeof(bootsect));
 314
 315         /* now we can load the kernel */
 316         ret = load_kernel(kernel_filename,
 317                           phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR,
 318                           phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR);
 319         if (ret < 0) {
 320             fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 321                     kernel_filename);
 322             exit(1);
 323         }
 324
 325         /* load initrd */
 326         initrd_size = 0;
 327         if (initrd_filename) {
 328             initrd_size = load_image(initrd_filename, phys_ram_base + INITRD_LOAD_ADDR);
 329             if (initrd_size < 0) {
 330                 fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 331                         initrd_filename);
 332                 exit(1);
 333             }
 334         }
 335         if (initrd_size > 0) {
 336             stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x218, INITRD_LOAD_ADDR);
 337             stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x21c, initrd_size);
 338         }
 339         pstrcpy(phys_ram_base + KERNEL_CMDLINE_ADDR, 4096,
 340                 kernel_cmdline);
 341         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x20, 0xA33F);
 342         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x22,
 343                 KERNEL_CMDLINE_ADDR - KERNEL_PARAMS_ADDR);
 344         /* loader type */
 345         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x210, 0x01);
 346     }
 347
 348     /* init basic PC hardware */
 349     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
 350
 351     vga_initialize(ds, phys_ram_base + ram_size, ram_size,
 352                    vga_ram_size);
 353
 354     rtc_state = rtc_init(0x70, 8);
 355     register_ioport_read(0x61, 1, 1, speaker_ioport_read, NULL);
 356     register_ioport_write(0x61, 1, 1, speaker_ioport_write, NULL);
 357
 358     pic_init();
 359     pit_init(0x40, 0);
 360
 361     fd = serial_open_device();
 362     serial_init(0x3f8, 4, fd);
 363
 364     nb_nics1 = nb_nics;
 365     if (nb_nics1 > NE2000_NB_MAX)
 366         nb_nics1 = NE2000_NB_MAX;
 367     for(i = 0; i < nb_nics1; i++) {
 368         ne2000_init(ne2000_io[i], ne2000_irq[i], &nd_table[i]);
 369     }
 370
 371     for(i = 0; i < 2; i++) {
 372         ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], ide_irq[i],
 373                  bs_table[2 * i], bs_table[2 * i + 1]);
 374     }
 375     kbd_init();
 376     DMA_init();
 377
 378 #ifndef _WIN32
 379     /* no audio supported yet for win32 */
 380     AUD_init();
 381     SB16_init();
 382 #endif
 383
 384     floppy_controller = fdctrl_init(6, 2, 0, 0x3f0, fd_table);
 385
 386     cmos_init(ram_size, boot_device);
 387 }