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 #include "monitor.h"
  35 #include "fw_cfg.h"
  36 #include "virtio-console.h"
  37 #include "hpet_emul.h"
  38 #include "watchdog.h"
  39 #include "smbios.h"
  40
  41 /* output Bochs bios info messages */
  42 //#define DEBUG_BIOS
  43
  44 #define BIOS_FILENAME "bios.bin"
  45 #define VGABIOS_FILENAME "vgabios.bin"
  46 #define VGABIOS_CIRRUS_FILENAME "vgabios-cirrus.bin"
  47
  48 #define PC_MAX_BIOS_SIZE (4 * 1024 * 1024)
  49
  50 /* Leave a chunk of memory at the top of RAM for the BIOS ACPI tables.  */
  51 #define ACPI_DATA_SIZE       0x10000
  52 #define BIOS_CFG_IOPORT 0x510
  53 #define FW_CFG_ACPI_TABLES (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 0)
  54 #define FW_CFG_SMBIOS_ENTRIES (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 1)
  55
  56 #define MAX_IDE_BUS 2
  57
  58 static fdctrl_t *floppy_controller;
  59 static RTCState *rtc_state;
  60 static PITState *pit;
  61 static IOAPICState *ioapic;
  62 static PCIDevice *i440fx_state;
  63
  64 typedef struct rom_reset_data {
  65     uint8_t *data;
  66     target_phys_addr_t addr;
  67     unsigned size;
  68 } RomResetData;
  69
  70 static void option_rom_reset(void *_rrd)
  71 {
  72     RomResetData *rrd = _rrd;
  73
  74     cpu_physical_memory_write_rom(rrd->addr, rrd->data, rrd->size);
  75 }
  76
  77 static void option_rom_setup_reset(target_phys_addr_t addr, unsigned size)
  78 {
  79     RomResetData *rrd = qemu_malloc(sizeof *rrd);
  80
  81     rrd->data = qemu_malloc(size);
  82     cpu_physical_memory_read(addr, rrd->data, size);
  83     rrd->addr = addr;
  84     rrd->size = size;
  85     qemu_register_reset(option_rom_reset, rrd);
  86 }
  87
  88 static void ioport80_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
  89 {
  90 }
  91
  92 /* MSDOS compatibility mode FPU exception support */
  93 static qemu_irq ferr_irq;
  94 /* XXX: add IGNNE support */
  95 void cpu_set_ferr(CPUX86State *s)
  96 {
  97     qemu_irq_raise(ferr_irq);
  98 }
  99
 100 static void ioportF0_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
 101 {
 102     qemu_irq_lower(ferr_irq);
 103 }
 104
 105 /* TSC handling */
 106 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
 107 {
 108     /* Note: when using kqemu, it is more logical to return the host TSC
 109        because kqemu does not trap the RDTSC instruction for
 110        performance reasons */
 111 #ifdef CONFIG_KQEMU
 112     if (env->kqemu_enabled) {
 113         return cpu_get_real_ticks();
 114     } else
 115 #endif
 116     {
 117         return cpu_get_ticks();
 118     }
 119 }
 120
 121 /* SMM support */
 122 void cpu_smm_update(CPUState *env)
 123 {
 124     if (i440fx_state && env == first_cpu)
 125         i440fx_set_smm(i440fx_state, (env->hflags >> HF_SMM_SHIFT) & 1);
 126 }
 127
 128
 129 /* IRQ handling */
 130 int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
 131 {
 132     int intno;
 133
 134     intno = apic_get_interrupt(env);
 135     if (intno >= 0) {
 136         /* set irq request if a PIC irq is still pending */
 137         /* XXX: improve that */
 138         pic_update_irq(isa_pic);
 139         return intno;
 140     }
 141     /* read the irq from the PIC */
 142     if (!apic_accept_pic_intr(env))
 143         return -1;
 144
 145     intno = pic_read_irq(isa_pic);
 146     return intno;
 147 }
 148
 149 static void pic_irq_request(void *opaque, int irq, int level)
 150 {
 151     CPUState *env = first_cpu;
 152
 153     if (env->apic_state) {
 154         while (env) {
 155             if (apic_accept_pic_intr(env))
 156                 apic_deliver_pic_intr(env, level);
 157             env = env->next_cpu;
 158         }
 159     } else {
 160         if (level)
 161             cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
 162         else
 163             cpu_reset_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
 164     }
 165 }
 166
 167 /* PC cmos mappings */
 168
 169 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
 170
 171 static int cmos_get_fd_drive_type(int fd0)
 172 {
 173     int val;
 174
 175     switch (fd0) {
 176     case 0:
 177         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 178         val = 4;
 179         break;
 180     case 1:
 181         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 182         val = 5;
 183         break;
 184     case 2:
 185         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 186         val = 2;
 187         break;
 188     default:
 189         val = 0;
 190         break;
 191     }
 192     return val;
 193 }
 194
 195 static void cmos_init_hd(int type_ofs, int info_ofs, BlockDriverState *hd)
 196 {
 197     RTCState *s = rtc_state;
 198     int cylinders, heads, sectors;
 199     bdrv_get_geometry_hint(hd, &cylinders, &heads, &sectors);
 200     rtc_set_memory(s, type_ofs, 47);
 201     rtc_set_memory(s, info_ofs, cylinders);
 202     rtc_set_memory(s, info_ofs + 1, cylinders >> 8);
 203     rtc_set_memory(s, info_ofs + 2, heads);
 204     rtc_set_memory(s, info_ofs + 3, 0xff);
 205     rtc_set_memory(s, info_ofs + 4, 0xff);
 206     rtc_set_memory(s, info_ofs + 5, 0xc0 | ((heads > 8) << 3));
 207     rtc_set_memory(s, info_ofs + 6, cylinders);
 208     rtc_set_memory(s, info_ofs + 7, cylinders >> 8);
 209     rtc_set_memory(s, info_ofs + 8, sectors);
 210 }
 211
 212 /* convert boot_device letter to something recognizable by the bios */
 213 static int boot_device2nibble(char boot_device)
 214 {
 215     switch(boot_device) {
 216     case 'a':
 217     case 'b':
 218         return 0x01; /* floppy boot */
 219     case 'c':
 220         return 0x02; /* hard drive boot */
 221     case 'd':
 222         return 0x03; /* CD-ROM boot */
 223     case 'n':
 224         return 0x04; /* Network boot */
 225     }
 226     return 0;
 227 }
 228
 229 /* copy/pasted from cmos_init, should be made a general function
 230  and used there as well */
 231 static int pc_boot_set(void *opaque, const char *boot_device)
 232 {
 233     Monitor *mon = cur_mon;
 234 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
 235     RTCState *s = (RTCState *)opaque;
 236     int nbds, bds[3] = { 0, };
 237     int i;
 238
 239     nbds = strlen(boot_device);
 240     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
 241         monitor_printf(mon, "Too many boot devices for PC\n");
 242         return(1);
 243     }
 244     for (i = 0; i < nbds; i++) {
 245         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
 246         if (bds[i] == 0) {
 247             monitor_printf(mon, "Invalid boot device for PC: '%c'\n",
 248                            boot_device[i]);
 249             return(1);
 250         }
 251     }
 252     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
 253     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4));
 254     return(0);
 255 }
 256
 257 /* hd_table must contain 4 block drivers */
 258 static void cmos_init(ram_addr_t ram_size, ram_addr_t above_4g_mem_size,
 259                       const char *boot_device, BlockDriverState **hd_table)
 260 {
 261     RTCState *s = rtc_state;
 262     int nbds, bds[3] = { 0, };
 263     int val;
 264     int fd0, fd1, nb;
 265     int i;
 266
 267     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
 268
 269     /* memory size */
 270     val = 640; /* base memory in K */
 271     rtc_set_memory(s, 0x15, val);
 272     rtc_set_memory(s, 0x16, val >> 8);
 273
 274     val = (ram_size / 1024) - 1024;
 275     if (val > 65535)
 276         val = 65535;
 277     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
 278     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
 279     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
 280     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
 281
 282     if (above_4g_mem_size) {
 283         rtc_set_memory(s, 0x5b, (unsigned int)above_4g_mem_size >> 16);
 284         rtc_set_memory(s, 0x5c, (unsigned int)above_4g_mem_size >> 24);
 285         rtc_set_memory(s, 0x5d, (uint64_t)above_4g_mem_size >> 32);
 286     }
 287
 288     if (ram_size > (16 * 1024 * 1024))
 289         val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
 290     else
 291         val = 0;
 292     if (val > 65535)
 293         val = 65535;
 294     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
 295     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
 296
 297     /* set the number of CPU */
 298     rtc_set_memory(s, 0x5f, smp_cpus - 1);
 299
 300     /* set boot devices, and disable floppy signature check if requested */
 301 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
 302     nbds = strlen(boot_device);
 303     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
 304         fprintf(stderr, "Too many boot devices for PC\n");
 305         exit(1);
 306     }
 307     for (i = 0; i < nbds; i++) {
 308         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
 309         if (bds[i] == 0) {
 310             fprintf(stderr, "Invalid boot device for PC: '%c'\n",
 311                     boot_device[i]);
 312             exit(1);
 313         }
 314     }
 315     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
 316     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4) | (fd_bootchk ?  0x0 : 0x1));
 317
 318     /* floppy type */
 319
 320     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
 321     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
 322
 323     val = (cmos_get_fd_drive_type(fd0) << 4) | cmos_get_fd_drive_type(fd1);
 324     rtc_set_memory(s, 0x10, val);
 325
 326     val = 0;
 327     nb = 0;
 328     if (fd0 < 3)
 329         nb++;
 330     if (fd1 < 3)
 331         nb++;
 332     switch (nb) {
 333     case 0:
 334         break;
 335     case 1:
 336         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 337         break;
 338     case 2:
 339         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 340         break;
 341     }
 342     val |= 0x02; /* FPU is there */
 343     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
 344     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
 345
 346     /* hard drives */
 347
 348     rtc_set_memory(s, 0x12, (hd_table[0] ? 0xf0 : 0) | (hd_table[1] ? 0x0f : 0));
 349     if (hd_table[0])
 350         cmos_init_hd(0x19, 0x1b, hd_table[0]);
 351     if (hd_table[1])
 352         cmos_init_hd(0x1a, 0x24, hd_table[1]);
 353
 354     val = 0;
 355     for (i = 0; i < 4; i++) {
 356         if (hd_table[i]) {
 357             int cylinders, heads, sectors, translation;
 358             /* NOTE: bdrv_get_geometry_hint() returns the physical
 359                 geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
 360                 <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
 361                 geometry can be different if a translation is done. */
 362             translation = bdrv_get_translation_hint(hd_table[i]);
 363             if (translation == BIOS_ATA_TRANSLATION_AUTO) {
 364                 bdrv_get_geometry_hint(hd_table[i], &cylinders, &heads, &sectors);
 365                 if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && sectors <= 63) {
 366                     /* No translation. */
 367                     translation = 0;
 368                 } else {
 369                     /* LBA translation. */
 370                     translation = 1;
 371                 }
 372             } else {
 373                 translation--;
 374             }
 375             val |= translation << (i * 2);
 376         }
 377     }
 378     rtc_set_memory(s, 0x39, val);
 379 }
 380
 381 void ioport_set_a20(int enable)
 382 {
 383     /* XXX: send to all CPUs ? */
 384     cpu_x86_set_a20(first_cpu, enable);
 385 }
 386
 387 int ioport_get_a20(void)
 388 {
 389     return ((first_cpu->a20_mask >> 20) & 1);
 390 }
 391
 392 static void ioport92_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 393 {
 394     ioport_set_a20((val >> 1) & 1);
 395     /* XXX: bit 0 is fast reset */
 396 }
 397
 398 static uint32_t ioport92_read(void *opaque, uint32_t addr)
 399 {
 400     return ioport_get_a20() << 1;
 401 }
 402
 403 /***********************************************************/
 404 /* Bochs BIOS debug ports */
 405
 406 static void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 407 {
 408     static const char shutdown_str[8] = "Shutdown";
 409     static int shutdown_index = 0;
 410
 411     switch(addr) {
 412         /* Bochs BIOS messages */
 413     case 0x400:
 414     case 0x401:
 415         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
 416         exit(1);
 417     case 0x402:
 418     case 0x403:
 419 #ifdef DEBUG_BIOS
 420         fprintf(stderr, "%c", val);
 421 #endif
 422         break;
 423     case 0x8900:
 424         /* same as Bochs power off */
 425         if (val == shutdown_str[shutdown_index]) {
 426             shutdown_index++;
 427             if (shutdown_index == 8) {
 428                 shutdown_index = 0;
 429                 qemu_system_shutdown_request();
 430             }
 431         } else {
 432             shutdown_index = 0;
 433         }
 434         break;
 435
 436         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
 437     case 0x501:
 438     case 0x502:
 439         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
 440         exit(1);
 441     case 0x500:
 442     case 0x503:
 443 #ifdef DEBUG_BIOS
 444         fprintf(stderr, "%c", val);
 445 #endif
 446         break;
 447     }
 448 }
 449
 450 extern uint64_t node_cpumask[MAX_NODES];
 451
 452 static void bochs_bios_init(void)
 453 {
 454     void *fw_cfg;
 455     uint8_t *smbios_table;
 456     size_t smbios_len;
 457     uint64_t *numa_fw_cfg;
 458     int i, j;
 459
 460     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 461     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 462     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 463     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 464     register_ioport_write(0x8900, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 465
 466     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 467     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 468     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 469     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 470
 471     fw_cfg = fw_cfg_init(BIOS_CFG_IOPORT, BIOS_CFG_IOPORT + 1, 0, 0);
 472     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_ID, 1);
 473     fw_cfg_add_i64(fw_cfg, FW_CFG_RAM_SIZE, (uint64_t)ram_size);
 474     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_ACPI_TABLES, (uint8_t *)acpi_tables,
 475                      acpi_tables_len);
 476
 477     smbios_table = smbios_get_table(&smbios_len);
 478     if (smbios_table)
 479         fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_SMBIOS_ENTRIES,
 480                          smbios_table, smbios_len);
 481
 482     /* allocate memory for the NUMA channel: one (64bit) word for the number
 483      * of nodes, one word for each VCPU->node and one word for each node to
 484      * hold the amount of memory.
 485      */
 486     numa_fw_cfg = qemu_mallocz((1 + smp_cpus + nb_numa_nodes) * 8);
 487     numa_fw_cfg[0] = cpu_to_le64(nb_numa_nodes);
 488     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 489         for (j = 0; j < nb_numa_nodes; j++) {
 490             if (node_cpumask[j] & (1 << i)) {
 491                 numa_fw_cfg[i + 1] = cpu_to_le64(j);
 492                 break;
 493             }
 494         }
 495     }
 496     for (i = 0; i < nb_numa_nodes; i++) {
 497         numa_fw_cfg[smp_cpus + 1 + i] = cpu_to_le64(node_mem[i]);
 498     }
 499     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_NUMA, (uint8_t *)numa_fw_cfg,
 500                      (1 + smp_cpus + nb_numa_nodes) * 8);
 501 }
 502
 503 /* Generate an initial boot sector which sets state and jump to
 504    a specified vector */
 505 static void generate_bootsect(target_phys_addr_t option_rom,
 506                               uint32_t gpr[8], uint16_t segs[6], uint16_t ip)
 507 {
 508     uint8_t rom[512], *p, *reloc;
 509     uint8_t sum;
 510     int i;
 511
 512     memset(rom, 0, sizeof(rom));
 513
 514     p = rom;
 515     /* Make sure we have an option rom signature */
 516     *p++ = 0x55;
 517     *p++ = 0xaa;
 518
 519     /* ROM size in sectors*/
 520     *p++ = 1;
 521
 522     /* Hook int19 */
 523
 524     *p++ = 0x50;                /* push ax */
 525     *p++ = 0x1e;                /* push ds */
 526     *p++ = 0x31; *p++ = 0xc0;   /* xor ax, ax */
 527     *p++ = 0x8e; *p++ = 0xd8;   /* mov ax, ds */
 528
 529     *p++ = 0xc7; *p++ = 0x06;   /* movvw _start,0x64 */
 530     *p++ = 0x64; *p++ = 0x00;
 531     reloc = p;
 532     *p++ = 0x00; *p++ = 0x00;
 533
 534     *p++ = 0x8c; *p++ = 0x0e;   /* mov cs,0x66 */
 535     *p++ = 0x66; *p++ = 0x00;
 536
 537     *p++ = 0x1f;                /* pop ds */
 538     *p++ = 0x58;                /* pop ax */
 539     *p++ = 0xcb;                /* lret */
 540
 541     /* Actual code */
 542     *reloc = (p - rom);
 543
 544     *p++ = 0xfa;                /* CLI */
 545     *p++ = 0xfc;                /* CLD */
 546
 547     for (i = 0; i < 6; i++) {
 548         if (i == 1)             /* Skip CS */
 549             continue;
 550
 551         *p++ = 0xb8;            /* MOV AX,imm16 */
 552         *p++ = segs[i];
 553         *p++ = segs[i] >> 8;
 554         *p++ = 0x8e;            /* MOV <seg>,AX */
 555         *p++ = 0xc0 + (i << 3);
 556     }
 557
 558     for (i = 0; i < 8; i++) {
 559         *p++ = 0x66;            /* 32-bit operand size */
 560         *p++ = 0xb8 + i;        /* MOV <reg>,imm32 */
 561         *p++ = gpr[i];
 562         *p++ = gpr[i] >> 8;
 563         *p++ = gpr[i] >> 16;
 564         *p++ = gpr[i] >> 24;
 565     }
 566
 567     *p++ = 0xea;                /* JMP FAR */
 568     *p++ = ip;                  /* IP */
 569     *p++ = ip >> 8;
 570     *p++ = segs[1];             /* CS */
 571     *p++ = segs[1] >> 8;
 572
 573     /* sign rom */
 574     sum = 0;
 575     for (i = 0; i < (sizeof(rom) - 1); i++)
 576         sum += rom[i];
 577     rom[sizeof(rom) - 1] = -sum;
 578
 579     cpu_physical_memory_write_rom(option_rom, rom, sizeof(rom));
 580     option_rom_setup_reset(option_rom, sizeof (rom));
 581 }
 582
 583 static long get_file_size(FILE *f)
 584 {
 585     long where, size;
 586
 587     /* XXX: on Unix systems, using fstat() probably makes more sense */
 588
 589     where = ftell(f);
 590     fseek(f, 0, SEEK_END);
 591     size = ftell(f);
 592     fseek(f, where, SEEK_SET);
 593
 594     return size;
 595 }
 596
 597 static void load_linux(target_phys_addr_t option_rom,
 598                        const char *kernel_filename,
 599                        const char *initrd_filename,
 600                        const char *kernel_cmdline)
 601 {
 602     uint16_t protocol;
 603     uint32_t gpr[8];
 604     uint16_t seg[6];
 605     uint16_t real_seg;
 606     int setup_size, kernel_size, initrd_size, cmdline_size;
 607     uint32_t initrd_max;
 608     uint8_t header[1024];
 609     target_phys_addr_t real_addr, prot_addr, cmdline_addr, initrd_addr;
 610     FILE *f, *fi;
 611
 612     /* Align to 16 bytes as a paranoia measure */
 613     cmdline_size = (strlen(kernel_cmdline)+16) & ~15;
 614
 615     /* load the kernel header */
 616     f = fopen(kernel_filename, "rb");
 617     if (!f || !(kernel_size = get_file_size(f)) ||
 618         fread(header, 1, 1024, f) != 1024) {
 619         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 620                 kernel_filename);
 621         exit(1);
 622     }
 623
 624     /* kernel protocol version */
 625 #if 0
 626     fprintf(stderr, "header magic: %#x\n", ldl_p(header+0x202));
 627 #endif
 628     if (ldl_p(header+0x202) == 0x53726448)
 629         protocol = lduw_p(header+0x206);
 630     else
 631         protocol = 0;
 632
 633     if (protocol < 0x200 || !(header[0x211] & 0x01)) {
 634         /* Low kernel */
 635         real_addr    = 0x90000;
 636         cmdline_addr = 0x9a000 - cmdline_size;
 637         prot_addr    = 0x10000;
 638     } else if (protocol < 0x202) {
 639         /* High but ancient kernel */
 640         real_addr    = 0x90000;
 641         cmdline_addr = 0x9a000 - cmdline_size;
 642         prot_addr    = 0x100000;
 643     } else {
 644         /* High and recent kernel */
 645         real_addr    = 0x10000;
 646         cmdline_addr = 0x20000;
 647         prot_addr    = 0x100000;
 648     }
 649
 650 #if 0
 651     fprintf(stderr,
 652             "qemu: real_addr     = 0x" TARGET_FMT_plx "\n"
 653             "qemu: cmdline_addr  = 0x" TARGET_FMT_plx "\n"
 654             "qemu: prot_addr     = 0x" TARGET_FMT_plx "\n",
 655             real_addr,
 656             cmdline_addr,
 657             prot_addr);
 658 #endif
 659
 660     /* highest address for loading the initrd */
 661     if (protocol >= 0x203)
 662         initrd_max = ldl_p(header+0x22c);
 663     else
 664         initrd_max = 0x37ffffff;
 665
 666     if (initrd_max >= ram_size-ACPI_DATA_SIZE)
 667         initrd_max = ram_size-ACPI_DATA_SIZE-1;
 668
 669     /* kernel command line */
 670     pstrcpy_targphys(cmdline_addr, 4096, kernel_cmdline);
 671
 672     if (protocol >= 0x202) {
 673         stl_p(header+0x228, cmdline_addr);
 674     } else {
 675         stw_p(header+0x20, 0xA33F);
 676         stw_p(header+0x22, cmdline_addr-real_addr);
 677     }
 678
 679     /* loader type */
 680     /* High nybble = B reserved for Qemu; low nybble is revision number.
 681        If this code is substantially changed, you may want to consider
 682        incrementing the revision. */
 683     if (protocol >= 0x200)
 684         header[0x210] = 0xB0;
 685
 686     /* heap */
 687     if (protocol >= 0x201) {
 688         header[0x211] |= 0x80;  /* CAN_USE_HEAP */
 689         stw_p(header+0x224, cmdline_addr-real_addr-0x200);
 690     }
 691
 692     /* load initrd */
 693     if (initrd_filename) {
 694         if (protocol < 0x200) {
 695             fprintf(stderr, "qemu: linux kernel too old to load a ram disk\n");
 696             exit(1);
 697         }
 698
 699         fi = fopen(initrd_filename, "rb");
 700         if (!fi) {
 701             fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 702                     initrd_filename);
 703             exit(1);
 704         }
 705
 706         initrd_size = get_file_size(fi);
 707         initrd_addr = (initrd_max-initrd_size) & ~4095;
 708
 709         fprintf(stderr, "qemu: loading initrd (%#x bytes) at 0x" TARGET_FMT_plx
 710                 "\n", initrd_size, initrd_addr);
 711
 712         if (!fread_targphys_ok(initrd_addr, initrd_size, fi)) {
 713             fprintf(stderr, "qemu: read error on initial ram disk '%s'\n",
 714                     initrd_filename);
 715             exit(1);
 716         }
 717         fclose(fi);
 718
 719         stl_p(header+0x218, initrd_addr);
 720         stl_p(header+0x21c, initrd_size);
 721     }
 722
 723     /* store the finalized header and load the rest of the kernel */
 724     cpu_physical_memory_write(real_addr, header, 1024);
 725
 726     setup_size = header[0x1f1];
 727     if (setup_size == 0)
 728         setup_size = 4;
 729
 730     setup_size = (setup_size+1)*512;
 731     kernel_size -= setup_size;  /* Size of protected-mode code */
 732
 733     if (!fread_targphys_ok(real_addr+1024, setup_size-1024, f) ||
 734         !fread_targphys_ok(prot_addr, kernel_size, f)) {
 735         fprintf(stderr, "qemu: read error on kernel '%s'\n",
 736                 kernel_filename);
 737         exit(1);
 738     }
 739     fclose(f);
 740
 741     /* generate bootsector to set up the initial register state */
 742     real_seg = real_addr >> 4;
 743     seg[0] = seg[2] = seg[3] = seg[4] = seg[4] = real_seg;
 744     seg[1] = real_seg+0x20;     /* CS */
 745     memset(gpr, 0, sizeof gpr);
 746     gpr[4] = cmdline_addr-real_addr-16; /* SP (-16 is paranoia) */
 747
 748     option_rom_setup_reset(real_addr, setup_size);
 749     option_rom_setup_reset(prot_addr, kernel_size);
 750     option_rom_setup_reset(cmdline_addr, cmdline_size);
 751     if (initrd_filename)
 752         option_rom_setup_reset(initrd_addr, initrd_size);
 753
 754     generate_bootsect(option_rom, gpr, seg, 0);
 755 }
 756
 757 static void main_cpu_reset(void *opaque)
 758 {
 759     CPUState *env = opaque;
 760     cpu_reset(env);
 761 }
 762
 763 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
 764 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
 765 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
 766
 767 #define NE2000_NB_MAX 6
 768
 769 static int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
 770 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
 771
 772 static int serial_io[MAX_SERIAL_PORTS] = { 0x3f8, 0x2f8, 0x3e8, 0x2e8 };
 773 static int serial_irq[MAX_SERIAL_PORTS] = { 4, 3, 4, 3 };
 774
 775 static int parallel_io[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 0x378, 0x278, 0x3bc };
 776 static int parallel_irq[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 7, 7, 7 };
 777
 778 #ifdef HAS_AUDIO
 779 static void audio_init (PCIBus *pci_bus, qemu_irq *pic)
 780 {
 781     struct soundhw *c;
 782     int audio_enabled = 0;
 783
 784     for (c = soundhw; !audio_enabled && c->name; ++c) {
 785         audio_enabled = c->enabled;
 786     }
 787
 788     if (audio_enabled) {
 789         for (c = soundhw; c->name; ++c) {
 790             if (c->enabled) {
 791                 if (c->isa) {
 792                     c->init.init_isa(pic);
 793                 } else {
 794                     if (pci_bus) {
 795                         c->init.init_pci(pci_bus);
 796                     }
 797                 }
 798             }
 799         }
 800     }
 801 }
 802 #endif
 803
 804 static void pc_init_ne2k_isa(NICInfo *nd, qemu_irq *pic)
 805 {
 806     static int nb_ne2k = 0;
 807
 808     if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
 809         return;
 810     isa_ne2000_init(ne2000_io[nb_ne2k], pic[ne2000_irq[nb_ne2k]], nd);
 811     nb_ne2k++;
 812 }
 813
 814 static int load_option_rom(const char *oprom, target_phys_addr_t start,
 815                            target_phys_addr_t end)
 816 {
 817         int size;
 818
 819         size = get_image_size(oprom);
 820         if (size > 0 && start + size > end) {
 821             fprintf(stderr, "Not enough space to load option rom '%s'\n",
 822                     oprom);
 823             exit(1);
 824         }
 825         size = load_image_targphys(oprom, start, end - start);
 826         if (size < 0) {
 827             fprintf(stderr, "Could not load option rom '%s'\n", oprom);
 828             exit(1);
 829         }
 830         /* Round up optiom rom size to the next 2k boundary */
 831         size = (size + 2047) & ~2047;
 832         option_rom_setup_reset(start, size);
 833         return size;
 834 }
 835
 836 /* PC hardware initialisation */
 837 static void pc_init1(ram_addr_t ram_size,
 838                      const char *boot_device,
 839                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
 840                      const char *initrd_filename,
 841                      int pci_enabled, const char *cpu_model)
 842 {
 843     char buf[1024];
 844     int ret, linux_boot, i;
 845     ram_addr_t ram_addr, bios_offset, option_rom_offset;
 846     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
 847     int bios_size, isa_bios_size, oprom_area_size;
 848     PCIBus *pci_bus;
 849     int piix3_devfn = -1;
 850     CPUState *env;
 851     qemu_irq *cpu_irq;
 852     qemu_irq *i8259;
 853     int index;
 854     BlockDriverState *hd[MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS];
 855     BlockDriverState *fd[MAX_FD];
 856     int using_vga = cirrus_vga_enabled || std_vga_enabled || vmsvga_enabled;
 857
 858     if (ram_size >= 0xe0000000 ) {
 859         above_4g_mem_size = ram_size - 0xe0000000;
 860         below_4g_mem_size = 0xe0000000;
 861     } else {
 862         below_4g_mem_size = ram_size;
 863     }
 864
 865     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 866
 867     /* init CPUs */
 868     if (cpu_model == NULL) {
 869 #ifdef TARGET_X86_64
 870         cpu_model = "qemu64";
 871 #else
 872         cpu_model = "qemu32";
 873 #endif
 874     }
 875
 876     for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 877         env = cpu_init(cpu_model);
 878         if (!env) {
 879             fprintf(stderr, "Unable to find x86 CPU definition\n");
 880             exit(1);
 881         }
 882         if (i != 0)
 883             env->halted = 1;
 884         if (smp_cpus > 1) {
 885             /* XXX: enable it in all cases */
 886             env->cpuid_features |= CPUID_APIC;
 887         }
 888         qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
 889         if (pci_enabled) {
 890             apic_init(env);
 891         }
 892     }
 893
 894     vmport_init();
 895
 896     /* allocate RAM */
 897     ram_addr = qemu_ram_alloc(0xa0000);
 898     cpu_register_physical_memory(0, 0xa0000, ram_addr);
 899
 900     /* Allocate, even though we won't register, so we don't break the
 901      * phys_ram_base + PA assumption. This range includes vga (0xa0000 - 0xc0000),
 902      * and some bios areas, which will be registered later
 903      */
 904     ram_addr = qemu_ram_alloc(0x100000 - 0xa0000);
 905     ram_addr = qemu_ram_alloc(below_4g_mem_size - 0x100000);
 906     cpu_register_physical_memory(0x100000,
 907                  below_4g_mem_size - 0x100000,
 908                  ram_addr);
 909
 910     /* above 4giga memory allocation */
 911     if (above_4g_mem_size > 0) {
 912         ram_addr = qemu_ram_alloc(above_4g_mem_size);
 913         cpu_register_physical_memory(0x100000000ULL,
 914                                      above_4g_mem_size,
 915                                      ram_addr);
 916     }
 917
 918
 919     /* BIOS load */
 920     if (bios_name == NULL)
 921         bios_name = BIOS_FILENAME;
 922     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, bios_name);
 923     bios_size = get_image_size(buf);
 924     if (bios_size <= 0 ||
 925         (bios_size % 65536) != 0) {
 926         goto bios_error;
 927     }
 928     bios_offset = qemu_ram_alloc(bios_size);
 929     ret = load_image(buf, qemu_get_ram_ptr(bios_offset));
 930     if (ret != bios_size) {
 931     bios_error:
 932         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC BIOS '%s'\n", buf);
 933         exit(1);
 934     }
 935     /* map the last 128KB of the BIOS in ISA space */
 936     isa_bios_size = bios_size;
 937     if (isa_bios_size > (128 * 1024))
 938         isa_bios_size = 128 * 1024;
 939     cpu_register_physical_memory(0x100000 - isa_bios_size,
 940                                  isa_bios_size,
 941                                  (bios_offset + bios_size - isa_bios_size) | IO_MEM_ROM);
 942
 943
 944
 945     option_rom_offset = qemu_ram_alloc(0x20000);
 946     oprom_area_size = 0;
 947     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x20000, option_rom_offset);
 948
 949     if (using_vga) {
 950         /* VGA BIOS load */
 951         if (cirrus_vga_enabled) {
 952             snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir,
 953                      VGABIOS_CIRRUS_FILENAME);
 954         } else {
 955             snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
 956         }
 957         oprom_area_size = load_option_rom(buf, 0xc0000, 0xe0000);
 958     }
 959     /* Although video roms can grow larger than 0x8000, the area between
 960      * 0xc0000 - 0xc8000 is reserved for them. It means we won't be looking
 961      * for any other kind of option rom inside this area */
 962     if (oprom_area_size < 0x8000)
 963         oprom_area_size = 0x8000;
 964
 965     if (linux_boot) {
 966         load_linux(0xc0000 + oprom_area_size,
 967                    kernel_filename, initrd_filename, kernel_cmdline);
 968         oprom_area_size += 2048;
 969     }
 970
 971     for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
 972         oprom_area_size += load_option_rom(option_rom[i],
 973                                            0xc0000 + oprom_area_size, 0xe0000);
 974     }
 975
 976     /* map all the bios at the top of memory */
 977     cpu_register_physical_memory((uint32_t)(-bios_size),
 978                                  bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
 979
 980     bochs_bios_init();
 981
 982     cpu_irq = qemu_allocate_irqs(pic_irq_request, NULL, 1);
 983     i8259 = i8259_init(cpu_irq[0]);
 984     ferr_irq = i8259[13];
 985
 986     if (pci_enabled) {
 987         pci_bus = i440fx_init(&i440fx_state, i8259);
 988         piix3_devfn = piix3_init(pci_bus, -1);
 989     } else {
 990         pci_bus = NULL;
 991     }
 992
 993     /* init basic PC hardware */
 994     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
 995
 996     register_ioport_write(0xf0, 1, 1, ioportF0_write, NULL);
 997
 998     if (cirrus_vga_enabled) {
 999         if (pci_enabled) {
1000             pci_cirrus_vga_init(pci_bus);
1001         } else {
1002             isa_cirrus_vga_init();
1003         }
1004     } else if (vmsvga_enabled) {
1005         if (pci_enabled)
1006             pci_vmsvga_init(pci_bus);
1007         else
1008             fprintf(stderr, "%s: vmware_vga: no PCI bus\n", __FUNCTION__);
1009     } else if (std_vga_enabled) {
1010         if (pci_enabled) {
1011             pci_vga_init(pci_bus, 0, 0);
1012         } else {
1013             isa_vga_init();
1014         }
1015     }
1016
1017     rtc_state = rtc_init(0x70, i8259[8], 2000);
1018
1019     qemu_register_boot_set(pc_boot_set, rtc_state);
1020
1021     register_ioport_read(0x92, 1, 1, ioport92_read, NULL);
1022     register_ioport_write(0x92, 1, 1, ioport92_write, NULL);
1023
1024     if (pci_enabled) {
1025         ioapic = ioapic_init();
1026     }
1027     pit = pit_init(0x40, i8259[0]);
1028     pcspk_init(pit);
1029     if (!no_hpet) {
1030         hpet_init(i8259);
1031     }
1032     if (pci_enabled) {
1033         pic_set_alt_irq_func(isa_pic, ioapic_set_irq, ioapic);
1034     }
1035
1036     for(i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
1037         if (serial_hds[i]) {
1038             serial_init(serial_io[i], i8259[serial_irq[i]], 115200,
1039                         serial_hds[i]);
1040         }
1041     }
1042
1043     for(i = 0; i < MAX_PARALLEL_PORTS; i++) {
1044         if (parallel_hds[i]) {
1045             parallel_init(parallel_io[i], i8259[parallel_irq[i]],
1046                           parallel_hds[i]);
1047         }
1048     }
1049
1050     watchdog_pc_init(pci_bus);
1051
1052     for(i = 0; i < nb_nics; i++) {
1053         NICInfo *nd = &nd_table[i];
1054
1055         if (!pci_enabled || (nd->model && strcmp(nd->model, "ne2k_isa") == 0))
1056             pc_init_ne2k_isa(nd, i8259);
1057         else
1058             pci_nic_init(pci_bus, nd, -1, "ne2k_pci");
1059     }
1060
1061     qemu_system_hot_add_init();
1062
1063     if (drive_get_max_bus(IF_IDE) >= MAX_IDE_BUS) {
1064         fprintf(stderr, "qemu: too many IDE bus\n");
1065         exit(1);
1066     }
1067
1068     for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS; i++) {
1069         index = drive_get_index(IF_IDE, i / MAX_IDE_DEVS, i % MAX_IDE_DEVS);
1070         if (index != -1)
1071             hd[i] = drives_table[index].bdrv;
1072         else
1073             hd[i] = NULL;
1074     }
1075
1076     if (pci_enabled) {
1077         pci_piix3_ide_init(pci_bus, hd, piix3_devfn + 1, i8259);
1078     } else {
1079         for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS; i++) {
1080             isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], i8259[ide_irq[i]],
1081                          hd[MAX_IDE_DEVS * i], hd[MAX_IDE_DEVS * i + 1]);
1082         }
1083     }
1084
1085     i8042_init(i8259[1], i8259[12], 0x60);
1086     DMA_init(0);
1087 #ifdef HAS_AUDIO
1088     audio_init(pci_enabled ? pci_bus : NULL, i8259);
1089 #endif
1090
1091     for(i = 0; i < MAX_FD; i++) {
1092         index = drive_get_index(IF_FLOPPY, 0, i);
1093         if (index != -1)
1094             fd[i] = drives_table[index].bdrv;
1095         else
1096             fd[i] = NULL;
1097     }
1098     floppy_controller = fdctrl_init(i8259[6], 2, 0, 0x3f0, fd);
1099
1100     cmos_init(below_4g_mem_size, above_4g_mem_size, boot_device, hd);
1101
1102     if (pci_enabled && usb_enabled) {
1103         usb_uhci_piix3_init(pci_bus, piix3_devfn + 2);
1104     }
1105
1106     if (pci_enabled && acpi_enabled) {
1107         uint8_t *eeprom_buf = qemu_mallocz(8 * 256); /* XXX: make this persistent */
1108         i2c_bus *smbus;
1109
1110         /* TODO: Populate SPD eeprom data.  */
1111         smbus = piix4_pm_init(pci_bus, piix3_devfn + 3, 0xb100, i8259[9]);
1112         for (i = 0; i < 8; i++) {
1113             smbus_eeprom_device_init(smbus, 0x50 + i, eeprom_buf + (i * 256));
1114         }
1115     }
1116
1117     if (i440fx_state) {
1118         i440fx_init_memory_mappings(i440fx_state);
1119     }
1120
1121     if (pci_enabled) {
1122         int max_bus;
1123         int bus;
1124
1125         max_bus = drive_get_max_bus(IF_SCSI);
1126         for (bus = 0; bus <= max_bus; bus++) {
1127             pci_create_simple(pci_bus, -1, "lsi53c895a");
1128         }
1129     }
1130
1131     /* Add virtio block devices */
1132     if (pci_enabled) {
1133         int index;
1134         int unit_id = 0;
1135
1136         while ((index = drive_get_index(IF_VIRTIO, 0, unit_id)) != -1) {
1137             pci_create_simple(pci_bus, -1, "virtio-blk");
1138             unit_id++;
1139         }
1140     }
1141
1142     /* Add virtio balloon device */
1143     if (pci_enabled) {
1144         pci_create_simple(pci_bus, -1, "virtio-balloon");
1145     }
1146
1147     /* Add virtio console devices */
1148     if (pci_enabled) {
1149         for(i = 0; i < MAX_VIRTIO_CONSOLES; i++) {
1150             if (virtcon_hds[i])
1151                 virtio_console_init(pci_bus, virtcon_hds[i]);
1152         }
1153     }
1154 }
1155
1156 static void pc_init_pci(ram_addr_t ram_size,
1157                         const char *boot_device,
1158                         const char *kernel_filename,
1159                         const char *kernel_cmdline,
1160                         const char *initrd_filename,
1161                         const char *cpu_model)
1162 {
1163     pc_init1(ram_size, boot_device,
1164              kernel_filename, kernel_cmdline,
1165              initrd_filename, 1, cpu_model);
1166 }
1167
1168 static void pc_init_isa(ram_addr_t ram_size,
1169                         const char *boot_device,
1170                         const char *kernel_filename,
1171                         const char *kernel_cmdline,
1172                         const char *initrd_filename,
1173                         const char *cpu_model)
1174 {
1175     pc_init1(ram_size, boot_device,
1176              kernel_filename, kernel_cmdline,
1177              initrd_filename, 0, cpu_model);
1178 }
1179
1180 /* set CMOS shutdown status register (index 0xF) as S3_resume(0xFE)
1181    BIOS will read it and start S3 resume at POST Entry */
1182 void cmos_set_s3_resume(void)
1183 {
1184     if (rtc_state)
1185         rtc_set_memory(rtc_state, 0xF, 0xFE);
1186 }
1187
1188 QEMUMachine pc_machine = {
1189     .name = "pc",
1190     .desc = "Standard PC",
1191     .init = pc_init_pci,
1192     .max_cpus = 255,
1193 };
1194
1195 QEMUMachine isapc_machine = {
1196     .name = "isapc",
1197     .desc = "ISA-only PC",
1198     .init = pc_init_isa,
1199     .max_cpus = 1,
1200 };