Let qemu work with latest bochsbios, by Bernhard Kauer.
[qemu] / 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 VGABIOS_CIRRUS_FILENAME "vgabios-cirrus.bin"
32
33 /* Leave a chunk of memory at the top of RAM for the BIOS ACPI tables.  */
34 #define ACPI_DATA_SIZE       0x10000
35
36 static fdctrl_t *floppy_controller;
37 static RTCState *rtc_state;
38 static PITState *pit;
39 static IOAPICState *ioapic;
40 static PCIDevice *i440fx_state;
41
42 static void ioport80_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
43 {
44 }
45
46 /* MSDOS compatibility mode FPU exception support */
47 static qemu_irq ferr_irq;
48 /* XXX: add IGNNE support */
49 void cpu_set_ferr(CPUX86State *s)
50 {
51     qemu_irq_raise(ferr_irq);
52 }
53
54 static void ioportF0_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
55 {
56     qemu_irq_lower(ferr_irq);
57 }
58
59 /* TSC handling */
60 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
61 {
62     /* Note: when using kqemu, it is more logical to return the host TSC
63        because kqemu does not trap the RDTSC instruction for
64        performance reasons */
65 #if USE_KQEMU
66     if (env->kqemu_enabled) {
67         return cpu_get_real_ticks();
68     } else 
69 #endif
70     {
71         return cpu_get_ticks();
72     }
73 }
74
75 /* SMM support */
76 void cpu_smm_update(CPUState *env)
77 {
78     if (i440fx_state && env == first_cpu)
79         i440fx_set_smm(i440fx_state, (env->hflags >> HF_SMM_SHIFT) & 1);
80 }
81
82
83 /* IRQ handling */
84 int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
85 {
86     int intno;
87
88     intno = apic_get_interrupt(env);
89     if (intno >= 0) {
90         /* set irq request if a PIC irq is still pending */
91         /* XXX: improve that */
92         pic_update_irq(isa_pic); 
93         return intno;
94     }
95     /* read the irq from the PIC */
96     intno = pic_read_irq(isa_pic);
97     return intno;
98 }
99
100 static void pic_irq_request(void *opaque, int irq, int level)
101 {
102     CPUState *env = opaque;
103     if (level)
104         cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
105     else
106         cpu_reset_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
107 }
108
109 /* PC cmos mappings */
110
111 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
112
113 static int cmos_get_fd_drive_type(int fd0)
114 {
115     int val;
116
117     switch (fd0) {
118     case 0:
119         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
120         val = 4;
121         break;
122     case 1:
123         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
124         val = 5;
125         break;
126     case 2:
127         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
128         val = 2;
129         break;
130     default:
131         val = 0;
132         break;
133     }
134     return val;
135 }
136
137 static void cmos_init_hd(int type_ofs, int info_ofs, BlockDriverState *hd) 
138 {
139     RTCState *s = rtc_state;
140     int cylinders, heads, sectors;
141     bdrv_get_geometry_hint(hd, &cylinders, &heads, &sectors);
142     rtc_set_memory(s, type_ofs, 47);
143     rtc_set_memory(s, info_ofs, cylinders);
144     rtc_set_memory(s, info_ofs + 1, cylinders >> 8);
145     rtc_set_memory(s, info_ofs + 2, heads);
146     rtc_set_memory(s, info_ofs + 3, 0xff);
147     rtc_set_memory(s, info_ofs + 4, 0xff);
148     rtc_set_memory(s, info_ofs + 5, 0xc0 | ((heads > 8) << 3));
149     rtc_set_memory(s, info_ofs + 6, cylinders);
150     rtc_set_memory(s, info_ofs + 7, cylinders >> 8);
151     rtc_set_memory(s, info_ofs + 8, sectors);
152 }
153
154 /* hd_table must contain 4 block drivers */
155 static void cmos_init(int ram_size, int boot_device, BlockDriverState **hd_table)
156 {
157     RTCState *s = rtc_state;
158     int val;
159     int fd0, fd1, nb;
160     int i;
161
162     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
163
164     /* memory size */
165     val = 640; /* base memory in K */
166     rtc_set_memory(s, 0x15, val);
167     rtc_set_memory(s, 0x16, val >> 8);
168
169     val = (ram_size / 1024) - 1024;
170     if (val > 65535)
171         val = 65535;
172     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
173     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
174     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
175     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
176
177     if (ram_size > (16 * 1024 * 1024))
178         val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
179     else
180         val = 0;
181     if (val > 65535)
182         val = 65535;
183     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
184     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
185     
186     switch(boot_device) {
187     case 'a':
188     case 'b':
189         rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x01); /* floppy boot */
190         if (!fd_bootchk)
191             rtc_set_memory(s, 0x38, 0x01); /* disable signature check */
192         break;
193     default:
194     case 'c':
195         rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x02); /* hard drive boot */
196         break;
197     case 'd':
198         rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x03); /* CD-ROM boot */
199         break;
200     case 'n':
201         rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x04); /* Network boot */
202         break;  
203     }
204
205     /* floppy type */
206
207     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
208     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
209
210     val = (cmos_get_fd_drive_type(fd0) << 4) | cmos_get_fd_drive_type(fd1);
211     rtc_set_memory(s, 0x10, val);
212     
213     val = 0;
214     nb = 0;
215     if (fd0 < 3)
216         nb++;
217     if (fd1 < 3)
218         nb++;
219     switch (nb) {
220     case 0:
221         break;
222     case 1:
223         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
224         break;
225     case 2:
226         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
227         break;
228     }
229     val |= 0x02; /* FPU is there */
230     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
231     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
232
233     /* hard drives */
234
235     rtc_set_memory(s, 0x12, (hd_table[0] ? 0xf0 : 0) | (hd_table[1] ? 0x0f : 0));
236     if (hd_table[0])
237         cmos_init_hd(0x19, 0x1b, hd_table[0]);
238     if (hd_table[1]) 
239         cmos_init_hd(0x1a, 0x24, hd_table[1]);
240
241     val = 0;
242     for (i = 0; i < 4; i++) {
243         if (hd_table[i]) {
244             int cylinders, heads, sectors, translation;
245             /* NOTE: bdrv_get_geometry_hint() returns the physical
246                 geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
247                 <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
248                 geometry can be different if a translation is done. */
249             translation = bdrv_get_translation_hint(hd_table[i]);
250             if (translation == BIOS_ATA_TRANSLATION_AUTO) {
251                 bdrv_get_geometry_hint(hd_table[i], &cylinders, &heads, &sectors);
252                 if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && sectors <= 63) {
253                     /* No translation. */
254                     translation = 0;
255                 } else {
256                     /* LBA translation. */
257                     translation = 1;
258                 }
259             } else {
260                 translation--;
261             }
262             val |= translation << (i * 2);
263         }
264     }
265     rtc_set_memory(s, 0x39, val);
266 }
267
268 void ioport_set_a20(int enable)
269 {
270     /* XXX: send to all CPUs ? */
271     cpu_x86_set_a20(first_cpu, enable);
272 }
273
274 int ioport_get_a20(void)
275 {
276     return ((first_cpu->a20_mask >> 20) & 1);
277 }
278
279 static void ioport92_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
280 {
281     ioport_set_a20((val >> 1) & 1);
282     /* XXX: bit 0 is fast reset */
283 }
284
285 static uint32_t ioport92_read(void *opaque, uint32_t addr)
286 {
287     return ioport_get_a20() << 1;
288 }
289
290 /***********************************************************/
291 /* Bochs BIOS debug ports */
292
293 void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
294 {
295     static const char shutdown_str[8] = "Shutdown";
296     static int shutdown_index = 0;
297     
298     switch(addr) {
299         /* Bochs BIOS messages */
300     case 0x400:
301     case 0x401:
302         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
303         exit(1);
304     case 0x402:
305     case 0x403:
306 #ifdef DEBUG_BIOS
307         fprintf(stderr, "%c", val);
308 #endif
309         break;
310     case 0x8900:
311         /* same as Bochs power off */
312         if (val == shutdown_str[shutdown_index]) {
313             shutdown_index++;
314             if (shutdown_index == 8) {
315                 shutdown_index = 0;
316                 qemu_system_shutdown_request();
317             }
318         } else {
319             shutdown_index = 0;
320         }
321         break;
322
323         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
324     case 0x501:
325     case 0x502:
326         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
327         exit(1);
328     case 0x500:
329     case 0x503:
330 #ifdef DEBUG_BIOS
331         fprintf(stderr, "%c", val);
332 #endif
333         break;
334     }
335 }
336
337 void bochs_bios_init(void)
338 {
339     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
340     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
341     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
342     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
343     register_ioport_write(0x8900, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
344
345     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
346     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
347     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
348     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
349 }
350
351 /* Generate an initial boot sector which sets state and jump to
352    a specified vector */
353 static void generate_bootsect(uint32_t gpr[8], uint16_t segs[6], uint16_t ip)
354 {
355     uint8_t bootsect[512], *p;
356     int i;
357
358     if (bs_table[0] == NULL) {
359         fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting "
360                 "a Linux kernel\n");
361         exit(1);
362     }
363
364     memset(bootsect, 0, sizeof(bootsect));
365
366     /* Copy the MSDOS partition table if possible */
367     bdrv_read(bs_table[0], 0, bootsect, 1);
368
369     /* Make sure we have a partition signature */
370     bootsect[510] = 0x55;
371     bootsect[511] = 0xaa;
372
373     /* Actual code */
374     p = bootsect;
375     *p++ = 0xfa;                /* CLI */
376     *p++ = 0xfc;                /* CLD */
377
378     for (i = 0; i < 6; i++) {
379         if (i == 1)             /* Skip CS */
380             continue;
381
382         *p++ = 0xb8;            /* MOV AX,imm16 */
383         *p++ = segs[i];
384         *p++ = segs[i] >> 8;
385         *p++ = 0x8e;            /* MOV <seg>,AX */
386         *p++ = 0xc0 + (i << 3);
387     }
388
389     for (i = 0; i < 8; i++) {
390         *p++ = 0x66;            /* 32-bit operand size */
391         *p++ = 0xb8 + i;        /* MOV <reg>,imm32 */
392         *p++ = gpr[i];
393         *p++ = gpr[i] >> 8;
394         *p++ = gpr[i] >> 16;
395         *p++ = gpr[i] >> 24;
396     }
397
398     *p++ = 0xea;                /* JMP FAR */
399     *p++ = ip;                  /* IP */
400     *p++ = ip >> 8;
401     *p++ = segs[1];             /* CS */
402     *p++ = segs[1] >> 8;
403
404     bdrv_set_boot_sector(bs_table[0], bootsect, sizeof(bootsect));
405 }
406
407 int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr, 
408                 uint8_t *real_addr)
409 {
410     int fd, size;
411     int setup_sects;
412
413     fd = open(filename, O_RDONLY | O_BINARY);
414     if (fd < 0)
415         return -1;
416
417     /* load 16 bit code */
418     if (read(fd, real_addr, 512) != 512)
419         goto fail;
420     setup_sects = real_addr[0x1F1];
421     if (!setup_sects)
422         setup_sects = 4;
423     if (read(fd, real_addr + 512, setup_sects * 512) != 
424         setup_sects * 512)
425         goto fail;
426
427     /* load 32 bit code */
428     size = read(fd, addr, 16 * 1024 * 1024);
429     if (size < 0)
430         goto fail;
431     close(fd);
432     return size;
433  fail:
434     close(fd);
435     return -1;
436 }
437
438 static long get_file_size(FILE *f)
439 {
440     long where, size;
441
442     /* XXX: on Unix systems, using fstat() probably makes more sense */
443
444     where = ftell(f);
445     fseek(f, 0, SEEK_END);
446     size = ftell(f);
447     fseek(f, where, SEEK_SET);
448
449     return size;
450 }
451
452 static void load_linux(const char *kernel_filename,
453                        const char *initrd_filename,
454                        const char *kernel_cmdline)
455 {
456     uint16_t protocol;
457     uint32_t gpr[8];
458     uint16_t seg[6];
459     uint16_t real_seg;
460     int setup_size, kernel_size, initrd_size, cmdline_size;
461     uint32_t initrd_max;
462     uint8_t header[1024];
463     uint8_t *real_addr, *prot_addr, *cmdline_addr, *initrd_addr;
464     FILE *f, *fi;
465
466     /* Align to 16 bytes as a paranoia measure */
467     cmdline_size = (strlen(kernel_cmdline)+16) & ~15;
468
469     /* load the kernel header */
470     f = fopen(kernel_filename, "rb");
471     if (!f || !(kernel_size = get_file_size(f)) ||
472         fread(header, 1, 1024, f) != 1024) {
473         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
474                 kernel_filename);
475         exit(1);
476     }
477
478     /* kernel protocol version */
479     fprintf(stderr, "header magic: %#x\n", ldl_p(header+0x202));
480     if (ldl_p(header+0x202) == 0x53726448)
481         protocol = lduw_p(header+0x206);
482     else
483         protocol = 0;
484
485     if (protocol < 0x200 || !(header[0x211] & 0x01)) {
486         /* Low kernel */
487         real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
488         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
489         prot_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
490     } else if (protocol < 0x202) {
491         /* High but ancient kernel */
492         real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
493         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
494         prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
495     } else {
496         /* High and recent kernel */
497         real_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
498         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x20000;
499         prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
500     }
501
502     fprintf(stderr,
503             "qemu: real_addr     = %#zx\n"
504             "qemu: cmdline_addr  = %#zx\n"
505             "qemu: prot_addr     = %#zx\n",
506             real_addr-phys_ram_base,
507             cmdline_addr-phys_ram_base,
508             prot_addr-phys_ram_base);
509
510     /* highest address for loading the initrd */
511     if (protocol >= 0x203)
512         initrd_max = ldl_p(header+0x22c);
513     else
514         initrd_max = 0x37ffffff;
515
516     if (initrd_max >= ram_size-ACPI_DATA_SIZE)
517         initrd_max = ram_size-ACPI_DATA_SIZE-1;
518
519     /* kernel command line */
520     pstrcpy(cmdline_addr, 4096, kernel_cmdline);
521
522     if (protocol >= 0x202) {
523         stl_p(header+0x228, cmdline_addr-phys_ram_base);
524     } else {
525         stw_p(header+0x20, 0xA33F);
526         stw_p(header+0x22, cmdline_addr-real_addr);
527     }
528
529     /* loader type */
530     /* High nybble = B reserved for Qemu; low nybble is revision number.
531        If this code is substantially changed, you may want to consider
532        incrementing the revision. */
533     if (protocol >= 0x200)
534         header[0x210] = 0xB0;
535
536     /* heap */
537     if (protocol >= 0x201) {
538         header[0x211] |= 0x80;  /* CAN_USE_HEAP */
539         stw_p(header+0x224, cmdline_addr-real_addr-0x200);
540     }
541
542     /* load initrd */
543     if (initrd_filename) {
544         if (protocol < 0x200) {
545             fprintf(stderr, "qemu: linux kernel too old to load a ram disk\n");
546             exit(1);
547         }
548
549         fi = fopen(initrd_filename, "rb");
550         if (!fi) {
551             fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
552                     initrd_filename);
553             exit(1);
554         }
555
556         initrd_size = get_file_size(fi);
557         initrd_addr = phys_ram_base + ((initrd_max-initrd_size) & ~4095);
558
559         fprintf(stderr, "qemu: loading initrd (%#x bytes) at %#zx\n",
560                 initrd_size, initrd_addr-phys_ram_base);
561
562         if (fread(initrd_addr, 1, initrd_size, fi) != initrd_size) {
563             fprintf(stderr, "qemu: read error on initial ram disk '%s'\n",
564                     initrd_filename);
565             exit(1);
566         }
567         fclose(fi);
568
569         stl_p(header+0x218, initrd_addr-phys_ram_base);
570         stl_p(header+0x21c, initrd_size);
571     }
572
573     /* store the finalized header and load the rest of the kernel */
574     memcpy(real_addr, header, 1024);
575
576     setup_size = header[0x1f1];
577     if (setup_size == 0)
578         setup_size = 4;
579
580     setup_size = (setup_size+1)*512;
581     kernel_size -= setup_size;  /* Size of protected-mode code */
582
583     if (fread(real_addr+1024, 1, setup_size-1024, f) != setup_size-1024 ||
584         fread(prot_addr, 1, kernel_size, f) != kernel_size) {
585         fprintf(stderr, "qemu: read error on kernel '%s'\n",
586                 kernel_filename);
587         exit(1);
588     }
589     fclose(f);
590
591     /* generate bootsector to set up the initial register state */
592     real_seg = (real_addr-phys_ram_base) >> 4;
593     seg[0] = seg[2] = seg[3] = seg[4] = seg[4] = real_seg;
594     seg[1] = real_seg+0x20;     /* CS */
595     memset(gpr, 0, sizeof gpr);
596     gpr[4] = cmdline_addr-real_addr-16; /* SP (-16 is paranoia) */
597
598     generate_bootsect(gpr, seg, 0);
599 }
600
601 static void main_cpu_reset(void *opaque)
602 {
603     CPUState *env = opaque;
604     cpu_reset(env);
605 }
606
607 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
608 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
609 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
610
611 #define NE2000_NB_MAX 6
612
613 static int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
614 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
615
616 static int serial_io[MAX_SERIAL_PORTS] = { 0x3f8, 0x2f8, 0x3e8, 0x2e8 };
617 static int serial_irq[MAX_SERIAL_PORTS] = { 4, 3, 4, 3 };
618
619 static int parallel_io[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 0x378, 0x278, 0x3bc };
620 static int parallel_irq[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 7, 7, 7 };
621
622 #ifdef HAS_AUDIO
623 static void audio_init (PCIBus *pci_bus, qemu_irq *pic)
624 {
625     struct soundhw *c;
626     int audio_enabled = 0;
627
628     for (c = soundhw; !audio_enabled && c->name; ++c) {
629         audio_enabled = c->enabled;
630     }
631
632     if (audio_enabled) {
633         AudioState *s;
634
635         s = AUD_init ();
636         if (s) {
637             for (c = soundhw; c->name; ++c) {
638                 if (c->enabled) {
639                     if (c->isa) {
640                         c->init.init_isa (s, pic);
641                     }
642                     else {
643                         if (pci_bus) {
644                             c->init.init_pci (pci_bus, s);
645                         }
646                     }
647                 }
648             }
649         }
650     }
651 }
652 #endif
653
654 static void pc_init_ne2k_isa(NICInfo *nd, qemu_irq *pic)
655 {
656     static int nb_ne2k = 0;
657
658     if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
659         return;
660     isa_ne2000_init(ne2000_io[nb_ne2k], pic[ne2000_irq[nb_ne2k]], nd);
661     nb_ne2k++;
662 }
663
664 /* PC hardware initialisation */
665 static void pc_init1(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
666                      DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
667                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
668                      const char *initrd_filename,
669                      int pci_enabled)
670 {
671     char buf[1024];
672     int ret, linux_boot, i;
673     ram_addr_t ram_addr, vga_ram_addr, bios_offset, vga_bios_offset;
674     int bios_size, isa_bios_size, vga_bios_size;
675     PCIBus *pci_bus;
676     int piix3_devfn = -1;
677     CPUState *env;
678     NICInfo *nd;
679     qemu_irq *cpu_irq;
680     qemu_irq *i8259;
681
682     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
683
684     /* init CPUs */
685     for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
686         env = cpu_init();
687         if (i != 0)
688             env->hflags |= HF_HALTED_MASK;
689         if (smp_cpus > 1) {
690             /* XXX: enable it in all cases */
691             env->cpuid_features |= CPUID_APIC;
692         }
693         register_savevm("cpu", i, 4, cpu_save, cpu_load, env);
694         qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
695         if (pci_enabled) {
696             apic_init(env);
697         }
698         vmport_init(env);
699     }
700
701     /* allocate RAM */
702     ram_addr = qemu_ram_alloc(ram_size);
703     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, ram_addr);
704
705     /* allocate VGA RAM */
706     vga_ram_addr = qemu_ram_alloc(vga_ram_size);
707
708     /* BIOS load */
709     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, BIOS_FILENAME);
710     bios_size = get_image_size(buf);
711     if (bios_size <= 0 || 
712         (bios_size % 65536) != 0) {
713         goto bios_error;
714     }
715     bios_offset = qemu_ram_alloc(bios_size);
716     ret = load_image(buf, phys_ram_base + bios_offset);
717     if (ret != bios_size) {
718     bios_error:
719         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC BIOS '%s'\n", buf);
720         exit(1);
721     }
722
723     /* VGA BIOS load */
724     if (cirrus_vga_enabled) {
725         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_CIRRUS_FILENAME);
726     } else {
727         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
728     }
729     vga_bios_size = get_image_size(buf);
730     if (vga_bios_size <= 0 || vga_bios_size > 65536) 
731         goto vga_bios_error;
732     vga_bios_offset = qemu_ram_alloc(65536);
733
734     ret = load_image(buf, phys_ram_base + vga_bios_offset);
735     if (ret != vga_bios_size) {
736     vga_bios_error:
737         fprintf(stderr, "qemu: could not load VGA BIOS '%s'\n", buf);
738         exit(1);
739     }
740
741     /* setup basic memory access */
742     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000, 
743                                  vga_bios_offset | IO_MEM_ROM);
744
745     /* map the last 128KB of the BIOS in ISA space */
746     isa_bios_size = bios_size;
747     if (isa_bios_size > (128 * 1024))
748         isa_bios_size = 128 * 1024;
749     cpu_register_physical_memory(0xd0000, (192 * 1024) - isa_bios_size, 
750                                  IO_MEM_UNASSIGNED);
751     cpu_register_physical_memory(0x100000 - isa_bios_size, 
752                                  isa_bios_size, 
753                                  (bios_offset + bios_size - isa_bios_size) | IO_MEM_ROM);
754
755     {
756         ram_addr_t option_rom_offset;
757         int size, offset;
758
759         offset = 0;
760         for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
761             size = get_image_size(option_rom[i]);
762             if (size < 0) {
763                 fprintf(stderr, "Could not load option rom '%s'\n", 
764                         option_rom[i]);
765                 exit(1);
766             }
767             if (size > (0x10000 - offset))
768                 goto option_rom_error;
769             option_rom_offset = qemu_ram_alloc(size);
770             ret = load_image(option_rom[i], phys_ram_base + option_rom_offset);
771             if (ret != size) {
772             option_rom_error:
773                 fprintf(stderr, "Too many option ROMS\n");
774                 exit(1);
775             }
776             size = (size + 4095) & ~4095;
777             cpu_register_physical_memory(0xd0000 + offset,
778                                          size, option_rom_offset | IO_MEM_ROM);
779             offset += size;
780         }
781     }
782
783     /* map all the bios at the top of memory */
784     cpu_register_physical_memory((uint32_t)(-bios_size), 
785                                  bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
786     
787     bochs_bios_init();
788
789     if (linux_boot)
790         load_linux(kernel_filename, initrd_filename, kernel_cmdline);
791
792     cpu_irq = qemu_allocate_irqs(pic_irq_request, first_cpu, 1);
793     i8259 = i8259_init(cpu_irq[0]);
794     ferr_irq = i8259[13];
795
796     if (pci_enabled) {
797         pci_bus = i440fx_init(&i440fx_state, i8259);
798         piix3_devfn = piix3_init(pci_bus, -1);
799     } else {
800         pci_bus = NULL;
801     }
802
803     /* init basic PC hardware */
804     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
805
806     register_ioport_write(0xf0, 1, 1, ioportF0_write, NULL);
807
808     if (cirrus_vga_enabled) {
809         if (pci_enabled) {
810             pci_cirrus_vga_init(pci_bus, 
811                                 ds, phys_ram_base + vga_ram_addr, 
812                                 vga_ram_addr, vga_ram_size);
813         } else {
814             isa_cirrus_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr, 
815                                 vga_ram_addr, vga_ram_size);
816         }
817     } else if (vmsvga_enabled) {
818         if (pci_enabled)
819             pci_vmsvga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + ram_size,
820                             ram_size, vga_ram_size);
821         else
822             fprintf(stderr, "%s: vmware_vga: no PCI bus\n", __FUNCTION__);
823     } else {
824         if (pci_enabled) {
825             pci_vga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + vga_ram_addr, 
826                          vga_ram_addr, vga_ram_size, 0, 0);
827         } else {
828             isa_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr, 
829                          vga_ram_addr, vga_ram_size);
830         }
831     }
832
833     rtc_state = rtc_init(0x70, i8259[8]);
834
835     register_ioport_read(0x92, 1, 1, ioport92_read, NULL);
836     register_ioport_write(0x92, 1, 1, ioport92_write, NULL);
837
838     if (pci_enabled) {
839         ioapic = ioapic_init();
840     }
841     pit = pit_init(0x40, i8259[0]);
842     pcspk_init(pit);
843     if (pci_enabled) {
844         pic_set_alt_irq_func(isa_pic, ioapic_set_irq, ioapic);
845     }
846
847     for(i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
848         if (serial_hds[i]) {
849             serial_init(serial_io[i], i8259[serial_irq[i]], serial_hds[i]);
850         }
851     }
852
853     for(i = 0; i < MAX_PARALLEL_PORTS; i++) {
854         if (parallel_hds[i]) {
855             parallel_init(parallel_io[i], i8259[parallel_irq[i]],
856                           parallel_hds[i]);
857         }
858     }
859
860     for(i = 0; i < nb_nics; i++) {
861         nd = &nd_table[i];
862         if (!nd->model) {
863             if (pci_enabled) {
864                 nd->model = "ne2k_pci";
865             } else {
866                 nd->model = "ne2k_isa";
867             }
868         }
869         if (strcmp(nd->model, "ne2k_isa") == 0) {
870             pc_init_ne2k_isa(nd, i8259);
871         } else if (pci_enabled) {
872             if (strcmp(nd->model, "?") == 0)
873                 fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
874             pci_nic_init(pci_bus, nd, -1);
875         } else if (strcmp(nd->model, "?") == 0) {
876             fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
877             exit(1);
878         } else {
879             fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd->model);
880             exit(1);
881         }
882     }
883
884     if (pci_enabled) {
885         pci_piix3_ide_init(pci_bus, bs_table, piix3_devfn + 1, i8259);
886     } else {
887         for(i = 0; i < 2; i++) {
888             isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], i8259[ide_irq[i]],
889                          bs_table[2 * i], bs_table[2 * i + 1]);
890         }
891     }
892
893     i8042_init(i8259[1], i8259[12], 0x60);
894     DMA_init(0);
895 #ifdef HAS_AUDIO
896     audio_init(pci_enabled ? pci_bus : NULL, i8259);
897 #endif
898
899     floppy_controller = fdctrl_init(i8259[6], 2, 0, 0x3f0, fd_table);
900
901     cmos_init(ram_size, boot_device, bs_table);
902
903     if (pci_enabled && usb_enabled) {
904         usb_uhci_piix3_init(pci_bus, piix3_devfn + 2);
905     }
906
907     if (pci_enabled && acpi_enabled) {
908         uint8_t *eeprom_buf = qemu_mallocz(8 * 256); /* XXX: make this persistent */
909         i2c_bus *smbus;
910
911         /* TODO: Populate SPD eeprom data.  */
912         smbus = piix4_pm_init(pci_bus, piix3_devfn + 3, 0xb100);
913         for (i = 0; i < 8; i++) {
914             smbus_eeprom_device_init(smbus, 0x50 + i, eeprom_buf + (i * 256));
915         }
916     }
917     
918     if (i440fx_state) {
919         i440fx_init_memory_mappings(i440fx_state);
920     }
921 #if 0
922     /* ??? Need to figure out some way for the user to
923        specify SCSI devices.  */
924     if (pci_enabled) {
925         void *scsi;
926         BlockDriverState *bdrv;
927
928         scsi = lsi_scsi_init(pci_bus, -1);
929         bdrv = bdrv_new("scsidisk");
930         bdrv_open(bdrv, "scsi_disk.img", 0);
931         lsi_scsi_attach(scsi, bdrv, -1);
932         bdrv = bdrv_new("scsicd");
933         bdrv_open(bdrv, "scsi_cd.iso", 0);
934         bdrv_set_type_hint(bdrv, BDRV_TYPE_CDROM);
935         lsi_scsi_attach(scsi, bdrv, -1);
936     }
937 #endif
938 }
939
940 static void pc_init_pci(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
941                         DisplayState *ds, const char **fd_filename, 
942                         int snapshot, 
943                         const char *kernel_filename, 
944                         const char *kernel_cmdline,
945                         const char *initrd_filename,
946                         const char *cpu_model)
947 {
948     pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device,
949              ds, fd_filename, snapshot,
950              kernel_filename, kernel_cmdline,
951              initrd_filename, 1);
952 }
953
954 static void pc_init_isa(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
955                         DisplayState *ds, const char **fd_filename, 
956                         int snapshot, 
957                         const char *kernel_filename, 
958                         const char *kernel_cmdline,
959                         const char *initrd_filename,
960                         const char *cpu_model)
961 {
962     pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device,
963              ds, fd_filename, snapshot,
964              kernel_filename, kernel_cmdline,
965              initrd_filename, 0);
966 }
967
968 QEMUMachine pc_machine = {
969     "pc",
970     "Standard PC",
971     pc_init_pci,
972 };
973
974 QEMUMachine isapc_machine = {
975     "isapc",
976     "ISA-only PC",
977     pc_init_isa,
978 };