added cpu_model parameter to cpu_init()
[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     if (!apic_accept_pic_intr(env))
97         return -1;
98
99     intno = pic_read_irq(isa_pic);
100     return intno;
101 }
102
103 static void pic_irq_request(void *opaque, int irq, int level)
104 {
105     CPUState *env = opaque;
106     if (level && apic_accept_pic_intr(env))
107         cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
108 }
109
110 /* PC cmos mappings */
111
112 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
113
114 static int cmos_get_fd_drive_type(int fd0)
115 {
116     int val;
117
118     switch (fd0) {
119     case 0:
120         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
121         val = 4;
122         break;
123     case 1:
124         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
125         val = 5;
126         break;
127     case 2:
128         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
129         val = 2;
130         break;
131     default:
132         val = 0;
133         break;
134     }
135     return val;
136 }
137
138 static void cmos_init_hd(int type_ofs, int info_ofs, BlockDriverState *hd)
139 {
140     RTCState *s = rtc_state;
141     int cylinders, heads, sectors;
142     bdrv_get_geometry_hint(hd, &cylinders, &heads, &sectors);
143     rtc_set_memory(s, type_ofs, 47);
144     rtc_set_memory(s, info_ofs, cylinders);
145     rtc_set_memory(s, info_ofs + 1, cylinders >> 8);
146     rtc_set_memory(s, info_ofs + 2, heads);
147     rtc_set_memory(s, info_ofs + 3, 0xff);
148     rtc_set_memory(s, info_ofs + 4, 0xff);
149     rtc_set_memory(s, info_ofs + 5, 0xc0 | ((heads > 8) << 3));
150     rtc_set_memory(s, info_ofs + 6, cylinders);
151     rtc_set_memory(s, info_ofs + 7, cylinders >> 8);
152     rtc_set_memory(s, info_ofs + 8, sectors);
153 }
154
155 /* convert boot_device letter to something recognizable by the bios */
156 static int boot_device2nibble(char boot_device)
157 {
158     switch(boot_device) {
159     case 'a':
160     case 'b':
161         return 0x01; /* floppy boot */
162     case 'c':
163         return 0x02; /* hard drive boot */
164     case 'd':
165         return 0x03; /* CD-ROM boot */
166     case 'n':
167         return 0x04; /* Network boot */
168     }
169     return 0;
170 }
171
172 /* hd_table must contain 4 block drivers */
173 static void cmos_init(int ram_size, const char *boot_device, BlockDriverState **hd_table)
174 {
175     RTCState *s = rtc_state;
176     int val;
177     int fd0, fd1, nb;
178     int i;
179
180     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
181
182     /* memory size */
183     val = 640; /* base memory in K */
184     rtc_set_memory(s, 0x15, val);
185     rtc_set_memory(s, 0x16, val >> 8);
186
187     val = (ram_size / 1024) - 1024;
188     if (val > 65535)
189         val = 65535;
190     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
191     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
192     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
193     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
194
195     if (ram_size > (16 * 1024 * 1024))
196         val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
197     else
198         val = 0;
199     if (val > 65535)
200         val = 65535;
201     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
202     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
203
204     /* set boot devices, and disable floppy signature check if requested */
205     rtc_set_memory(s, 0x3d,
206             boot_device2nibble(boot_device[1]) << 4 |
207             boot_device2nibble(boot_device[0]) );
208     rtc_set_memory(s, 0x38,
209             boot_device2nibble(boot_device[2]) << 4 | (fd_bootchk ?  0x0 : 0x1));
210
211     /* floppy type */
212
213     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
214     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
215
216     val = (cmos_get_fd_drive_type(fd0) << 4) | cmos_get_fd_drive_type(fd1);
217     rtc_set_memory(s, 0x10, val);
218
219     val = 0;
220     nb = 0;
221     if (fd0 < 3)
222         nb++;
223     if (fd1 < 3)
224         nb++;
225     switch (nb) {
226     case 0:
227         break;
228     case 1:
229         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
230         break;
231     case 2:
232         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
233         break;
234     }
235     val |= 0x02; /* FPU is there */
236     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
237     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
238
239     /* hard drives */
240
241     rtc_set_memory(s, 0x12, (hd_table[0] ? 0xf0 : 0) | (hd_table[1] ? 0x0f : 0));
242     if (hd_table[0])
243         cmos_init_hd(0x19, 0x1b, hd_table[0]);
244     if (hd_table[1])
245         cmos_init_hd(0x1a, 0x24, hd_table[1]);
246
247     val = 0;
248     for (i = 0; i < 4; i++) {
249         if (hd_table[i]) {
250             int cylinders, heads, sectors, translation;
251             /* NOTE: bdrv_get_geometry_hint() returns the physical
252                 geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
253                 <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
254                 geometry can be different if a translation is done. */
255             translation = bdrv_get_translation_hint(hd_table[i]);
256             if (translation == BIOS_ATA_TRANSLATION_AUTO) {
257                 bdrv_get_geometry_hint(hd_table[i], &cylinders, &heads, &sectors);
258                 if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && sectors <= 63) {
259                     /* No translation. */
260                     translation = 0;
261                 } else {
262                     /* LBA translation. */
263                     translation = 1;
264                 }
265             } else {
266                 translation--;
267             }
268             val |= translation << (i * 2);
269         }
270     }
271     rtc_set_memory(s, 0x39, val);
272 }
273
274 void ioport_set_a20(int enable)
275 {
276     /* XXX: send to all CPUs ? */
277     cpu_x86_set_a20(first_cpu, enable);
278 }
279
280 int ioport_get_a20(void)
281 {
282     return ((first_cpu->a20_mask >> 20) & 1);
283 }
284
285 static void ioport92_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
286 {
287     ioport_set_a20((val >> 1) & 1);
288     /* XXX: bit 0 is fast reset */
289 }
290
291 static uint32_t ioport92_read(void *opaque, uint32_t addr)
292 {
293     return ioport_get_a20() << 1;
294 }
295
296 /***********************************************************/
297 /* Bochs BIOS debug ports */
298
299 void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
300 {
301     static const char shutdown_str[8] = "Shutdown";
302     static int shutdown_index = 0;
303
304     switch(addr) {
305         /* Bochs BIOS messages */
306     case 0x400:
307     case 0x401:
308         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
309         exit(1);
310     case 0x402:
311     case 0x403:
312 #ifdef DEBUG_BIOS
313         fprintf(stderr, "%c", val);
314 #endif
315         break;
316     case 0x8900:
317         /* same as Bochs power off */
318         if (val == shutdown_str[shutdown_index]) {
319             shutdown_index++;
320             if (shutdown_index == 8) {
321                 shutdown_index = 0;
322                 qemu_system_shutdown_request();
323             }
324         } else {
325             shutdown_index = 0;
326         }
327         break;
328
329         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
330     case 0x501:
331     case 0x502:
332         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
333         exit(1);
334     case 0x500:
335     case 0x503:
336 #ifdef DEBUG_BIOS
337         fprintf(stderr, "%c", val);
338 #endif
339         break;
340     }
341 }
342
343 void bochs_bios_init(void)
344 {
345     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
346     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
347     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
348     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
349     register_ioport_write(0x8900, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
350
351     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
352     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
353     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
354     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
355 }
356
357 /* Generate an initial boot sector which sets state and jump to
358    a specified vector */
359 static void generate_bootsect(uint32_t gpr[8], uint16_t segs[6], uint16_t ip)
360 {
361     uint8_t bootsect[512], *p;
362     int i;
363
364     if (bs_table[0] == NULL) {
365         fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting "
366                 "a Linux kernel\n");
367         exit(1);
368     }
369
370     memset(bootsect, 0, sizeof(bootsect));
371
372     /* Copy the MSDOS partition table if possible */
373     bdrv_read(bs_table[0], 0, bootsect, 1);
374
375     /* Make sure we have a partition signature */
376     bootsect[510] = 0x55;
377     bootsect[511] = 0xaa;
378
379     /* Actual code */
380     p = bootsect;
381     *p++ = 0xfa;                /* CLI */
382     *p++ = 0xfc;                /* CLD */
383
384     for (i = 0; i < 6; i++) {
385         if (i == 1)             /* Skip CS */
386             continue;
387
388         *p++ = 0xb8;            /* MOV AX,imm16 */
389         *p++ = segs[i];
390         *p++ = segs[i] >> 8;
391         *p++ = 0x8e;            /* MOV <seg>,AX */
392         *p++ = 0xc0 + (i << 3);
393     }
394
395     for (i = 0; i < 8; i++) {
396         *p++ = 0x66;            /* 32-bit operand size */
397         *p++ = 0xb8 + i;        /* MOV <reg>,imm32 */
398         *p++ = gpr[i];
399         *p++ = gpr[i] >> 8;
400         *p++ = gpr[i] >> 16;
401         *p++ = gpr[i] >> 24;
402     }
403
404     *p++ = 0xea;                /* JMP FAR */
405     *p++ = ip;                  /* IP */
406     *p++ = ip >> 8;
407     *p++ = segs[1];             /* CS */
408     *p++ = segs[1] >> 8;
409
410     bdrv_set_boot_sector(bs_table[0], bootsect, sizeof(bootsect));
411 }
412
413 int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr,
414                 uint8_t *real_addr)
415 {
416     int fd, size;
417     int setup_sects;
418
419     fd = open(filename, O_RDONLY | O_BINARY);
420     if (fd < 0)
421         return -1;
422
423     /* load 16 bit code */
424     if (read(fd, real_addr, 512) != 512)
425         goto fail;
426     setup_sects = real_addr[0x1F1];
427     if (!setup_sects)
428         setup_sects = 4;
429     if (read(fd, real_addr + 512, setup_sects * 512) !=
430         setup_sects * 512)
431         goto fail;
432
433     /* load 32 bit code */
434     size = read(fd, addr, 16 * 1024 * 1024);
435     if (size < 0)
436         goto fail;
437     close(fd);
438     return size;
439  fail:
440     close(fd);
441     return -1;
442 }
443
444 static long get_file_size(FILE *f)
445 {
446     long where, size;
447
448     /* XXX: on Unix systems, using fstat() probably makes more sense */
449
450     where = ftell(f);
451     fseek(f, 0, SEEK_END);
452     size = ftell(f);
453     fseek(f, where, SEEK_SET);
454
455     return size;
456 }
457
458 static void load_linux(const char *kernel_filename,
459                        const char *initrd_filename,
460                        const char *kernel_cmdline)
461 {
462     uint16_t protocol;
463     uint32_t gpr[8];
464     uint16_t seg[6];
465     uint16_t real_seg;
466     int setup_size, kernel_size, initrd_size, cmdline_size;
467     uint32_t initrd_max;
468     uint8_t header[1024];
469     uint8_t *real_addr, *prot_addr, *cmdline_addr, *initrd_addr;
470     FILE *f, *fi;
471
472     /* Align to 16 bytes as a paranoia measure */
473     cmdline_size = (strlen(kernel_cmdline)+16) & ~15;
474
475     /* load the kernel header */
476     f = fopen(kernel_filename, "rb");
477     if (!f || !(kernel_size = get_file_size(f)) ||
478         fread(header, 1, 1024, f) != 1024) {
479         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
480                 kernel_filename);
481         exit(1);
482     }
483
484     /* kernel protocol version */
485 #if 0
486     fprintf(stderr, "header magic: %#x\n", ldl_p(header+0x202));
487 #endif
488     if (ldl_p(header+0x202) == 0x53726448)
489         protocol = lduw_p(header+0x206);
490     else
491         protocol = 0;
492
493     if (protocol < 0x200 || !(header[0x211] & 0x01)) {
494         /* Low kernel */
495         real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
496         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
497         prot_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
498     } else if (protocol < 0x202) {
499         /* High but ancient kernel */
500         real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
501         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
502         prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
503     } else {
504         /* High and recent kernel */
505         real_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
506         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x20000;
507         prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
508     }
509
510 #if 0
511     fprintf(stderr,
512             "qemu: real_addr     = %#zx\n"
513             "qemu: cmdline_addr  = %#zx\n"
514             "qemu: prot_addr     = %#zx\n",
515             real_addr-phys_ram_base,
516             cmdline_addr-phys_ram_base,
517             prot_addr-phys_ram_base);
518 #endif
519
520     /* highest address for loading the initrd */
521     if (protocol >= 0x203)
522         initrd_max = ldl_p(header+0x22c);
523     else
524         initrd_max = 0x37ffffff;
525
526     if (initrd_max >= ram_size-ACPI_DATA_SIZE)
527         initrd_max = ram_size-ACPI_DATA_SIZE-1;
528
529     /* kernel command line */
530     pstrcpy(cmdline_addr, 4096, kernel_cmdline);
531
532     if (protocol >= 0x202) {
533         stl_p(header+0x228, cmdline_addr-phys_ram_base);
534     } else {
535         stw_p(header+0x20, 0xA33F);
536         stw_p(header+0x22, cmdline_addr-real_addr);
537     }
538
539     /* loader type */
540     /* High nybble = B reserved for Qemu; low nybble is revision number.
541        If this code is substantially changed, you may want to consider
542        incrementing the revision. */
543     if (protocol >= 0x200)
544         header[0x210] = 0xB0;
545
546     /* heap */
547     if (protocol >= 0x201) {
548         header[0x211] |= 0x80;  /* CAN_USE_HEAP */
549         stw_p(header+0x224, cmdline_addr-real_addr-0x200);
550     }
551
552     /* load initrd */
553     if (initrd_filename) {
554         if (protocol < 0x200) {
555             fprintf(stderr, "qemu: linux kernel too old to load a ram disk\n");
556             exit(1);
557         }
558
559         fi = fopen(initrd_filename, "rb");
560         if (!fi) {
561             fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
562                     initrd_filename);
563             exit(1);
564         }
565
566         initrd_size = get_file_size(fi);
567         initrd_addr = phys_ram_base + ((initrd_max-initrd_size) & ~4095);
568
569         fprintf(stderr, "qemu: loading initrd (%#x bytes) at %#zx\n",
570                 initrd_size, initrd_addr-phys_ram_base);
571
572         if (fread(initrd_addr, 1, initrd_size, fi) != initrd_size) {
573             fprintf(stderr, "qemu: read error on initial ram disk '%s'\n",
574                     initrd_filename);
575             exit(1);
576         }
577         fclose(fi);
578
579         stl_p(header+0x218, initrd_addr-phys_ram_base);
580         stl_p(header+0x21c, initrd_size);
581     }
582
583     /* store the finalized header and load the rest of the kernel */
584     memcpy(real_addr, header, 1024);
585
586     setup_size = header[0x1f1];
587     if (setup_size == 0)
588         setup_size = 4;
589
590     setup_size = (setup_size+1)*512;
591     kernel_size -= setup_size;  /* Size of protected-mode code */
592
593     if (fread(real_addr+1024, 1, setup_size-1024, f) != setup_size-1024 ||
594         fread(prot_addr, 1, kernel_size, f) != kernel_size) {
595         fprintf(stderr, "qemu: read error on kernel '%s'\n",
596                 kernel_filename);
597         exit(1);
598     }
599     fclose(f);
600
601     /* generate bootsector to set up the initial register state */
602     real_seg = (real_addr-phys_ram_base) >> 4;
603     seg[0] = seg[2] = seg[3] = seg[4] = seg[4] = real_seg;
604     seg[1] = real_seg+0x20;     /* CS */
605     memset(gpr, 0, sizeof gpr);
606     gpr[4] = cmdline_addr-real_addr-16; /* SP (-16 is paranoia) */
607
608     generate_bootsect(gpr, seg, 0);
609 }
610
611 static void main_cpu_reset(void *opaque)
612 {
613     CPUState *env = opaque;
614     cpu_reset(env);
615 }
616
617 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
618 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
619 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
620
621 #define NE2000_NB_MAX 6
622
623 static int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
624 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
625
626 static int serial_io[MAX_SERIAL_PORTS] = { 0x3f8, 0x2f8, 0x3e8, 0x2e8 };
627 static int serial_irq[MAX_SERIAL_PORTS] = { 4, 3, 4, 3 };
628
629 static int parallel_io[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 0x378, 0x278, 0x3bc };
630 static int parallel_irq[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 7, 7, 7 };
631
632 #ifdef HAS_AUDIO
633 static void audio_init (PCIBus *pci_bus, qemu_irq *pic)
634 {
635     struct soundhw *c;
636     int audio_enabled = 0;
637
638     for (c = soundhw; !audio_enabled && c->name; ++c) {
639         audio_enabled = c->enabled;
640     }
641
642     if (audio_enabled) {
643         AudioState *s;
644
645         s = AUD_init ();
646         if (s) {
647             for (c = soundhw; c->name; ++c) {
648                 if (c->enabled) {
649                     if (c->isa) {
650                         c->init.init_isa (s, pic);
651                     }
652                     else {
653                         if (pci_bus) {
654                             c->init.init_pci (pci_bus, s);
655                         }
656                     }
657                 }
658             }
659         }
660     }
661 }
662 #endif
663
664 static void pc_init_ne2k_isa(NICInfo *nd, qemu_irq *pic)
665 {
666     static int nb_ne2k = 0;
667
668     if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
669         return;
670     isa_ne2000_init(ne2000_io[nb_ne2k], pic[ne2000_irq[nb_ne2k]], nd);
671     nb_ne2k++;
672 }
673
674 /* PC hardware initialisation */
675 static void pc_init1(int ram_size, int vga_ram_size, const char *boot_device,
676                      DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
677                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
678                      const char *initrd_filename,
679                      int pci_enabled, const char *cpu_model)
680 {
681     char buf[1024];
682     int ret, linux_boot, i;
683     ram_addr_t ram_addr, vga_ram_addr, bios_offset, vga_bios_offset;
684     int bios_size, isa_bios_size, vga_bios_size;
685     PCIBus *pci_bus;
686     int piix3_devfn = -1;
687     CPUState *env;
688     NICInfo *nd;
689     qemu_irq *cpu_irq;
690     qemu_irq *i8259;
691
692     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
693
694     /* init CPUs */
695     if (cpu_model == NULL) {
696 #ifdef TARGET_X86_64
697         cpu_model = "qemu64";
698 #else
699         cpu_model = "qemu32";
700 #endif
701     }
702     
703     for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
704         env = cpu_init(cpu_model);
705         if (!env) {
706             fprintf(stderr, "Unable to find x86 CPU definition\n");
707             exit(1);
708         }
709         if (i != 0)
710             env->hflags |= HF_HALTED_MASK;
711         if (smp_cpus > 1) {
712             /* XXX: enable it in all cases */
713             env->cpuid_features |= CPUID_APIC;
714         }
715         register_savevm("cpu", i, 4, cpu_save, cpu_load, env);
716         qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
717         if (pci_enabled) {
718             apic_init(env);
719         }
720         vmport_init(env);
721     }
722
723     /* allocate RAM */
724     ram_addr = qemu_ram_alloc(ram_size);
725     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, ram_addr);
726
727     /* allocate VGA RAM */
728     vga_ram_addr = qemu_ram_alloc(vga_ram_size);
729
730     /* BIOS load */
731     if (bios_name == NULL)
732         bios_name = BIOS_FILENAME;
733     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, bios_name);
734     bios_size = get_image_size(buf);
735     if (bios_size <= 0 ||
736         (bios_size % 65536) != 0) {
737         goto bios_error;
738     }
739     bios_offset = qemu_ram_alloc(bios_size);
740     ret = load_image(buf, phys_ram_base + bios_offset);
741     if (ret != bios_size) {
742     bios_error:
743         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC BIOS '%s'\n", buf);
744         exit(1);
745     }
746
747     /* VGA BIOS load */
748     if (cirrus_vga_enabled) {
749         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_CIRRUS_FILENAME);
750     } else {
751         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
752     }
753     vga_bios_size = get_image_size(buf);
754     if (vga_bios_size <= 0 || vga_bios_size > 65536)
755         goto vga_bios_error;
756     vga_bios_offset = qemu_ram_alloc(65536);
757
758     ret = load_image(buf, phys_ram_base + vga_bios_offset);
759     if (ret != vga_bios_size) {
760     vga_bios_error:
761         fprintf(stderr, "qemu: could not load VGA BIOS '%s'\n", buf);
762         exit(1);
763     }
764
765     /* setup basic memory access */
766     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000,
767                                  vga_bios_offset | IO_MEM_ROM);
768
769     /* map the last 128KB of the BIOS in ISA space */
770     isa_bios_size = bios_size;
771     if (isa_bios_size > (128 * 1024))
772         isa_bios_size = 128 * 1024;
773     cpu_register_physical_memory(0xd0000, (192 * 1024) - isa_bios_size,
774                                  IO_MEM_UNASSIGNED);
775     cpu_register_physical_memory(0x100000 - isa_bios_size,
776                                  isa_bios_size,
777                                  (bios_offset + bios_size - isa_bios_size) | IO_MEM_ROM);
778
779     {
780         ram_addr_t option_rom_offset;
781         int size, offset;
782
783         offset = 0;
784         for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
785             size = get_image_size(option_rom[i]);
786             if (size < 0) {
787                 fprintf(stderr, "Could not load option rom '%s'\n",
788                         option_rom[i]);
789                 exit(1);
790             }
791             if (size > (0x10000 - offset))
792                 goto option_rom_error;
793             option_rom_offset = qemu_ram_alloc(size);
794             ret = load_image(option_rom[i], phys_ram_base + option_rom_offset);
795             if (ret != size) {
796             option_rom_error:
797                 fprintf(stderr, "Too many option ROMS\n");
798                 exit(1);
799             }
800             size = (size + 4095) & ~4095;
801             cpu_register_physical_memory(0xd0000 + offset,
802                                          size, option_rom_offset | IO_MEM_ROM);
803             offset += size;
804         }
805     }
806
807     /* map all the bios at the top of memory */
808     cpu_register_physical_memory((uint32_t)(-bios_size),
809                                  bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
810
811     bochs_bios_init();
812
813     if (linux_boot)
814         load_linux(kernel_filename, initrd_filename, kernel_cmdline);
815
816     cpu_irq = qemu_allocate_irqs(pic_irq_request, first_cpu, 1);
817     i8259 = i8259_init(cpu_irq[0]);
818     ferr_irq = i8259[13];
819
820     if (pci_enabled) {
821         pci_bus = i440fx_init(&i440fx_state, i8259);
822         piix3_devfn = piix3_init(pci_bus, -1);
823     } else {
824         pci_bus = NULL;
825     }
826
827     /* init basic PC hardware */
828     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
829
830     register_ioport_write(0xf0, 1, 1, ioportF0_write, NULL);
831
832     if (cirrus_vga_enabled) {
833         if (pci_enabled) {
834             pci_cirrus_vga_init(pci_bus,
835                                 ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
836                                 vga_ram_addr, vga_ram_size);
837         } else {
838             isa_cirrus_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
839                                 vga_ram_addr, vga_ram_size);
840         }
841     } else if (vmsvga_enabled) {
842         if (pci_enabled)
843             pci_vmsvga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + ram_size,
844                             ram_size, vga_ram_size);
845         else
846             fprintf(stderr, "%s: vmware_vga: no PCI bus\n", __FUNCTION__);
847     } else {
848         if (pci_enabled) {
849             pci_vga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
850                          vga_ram_addr, vga_ram_size, 0, 0);
851         } else {
852             isa_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
853                          vga_ram_addr, vga_ram_size);
854         }
855     }
856
857     rtc_state = rtc_init(0x70, i8259[8]);
858
859     register_ioport_read(0x92, 1, 1, ioport92_read, NULL);
860     register_ioport_write(0x92, 1, 1, ioport92_write, NULL);
861
862     if (pci_enabled) {
863         ioapic = ioapic_init();
864     }
865     pit = pit_init(0x40, i8259[0]);
866     pcspk_init(pit);
867     if (pci_enabled) {
868         pic_set_alt_irq_func(isa_pic, ioapic_set_irq, ioapic);
869     }
870
871     for(i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
872         if (serial_hds[i]) {
873             serial_init(serial_io[i], i8259[serial_irq[i]], serial_hds[i]);
874         }
875     }
876
877     for(i = 0; i < MAX_PARALLEL_PORTS; i++) {
878         if (parallel_hds[i]) {
879             parallel_init(parallel_io[i], i8259[parallel_irq[i]],
880                           parallel_hds[i]);
881         }
882     }
883
884     for(i = 0; i < nb_nics; i++) {
885         nd = &nd_table[i];
886         if (!nd->model) {
887             if (pci_enabled) {
888                 nd->model = "ne2k_pci";
889             } else {
890                 nd->model = "ne2k_isa";
891             }
892         }
893         if (strcmp(nd->model, "ne2k_isa") == 0) {
894             pc_init_ne2k_isa(nd, i8259);
895         } else if (pci_enabled) {
896             if (strcmp(nd->model, "?") == 0)
897                 fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
898             pci_nic_init(pci_bus, nd, -1);
899         } else if (strcmp(nd->model, "?") == 0) {
900             fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
901             exit(1);
902         } else {
903             fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd->model);
904             exit(1);
905         }
906     }
907
908     if (pci_enabled) {
909         pci_piix3_ide_init(pci_bus, bs_table, piix3_devfn + 1, i8259);
910     } else {
911         for(i = 0; i < 2; i++) {
912             isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], i8259[ide_irq[i]],
913                          bs_table[2 * i], bs_table[2 * i + 1]);
914         }
915     }
916
917     i8042_init(i8259[1], i8259[12], 0x60);
918     DMA_init(0);
919 #ifdef HAS_AUDIO
920     audio_init(pci_enabled ? pci_bus : NULL, i8259);
921 #endif
922
923     floppy_controller = fdctrl_init(i8259[6], 2, 0, 0x3f0, fd_table);
924
925     cmos_init(ram_size, boot_device, bs_table);
926
927     if (pci_enabled && usb_enabled) {
928         usb_uhci_piix3_init(pci_bus, piix3_devfn + 2);
929     }
930
931     if (pci_enabled && acpi_enabled) {
932         uint8_t *eeprom_buf = qemu_mallocz(8 * 256); /* XXX: make this persistent */
933         i2c_bus *smbus;
934
935         /* TODO: Populate SPD eeprom data.  */
936         smbus = piix4_pm_init(pci_bus, piix3_devfn + 3, 0xb100);
937         for (i = 0; i < 8; i++) {
938             smbus_eeprom_device_init(smbus, 0x50 + i, eeprom_buf + (i * 256));
939         }
940     }
941
942     if (i440fx_state) {
943         i440fx_init_memory_mappings(i440fx_state);
944     }
945 #if 0
946     /* ??? Need to figure out some way for the user to
947        specify SCSI devices.  */
948     if (pci_enabled) {
949         void *scsi;
950         BlockDriverState *bdrv;
951
952         scsi = lsi_scsi_init(pci_bus, -1);
953         bdrv = bdrv_new("scsidisk");
954         bdrv_open(bdrv, "scsi_disk.img", 0);
955         lsi_scsi_attach(scsi, bdrv, -1);
956         bdrv = bdrv_new("scsicd");
957         bdrv_open(bdrv, "scsi_cd.iso", 0);
958         bdrv_set_type_hint(bdrv, BDRV_TYPE_CDROM);
959         lsi_scsi_attach(scsi, bdrv, -1);
960     }
961 #endif
962 }
963
964 static void pc_init_pci(int ram_size, int vga_ram_size, const char *boot_device,
965                         DisplayState *ds, const char **fd_filename,
966                         int snapshot,
967                         const char *kernel_filename,
968                         const char *kernel_cmdline,
969                         const char *initrd_filename,
970                         const char *cpu_model)
971 {
972     pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device,
973              ds, fd_filename, snapshot,
974              kernel_filename, kernel_cmdline,
975              initrd_filename, 1, cpu_model);
976 }
977
978 static void pc_init_isa(int ram_size, int vga_ram_size, const char *boot_device,
979                         DisplayState *ds, const char **fd_filename,
980                         int snapshot,
981                         const char *kernel_filename,
982                         const char *kernel_cmdline,
983                         const char *initrd_filename,
984                         const char *cpu_model)
985 {
986     pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device,
987              ds, fd_filename, snapshot,
988              kernel_filename, kernel_cmdline,
989              initrd_filename, 0, cpu_model);
990 }
991
992 QEMUMachine pc_machine = {
993     "pc",
994     "Standard PC",
995     pc_init_pci,
996 };
997
998 QEMUMachine isapc_machine = {
999     "isapc",
1000     "ISA-only PC",
1001     pc_init_isa,
1002 };