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

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