PowerPC 601 / 620 / 970 need a 1MB firmware.
[qemu] / hw / ppc_chrp.c
1 /*
2  * QEMU PowerPC CHRP (currently NewWorld PowerMac) hardware System Emulator
3  *
4  * Copyright (c) 2004-2007 Fabrice Bellard
5  * Copyright (c) 2007 Jocelyn Mayer
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
8  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
9  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
10  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
11  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
12  * furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
15  * all copies or substantial portions of the Software.
16  *
17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
20  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
21  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
22  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
23  * THE SOFTWARE.
24  */
25 #include "vl.h"
26 #include "ppc_mac.h"
27
28 /* UniN device */
29 static void unin_writel (void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t value)
30 {
31 }
32
33 static uint32_t unin_readl (void *opaque, target_phys_addr_t addr)
34 {
35     return 0;
36 }
37
38 static CPUWriteMemoryFunc *unin_write[] = {
39     &unin_writel,
40     &unin_writel,
41     &unin_writel,
42 };
43
44 static CPUReadMemoryFunc *unin_read[] = {
45     &unin_readl,
46     &unin_readl,
47     &unin_readl,
48 };
49
50 /* PowerPC Mac99 hardware initialisation */
51 static void ppc_core99_init (int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
52                              DisplayState *ds, const char **fd_filename,
53                              int snapshot,
54                              const char *kernel_filename,
55                              const char *kernel_cmdline,
56                              const char *initrd_filename,
57                              const char *cpu_model)
58 {
59     CPUState *env, *envs[MAX_CPUS];
60     char buf[1024];
61     qemu_irq *pic, **openpic_irqs;
62     int unin_memory;
63     int linux_boot, i;
64     unsigned long bios_offset, vga_bios_offset;
65     uint32_t kernel_base, kernel_size, initrd_base, initrd_size;
66     ppc_def_t *def;
67     PCIBus *pci_bus;
68     nvram_t nvram;
69 #if 0
70     MacIONVRAMState *nvr;
71     int nvram_mem_index;
72 #endif
73     m48t59_t *m48t59;
74     int vga_bios_size, bios_size;
75     qemu_irq *dummy_irq;
76     int pic_mem_index, dbdma_mem_index, cuda_mem_index;
77     int ide_mem_index[2];
78
79     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
80
81     /* init CPUs */
82     env = cpu_init();
83     if (cpu_model == NULL)
84         cpu_model = "default";
85     ppc_find_by_name(cpu_model, &def);
86     if (def == NULL) {
87         cpu_abort(env, "Unable to find PowerPC CPU definition\n");
88     }
89     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
90         cpu_ppc_register(env, def);
91         cpu_ppc_reset(env);
92         /* Set time-base frequency to 100 Mhz */
93         cpu_ppc_tb_init(env, 100UL * 1000UL * 1000UL);
94 #if 0
95         env->osi_call = vga_osi_call;
96 #endif
97         qemu_register_reset(&cpu_ppc_reset, env);
98         register_savevm("cpu", 0, 3, cpu_save, cpu_load, env);
99         envs[i] = env;
100     }
101     if (env->nip < 0xFFF80000) {
102         /* Special test for PowerPC 601:
103          * the boot vector is at 0xFFF00100, then we need a 1MB BIOS.
104          * But the NVRAM is located at 0xFFF04000...
105          */
106         cpu_abort(env, "Mac99 hardware can not handle 1 MB BIOS\n");
107     }
108
109     /* allocate RAM */
110     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, IO_MEM_RAM);
111
112     /* allocate and load BIOS */
113     bios_offset = ram_size + vga_ram_size;
114     if (bios_name == NULL)
115         bios_name = BIOS_FILENAME;
116     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, bios_name);
117     bios_size = load_image(buf, phys_ram_base + bios_offset);
118     if (bios_size < 0 || bios_size > BIOS_SIZE) {
119         cpu_abort(env, "qemu: could not load PowerPC bios '%s'\n", buf);
120         exit(1);
121     }
122     bios_size = (bios_size + 0xfff) & ~0xfff;
123     if (bios_size > 0x00080000) {
124         /* As the NVRAM is located at 0xFFF04000, we cannot use 1 MB BIOSes */
125         cpu_abort(env, "Mac99 hardware can not handle 1 MB BIOS\n");
126     }
127     cpu_register_physical_memory((uint32_t)(-bios_size),
128                                  bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
129
130     /* allocate and load VGA BIOS */
131     vga_bios_offset = bios_offset + bios_size;
132     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
133     vga_bios_size = load_image(buf, phys_ram_base + vga_bios_offset + 8);
134     if (vga_bios_size < 0) {
135         /* if no bios is present, we can still work */
136         fprintf(stderr, "qemu: warning: could not load VGA bios '%s'\n", buf);
137         vga_bios_size = 0;
138     } else {
139         /* set a specific header (XXX: find real Apple format for NDRV
140            drivers) */
141         phys_ram_base[vga_bios_offset] = 'N';
142         phys_ram_base[vga_bios_offset + 1] = 'D';
143         phys_ram_base[vga_bios_offset + 2] = 'R';
144         phys_ram_base[vga_bios_offset + 3] = 'V';
145         cpu_to_be32w((uint32_t *)(phys_ram_base + vga_bios_offset + 4),
146                      vga_bios_size);
147         vga_bios_size += 8;
148     }
149     vga_bios_size = (vga_bios_size + 0xfff) & ~0xfff;
150
151     if (linux_boot) {
152         kernel_base = KERNEL_LOAD_ADDR;
153         /* now we can load the kernel */
154         kernel_size = load_image(kernel_filename, phys_ram_base + kernel_base);
155         if (kernel_size < 0) {
156             cpu_abort(env, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
157                       kernel_filename);
158             exit(1);
159         }
160         /* load initrd */
161         if (initrd_filename) {
162             initrd_base = INITRD_LOAD_ADDR;
163             initrd_size = load_image(initrd_filename,
164                                      phys_ram_base + initrd_base);
165             if (initrd_size < 0) {
166                 cpu_abort(env, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
167                           initrd_filename);
168                 exit(1);
169             }
170         } else {
171             initrd_base = 0;
172             initrd_size = 0;
173         }
174         boot_device = 'm';
175     } else {
176         kernel_base = 0;
177         kernel_size = 0;
178         initrd_base = 0;
179         initrd_size = 0;
180     }
181
182     isa_mem_base = 0x80000000;
183
184     /* Register 8 MB of ISA IO space */
185     isa_mmio_init(0xf2000000, 0x00800000);
186
187     /* UniN init */
188     unin_memory = cpu_register_io_memory(0, unin_read, unin_write, NULL);
189     cpu_register_physical_memory(0xf8000000, 0x00001000, unin_memory);
190
191     openpic_irqs = qemu_mallocz(smp_cpus * sizeof(qemu_irq *));
192     openpic_irqs[0] =
193         qemu_mallocz(smp_cpus * sizeof(qemu_irq) * OPENPIC_OUTPUT_NB);
194     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
195         /* Mac99 IRQ connection between OpenPIC outputs pins
196          * and PowerPC input pins
197          */
198         switch (PPC_INPUT(env)) {
199         case PPC_FLAGS_INPUT_6xx:
200             openpic_irqs[i] = openpic_irqs[0] + (i * OPENPIC_OUTPUT_NB);
201             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_INT] =
202                 ((qemu_irq *)env->irq_inputs)[PPC6xx_INPUT_INT];
203             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_CINT] =
204                 ((qemu_irq *)env->irq_inputs)[PPC6xx_INPUT_INT];
205             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_MCK] =
206                 ((qemu_irq *)env->irq_inputs)[PPC6xx_INPUT_MCP];
207             /* Not connected ? */
208             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_DEBUG] = NULL;
209             /* Check this */
210             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_RESET] =
211                 ((qemu_irq *)env->irq_inputs)[PPC6xx_INPUT_HRESET];
212             break;
213 #if defined(TARGET_PPC64)
214         case PPC_FLAGS_INPUT_970:
215             openpic_irqs[i] = openpic_irqs[0] + (i * OPENPIC_OUTPUT_NB);
216             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_INT] =
217                 ((qemu_irq *)env->irq_inputs)[PPC970_INPUT_INT];
218             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_CINT] =
219                 ((qemu_irq *)env->irq_inputs)[PPC970_INPUT_INT];
220             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_MCK] =
221                 ((qemu_irq *)env->irq_inputs)[PPC970_INPUT_MCP];
222             /* Not connected ? */
223             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_DEBUG] = NULL;
224             /* Check this */
225             openpic_irqs[i][OPENPIC_OUTPUT_RESET] =
226                 ((qemu_irq *)env->irq_inputs)[PPC970_INPUT_HRESET];
227             break;
228 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
229         default:
230             cpu_abort(env, "Bus model not supported on mac99 machine\n");
231             exit(1);
232         }
233     }
234     pic = openpic_init(NULL, &pic_mem_index, smp_cpus, openpic_irqs, NULL);
235     pci_bus = pci_pmac_init(pic);
236     /* init basic PC hardware */
237     pci_vga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + ram_size,
238                  ram_size, vga_ram_size,
239                  vga_bios_offset, vga_bios_size);
240     
241     /* XXX: suppress that */
242     dummy_irq = i8259_init(NULL);
243
244     /* XXX: use Mac Serial port */
245     serial_init(0x3f8, dummy_irq[4], serial_hds[0]);
246     for(i = 0; i < nb_nics; i++) {
247         if (!nd_table[i].model)
248             nd_table[i].model = "ne2k_pci";
249         pci_nic_init(pci_bus, &nd_table[i], -1);
250     }
251 #if 1
252     ide_mem_index[0] = pmac_ide_init(&bs_table[0], pic[0x13]);
253     ide_mem_index[1] = pmac_ide_init(&bs_table[2], pic[0x14]);
254 #else
255     pci_cmd646_ide_init(pci_bus, &bs_table[0], 0);
256 #endif
257     /* cuda also initialize ADB */
258     cuda_init(&cuda_mem_index, pic[0x19]);
259     
260     adb_kbd_init(&adb_bus);
261     adb_mouse_init(&adb_bus);
262
263     dbdma_init(&dbdma_mem_index);
264
265     macio_init(pci_bus, 0x0022, 0, pic_mem_index, dbdma_mem_index,
266                cuda_mem_index, -1, 2, ide_mem_index);
267
268     if (usb_enabled) {
269         usb_ohci_init_pci(pci_bus, 3, -1);
270     }
271
272     if (graphic_depth != 15 && graphic_depth != 32 && graphic_depth != 8)
273         graphic_depth = 15;
274 #if 0 /* XXX: this is ugly but needed for now, or OHW won't boot */
275     /* The NewWorld NVRAM is not located in the MacIO device */
276     nvr = macio_nvram_init(&nvram_mem_index);
277     pmac_format_nvram_partition(nvr, 0x2000);
278     cpu_register_physical_memory(0xFFF04000, 0x20000, nvram_mem_index);
279     nvram.opaque = nvr;
280     nvram.read_fn = &macio_nvram_read;
281     nvram.write_fn = &macio_nvram_write;
282 #else
283     m48t59 = m48t59_init(dummy_irq[8], 0xFFF04000, 0x0074, NVRAM_SIZE, 59);
284     nvram.opaque = m48t59;
285     nvram.read_fn = &m48t59_read;
286     nvram.write_fn = &m48t59_write;
287 #endif
288     PPC_NVRAM_set_params(&nvram, NVRAM_SIZE, "MAC99", ram_size, boot_device,
289                          kernel_base, kernel_size,
290                          kernel_cmdline,
291                          initrd_base, initrd_size,
292                          /* XXX: need an option to load a NVRAM image */
293                          0,
294                          graphic_width, graphic_height, graphic_depth);
295     /* No PCI init: the BIOS will do it */
296
297     /* Special port to get debug messages from Open-Firmware */
298     register_ioport_write(0x0F00, 4, 1, &PPC_debug_write, NULL);
299  }
300
301 QEMUMachine core99_machine = {
302     "mac99",
303     "Mac99 based PowerMAC",
304     ppc_core99_init,
305 };