SCI fixes
[qemu] / hw / pc.c
diff --git a/hw/pc.c b/hw/pc.c
index 2397777..2a569c7 100644 (file)
--- a/hw/pc.c
+++ b/hw/pc.c
@@ -1,8 +1,8 @@
 /*
  * QEMU PC System Emulator
- * 
+ *
  * Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard
- * 
+ *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  * THE SOFTWARE.
  */
-#include "vl.h"
+#include "hw.h"
+#include "pc.h"
+#include "fdc.h"
+#include "pci.h"
+#include "block.h"
+#include "sysemu.h"
+#include "audio/audio.h"
+#include "net.h"
+#include "smbus.h"
+#include "boards.h"
 
 /* output Bochs bios info messages */
 //#define DEBUG_BIOS
 
 #define BIOS_FILENAME "bios.bin"
 #define VGABIOS_FILENAME "vgabios.bin"
-#define LINUX_BOOT_FILENAME "linux_boot.bin"
+#define VGABIOS_CIRRUS_FILENAME "vgabios-cirrus.bin"
+
+/* Leave a chunk of memory at the top of RAM for the BIOS ACPI tables.  */
+#define ACPI_DATA_SIZE       0x10000
 
-#define KERNEL_LOAD_ADDR     0x00100000
-#define INITRD_LOAD_ADDR     0x00400000
-#define KERNEL_PARAMS_ADDR   0x00090000
-#define KERNEL_CMDLINE_ADDR  0x00099000
+#define MAX_IDE_BUS 2
 
-int speaker_data_on;
-int dummy_refresh_clock;
 static fdctrl_t *floppy_controller;
 static RTCState *rtc_state;
 static PITState *pit;
+static IOAPICState *ioapic;
+static PCIDevice *i440fx_state;
 
 static void ioport80_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
 {
 }
 
 /* MSDOS compatibility mode FPU exception support */
+static qemu_irq ferr_irq;
 /* XXX: add IGNNE support */
 void cpu_set_ferr(CPUX86State *s)
 {
-    pic_set_irq(13, 1);
+    qemu_irq_raise(ferr_irq);
 }
 
 static void ioportF0_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
 {
-    pic_set_irq(13, 0);
+    qemu_irq_lower(ferr_irq);
+}
+
+/* TSC handling */
+uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
+{
+    /* Note: when using kqemu, it is more logical to return the host TSC
+       because kqemu does not trap the RDTSC instruction for
+       performance reasons */
+#if USE_KQEMU
+    if (env->kqemu_enabled) {
+        return cpu_get_real_ticks();
+    } else
+#endif
+    {
+        return cpu_get_ticks();
+    }
+}
+
+/* SMM support */
+void cpu_smm_update(CPUState *env)
+{
+    if (i440fx_state && env == first_cpu)
+        i440fx_set_smm(i440fx_state, (env->hflags >> HF_SMM_SHIFT) & 1);
+}
+
+
+/* IRQ handling */
+int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
+{
+    int intno;
+
+    intno = apic_get_interrupt(env);
+    if (intno >= 0) {
+        /* set irq request if a PIC irq is still pending */
+        /* XXX: improve that */
+        pic_update_irq(isa_pic);
+        return intno;
+    }
+    /* read the irq from the PIC */
+    if (!apic_accept_pic_intr(env))
+        return -1;
+
+    intno = pic_read_irq(isa_pic);
+    return intno;
+}
+
+static void pic_irq_request(void *opaque, int irq, int level)
+{
+    CPUState *env = opaque;
+    if (level && apic_accept_pic_intr(env))
+        cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
 }
 
 /* PC cmos mappings */
 
 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
-#define REG_IBM_CENTURY_BYTE        0x32
-#define REG_IBM_PS2_CENTURY_BYTE    0x37
 
+static int cmos_get_fd_drive_type(int fd0)
+{
+    int val;
 
-static inline int to_bcd(RTCState *s, int a)
+    switch (fd0) {
+    case 0:
+        /* 1.44 Mb 3"5 drive */
+        val = 4;
+        break;
+    case 1:
+        /* 2.88 Mb 3"5 drive */
+        val = 5;
+        break;
+    case 2:
+        /* 1.2 Mb 5"5 drive */
+        val = 2;
+        break;
+    default:
+        val = 0;
+        break;
+    }
+    return val;
+}
+
+static void cmos_init_hd(int type_ofs, int info_ofs, BlockDriverState *hd)
+{
+    RTCState *s = rtc_state;
+    int cylinders, heads, sectors;
+    bdrv_get_geometry_hint(hd, &cylinders, &heads, &sectors);
+    rtc_set_memory(s, type_ofs, 47);
+    rtc_set_memory(s, info_ofs, cylinders);
+    rtc_set_memory(s, info_ofs + 1, cylinders >> 8);
+    rtc_set_memory(s, info_ofs + 2, heads);
+    rtc_set_memory(s, info_ofs + 3, 0xff);
+    rtc_set_memory(s, info_ofs + 4, 0xff);
+    rtc_set_memory(s, info_ofs + 5, 0xc0 | ((heads > 8) << 3));
+    rtc_set_memory(s, info_ofs + 6, cylinders);
+    rtc_set_memory(s, info_ofs + 7, cylinders >> 8);
+    rtc_set_memory(s, info_ofs + 8, sectors);
+}
+
+/* convert boot_device letter to something recognizable by the bios */
+static int boot_device2nibble(char boot_device)
 {
-    return ((a / 10) << 4) | (a % 10);
+    switch(boot_device) {
+    case 'a':
+    case 'b':
+        return 0x01; /* floppy boot */
+    case 'c':
+        return 0x02; /* hard drive boot */
+    case 'd':
+        return 0x03; /* CD-ROM boot */
+    case 'n':
+        return 0x04; /* Network boot */
+    }
+    return 0;
 }
 
-static void cmos_init(int ram_size, int boot_device)
+/* hd_table must contain 4 block drivers */
+static void cmos_init(int ram_size, const char *boot_device, BlockDriverState **hd_table)
 {
     RTCState *s = rtc_state;
+    int nbds, bds[3] = { 0, };
     int val;
     int fd0, fd1, nb;
-    time_t ti;
-    struct tm *tm;
-
-    /* set the CMOS date */
-    time(&ti);
-    tm = gmtime(&ti);
-    rtc_set_date(s, tm);
-
-    val = to_bcd(s, (tm->tm_year / 100) + 19);
-    rtc_set_memory(s, REG_IBM_CENTURY_BYTE, val);
-    rtc_set_memory(s, REG_IBM_PS2_CENTURY_BYTE, val);
+    int i;
 
     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
 
@@ -101,62 +204,41 @@ static void cmos_init(int ram_size, int boot_device)
     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
 
-    val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
+    if (ram_size > (16 * 1024 * 1024))
+        val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
+    else
+        val = 0;
     if (val > 65535)
         val = 65535;
     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
-    
-    switch(boot_device) {
-    case 'a':
-    case 'b':
-        rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x01); /* floppy boot */
-        break;
-    default:
-    case 'c':
-        rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x02); /* hard drive boot */
-        break;
-    case 'd':
-        rtc_set_memory(s, 0x3d, 0x03); /* CD-ROM boot */
-        break;
+
+    /* set boot devices, and disable floppy signature check if requested */
+#define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
+    nbds = strlen(boot_device);
+    if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
+        fprintf(stderr, "Too many boot devices for PC\n");
+        exit(1);
+    }
+    for (i = 0; i < nbds; i++) {
+        bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
+        if (bds[i] == 0) {
+            fprintf(stderr, "Invalid boot device for PC: '%c'\n",
+                    boot_device[i]);
+            exit(1);
+        }
     }
+    rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
+    rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4) | (fd_bootchk ?  0x0 : 0x1));
 
     /* floppy type */
 
     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
 
-    val = 0;
-    switch (fd0) {
-    case 0:
-        /* 1.44 Mb 3"5 drive */
-        val |= 0x40;
-        break;
-    case 1:
-        /* 2.88 Mb 3"5 drive */
-        val |= 0x60;
-        break;
-    case 2:
-        /* 1.2 Mb 5"5 drive */
-        val |= 0x20;
-        break;
-    }
-    switch (fd1) {
-    case 0:
-        /* 1.44 Mb 3"5 drive */
-        val |= 0x04;
-        break;
-    case 1:
-        /* 2.88 Mb 3"5 drive */
-        val |= 0x06;
-        break;
-    case 2:
-        /* 1.2 Mb 5"5 drive */
-        val |= 0x02;
-        break;
-    }
+    val = (cmos_get_fd_drive_type(fd0) << 4) | cmos_get_fd_drive_type(fd1);
     rtc_set_memory(s, 0x10, val);
-    
+
     val = 0;
     nb = 0;
     if (fd0 < 3)
@@ -177,39 +259,71 @@ static void cmos_init(int ram_size, int boot_device)
     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
 
+    /* hard drives */
+
+    rtc_set_memory(s, 0x12, (hd_table[0] ? 0xf0 : 0) | (hd_table[1] ? 0x0f : 0));
+    if (hd_table[0])
+        cmos_init_hd(0x19, 0x1b, hd_table[0]);
+    if (hd_table[1])
+        cmos_init_hd(0x1a, 0x24, hd_table[1]);
+
+    val = 0;
+    for (i = 0; i < 4; i++) {
+        if (hd_table[i]) {
+            int cylinders, heads, sectors, translation;
+            /* NOTE: bdrv_get_geometry_hint() returns the physical
+                geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
+                <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
+                geometry can be different if a translation is done. */
+            translation = bdrv_get_translation_hint(hd_table[i]);
+            if (translation == BIOS_ATA_TRANSLATION_AUTO) {
+                bdrv_get_geometry_hint(hd_table[i], &cylinders, &heads, &sectors);
+                if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && sectors <= 63) {
+                    /* No translation. */
+                    translation = 0;
+                } else {
+                    /* LBA translation. */
+                    translation = 1;
+                }
+            } else {
+                translation--;
+            }
+            val |= translation << (i * 2);
+        }
+    }
+    rtc_set_memory(s, 0x39, val);
 }
 
-static void speaker_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
+void ioport_set_a20(int enable)
 {
-    speaker_data_on = (val >> 1) & 1;
-    pit_set_gate(pit, 2, val & 1);
+    /* XXX: send to all CPUs ? */
+    cpu_x86_set_a20(first_cpu, enable);
 }
 
-static uint32_t speaker_ioport_read(void *opaque, uint32_t addr)
+int ioport_get_a20(void)
 {
-    int out;
-    out = pit_get_out(pit, 2, qemu_get_clock(vm_clock));
-    dummy_refresh_clock ^= 1;
-    return (speaker_data_on << 1) | pit_get_gate(pit, 2) | (out << 5) |
-      (dummy_refresh_clock << 4);
+    return ((first_cpu->a20_mask >> 20) & 1);
 }
 
 static void ioport92_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 {
-    cpu_x86_set_a20(cpu_single_env, (val >> 1) & 1);
+    ioport_set_a20((val >> 1) & 1);
     /* XXX: bit 0 is fast reset */
 }
 
 static uint32_t ioport92_read(void *opaque, uint32_t addr)
 {
-    return ((cpu_single_env->a20_mask >> 20) & 1) << 1;
+    return ioport_get_a20() << 1;
 }
 
 /***********************************************************/
 /* Bochs BIOS debug ports */
 
-void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
+static void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 {
+    static const char shutdown_str[8] = "Shutdown";
+    static int shutdown_index = 0;
+
     switch(addr) {
         /* Bochs BIOS messages */
     case 0x400:
@@ -222,6 +336,18 @@ void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
         fprintf(stderr, "%c", val);
 #endif
         break;
+    case 0x8900:
+        /* same as Bochs power off */
+        if (val == shutdown_str[shutdown_index]) {
+            shutdown_index++;
+            if (shutdown_index == 8) {
+                shutdown_index = 0;
+                qemu_system_shutdown_request();
+            }
+        } else {
+            shutdown_index = 0;
+        }
+        break;
 
         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
     case 0x501:
@@ -237,12 +363,13 @@ void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
     }
 }
 
-void bochs_bios_init(void)
+static void bochs_bios_init(void)
 {
     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
+    register_ioport_write(0x8900, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 
     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
@@ -250,14 +377,71 @@ void bochs_bios_init(void)
     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 }
 
+/* Generate an initial boot sector which sets state and jump to
+   a specified vector */
+static void generate_bootsect(uint32_t gpr[8], uint16_t segs[6], uint16_t ip)
+{
+    uint8_t bootsect[512], *p;
+    int i;
+    int hda;
+
+    hda = drive_get_index(IF_IDE, 0, 0);
+    if (hda == -1) {
+       fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting "
+               "a Linux kernel\n");
+       exit(1);
+    }
+
+    memset(bootsect, 0, sizeof(bootsect));
+
+    /* Copy the MSDOS partition table if possible */
+    bdrv_read(drives_table[hda].bdrv, 0, bootsect, 1);
+
+    /* Make sure we have a partition signature */
+    bootsect[510] = 0x55;
+    bootsect[511] = 0xaa;
+
+    /* Actual code */
+    p = bootsect;
+    *p++ = 0xfa;               /* CLI */
+    *p++ = 0xfc;               /* CLD */
+
+    for (i = 0; i < 6; i++) {
+       if (i == 1)             /* Skip CS */
+           continue;
+
+       *p++ = 0xb8;            /* MOV AX,imm16 */
+       *p++ = segs[i];
+       *p++ = segs[i] >> 8;
+       *p++ = 0x8e;            /* MOV <seg>,AX */
+       *p++ = 0xc0 + (i << 3);
+    }
+
+    for (i = 0; i < 8; i++) {
+       *p++ = 0x66;            /* 32-bit operand size */
+       *p++ = 0xb8 + i;        /* MOV <reg>,imm32 */
+       *p++ = gpr[i];
+       *p++ = gpr[i] >> 8;
+       *p++ = gpr[i] >> 16;
+       *p++ = gpr[i] >> 24;
+    }
+
+    *p++ = 0xea;               /* JMP FAR */
+    *p++ = ip;                 /* IP */
+    *p++ = ip >> 8;
+    *p++ = segs[1];            /* CS */
+    *p++ = segs[1] >> 8;
+
+    bdrv_set_boot_sector(drives_table[hda].bdrv, bootsect, sizeof(bootsect));
+}
 
-int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr, 
-                uint8_t *real_addr)
+static int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr,
+                       uint8_t *real_addr)
 {
     int fd, size;
     int setup_sects;
 
-    fd = open(filename, O_RDONLY);
+    fd = open(filename, O_RDONLY | O_BINARY);
     if (fd < 0)
         return -1;
 
@@ -267,10 +451,10 @@ int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr,
     setup_sects = real_addr[0x1F1];
     if (!setup_sects)
         setup_sects = 4;
-    if (read(fd, real_addr + 512, setup_sects * 512) != 
+    if (read(fd, real_addr + 512, setup_sects * 512) !=
         setup_sects * 512)
         goto fail;
-    
+
     /* load 32 bit code */
     size = read(fd, addr, 16 * 1024 * 1024);
     if (size < 0)
@@ -282,102 +466,390 @@ int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr,
     return -1;
 }
 
+static long get_file_size(FILE *f)
+{
+    long where, size;
+
+    /* XXX: on Unix systems, using fstat() probably makes more sense */
+
+    where = ftell(f);
+    fseek(f, 0, SEEK_END);
+    size = ftell(f);
+    fseek(f, where, SEEK_SET);
+
+    return size;
+}
+
+static void load_linux(const char *kernel_filename,
+                      const char *initrd_filename,
+                      const char *kernel_cmdline)
+{
+    uint16_t protocol;
+    uint32_t gpr[8];
+    uint16_t seg[6];
+    uint16_t real_seg;
+    int setup_size, kernel_size, initrd_size, cmdline_size;
+    uint32_t initrd_max;
+    uint8_t header[1024];
+    uint8_t *real_addr, *prot_addr, *cmdline_addr, *initrd_addr;
+    FILE *f, *fi;
+
+    /* Align to 16 bytes as a paranoia measure */
+    cmdline_size = (strlen(kernel_cmdline)+16) & ~15;
+
+    /* load the kernel header */
+    f = fopen(kernel_filename, "rb");
+    if (!f || !(kernel_size = get_file_size(f)) ||
+       fread(header, 1, 1024, f) != 1024) {
+       fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
+               kernel_filename);
+       exit(1);
+    }
+
+    /* kernel protocol version */
+#if 0
+    fprintf(stderr, "header magic: %#x\n", ldl_p(header+0x202));
+#endif
+    if (ldl_p(header+0x202) == 0x53726448)
+       protocol = lduw_p(header+0x206);
+    else
+       protocol = 0;
+
+    if (protocol < 0x200 || !(header[0x211] & 0x01)) {
+       /* Low kernel */
+       real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
+       cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
+       prot_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
+    } else if (protocol < 0x202) {
+       /* High but ancient kernel */
+       real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
+       cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
+       prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
+    } else {
+       /* High and recent kernel */
+       real_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
+       cmdline_addr = phys_ram_base + 0x20000;
+       prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
+    }
+
+#if 0
+    fprintf(stderr,
+           "qemu: real_addr     = %#zx\n"
+           "qemu: cmdline_addr  = %#zx\n"
+           "qemu: prot_addr     = %#zx\n",
+           real_addr-phys_ram_base,
+           cmdline_addr-phys_ram_base,
+           prot_addr-phys_ram_base);
+#endif
+
+    /* highest address for loading the initrd */
+    if (protocol >= 0x203)
+       initrd_max = ldl_p(header+0x22c);
+    else
+       initrd_max = 0x37ffffff;
+
+    if (initrd_max >= ram_size-ACPI_DATA_SIZE)
+       initrd_max = ram_size-ACPI_DATA_SIZE-1;
+
+    /* kernel command line */
+    pstrcpy((char*)cmdline_addr, 4096, kernel_cmdline);
+
+    if (protocol >= 0x202) {
+       stl_p(header+0x228, cmdline_addr-phys_ram_base);
+    } else {
+       stw_p(header+0x20, 0xA33F);
+       stw_p(header+0x22, cmdline_addr-real_addr);
+    }
+
+    /* loader type */
+    /* High nybble = B reserved for Qemu; low nybble is revision number.
+       If this code is substantially changed, you may want to consider
+       incrementing the revision. */
+    if (protocol >= 0x200)
+       header[0x210] = 0xB0;
+
+    /* heap */
+    if (protocol >= 0x201) {
+       header[0x211] |= 0x80;  /* CAN_USE_HEAP */
+       stw_p(header+0x224, cmdline_addr-real_addr-0x200);
+    }
+
+    /* load initrd */
+    if (initrd_filename) {
+       if (protocol < 0x200) {
+           fprintf(stderr, "qemu: linux kernel too old to load a ram disk\n");
+           exit(1);
+       }
+
+       fi = fopen(initrd_filename, "rb");
+       if (!fi) {
+           fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
+                   initrd_filename);
+           exit(1);
+       }
+
+       initrd_size = get_file_size(fi);
+       initrd_addr = phys_ram_base + ((initrd_max-initrd_size) & ~4095);
+
+       fprintf(stderr, "qemu: loading initrd (%#x bytes) at %#zx\n",
+               initrd_size, initrd_addr-phys_ram_base);
+
+       if (fread(initrd_addr, 1, initrd_size, fi) != initrd_size) {
+           fprintf(stderr, "qemu: read error on initial ram disk '%s'\n",
+                   initrd_filename);
+           exit(1);
+       }
+       fclose(fi);
+
+       stl_p(header+0x218, initrd_addr-phys_ram_base);
+       stl_p(header+0x21c, initrd_size);
+    }
+
+    /* store the finalized header and load the rest of the kernel */
+    memcpy(real_addr, header, 1024);
+
+    setup_size = header[0x1f1];
+    if (setup_size == 0)
+       setup_size = 4;
+
+    setup_size = (setup_size+1)*512;
+    kernel_size -= setup_size; /* Size of protected-mode code */
+
+    if (fread(real_addr+1024, 1, setup_size-1024, f) != setup_size-1024 ||
+       fread(prot_addr, 1, kernel_size, f) != kernel_size) {
+       fprintf(stderr, "qemu: read error on kernel '%s'\n",
+               kernel_filename);
+       exit(1);
+    }
+    fclose(f);
+
+    /* generate bootsector to set up the initial register state */
+    real_seg = (real_addr-phys_ram_base) >> 4;
+    seg[0] = seg[2] = seg[3] = seg[4] = seg[4] = real_seg;
+    seg[1] = real_seg+0x20;    /* CS */
+    memset(gpr, 0, sizeof gpr);
+    gpr[4] = cmdline_addr-real_addr-16;        /* SP (-16 is paranoia) */
+
+    generate_bootsect(gpr, seg, 0);
+}
+
+static void main_cpu_reset(void *opaque)
+{
+    CPUState *env = opaque;
+    cpu_reset(env);
+}
+
 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
 
 #define NE2000_NB_MAX 6
 
-static uint32_t ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
+static int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
 
+static int serial_io[MAX_SERIAL_PORTS] = { 0x3f8, 0x2f8, 0x3e8, 0x2e8 };
+static int serial_irq[MAX_SERIAL_PORTS] = { 4, 3, 4, 3 };
+
+static int parallel_io[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 0x378, 0x278, 0x3bc };
+static int parallel_irq[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 7, 7, 7 };
+
+#ifdef HAS_AUDIO
+static void audio_init (PCIBus *pci_bus, qemu_irq *pic)
+{
+    struct soundhw *c;
+    int audio_enabled = 0;
+
+    for (c = soundhw; !audio_enabled && c->name; ++c) {
+        audio_enabled = c->enabled;
+    }
+
+    if (audio_enabled) {
+        AudioState *s;
+
+        s = AUD_init ();
+        if (s) {
+            for (c = soundhw; c->name; ++c) {
+                if (c->enabled) {
+                    if (c->isa) {
+                        c->init.init_isa (s, pic);
+                    }
+                    else {
+                        if (pci_bus) {
+                            c->init.init_pci (pci_bus, s);
+                        }
+                    }
+                }
+            }
+        }
+    }
+}
+#endif
+
+static void pc_init_ne2k_isa(NICInfo *nd, qemu_irq *pic)
+{
+    static int nb_ne2k = 0;
+
+    if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
+        return;
+    isa_ne2000_init(ne2000_io[nb_ne2k], pic[ne2000_irq[nb_ne2k]], nd);
+    nb_ne2k++;
+}
+
 /* PC hardware initialisation */
-void pc_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
-             DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
-             const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
-             const char *initrd_filename)
+static void pc_init1(int ram_size, int vga_ram_size,
+                     const char *boot_device, DisplayState *ds,
+                     const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
+                     const char *initrd_filename,
+                     int pci_enabled, const char *cpu_model)
 {
     char buf[1024];
-    int ret, linux_boot, initrd_size, i, nb_nics1, fd;
+    int ret, linux_boot, i;
+    ram_addr_t ram_addr, vga_ram_addr, bios_offset, vga_bios_offset;
+    int bios_size, isa_bios_size, vga_bios_size;
+    PCIBus *pci_bus;
+    int piix3_devfn = -1;
+    CPUState *env;
+    NICInfo *nd;
+    qemu_irq *cpu_irq;
+    qemu_irq *i8259;
+    int index;
+    BlockDriverState *hd[MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS];
+    BlockDriverState *fd[MAX_FD];
 
     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 
+    /* init CPUs */
+    if (cpu_model == NULL) {
+#ifdef TARGET_X86_64
+        cpu_model = "qemu64";
+#else
+        cpu_model = "qemu32";
+#endif
+    }
+    
+    for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
+        env = cpu_init(cpu_model);
+        if (!env) {
+            fprintf(stderr, "Unable to find x86 CPU definition\n");
+            exit(1);
+        }
+        if (i != 0)
+            env->hflags |= HF_HALTED_MASK;
+        if (smp_cpus > 1) {
+            /* XXX: enable it in all cases */
+            env->cpuid_features |= CPUID_APIC;
+        }
+        register_savevm("cpu", i, 4, cpu_save, cpu_load, env);
+        qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
+        if (pci_enabled) {
+            apic_init(env);
+        }
+        vmport_init(env);
+    }
+
     /* allocate RAM */
-    cpu_register_physical_memory(0, ram_size, 0);
+    ram_addr = qemu_ram_alloc(ram_size);
+    cpu_register_physical_memory(0, ram_size, ram_addr);
+
+    /* allocate VGA RAM */
+    vga_ram_addr = qemu_ram_alloc(vga_ram_size);
 
     /* BIOS load */
-    snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, BIOS_FILENAME);
-    ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000f0000);
-    if (ret != 0x10000) {
-        fprintf(stderr, "qemu: could not load PC bios '%s'\n", buf);
+    if (bios_name == NULL)
+        bios_name = BIOS_FILENAME;
+    snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, bios_name);
+    bios_size = get_image_size(buf);
+    if (bios_size <= 0 ||
+        (bios_size % 65536) != 0) {
+        goto bios_error;
+    }
+    bios_offset = qemu_ram_alloc(bios_size);
+    ret = load_image(buf, phys_ram_base + bios_offset);
+    if (ret != bios_size) {
+    bios_error:
+        fprintf(stderr, "qemu: could not load PC BIOS '%s'\n", buf);
         exit(1);
     }
-    
+
     /* VGA BIOS load */
-    snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
-    ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000c0000);
-    
-    /* setup basic memory access */
-    cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000, 0xc0000 | IO_MEM_ROM);
-    cpu_register_physical_memory(0xd0000, 0x20000, IO_MEM_UNASSIGNED);
-    cpu_register_physical_memory(0xf0000, 0x10000, 0xf0000 | IO_MEM_ROM);
-    
-    bochs_bios_init();
+    if (cirrus_vga_enabled) {
+        snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_CIRRUS_FILENAME);
+    } else {
+        snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
+    }
+    vga_bios_size = get_image_size(buf);
+    if (vga_bios_size <= 0 || vga_bios_size > 65536)
+        goto vga_bios_error;
+    vga_bios_offset = qemu_ram_alloc(65536);
 
-    if (linux_boot) {
-        uint8_t bootsect[512];
-        uint8_t old_bootsect[512];
+    ret = load_image(buf, phys_ram_base + vga_bios_offset);
+    if (ret != vga_bios_size) {
+    vga_bios_error:
+        fprintf(stderr, "qemu: could not load VGA BIOS '%s'\n", buf);
+        exit(1);
+    }
 
-        if (bs_table[0] == NULL) {
-            fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting a Linux kernel\n");
-            exit(1);
-        }
-        snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, LINUX_BOOT_FILENAME);
-        ret = load_image(buf, bootsect);
-        if (ret != sizeof(bootsect)) {
-            fprintf(stderr, "qemu: could not load linux boot sector '%s'\n",
-                    buf);
-            exit(1);
-        }
+    /* setup basic memory access */
+    cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000,
+                                 vga_bios_offset | IO_MEM_ROM);
 
-        if (bdrv_read(bs_table[0], 0, old_bootsect, 1) >= 0) {
-            /* copy the MSDOS partition table */
-            memcpy(bootsect + 0x1be, old_bootsect + 0x1be, 0x40);
-        }
+    /* map the last 128KB of the BIOS in ISA space */
+    isa_bios_size = bios_size;
+    if (isa_bios_size > (128 * 1024))
+        isa_bios_size = 128 * 1024;
+    cpu_register_physical_memory(0xd0000, (192 * 1024) - isa_bios_size,
+                                 IO_MEM_UNASSIGNED);
+    cpu_register_physical_memory(0x100000 - isa_bios_size,
+                                 isa_bios_size,
+                                 (bios_offset + bios_size - isa_bios_size) | IO_MEM_ROM);
 
-        bdrv_set_boot_sector(bs_table[0], bootsect, sizeof(bootsect));
+    {
+        ram_addr_t option_rom_offset;
+        int size, offset;
 
-        /* now we can load the kernel */
-        ret = load_kernel(kernel_filename, 
-                          phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR,
-                          phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR);
-        if (ret < 0) {
-            fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n", 
-                    kernel_filename);
-            exit(1);
-        }
-        
-        /* load initrd */
-        initrd_size = 0;
-        if (initrd_filename) {
-            initrd_size = load_image(initrd_filename, phys_ram_base + INITRD_LOAD_ADDR);
-            if (initrd_size < 0) {
-                fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n", 
-                        initrd_filename);
+        offset = 0;
+        for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
+            size = get_image_size(option_rom[i]);
+            if (size < 0) {
+                fprintf(stderr, "Could not load option rom '%s'\n",
+                        option_rom[i]);
                 exit(1);
             }
+            if (size > (0x10000 - offset))
+                goto option_rom_error;
+            option_rom_offset = qemu_ram_alloc(size);
+            ret = load_image(option_rom[i], phys_ram_base + option_rom_offset);
+            if (ret != size) {
+            option_rom_error:
+                fprintf(stderr, "Too many option ROMS\n");
+                exit(1);
+            }
+            size = (size + 4095) & ~4095;
+            cpu_register_physical_memory(0xd0000 + offset,
+                                         size, option_rom_offset | IO_MEM_ROM);
+            offset += size;
         }
-        if (initrd_size > 0) {
-            stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x218, INITRD_LOAD_ADDR);
-            stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x21c, initrd_size);
-        }
-        pstrcpy(phys_ram_base + KERNEL_CMDLINE_ADDR, 4096,
-                kernel_cmdline);
-        stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x20, 0xA33F);
-        stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x22,
-                KERNEL_CMDLINE_ADDR - KERNEL_PARAMS_ADDR);
-        /* loader type */
-        stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x210, 0x01);
+    }
+
+    /* map all the bios at the top of memory */
+    cpu_register_physical_memory((uint32_t)(-bios_size),
+                                 bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
+
+    bochs_bios_init();
+
+    if (linux_boot)
+       load_linux(kernel_filename, initrd_filename, kernel_cmdline);
+
+    cpu_irq = qemu_allocate_irqs(pic_irq_request, first_cpu, 1);
+    i8259 = i8259_init(cpu_irq[0]);
+    ferr_irq = i8259[13];
+
+    if (pci_enabled) {
+        pci_bus = i440fx_init(&i440fx_state, i8259);
+        piix3_devfn = piix3_init(pci_bus, -1);
+    } else {
+        pci_bus = NULL;
     }
 
     /* init basic PC hardware */
@@ -385,45 +857,191 @@ void pc_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
 
     register_ioport_write(0xf0, 1, 1, ioportF0_write, NULL);
 
-    vga_initialize(ds, phys_ram_base + ram_size, ram_size, 
-                   vga_ram_size);
+    if (cirrus_vga_enabled) {
+        if (pci_enabled) {
+            pci_cirrus_vga_init(pci_bus,
+                                ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
+                                vga_ram_addr, vga_ram_size);
+        } else {
+            isa_cirrus_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
+                                vga_ram_addr, vga_ram_size);
+        }
+    } else if (vmsvga_enabled) {
+        if (pci_enabled)
+            pci_vmsvga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
+                            vga_ram_addr, vga_ram_size);
+        else
+            fprintf(stderr, "%s: vmware_vga: no PCI bus\n", __FUNCTION__);
+    } else {
+        if (pci_enabled) {
+            pci_vga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
+                         vga_ram_addr, vga_ram_size, 0, 0);
+        } else {
+            isa_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
+                         vga_ram_addr, vga_ram_size);
+        }
+    }
 
-    rtc_state = rtc_init(0x70, 8);
-    register_ioport_read(0x61, 1, 1, speaker_ioport_read, NULL);
-    register_ioport_write(0x61, 1, 1, speaker_ioport_write, NULL);
+    rtc_state = rtc_init(0x70, i8259[8]);
 
     register_ioport_read(0x92, 1, 1, ioport92_read, NULL);
     register_ioport_write(0x92, 1, 1, ioport92_write, NULL);
 
-    pic_init();
-    pit = pit_init(0x40, 0);
+    if (pci_enabled) {
+        ioapic = ioapic_init();
+    }
+    pit = pit_init(0x40, i8259[0]);
+    pcspk_init(pit);
+    if (pci_enabled) {
+        pic_set_alt_irq_func(isa_pic, ioapic_set_irq, ioapic);
+    }
 
-    fd = serial_open_device();
-    serial_init(0x3f8, 4, fd);
+    for(i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
+        if (serial_hds[i]) {
+            serial_init(serial_io[i], i8259[serial_irq[i]], serial_hds[i]);
+        }
+    }
 
-    nb_nics1 = nb_nics;
-    if (nb_nics1 > NE2000_NB_MAX)
-        nb_nics1 = NE2000_NB_MAX;
-    for(i = 0; i < nb_nics1; i++) {
-        ne2000_init(ne2000_io[i], ne2000_irq[i], &nd_table[i]);
+    for(i = 0; i < MAX_PARALLEL_PORTS; i++) {
+        if (parallel_hds[i]) {
+            parallel_init(parallel_io[i], i8259[parallel_irq[i]],
+                          parallel_hds[i]);
+        }
     }
 
-    for(i = 0; i < 2; i++) {
-        ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], ide_irq[i],
-                 bs_table[2 * i], bs_table[2 * i + 1]);
+    for(i = 0; i < nb_nics; i++) {
+        nd = &nd_table[i];
+        if (!nd->model) {
+            if (pci_enabled) {
+                nd->model = "ne2k_pci";
+            } else {
+                nd->model = "ne2k_isa";
+            }
+        }
+        if (strcmp(nd->model, "ne2k_isa") == 0) {
+            pc_init_ne2k_isa(nd, i8259);
+        } else if (pci_enabled) {
+            if (strcmp(nd->model, "?") == 0)
+                fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
+            pci_nic_init(pci_bus, nd, -1);
+        } else if (strcmp(nd->model, "?") == 0) {
+            fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
+            exit(1);
+        } else {
+            fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd->model);
+            exit(1);
+        }
     }
-    kbd_init();
-    DMA_init();
 
-#ifndef _WIN32
-    if (audio_enabled) {
-        /* no audio supported yet for win32 */
-        AUD_init();
-        SB16_init();
+    if (drive_get_max_bus(IF_IDE) >= MAX_IDE_BUS) {
+        fprintf(stderr, "qemu: too many IDE bus\n");
+        exit(1);
+    }
+
+    for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS; i++) {
+        index = drive_get_index(IF_IDE, i / MAX_IDE_DEVS, i % MAX_IDE_DEVS);
+       if (index != -1)
+           hd[i] = drives_table[index].bdrv;
+       else
+           hd[i] = NULL;
+    }
+
+    if (pci_enabled) {
+        pci_piix3_ide_init(pci_bus, hd, piix3_devfn + 1, i8259);
+    } else {
+        for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS; i++) {
+            isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], i8259[ide_irq[i]],
+                        hd[MAX_IDE_DEVS * i], hd[MAX_IDE_DEVS * i + 1]);
+        }
     }
+
+    i8042_init(i8259[1], i8259[12], 0x60);
+    DMA_init(0);
+#ifdef HAS_AUDIO
+    audio_init(pci_enabled ? pci_bus : NULL, i8259);
 #endif
 
-    floppy_controller = fdctrl_init(6, 2, 0, 0x3f0, fd_table);
+    for(i = 0; i < MAX_FD; i++) {
+        index = drive_get_index(IF_FLOPPY, 0, i);
+       if (index != -1)
+           fd[i] = drives_table[index].bdrv;
+       else
+           fd[i] = NULL;
+    }
+    floppy_controller = fdctrl_init(i8259[6], 2, 0, 0x3f0, fd);
+
+    cmos_init(ram_size, boot_device, hd);
+
+    if (pci_enabled && usb_enabled) {
+        usb_uhci_piix3_init(pci_bus, piix3_devfn + 2);
+    }
+
+    if (pci_enabled && acpi_enabled) {
+        uint8_t *eeprom_buf = qemu_mallocz(8 * 256); /* XXX: make this persistent */
+        i2c_bus *smbus;
+
+        /* TODO: Populate SPD eeprom data.  */
+        smbus = piix4_pm_init(pci_bus, piix3_devfn + 3, 0xb100, i8259[9]);
+        for (i = 0; i < 8; i++) {
+            smbus_eeprom_device_init(smbus, 0x50 + i, eeprom_buf + (i * 256));
+        }
+    }
+
+    if (i440fx_state) {
+        i440fx_init_memory_mappings(i440fx_state);
+    }
+
+    if (pci_enabled) {
+       int max_bus;
+        int bus, unit;
+        void *scsi;
+
+        max_bus = drive_get_max_bus(IF_SCSI);
+
+       for (bus = 0; bus <= max_bus; bus++) {
+            scsi = lsi_scsi_init(pci_bus, -1);
+            for (unit = 0; unit < LSI_MAX_DEVS; unit++) {
+               index = drive_get_index(IF_SCSI, bus, unit);
+               if (index == -1)
+                   continue;
+               lsi_scsi_attach(scsi, drives_table[index].bdrv, unit);
+           }
+        }
+    }
+}
+
+static void pc_init_pci(int ram_size, int vga_ram_size,
+                        const char *boot_device, DisplayState *ds,
+                        const char *kernel_filename,
+                        const char *kernel_cmdline,
+                        const char *initrd_filename,
+                        const char *cpu_model)
+{
+    pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device, ds,
+             kernel_filename, kernel_cmdline,
+             initrd_filename, 1, cpu_model);
+}
 
-    cmos_init(ram_size, boot_device);
+static void pc_init_isa(int ram_size, int vga_ram_size,
+                        const char *boot_device, DisplayState *ds,
+                        const char *kernel_filename,
+                        const char *kernel_cmdline,
+                        const char *initrd_filename,
+                        const char *cpu_model)
+{
+    pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device, ds,
+             kernel_filename, kernel_cmdline,
+             initrd_filename, 0, cpu_model);
 }
+
+QEMUMachine pc_machine = {
+    "pc",
+    "Standard PC",
+    pc_init_pci,
+};
+
+QEMUMachine isapc_machine = {
+    "isapc",
+    "ISA-only PC",
+    pc_init_isa,
+};