vcs.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(ram_addr_t ram_size, ram_addr_t above_4g_mem_size,
 192                       const char *boot_device, BlockDriverState **hd_table)
 193 {
 194     RTCState *s = rtc_state;
 195     int nbds, bds[3] = { 0, };
 196     int val;
 197     int fd0, fd1, nb;
 198     int i;
 199
 200     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
 201
 202     /* memory size */
 203     val = 640; /* base memory in K */
 204     rtc_set_memory(s, 0x15, val);
 205     rtc_set_memory(s, 0x16, val >> 8);
 206
 207     val = (ram_size / 1024) - 1024;
 208     if (val > 65535)
 209         val = 65535;
 210     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
 211     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
 212     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
 213     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
 214
 215     if (above_4g_mem_size) {
 216         rtc_set_memory(s, 0x5b, (unsigned int)above_4g_mem_size >> 16);
 217         rtc_set_memory(s, 0x5c, (unsigned int)above_4g_mem_size >> 24);
 218         rtc_set_memory(s, 0x5d, (uint64_t)above_4g_mem_size >> 32);
 219     }
 220
 221     if (ram_size > (16 * 1024 * 1024))
 222         val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
 223     else
 224         val = 0;
 225     if (val > 65535)
 226         val = 65535;
 227     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
 228     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
 229
 230     /* set the number of CPU */
 231     rtc_set_memory(s, 0x5f, smp_cpus - 1);
 232
 233     /* set boot devices, and disable floppy signature check if requested */
 234 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
 235     nbds = strlen(boot_device);
 236     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
 237         fprintf(stderr, "Too many boot devices for PC\n");
 238         exit(1);
 239     }
 240     for (i = 0; i < nbds; i++) {
 241         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
 242         if (bds[i] == 0) {
 243             fprintf(stderr, "Invalid boot device for PC: '%c'\n",
 244                     boot_device[i]);
 245             exit(1);
 246         }
 247     }
 248     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
 249     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4) | (fd_bootchk ?  0x0 : 0x1));
 250
 251     /* floppy type */
 252
 253     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
 254     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
 255
 256     val = (cmos_get_fd_drive_type(fd0) << 4) | cmos_get_fd_drive_type(fd1);
 257     rtc_set_memory(s, 0x10, val);
 258
 259     val = 0;
 260     nb = 0;
 261     if (fd0 < 3)
 262         nb++;
 263     if (fd1 < 3)
 264         nb++;
 265     switch (nb) {
 266     case 0:
 267         break;
 268     case 1:
 269         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 270         break;
 271     case 2:
 272         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 273         break;
 274     }
 275     val |= 0x02; /* FPU is there */
 276     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
 277     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
 278
 279     /* hard drives */
 280
 281     rtc_set_memory(s, 0x12, (hd_table[0] ? 0xf0 : 0) | (hd_table[1] ? 0x0f : 0));
 282     if (hd_table[0])
 283         cmos_init_hd(0x19, 0x1b, hd_table[0]);
 284     if (hd_table[1])
 285         cmos_init_hd(0x1a, 0x24, hd_table[1]);
 286
 287     val = 0;
 288     for (i = 0; i < 4; i++) {
 289         if (hd_table[i]) {
 290             int cylinders, heads, sectors, translation;
 291             /* NOTE: bdrv_get_geometry_hint() returns the physical
 292                 geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
 293                 <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
 294                 geometry can be different if a translation is done. */
 295             translation = bdrv_get_translation_hint(hd_table[i]);
 296             if (translation == BIOS_ATA_TRANSLATION_AUTO) {
 297                 bdrv_get_geometry_hint(hd_table[i], &cylinders, &heads, &sectors);
 298                 if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && sectors <= 63) {
 299                     /* No translation. */
 300                     translation = 0;
 301                 } else {
 302                     /* LBA translation. */
 303                     translation = 1;
 304                 }
 305             } else {
 306                 translation--;
 307             }
 308             val |= translation << (i * 2);
 309         }
 310     }
 311     rtc_set_memory(s, 0x39, val);
 312 }
 313
 314 void ioport_set_a20(int enable)
 315 {
 316     /* XXX: send to all CPUs ? */
 317     cpu_x86_set_a20(first_cpu, enable);
 318 }
 319
 320 int ioport_get_a20(void)
 321 {
 322     return ((first_cpu->a20_mask >> 20) & 1);
 323 }
 324
 325 static void ioport92_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 326 {
 327     ioport_set_a20((val >> 1) & 1);
 328     /* XXX: bit 0 is fast reset */
 329 }
 330
 331 static uint32_t ioport92_read(void *opaque, uint32_t addr)
 332 {
 333     return ioport_get_a20() << 1;
 334 }
 335
 336 /***********************************************************/
 337 /* Bochs BIOS debug ports */
 338
 339 static void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 340 {
 341     static const char shutdown_str[8] = "Shutdown";
 342     static int shutdown_index = 0;
 343
 344     switch(addr) {
 345         /* Bochs BIOS messages */
 346     case 0x400:
 347     case 0x401:
 348         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
 349         exit(1);
 350     case 0x402:
 351     case 0x403:
 352 #ifdef DEBUG_BIOS
 353         fprintf(stderr, "%c", val);
 354 #endif
 355         break;
 356     case 0x8900:
 357         /* same as Bochs power off */
 358         if (val == shutdown_str[shutdown_index]) {
 359             shutdown_index++;
 360             if (shutdown_index == 8) {
 361                 shutdown_index = 0;
 362                 qemu_system_shutdown_request();
 363             }
 364         } else {
 365             shutdown_index = 0;
 366         }
 367         break;
 368
 369         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
 370     case 0x501:
 371     case 0x502:
 372         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
 373         exit(1);
 374     case 0x500:
 375     case 0x503:
 376 #ifdef DEBUG_BIOS
 377         fprintf(stderr, "%c", val);
 378 #endif
 379         break;
 380     }
 381 }
 382
 383 static void bochs_bios_init(void)
 384 {
 385     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 386     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 387     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 388     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 389     register_ioport_write(0x8900, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 390
 391     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 392     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 393     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 394     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 395 }
 396
 397 /* Generate an initial boot sector which sets state and jump to
 398    a specified vector */
 399 static void generate_bootsect(uint32_t gpr[8], uint16_t segs[6], uint16_t ip)
 400 {
 401     uint8_t bootsect[512], *p;
 402     int i;
 403     int hda;
 404
 405     hda = drive_get_index(IF_IDE, 0, 0);
 406     if (hda == -1) {
 407         fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting "
 408                 "a Linux kernel\n");
 409         exit(1);
 410     }
 411
 412     memset(bootsect, 0, sizeof(bootsect));
 413
 414     /* Copy the MSDOS partition table if possible */
 415     bdrv_read(drives_table[hda].bdrv, 0, bootsect, 1);
 416
 417     /* Make sure we have a partition signature */
 418     bootsect[510] = 0x55;
 419     bootsect[511] = 0xaa;
 420
 421     /* Actual code */
 422     p = bootsect;
 423     *p++ = 0xfa;                /* CLI */
 424     *p++ = 0xfc;                /* CLD */
 425
 426     for (i = 0; i < 6; i++) {
 427         if (i == 1)             /* Skip CS */
 428             continue;
 429
 430         *p++ = 0xb8;            /* MOV AX,imm16 */
 431         *p++ = segs[i];
 432         *p++ = segs[i] >> 8;
 433         *p++ = 0x8e;            /* MOV <seg>,AX */
 434         *p++ = 0xc0 + (i << 3);
 435     }
 436
 437     for (i = 0; i < 8; i++) {
 438         *p++ = 0x66;            /* 32-bit operand size */
 439         *p++ = 0xb8 + i;        /* MOV <reg>,imm32 */
 440         *p++ = gpr[i];
 441         *p++ = gpr[i] >> 8;
 442         *p++ = gpr[i] >> 16;
 443         *p++ = gpr[i] >> 24;
 444     }
 445
 446     *p++ = 0xea;                /* JMP FAR */
 447     *p++ = ip;                  /* IP */
 448     *p++ = ip >> 8;
 449     *p++ = segs[1];             /* CS */
 450     *p++ = segs[1] >> 8;
 451
 452     bdrv_set_boot_sector(drives_table[hda].bdrv, bootsect, sizeof(bootsect));
 453 }
 454
 455 static long get_file_size(FILE *f)
 456 {
 457     long where, size;
 458
 459     /* XXX: on Unix systems, using fstat() probably makes more sense */
 460
 461     where = ftell(f);
 462     fseek(f, 0, SEEK_END);
 463     size = ftell(f);
 464     fseek(f, where, SEEK_SET);
 465
 466     return size;
 467 }
 468
 469 static void load_linux(const char *kernel_filename,
 470                        const char *initrd_filename,
 471                        const char *kernel_cmdline)
 472 {
 473     uint16_t protocol;
 474     uint32_t gpr[8];
 475     uint16_t seg[6];
 476     uint16_t real_seg;
 477     int setup_size, kernel_size, initrd_size, cmdline_size;
 478     uint32_t initrd_max;
 479     uint8_t header[1024];
 480     uint8_t *real_addr, *prot_addr, *cmdline_addr, *initrd_addr;
 481     FILE *f, *fi;
 482
 483     /* Align to 16 bytes as a paranoia measure */
 484     cmdline_size = (strlen(kernel_cmdline)+16) & ~15;
 485
 486     /* load the kernel header */
 487     f = fopen(kernel_filename, "rb");
 488     if (!f || !(kernel_size = get_file_size(f)) ||
 489         fread(header, 1, 1024, f) != 1024) {
 490         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 491                 kernel_filename);
 492         exit(1);
 493     }
 494
 495     /* kernel protocol version */
 496 #if 0
 497     fprintf(stderr, "header magic: %#x\n", ldl_p(header+0x202));
 498 #endif
 499     if (ldl_p(header+0x202) == 0x53726448)
 500         protocol = lduw_p(header+0x206);
 501     else
 502         protocol = 0;
 503
 504     if (protocol < 0x200 || !(header[0x211] & 0x01)) {
 505         /* Low kernel */
 506         real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
 507         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
 508         prot_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
 509     } else if (protocol < 0x202) {
 510         /* High but ancient kernel */
 511         real_addr    = phys_ram_base + 0x90000;
 512         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x9a000 - cmdline_size;
 513         prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
 514     } else {
 515         /* High and recent kernel */
 516         real_addr    = phys_ram_base + 0x10000;
 517         cmdline_addr = phys_ram_base + 0x20000;
 518         prot_addr    = phys_ram_base + 0x100000;
 519     }
 520
 521 #if 0
 522     fprintf(stderr,
 523             "qemu: real_addr     = %#zx\n"
 524             "qemu: cmdline_addr  = %#zx\n"
 525             "qemu: prot_addr     = %#zx\n",
 526             real_addr-phys_ram_base,
 527             cmdline_addr-phys_ram_base,
 528             prot_addr-phys_ram_base);
 529 #endif
 530
 531     /* highest address for loading the initrd */
 532     if (protocol >= 0x203)
 533         initrd_max = ldl_p(header+0x22c);
 534     else
 535         initrd_max = 0x37ffffff;
 536
 537     if (initrd_max >= ram_size-ACPI_DATA_SIZE)
 538         initrd_max = ram_size-ACPI_DATA_SIZE-1;
 539
 540     /* kernel command line */
 541     pstrcpy((char*)cmdline_addr, 4096, kernel_cmdline);
 542
 543     if (protocol >= 0x202) {
 544         stl_p(header+0x228, cmdline_addr-phys_ram_base);
 545     } else {
 546         stw_p(header+0x20, 0xA33F);
 547         stw_p(header+0x22, cmdline_addr-real_addr);
 548     }
 549
 550     /* loader type */
 551     /* High nybble = B reserved for Qemu; low nybble is revision number.
 552        If this code is substantially changed, you may want to consider
 553        incrementing the revision. */
 554     if (protocol >= 0x200)
 555         header[0x210] = 0xB0;
 556
 557     /* heap */
 558     if (protocol >= 0x201) {
 559         header[0x211] |= 0x80;  /* CAN_USE_HEAP */
 560         stw_p(header+0x224, cmdline_addr-real_addr-0x200);
 561     }
 562
 563     /* load initrd */
 564     if (initrd_filename) {
 565         if (protocol < 0x200) {
 566             fprintf(stderr, "qemu: linux kernel too old to load a ram disk\n");
 567             exit(1);
 568         }
 569
 570         fi = fopen(initrd_filename, "rb");
 571         if (!fi) {
 572             fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 573                     initrd_filename);
 574             exit(1);
 575         }
 576
 577         initrd_size = get_file_size(fi);
 578         initrd_addr = phys_ram_base + ((initrd_max-initrd_size) & ~4095);
 579
 580         fprintf(stderr, "qemu: loading initrd (%#x bytes) at %#zx\n",
 581                 initrd_size, initrd_addr-phys_ram_base);
 582
 583         if (fread(initrd_addr, 1, initrd_size, fi) != initrd_size) {
 584             fprintf(stderr, "qemu: read error on initial ram disk '%s'\n",
 585                     initrd_filename);
 586             exit(1);
 587         }
 588         fclose(fi);
 589
 590         stl_p(header+0x218, initrd_addr-phys_ram_base);
 591         stl_p(header+0x21c, initrd_size);
 592     }
 593
 594     /* store the finalized header and load the rest of the kernel */
 595     memcpy(real_addr, header, 1024);
 596
 597     setup_size = header[0x1f1];
 598     if (setup_size == 0)
 599         setup_size = 4;
 600
 601     setup_size = (setup_size+1)*512;
 602     kernel_size -= setup_size;  /* Size of protected-mode code */
 603
 604     if (fread(real_addr+1024, 1, setup_size-1024, f) != setup_size-1024 ||
 605         fread(prot_addr, 1, kernel_size, f) != kernel_size) {
 606         fprintf(stderr, "qemu: read error on kernel '%s'\n",
 607                 kernel_filename);
 608         exit(1);
 609     }
 610     fclose(f);
 611
 612     /* generate bootsector to set up the initial register state */
 613     real_seg = (real_addr-phys_ram_base) >> 4;
 614     seg[0] = seg[2] = seg[3] = seg[4] = seg[4] = real_seg;
 615     seg[1] = real_seg+0x20;     /* CS */
 616     memset(gpr, 0, sizeof gpr);
 617     gpr[4] = cmdline_addr-real_addr-16; /* SP (-16 is paranoia) */
 618
 619     generate_bootsect(gpr, seg, 0);
 620 }
 621
 622 static void main_cpu_reset(void *opaque)
 623 {
 624     CPUState *env = opaque;
 625     cpu_reset(env);
 626 }
 627
 628 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
 629 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
 630 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
 631
 632 #define NE2000_NB_MAX 6
 633
 634 static int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
 635 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
 636
 637 static int serial_io[MAX_SERIAL_PORTS] = { 0x3f8, 0x2f8, 0x3e8, 0x2e8 };
 638 static int serial_irq[MAX_SERIAL_PORTS] = { 4, 3, 4, 3 };
 639
 640 static int parallel_io[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 0x378, 0x278, 0x3bc };
 641 static int parallel_irq[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 7, 7, 7 };
 642
 643 #ifdef HAS_AUDIO
 644 static void audio_init (PCIBus *pci_bus, qemu_irq *pic)
 645 {
 646     struct soundhw *c;
 647     int audio_enabled = 0;
 648
 649     for (c = soundhw; !audio_enabled && c->name; ++c) {
 650         audio_enabled = c->enabled;
 651     }
 652
 653     if (audio_enabled) {
 654         AudioState *s;
 655
 656         s = AUD_init ();
 657         if (s) {
 658             for (c = soundhw; c->name; ++c) {
 659                 if (c->enabled) {
 660                     if (c->isa) {
 661                         c->init.init_isa (s, pic);
 662                     }
 663                     else {
 664                         if (pci_bus) {
 665                             c->init.init_pci (pci_bus, s);
 666                         }
 667                     }
 668                 }
 669             }
 670         }
 671     }
 672 }
 673 #endif
 674
 675 static void pc_init_ne2k_isa(NICInfo *nd, qemu_irq *pic)
 676 {
 677     static int nb_ne2k = 0;
 678
 679     if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
 680         return;
 681     isa_ne2000_init(ne2000_io[nb_ne2k], pic[ne2000_irq[nb_ne2k]], nd);
 682     nb_ne2k++;
 683 }
 684
 685 /* PC hardware initialisation */
 686 static void pc_init1(ram_addr_t ram_size, int vga_ram_size,
 687                      const char *boot_device, DisplayState *ds,
 688                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
 689                      const char *initrd_filename,
 690                      int pci_enabled, const char *cpu_model)
 691 {
 692     char buf[1024];
 693     int ret, linux_boot, i;
 694     ram_addr_t ram_addr, vga_ram_addr, bios_offset, vga_bios_offset;
 695     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
 696     int bios_size, isa_bios_size, vga_bios_size;
 697     PCIBus *pci_bus;
 698     int piix3_devfn = -1;
 699     CPUState *env;
 700     NICInfo *nd;
 701     qemu_irq *cpu_irq;
 702     qemu_irq *i8259;
 703     int index;
 704     BlockDriverState *hd[MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS];
 705     BlockDriverState *fd[MAX_FD];
 706
 707     if (ram_size >= 0xe0000000 ) {
 708         above_4g_mem_size = ram_size - 0xe0000000;
 709         below_4g_mem_size = 0xe0000000;
 710     } else {
 711         below_4g_mem_size = ram_size;
 712     }
 713
 714     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 715
 716     /* init CPUs */
 717     if (cpu_model == NULL) {
 718 #ifdef TARGET_X86_64
 719         cpu_model = "qemu64";
 720 #else
 721         cpu_model = "qemu32";
 722 #endif
 723     }
 724
 725     for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 726         env = cpu_init(cpu_model);
 727         if (!env) {
 728             fprintf(stderr, "Unable to find x86 CPU definition\n");
 729             exit(1);
 730         }
 731         if (i != 0)
 732             env->hflags |= HF_HALTED_MASK;
 733         if (smp_cpus > 1) {
 734             /* XXX: enable it in all cases */
 735             env->cpuid_features |= CPUID_APIC;
 736         }
 737         register_savevm("cpu", i, 4, cpu_save, cpu_load, env);
 738         qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
 739         if (pci_enabled) {
 740             apic_init(env);
 741         }
 742     }
 743
 744     vmport_init();
 745
 746     /* allocate RAM */
 747     ram_addr = qemu_ram_alloc(ram_size);
 748     cpu_register_physical_memory(0, below_4g_mem_size, ram_addr);
 749
 750     /* above 4giga memory allocation */
 751     if (above_4g_mem_size > 0) {
 752         cpu_register_physical_memory(0x100000000ULL, above_4g_mem_size,
 753                                      ram_addr + below_4g_mem_size);
 754     }
 755
 756     /* allocate VGA RAM */
 757     vga_ram_addr = qemu_ram_alloc(vga_ram_size);
 758
 759     /* BIOS load */
 760     if (bios_name == NULL)
 761         bios_name = BIOS_FILENAME;
 762     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, bios_name);
 763     bios_size = get_image_size(buf);
 764     if (bios_size <= 0 ||
 765         (bios_size % 65536) != 0) {
 766         goto bios_error;
 767     }
 768     bios_offset = qemu_ram_alloc(bios_size);
 769     ret = load_image(buf, phys_ram_base + bios_offset);
 770     if (ret != bios_size) {
 771     bios_error:
 772         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC BIOS '%s'\n", buf);
 773         exit(1);
 774     }
 775
 776     /* VGA BIOS load */
 777     if (cirrus_vga_enabled) {
 778         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_CIRRUS_FILENAME);
 779     } else {
 780         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
 781     }
 782     vga_bios_size = get_image_size(buf);
 783     if (vga_bios_size <= 0 || vga_bios_size > 65536)
 784         goto vga_bios_error;
 785     vga_bios_offset = qemu_ram_alloc(65536);
 786
 787     ret = load_image(buf, phys_ram_base + vga_bios_offset);
 788     if (ret != vga_bios_size) {
 789     vga_bios_error:
 790         fprintf(stderr, "qemu: could not load VGA BIOS '%s'\n", buf);
 791         exit(1);
 792     }
 793
 794     /* setup basic memory access */
 795     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000,
 796                                  vga_bios_offset | IO_MEM_ROM);
 797
 798     /* map the last 128KB of the BIOS in ISA space */
 799     isa_bios_size = bios_size;
 800     if (isa_bios_size > (128 * 1024))
 801         isa_bios_size = 128 * 1024;
 802     cpu_register_physical_memory(0xd0000, (192 * 1024) - isa_bios_size,
 803                                  IO_MEM_UNASSIGNED);
 804     cpu_register_physical_memory(0x100000 - isa_bios_size,
 805                                  isa_bios_size,
 806                                  (bios_offset + bios_size - isa_bios_size) | IO_MEM_ROM);
 807
 808     {
 809         ram_addr_t option_rom_offset;
 810         int size, offset;
 811
 812         offset = 0;
 813         for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
 814             size = get_image_size(option_rom[i]);
 815             if (size < 0) {
 816                 fprintf(stderr, "Could not load option rom '%s'\n",
 817                         option_rom[i]);
 818                 exit(1);
 819             }
 820             if (size > (0x10000 - offset))
 821                 goto option_rom_error;
 822             option_rom_offset = qemu_ram_alloc(size);
 823             ret = load_image(option_rom[i], phys_ram_base + option_rom_offset);
 824             if (ret != size) {
 825             option_rom_error:
 826                 fprintf(stderr, "Too many option ROMS\n");
 827                 exit(1);
 828             }
 829             size = (size + 4095) & ~4095;
 830             cpu_register_physical_memory(0xd0000 + offset,
 831                                          size, option_rom_offset | IO_MEM_ROM);
 832             offset += size;
 833         }
 834     }
 835
 836     /* map all the bios at the top of memory */
 837     cpu_register_physical_memory((uint32_t)(-bios_size),
 838                                  bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
 839
 840     bochs_bios_init();
 841
 842     if (linux_boot)
 843         load_linux(kernel_filename, initrd_filename, kernel_cmdline);
 844
 845     cpu_irq = qemu_allocate_irqs(pic_irq_request, NULL, 1);
 846     i8259 = i8259_init(cpu_irq[0]);
 847     ferr_irq = i8259[13];
 848
 849     if (pci_enabled) {
 850         pci_bus = i440fx_init(&i440fx_state, i8259);
 851         piix3_devfn = piix3_init(pci_bus, -1);
 852     } else {
 853         pci_bus = NULL;
 854     }
 855
 856     /* init basic PC hardware */
 857     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
 858
 859     register_ioport_write(0xf0, 1, 1, ioportF0_write, NULL);
 860
 861     if (cirrus_vga_enabled) {
 862         if (pci_enabled) {
 863             pci_cirrus_vga_init(pci_bus,
 864                                 ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 865                                 vga_ram_addr, vga_ram_size);
 866         } else {
 867             isa_cirrus_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 868                                 vga_ram_addr, vga_ram_size);
 869         }
 870     } else if (vmsvga_enabled) {
 871         if (pci_enabled)
 872             pci_vmsvga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 873                             vga_ram_addr, vga_ram_size);
 874         else
 875             fprintf(stderr, "%s: vmware_vga: no PCI bus\n", __FUNCTION__);
 876     } else {
 877         if (pci_enabled) {
 878             pci_vga_init(pci_bus, ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 879                          vga_ram_addr, vga_ram_size, 0, 0);
 880         } else {
 881             isa_vga_init(ds, phys_ram_base + vga_ram_addr,
 882                          vga_ram_addr, vga_ram_size);
 883         }
 884     }
 885
 886     rtc_state = rtc_init(0x70, i8259[8]);
 887
 888     register_ioport_read(0x92, 1, 1, ioport92_read, NULL);
 889     register_ioport_write(0x92, 1, 1, ioport92_write, NULL);
 890
 891     if (pci_enabled) {
 892         ioapic = ioapic_init();
 893     }
 894     pit = pit_init(0x40, i8259[0]);
 895     pcspk_init(pit);
 896     if (pci_enabled) {
 897         pic_set_alt_irq_func(isa_pic, ioapic_set_irq, ioapic);
 898     }
 899
 900     for(i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
 901         if (serial_hds[i]) {
 902             serial_init(serial_io[i], i8259[serial_irq[i]], serial_hds[i]);
 903         }
 904     }
 905
 906     for(i = 0; i < MAX_PARALLEL_PORTS; i++) {
 907         if (parallel_hds[i]) {
 908             parallel_init(parallel_io[i], i8259[parallel_irq[i]],
 909                           parallel_hds[i]);
 910         }
 911     }
 912
 913     for(i = 0; i < nb_nics; i++) {
 914         nd = &nd_table[i];
 915         if (!nd->model) {
 916             if (pci_enabled) {
 917                 nd->model = "ne2k_pci";
 918             } else {
 919                 nd->model = "ne2k_isa";
 920             }
 921         }
 922         if (strcmp(nd->model, "ne2k_isa") == 0) {
 923             pc_init_ne2k_isa(nd, i8259);
 924         } else if (pci_enabled) {
 925             if (strcmp(nd->model, "?") == 0)
 926                 fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
 927             pci_nic_init(pci_bus, nd, -1);
 928         } else if (strcmp(nd->model, "?") == 0) {
 929             fprintf(stderr, "qemu: Supported ISA NICs: ne2k_isa\n");
 930             exit(1);
 931         } else {
 932             fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd->model);
 933             exit(1);
 934         }
 935     }
 936
 937     if (drive_get_max_bus(IF_IDE) >= MAX_IDE_BUS) {
 938         fprintf(stderr, "qemu: too many IDE bus\n");
 939         exit(1);
 940     }
 941
 942     for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS; i++) {
 943         index = drive_get_index(IF_IDE, i / MAX_IDE_DEVS, i % MAX_IDE_DEVS);
 944         if (index != -1)
 945             hd[i] = drives_table[index].bdrv;
 946         else
 947             hd[i] = NULL;
 948     }
 949
 950     if (pci_enabled) {
 951         pci_piix3_ide_init(pci_bus, hd, piix3_devfn + 1, i8259);
 952     } else {
 953         for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS; i++) {
 954             isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], i8259[ide_irq[i]],
 955                          hd[MAX_IDE_DEVS * i], hd[MAX_IDE_DEVS * i + 1]);
 956         }
 957     }
 958
 959     i8042_init(i8259[1], i8259[12], 0x60);
 960     DMA_init(0);
 961 #ifdef HAS_AUDIO
 962     audio_init(pci_enabled ? pci_bus : NULL, i8259);
 963 #endif
 964
 965     for(i = 0; i < MAX_FD; i++) {
 966         index = drive_get_index(IF_FLOPPY, 0, i);
 967         if (index != -1)
 968             fd[i] = drives_table[index].bdrv;
 969         else
 970             fd[i] = NULL;
 971     }
 972     floppy_controller = fdctrl_init(i8259[6], 2, 0, 0x3f0, fd);
 973
 974     cmos_init(below_4g_mem_size, above_4g_mem_size, boot_device, hd);
 975
 976     if (pci_enabled && usb_enabled) {
 977         usb_uhci_piix3_init(pci_bus, piix3_devfn + 2);
 978     }
 979
 980     if (pci_enabled && acpi_enabled) {
 981         uint8_t *eeprom_buf = qemu_mallocz(8 * 256); /* XXX: make this persistent */
 982         i2c_bus *smbus;
 983
 984         /* TODO: Populate SPD eeprom data.  */
 985         smbus = piix4_pm_init(pci_bus, piix3_devfn + 3, 0xb100, i8259[9]);
 986         for (i = 0; i < 8; i++) {
 987             smbus_eeprom_device_init(smbus, 0x50 + i, eeprom_buf + (i * 256));
 988         }
 989     }
 990
 991     if (i440fx_state) {
 992         i440fx_init_memory_mappings(i440fx_state);
 993     }
 994
 995     if (pci_enabled) {
 996         int max_bus;
 997         int bus, unit;
 998         void *scsi;
 999
1000         max_bus = drive_get_max_bus(IF_SCSI);
1001
1002         for (bus = 0; bus <= max_bus; bus++) {
1003             scsi = lsi_scsi_init(pci_bus, -1);
1004             for (unit = 0; unit < LSI_MAX_DEVS; unit++) {
1005                 index = drive_get_index(IF_SCSI, bus, unit);
1006                 if (index == -1)
1007                     continue;
1008                 lsi_scsi_attach(scsi, drives_table[index].bdrv, unit);
1009             }
1010         }
1011     }
1012 }
1013
1014 static void pc_init_pci(ram_addr_t ram_size, int vga_ram_size,
1015                         const char *boot_device, DisplayState *ds,
1016                         const char *kernel_filename,
1017                         const char *kernel_cmdline,
1018                         const char *initrd_filename,
1019                         const char *cpu_model)
1020 {
1021     pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device, ds,
1022              kernel_filename, kernel_cmdline,
1023              initrd_filename, 1, cpu_model);
1024 }
1025
1026 static void pc_init_isa(ram_addr_t ram_size, int vga_ram_size,
1027                         const char *boot_device, DisplayState *ds,
1028                         const char *kernel_filename,
1029                         const char *kernel_cmdline,
1030                         const char *initrd_filename,
1031                         const char *cpu_model)
1032 {
1033     pc_init1(ram_size, vga_ram_size, boot_device, ds,
1034              kernel_filename, kernel_cmdline,
1035              initrd_filename, 0, cpu_model);
1036 }
1037
1038 QEMUMachine pc_machine = {
1039     "pc",
1040     "Standard PC",
1041     pc_init_pci,
1042 };
1043
1044 QEMUMachine isapc_machine = {
1045     "isapc",
1046     "ISA-only PC",
1047     pc_init_isa,
1048 };