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 <stdlib.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdarg.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include <getopt.h>
  29 #include <inttypes.h>
  30 #include <unistd.h>
  31 #include <sys/mman.h>
  32 #include <fcntl.h>
  33 #include <signal.h>
  34 #include <time.h>
  35 #include <sys/time.h>
  36 #include <malloc.h>
  37 #include <termios.h>
  38 #include <sys/poll.h>
  39 #include <errno.h>
  40 #include <sys/wait.h>
  41 #include <netinet/in.h>
  42
  43 #include "cpu.h"
  44 #include "vl.h"
  45
  46 #define BIOS_FILENAME "bios.bin"
  47 #define VGABIOS_FILENAME "vgabios.bin"
  48 #define LINUX_BOOT_FILENAME "linux_boot.bin"
  49
  50 #define KERNEL_LOAD_ADDR     0x00100000
  51 #define INITRD_LOAD_ADDR     0x00400000
  52 #define KERNEL_PARAMS_ADDR   0x00090000
  53 #define KERNEL_CMDLINE_ADDR  0x00099000
  54
  55 int speaker_data_on;
  56 int dummy_refresh_clock;
  57
  58 static void ioport80_write(CPUState *env, uint32_t addr, uint32_t data)
  59 {
  60 }
  61
  62 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
  63
  64 static void cmos_init(int ram_size, int boot_device)
  65 {
  66     RTCState *s = &rtc_state;
  67     int val;
  68
  69     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
  70
  71     s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] = 0x02; /* FPU is there */
  72     s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
  73
  74     /* memory size */
  75     val = (ram_size / 1024) - 1024;
  76     if (val > 65535)
  77         val = 65535;
  78     s->cmos_data[0x17] = val;
  79     s->cmos_data[0x18] = val >> 8;
  80     s->cmos_data[0x30] = val;
  81     s->cmos_data[0x31] = val >> 8;
  82
  83     val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
  84     if (val > 65535)
  85         val = 65535;
  86     s->cmos_data[0x34] = val;
  87     s->cmos_data[0x35] = val >> 8;
  88
  89     switch(boot_device) {
  90     case 'a':
  91     case 'b':
  92         s->cmos_data[0x3d] = 0x01; /* floppy boot */
  93         break;
  94     default:
  95     case 'c':
  96         s->cmos_data[0x3d] = 0x02; /* hard drive boot */
  97         break;
  98     case 'd':
  99         s->cmos_data[0x3d] = 0x03; /* CD-ROM boot */
 100         break;
 101     }
 102 }
 103
 104 void cmos_register_fd (uint8_t fd0, uint8_t fd1)
 105 {
 106     RTCState *s = &rtc_state;
 107     int nb = 0;
 108
 109     s->cmos_data[0x10] = 0;
 110     switch (fd0) {
 111     case 0:
 112         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 113         s->cmos_data[0x10] |= 0x40;
 114         break;
 115     case 1:
 116         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 117         s->cmos_data[0x10] |= 0x60;
 118         break;
 119     case 2:
 120         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 121         s->cmos_data[0x10] |= 0x20;
 122         break;
 123     }
 124     switch (fd1) {
 125     case 0:
 126         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 127         s->cmos_data[0x10] |= 0x04;
 128         break;
 129     case 1:
 130         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 131         s->cmos_data[0x10] |= 0x06;
 132         break;
 133     case 2:
 134         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 135         s->cmos_data[0x10] |= 0x02;
 136         break;
 137     }
 138     if (fd0 < 3)
 139         nb++;
 140     if (fd1 < 3)
 141         nb++;
 142     switch (nb) {
 143     case 0:
 144         break;
 145     case 1:
 146         s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 147         break;
 148     case 2:
 149         s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 150         break;
 151     }
 152 }
 153
 154 void speaker_ioport_write(CPUState *env, uint32_t addr, uint32_t val)
 155 {
 156     speaker_data_on = (val >> 1) & 1;
 157     pit_set_gate(&pit_channels[2], val & 1);
 158 }
 159
 160 uint32_t speaker_ioport_read(CPUState *env, uint32_t addr)
 161 {
 162     int out;
 163     out = pit_get_out(&pit_channels[2]);
 164     dummy_refresh_clock ^= 1;
 165     return (speaker_data_on << 1) | pit_channels[2].gate | (out << 5) |
 166       (dummy_refresh_clock << 4);
 167 }
 168
 169 /***********************************************************/
 170 /* PC floppy disk controler emulation glue */
 171 #define PC_FDC_DMA  0x2
 172 #define PC_FDC_IRQ  0x6
 173 #define PC_FDC_BASE 0x3F0
 174
 175 static void fdctrl_register (unsigned char **disknames, int ro,
 176                              char boot_device)
 177 {
 178     int i;
 179
 180     fdctrl_init(PC_FDC_IRQ, PC_FDC_DMA, 0, PC_FDC_BASE, boot_device);
 181     for (i = 0; i < MAX_FD; i++) {
 182         if (disknames[i] != NULL)
 183             fdctrl_disk_change(i, disknames[i], ro);
 184     }
 185 }
 186
 187 /***********************************************************/
 188 /* Bochs BIOS debug ports */
 189
 190 void bochs_bios_write(CPUX86State *env, uint32_t addr, uint32_t val)
 191 {
 192     switch(addr) {
 193         /* Bochs BIOS messages */
 194     case 0x400:
 195     case 0x401:
 196         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
 197         exit(1);
 198     case 0x402:
 199     case 0x403:
 200 #ifdef DEBUG_BIOS
 201         fprintf(stderr, "%c", val);
 202 #endif
 203         break;
 204
 205         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
 206     case 0x501:
 207     case 0x502:
 208         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
 209         exit(1);
 210     case 0x500:
 211     case 0x503:
 212 #ifdef DEBUG_BIOS
 213         fprintf(stderr, "%c", val);
 214 #endif
 215         break;
 216     }
 217 }
 218
 219 void bochs_bios_init(void)
 220 {
 221     register_ioport_write(0x400, 1, bochs_bios_write, 2);
 222     register_ioport_write(0x401, 1, bochs_bios_write, 2);
 223     register_ioport_write(0x402, 1, bochs_bios_write, 1);
 224     register_ioport_write(0x403, 1, bochs_bios_write, 1);
 225
 226     register_ioport_write(0x501, 1, bochs_bios_write, 2);
 227     register_ioport_write(0x502, 1, bochs_bios_write, 2);
 228     register_ioport_write(0x500, 1, bochs_bios_write, 1);
 229     register_ioport_write(0x503, 1, bochs_bios_write, 1);
 230 }
 231
 232
 233 int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr,
 234                 uint8_t *real_addr)
 235 {
 236     int fd, size;
 237     int setup_sects;
 238
 239     fd = open(filename, O_RDONLY);
 240     if (fd < 0)
 241         return -1;
 242
 243     /* load 16 bit code */
 244     if (read(fd, real_addr, 512) != 512)
 245         goto fail;
 246     setup_sects = real_addr[0x1F1];
 247     if (!setup_sects)
 248         setup_sects = 4;
 249     if (read(fd, real_addr + 512, setup_sects * 512) !=
 250         setup_sects * 512)
 251         goto fail;
 252
 253     /* load 32 bit code */
 254     size = read(fd, addr, 16 * 1024 * 1024);
 255     if (size < 0)
 256         goto fail;
 257     close(fd);
 258     return size;
 259  fail:
 260     close(fd);
 261     return -1;
 262 }
 263
 264 /* PC hardware initialisation */
 265 void pc_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
 266              DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
 267              const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
 268              const char *initrd_filename)
 269 {
 270     char buf[1024];
 271     int ret, linux_boot, initrd_size;
 272
 273     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 274
 275     /* allocate RAM */
 276     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, 0);
 277
 278     /* BIOS load */
 279     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, BIOS_FILENAME);
 280     ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000f0000);
 281     if (ret != 0x10000) {
 282         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC bios '%s'\n", buf);
 283         exit(1);
 284     }
 285
 286     /* VGA BIOS load */
 287     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
 288     ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000c0000);
 289
 290     /* setup basic memory access */
 291     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000, 0xc0000 | IO_MEM_ROM);
 292     cpu_register_physical_memory(0xf0000, 0x10000, 0xf0000 | IO_MEM_ROM);
 293
 294     bochs_bios_init();
 295
 296     if (linux_boot) {
 297         uint8_t bootsect[512];
 298
 299         if (bs_table[0] == NULL) {
 300             fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting a Linux kernel\n");
 301             exit(1);
 302         }
 303         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, LINUX_BOOT_FILENAME);
 304         ret = load_image(buf, bootsect);
 305         if (ret != sizeof(bootsect)) {
 306             fprintf(stderr, "qemu: could not load linux boot sector '%s'\n",
 307                     buf);
 308             exit(1);
 309         }
 310
 311         bdrv_set_boot_sector(bs_table[0], bootsect, sizeof(bootsect));
 312
 313         /* now we can load the kernel */
 314         ret = load_kernel(kernel_filename,
 315                           phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR,
 316                           phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR);
 317         if (ret < 0) {
 318             fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 319                     kernel_filename);
 320             exit(1);
 321         }
 322
 323         /* load initrd */
 324         initrd_size = 0;
 325         if (initrd_filename) {
 326             initrd_size = load_image(initrd_filename, phys_ram_base + INITRD_LOAD_ADDR);
 327             if (initrd_size < 0) {
 328                 fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 329                         initrd_filename);
 330                 exit(1);
 331             }
 332         }
 333         if (initrd_size > 0) {
 334             stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x218, INITRD_LOAD_ADDR);
 335             stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x21c, initrd_size);
 336         }
 337         pstrcpy(phys_ram_base + KERNEL_CMDLINE_ADDR, 4096,
 338                 kernel_cmdline);
 339         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x20, 0xA33F);
 340         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x22,
 341                 KERNEL_CMDLINE_ADDR - KERNEL_PARAMS_ADDR);
 342         /* loader type */
 343         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x210, 0x01);
 344     }
 345
 346     /* init basic PC hardware */
 347     register_ioport_write(0x80, 1, ioport80_write, 1);
 348
 349     vga_initialize(ds, phys_ram_base + ram_size, ram_size,
 350                    vga_ram_size);
 351
 352     rtc_init(0x70, 8);
 353     cmos_init(ram_size, boot_device);
 354     register_ioport_read(0x61, 1, speaker_ioport_read, 1);
 355     register_ioport_write(0x61, 1, speaker_ioport_write, 1);
 356
 357     pic_init();
 358     pit_init();
 359     serial_init(0x3f8, 4);
 360     ne2000_init(0x300, 9);
 361     ide_init();
 362     kbd_init();
 363     AUD_init();
 364     DMA_init();
 365     SB16_init();
 366
 367     fdctrl_register((unsigned char **)fd_filename, snapshot, boot_device);
 368 }