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 /* output Bochs bios info messages */
  47 //#define DEBUG_BIOS
  48
  49 #define BIOS_FILENAME "bios.bin"
  50 #define VGABIOS_FILENAME "vgabios.bin"
  51 #define LINUX_BOOT_FILENAME "linux_boot.bin"
  52
  53 #define KERNEL_LOAD_ADDR     0x00100000
  54 #define INITRD_LOAD_ADDR     0x00400000
  55 #define KERNEL_PARAMS_ADDR   0x00090000
  56 #define KERNEL_CMDLINE_ADDR  0x00099000
  57
  58 int speaker_data_on;
  59 int dummy_refresh_clock;
  60
  61 static void ioport80_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
  62 {
  63 }
  64
  65 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
  66
  67 static void cmos_init(int ram_size, int boot_device)
  68 {
  69     RTCState *s = &rtc_state;
  70     int val;
  71     int fd0, fd1, nb;
  72
  73     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
  74
  75     s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] = 0x02; /* FPU is there */
  76     s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
  77
  78     /* memory size */
  79     val = (ram_size / 1024) - 1024;
  80     if (val > 65535)
  81         val = 65535;
  82     s->cmos_data[0x17] = val;
  83     s->cmos_data[0x18] = val >> 8;
  84     s->cmos_data[0x30] = val;
  85     s->cmos_data[0x31] = val >> 8;
  86
  87     val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
  88     if (val > 65535)
  89         val = 65535;
  90     s->cmos_data[0x34] = val;
  91     s->cmos_data[0x35] = val >> 8;
  92
  93     switch(boot_device) {
  94     case 'a':
  95     case 'b':
  96         s->cmos_data[0x3d] = 0x01; /* floppy boot */
  97         break;
  98     default:
  99     case 'c':
 100         s->cmos_data[0x3d] = 0x02; /* hard drive boot */
 101         break;
 102     case 'd':
 103         s->cmos_data[0x3d] = 0x03; /* CD-ROM boot */
 104         break;
 105     }
 106
 107     /* floppy type */
 108
 109     fd0 = fdctrl_get_drive_type(0);
 110     fd1 = fdctrl_get_drive_type(1);
 111
 112     s->cmos_data[0x10] = 0;
 113     switch (fd0) {
 114     case 0:
 115         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 116         s->cmos_data[0x10] |= 0x40;
 117         break;
 118     case 1:
 119         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 120         s->cmos_data[0x10] |= 0x60;
 121         break;
 122     case 2:
 123         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 124         s->cmos_data[0x10] |= 0x20;
 125         break;
 126     }
 127     switch (fd1) {
 128     case 0:
 129         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 130         s->cmos_data[0x10] |= 0x04;
 131         break;
 132     case 1:
 133         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 134         s->cmos_data[0x10] |= 0x06;
 135         break;
 136     case 2:
 137         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 138         s->cmos_data[0x10] |= 0x02;
 139         break;
 140     }
 141     nb = 0;
 142     if (fd0 < 3)
 143         nb++;
 144     if (fd1 < 3)
 145         nb++;
 146     switch (nb) {
 147     case 0:
 148         break;
 149     case 1:
 150         s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 151         break;
 152     case 2:
 153         s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 154         break;
 155     }
 156 }
 157
 158 static void speaker_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 159 {
 160     speaker_data_on = (val >> 1) & 1;
 161     pit_set_gate(&pit_channels[2], val & 1);
 162 }
 163
 164 static uint32_t speaker_ioport_read(void *opaque, uint32_t addr)
 165 {
 166     int out;
 167     out = pit_get_out(&pit_channels[2]);
 168     dummy_refresh_clock ^= 1;
 169     return (speaker_data_on << 1) | pit_channels[2].gate | (out << 5) |
 170       (dummy_refresh_clock << 4);
 171 }
 172
 173 /***********************************************************/
 174 /* Bochs BIOS debug ports */
 175
 176 void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 177 {
 178     switch(addr) {
 179         /* Bochs BIOS messages */
 180     case 0x400:
 181     case 0x401:
 182         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
 183         exit(1);
 184     case 0x402:
 185     case 0x403:
 186 #ifdef DEBUG_BIOS
 187         fprintf(stderr, "%c", val);
 188 #endif
 189         break;
 190
 191         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
 192     case 0x501:
 193     case 0x502:
 194         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
 195         exit(1);
 196     case 0x500:
 197     case 0x503:
 198 #ifdef DEBUG_BIOS
 199         fprintf(stderr, "%c", val);
 200 #endif
 201         break;
 202     }
 203 }
 204
 205 void bochs_bios_init(void)
 206 {
 207     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 208     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 209     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 210     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 211
 212     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 213     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 214     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 215     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 216 }
 217
 218
 219 int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr,
 220                 uint8_t *real_addr)
 221 {
 222     int fd, size;
 223     int setup_sects;
 224
 225     fd = open(filename, O_RDONLY);
 226     if (fd < 0)
 227         return -1;
 228
 229     /* load 16 bit code */
 230     if (read(fd, real_addr, 512) != 512)
 231         goto fail;
 232     setup_sects = real_addr[0x1F1];
 233     if (!setup_sects)
 234         setup_sects = 4;
 235     if (read(fd, real_addr + 512, setup_sects * 512) !=
 236         setup_sects * 512)
 237         goto fail;
 238
 239     /* load 32 bit code */
 240     size = read(fd, addr, 16 * 1024 * 1024);
 241     if (size < 0)
 242         goto fail;
 243     close(fd);
 244     return size;
 245  fail:
 246     close(fd);
 247     return -1;
 248 }
 249
 250 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
 251 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
 252 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
 253
 254 #define NE2000_NB_MAX 6
 255
 256 static uint32_t ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
 257 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
 258
 259 /* PC hardware initialisation */
 260 void pc_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
 261              DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
 262              const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
 263              const char *initrd_filename)
 264 {
 265     char buf[1024];
 266     int ret, linux_boot, initrd_size, i, nb_nics1, fd;
 267
 268     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 269
 270     /* allocate RAM */
 271     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, 0);
 272
 273     /* BIOS load */
 274     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, BIOS_FILENAME);
 275     ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000f0000);
 276     if (ret != 0x10000) {
 277         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC bios '%s'\n", buf);
 278         exit(1);
 279     }
 280
 281     /* VGA BIOS load */
 282     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
 283     ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000c0000);
 284
 285     /* setup basic memory access */
 286     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000, 0xc0000 | IO_MEM_ROM);
 287     cpu_register_physical_memory(0xf0000, 0x10000, 0xf0000 | IO_MEM_ROM);
 288
 289     bochs_bios_init();
 290
 291     if (linux_boot) {
 292         uint8_t bootsect[512];
 293
 294         if (bs_table[0] == NULL) {
 295             fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting a Linux kernel\n");
 296             exit(1);
 297         }
 298         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, LINUX_BOOT_FILENAME);
 299         ret = load_image(buf, bootsect);
 300         if (ret != sizeof(bootsect)) {
 301             fprintf(stderr, "qemu: could not load linux boot sector '%s'\n",
 302                     buf);
 303             exit(1);
 304         }
 305
 306         bdrv_set_boot_sector(bs_table[0], bootsect, sizeof(bootsect));
 307
 308         /* now we can load the kernel */
 309         ret = load_kernel(kernel_filename,
 310                           phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR,
 311                           phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR);
 312         if (ret < 0) {
 313             fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 314                     kernel_filename);
 315             exit(1);
 316         }
 317
 318         /* load initrd */
 319         initrd_size = 0;
 320         if (initrd_filename) {
 321             initrd_size = load_image(initrd_filename, phys_ram_base + INITRD_LOAD_ADDR);
 322             if (initrd_size < 0) {
 323                 fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 324                         initrd_filename);
 325                 exit(1);
 326             }
 327         }
 328         if (initrd_size > 0) {
 329             stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x218, INITRD_LOAD_ADDR);
 330             stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x21c, initrd_size);
 331         }
 332         pstrcpy(phys_ram_base + KERNEL_CMDLINE_ADDR, 4096,
 333                 kernel_cmdline);
 334         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x20, 0xA33F);
 335         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x22,
 336                 KERNEL_CMDLINE_ADDR - KERNEL_PARAMS_ADDR);
 337         /* loader type */
 338         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x210, 0x01);
 339     }
 340
 341     /* init basic PC hardware */
 342     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
 343
 344     vga_initialize(ds, phys_ram_base + ram_size, ram_size,
 345                    vga_ram_size);
 346
 347     rtc_init(0x70, 8);
 348     register_ioport_read(0x61, 1, 1, speaker_ioport_read, NULL);
 349     register_ioport_write(0x61, 1, 1, speaker_ioport_write, NULL);
 350
 351     pic_init();
 352     pit_init(0x40);
 353
 354     fd = serial_open_device();
 355     serial_init(0x3f8, 4, fd);
 356
 357     nb_nics1 = nb_nics;
 358     if (nb_nics1 > NE2000_NB_MAX)
 359         nb_nics1 = NE2000_NB_MAX;
 360     for(i = 0; i < nb_nics1; i++) {
 361         ne2000_init(ne2000_io[i], ne2000_irq[i], &nd_table[i]);
 362     }
 363
 364     for(i = 0; i < 2; i++) {
 365         ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], ide_irq[i],
 366                  bs_table[2 * i], bs_table[2 * i + 1]);
 367     }
 368     kbd_init();
 369     AUD_init();
 370     DMA_init();
 371     SB16_init();
 372
 373     fdctrl_init(6, 2, 0, 0x3f0, fd_table);
 374
 375     cmos_init(ram_size, boot_device);
 376 }