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 static fdctrl_t *floppy_controller;
  61
  62 static void ioport80_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
  63 {
  64 }
  65
  66 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
  67
  68 static void cmos_init(int ram_size, int boot_device)
  69 {
  70     RTCState *s = &rtc_state;
  71     int val;
  72     int fd0, fd1, nb;
  73
  74     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
  75
  76     s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] = 0x02; /* FPU is there */
  77     s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
  78
  79     /* memory size */
  80     val = (ram_size / 1024) - 1024;
  81     if (val > 65535)
  82         val = 65535;
  83     s->cmos_data[0x17] = val;
  84     s->cmos_data[0x18] = val >> 8;
  85     s->cmos_data[0x30] = val;
  86     s->cmos_data[0x31] = val >> 8;
  87
  88     val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
  89     if (val > 65535)
  90         val = 65535;
  91     s->cmos_data[0x34] = val;
  92     s->cmos_data[0x35] = val >> 8;
  93
  94     switch(boot_device) {
  95     case 'a':
  96     case 'b':
  97         s->cmos_data[0x3d] = 0x01; /* floppy boot */
  98         break;
  99     default:
 100     case 'c':
 101         s->cmos_data[0x3d] = 0x02; /* hard drive boot */
 102         break;
 103     case 'd':
 104         s->cmos_data[0x3d] = 0x03; /* CD-ROM boot */
 105         break;
 106     }
 107
 108     /* floppy type */
 109
 110     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
 111     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
 112
 113     s->cmos_data[0x10] = 0;
 114     switch (fd0) {
 115     case 0:
 116         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 117         s->cmos_data[0x10] |= 0x40;
 118         break;
 119     case 1:
 120         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 121         s->cmos_data[0x10] |= 0x60;
 122         break;
 123     case 2:
 124         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 125         s->cmos_data[0x10] |= 0x20;
 126         break;
 127     }
 128     switch (fd1) {
 129     case 0:
 130         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 131         s->cmos_data[0x10] |= 0x04;
 132         break;
 133     case 1:
 134         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 135         s->cmos_data[0x10] |= 0x06;
 136         break;
 137     case 2:
 138         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 139         s->cmos_data[0x10] |= 0x02;
 140         break;
 141     }
 142     nb = 0;
 143     if (fd0 < 3)
 144         nb++;
 145     if (fd1 < 3)
 146         nb++;
 147     switch (nb) {
 148     case 0:
 149         break;
 150     case 1:
 151         s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 152         break;
 153     case 2:
 154         s->cmos_data[REG_EQUIPMENT_BYTE] |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 155         break;
 156     }
 157 }
 158
 159 static void speaker_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 160 {
 161     speaker_data_on = (val >> 1) & 1;
 162     pit_set_gate(&pit_channels[2], val & 1);
 163 }
 164
 165 static uint32_t speaker_ioport_read(void *opaque, uint32_t addr)
 166 {
 167     int out;
 168     out = pit_get_out(&pit_channels[2]);
 169     dummy_refresh_clock ^= 1;
 170     return (speaker_data_on << 1) | pit_channels[2].gate | (out << 5) |
 171       (dummy_refresh_clock << 4);
 172 }
 173
 174 /***********************************************************/
 175 /* Bochs BIOS debug ports */
 176
 177 void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 178 {
 179     switch(addr) {
 180         /* Bochs BIOS messages */
 181     case 0x400:
 182     case 0x401:
 183         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
 184         exit(1);
 185     case 0x402:
 186     case 0x403:
 187 #ifdef DEBUG_BIOS
 188         fprintf(stderr, "%c", val);
 189 #endif
 190         break;
 191
 192         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
 193     case 0x501:
 194     case 0x502:
 195         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
 196         exit(1);
 197     case 0x500:
 198     case 0x503:
 199 #ifdef DEBUG_BIOS
 200         fprintf(stderr, "%c", val);
 201 #endif
 202         break;
 203     }
 204 }
 205
 206 void bochs_bios_init(void)
 207 {
 208     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 209     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 210     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 211     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 212
 213     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 214     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 215     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 216     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 217 }
 218
 219
 220 int load_kernel(const char *filename, uint8_t *addr,
 221                 uint8_t *real_addr)
 222 {
 223     int fd, size;
 224     int setup_sects;
 225
 226     fd = open(filename, O_RDONLY);
 227     if (fd < 0)
 228         return -1;
 229
 230     /* load 16 bit code */
 231     if (read(fd, real_addr, 512) != 512)
 232         goto fail;
 233     setup_sects = real_addr[0x1F1];
 234     if (!setup_sects)
 235         setup_sects = 4;
 236     if (read(fd, real_addr + 512, setup_sects * 512) !=
 237         setup_sects * 512)
 238         goto fail;
 239
 240     /* load 32 bit code */
 241     size = read(fd, addr, 16 * 1024 * 1024);
 242     if (size < 0)
 243         goto fail;
 244     close(fd);
 245     return size;
 246  fail:
 247     close(fd);
 248     return -1;
 249 }
 250
 251 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
 252 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
 253 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
 254
 255 #define NE2000_NB_MAX 6
 256
 257 static uint32_t ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360, 0x280, 0x380 };
 258 static int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
 259
 260 /* PC hardware initialisation */
 261 void pc_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
 262              DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
 263              const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
 264              const char *initrd_filename)
 265 {
 266     char buf[1024];
 267     int ret, linux_boot, initrd_size, i, nb_nics1, fd;
 268
 269     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 270
 271     /* allocate RAM */
 272     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, 0);
 273
 274     /* BIOS load */
 275     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, BIOS_FILENAME);
 276     ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000f0000);
 277     if (ret != 0x10000) {
 278         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC bios '%s'\n", buf);
 279         exit(1);
 280     }
 281
 282     /* VGA BIOS load */
 283     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, VGABIOS_FILENAME);
 284     ret = load_image(buf, phys_ram_base + 0x000c0000);
 285
 286     /* setup basic memory access */
 287     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x10000, 0xc0000 | IO_MEM_ROM);
 288     cpu_register_physical_memory(0xf0000, 0x10000, 0xf0000 | IO_MEM_ROM);
 289
 290     bochs_bios_init();
 291
 292     if (linux_boot) {
 293         uint8_t bootsect[512];
 294
 295         if (bs_table[0] == NULL) {
 296             fprintf(stderr, "A disk image must be given for 'hda' when booting a Linux kernel\n");
 297             exit(1);
 298         }
 299         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, LINUX_BOOT_FILENAME);
 300         ret = load_image(buf, bootsect);
 301         if (ret != sizeof(bootsect)) {
 302             fprintf(stderr, "qemu: could not load linux boot sector '%s'\n",
 303                     buf);
 304             exit(1);
 305         }
 306
 307         bdrv_set_boot_sector(bs_table[0], bootsect, sizeof(bootsect));
 308
 309         /* now we can load the kernel */
 310         ret = load_kernel(kernel_filename,
 311                           phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR,
 312                           phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR);
 313         if (ret < 0) {
 314             fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 315                     kernel_filename);
 316             exit(1);
 317         }
 318
 319         /* load initrd */
 320         initrd_size = 0;
 321         if (initrd_filename) {
 322             initrd_size = load_image(initrd_filename, phys_ram_base + INITRD_LOAD_ADDR);
 323             if (initrd_size < 0) {
 324                 fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 325                         initrd_filename);
 326                 exit(1);
 327             }
 328         }
 329         if (initrd_size > 0) {
 330             stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x218, INITRD_LOAD_ADDR);
 331             stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x21c, initrd_size);
 332         }
 333         pstrcpy(phys_ram_base + KERNEL_CMDLINE_ADDR, 4096,
 334                 kernel_cmdline);
 335         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x20, 0xA33F);
 336         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x22,
 337                 KERNEL_CMDLINE_ADDR - KERNEL_PARAMS_ADDR);
 338         /* loader type */
 339         stw_raw(phys_ram_base + KERNEL_PARAMS_ADDR + 0x210, 0x01);
 340     }
 341
 342     /* init basic PC hardware */
 343     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
 344
 345     vga_initialize(ds, phys_ram_base + ram_size, ram_size,
 346                    vga_ram_size);
 347
 348     rtc_init(0x70, 8);
 349     register_ioport_read(0x61, 1, 1, speaker_ioport_read, NULL);
 350     register_ioport_write(0x61, 1, 1, speaker_ioport_write, NULL);
 351
 352     pic_init();
 353     pit_init(0x40);
 354
 355     fd = serial_open_device();
 356     serial_init(0x3f8, 4, fd);
 357
 358     nb_nics1 = nb_nics;
 359     if (nb_nics1 > NE2000_NB_MAX)
 360         nb_nics1 = NE2000_NB_MAX;
 361     for(i = 0; i < nb_nics1; i++) {
 362         ne2000_init(ne2000_io[i], ne2000_irq[i], &nd_table[i]);
 363     }
 364
 365     for(i = 0; i < 2; i++) {
 366         ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], ide_irq[i],
 367                  bs_table[2 * i], bs_table[2 * i + 1]);
 368     }
 369     kbd_init();
 370     AUD_init();
 371     DMA_init();
 372     SB16_init();
 373
 374     floppy_controller = fdctrl_init(6, 2, 0, 0x3f0, fd_table);
 375
 376     cmos_init(ram_size, boot_device);
 377 }