Set limits for memory size to avoid overlap with devices
[qemu] / hw / sun4m.c
index bc49c73..ec195de 100644 (file)
  */
 #include "vl.h"
 
+/*
+ * Sun4m architecture was used in the following machines:
+ *
+ * SPARCserver 6xxMP/xx
+ * SPARCclassic (SPARCclassic Server)(SPARCstation LC) (4/15), SPARCclassic X (4/10)
+ * SPARCstation LX/ZX (4/30)
+ * SPARCstation Voyager
+ * SPARCstation 10/xx, SPARCserver 10/xx
+ * SPARCstation 5, SPARCserver 5
+ * SPARCstation 20/xx, SPARCserver 20
+ * SPARCstation 4
+ *
+ * See for example: http://www.sunhelp.org/faq/sunref1.html
+ */
+
 #define KERNEL_LOAD_ADDR     0x00004000
 #define CMDLINE_ADDR         0x007ff000
 #define INITRD_LOAD_ADDR     0x00800000
 #define PROM_SIZE_MAX        (256 * 1024)
 #define PROM_ADDR           0xffd00000
 #define PROM_FILENAME       "openbios-sparc32"
-#define PHYS_JJ_EEPROM 0x71200000      /* m48t08 */
-#define PHYS_JJ_IDPROM_OFF     0x1FD8
-#define PHYS_JJ_EEPROM_SIZE    0x2000
-// IRQs are not PIL ones, but master interrupt controller register
-// bits
-#define PHYS_JJ_IOMMU  0x10000000      /* I/O MMU */
-#define PHYS_JJ_TCX_FB 0x50000000      /* TCX frame buffer */
-#define PHYS_JJ_SLAVIO 0x70000000      /* Slavio base */
-#define PHYS_JJ_DMA     0x78400000      /* DMA controller */
-#define PHYS_JJ_ESP     0x78800000      /* ESP SCSI */
-#define PHYS_JJ_ESP_IRQ    18
-#define PHYS_JJ_LE      0x78C00000      /* Lance ethernet */
-#define PHYS_JJ_LE_IRQ     16
-#define PHYS_JJ_CLOCK  0x71D00000      /* Per-CPU timer/counter, L14 */
-#define PHYS_JJ_CLOCK_IRQ  7
-#define PHYS_JJ_CLOCK1 0x71D10000      /* System timer/counter, L10 */
-#define PHYS_JJ_CLOCK1_IRQ 19
-#define PHYS_JJ_INTR0  0x71E00000      /* Per-CPU interrupt control registers */
-#define PHYS_JJ_INTR_G 0x71E10000      /* Master interrupt control registers */
-#define PHYS_JJ_MS_KBD 0x71000000      /* Mouse and keyboard */
-#define PHYS_JJ_MS_KBD_IRQ    14
-#define PHYS_JJ_SER    0x71100000      /* Serial */
-#define PHYS_JJ_SER_IRQ    15
-#define PHYS_JJ_FDC    0x71400000      /* Floppy */
-#define PHYS_JJ_FLOPPY_IRQ 22
-#define PHYS_JJ_ME_IRQ 30              /* Module error, power fail */
-#define PHYS_JJ_CS      0x6c000000      /* Crystal CS4231 */
-#define PHYS_JJ_CS_IRQ  5
 
 #define MAX_CPUS 16
 
+struct hwdef {
+    target_ulong iommu_base, slavio_base;
+    target_ulong intctl_base, counter_base, nvram_base, ms_kb_base, serial_base;
+    target_ulong fd_base;
+    target_ulong dma_base, esp_base, le_base;
+    target_ulong tcx_base, cs_base;
+    long vram_size, nvram_size;
+    // IRQ numbers are not PIL ones, but master interrupt controller register
+    // bit numbers
+    int intctl_g_intr, esp_irq, le_irq, cpu_irq, clock_irq, clock1_irq;
+    int ser_irq, ms_kb_irq, fd_irq, me_irq, cs_irq;
+    int machine_id; // For NVRAM
+    uint32_t intbit_to_level[32];
+};
+
 /* TSC handling */
 
 uint64_t cpu_get_tsc()
@@ -115,6 +117,34 @@ static void nvram_set_string (m48t59_t *nvram, uint32_t addr,
     m48t59_write(nvram, addr + max - 1, '\0');
 }
 
+static uint32_t nvram_set_var (m48t59_t *nvram, uint32_t addr,
+                                const unsigned char *str)
+{
+    uint32_t len;
+
+    len = strlen(str) + 1;
+    nvram_set_string(nvram, addr, str, len);
+
+    return addr + len;
+}
+
+static void nvram_finish_partition (m48t59_t *nvram, uint32_t start,
+                                    uint32_t end)
+{
+    unsigned int i, sum;
+
+    // Length divided by 16
+    m48t59_write(nvram, start + 2, ((end - start) >> 12) & 0xff);
+    m48t59_write(nvram, start + 3, ((end - start) >> 4) & 0xff);
+    // Checksum
+    sum = m48t59_read(nvram, start);
+    for (i = 0; i < 14; i++) {
+        sum += m48t59_read(nvram, start + 2 + i);
+        sum = (sum + ((sum & 0xff00) >> 8)) & 0xff;
+    }
+    m48t59_write(nvram, start + 1, sum & 0xff);
+}
+
 static m48t59_t *nvram;
 
 extern int nographic;
@@ -122,10 +152,12 @@ extern int nographic;
 static void nvram_init(m48t59_t *nvram, uint8_t *macaddr, const char *cmdline,
                       int boot_device, uint32_t RAM_size,
                       uint32_t kernel_size,
-                      int width, int height, int depth)
+                      int width, int height, int depth,
+                       int machine_id)
 {
     unsigned char tmp = 0;
-    int i, j;
+    unsigned int i, j;
+    uint32_t start, end;
 
     // Try to match PPC NVRAM
     nvram_set_string(nvram, 0x00, "QEMU_BIOS", 16);
@@ -148,10 +180,32 @@ static void nvram_init(m48t59_t *nvram, uint8_t *macaddr, const char *cmdline,
     nvram_set_word(nvram,   0x56, height);
     nvram_set_word(nvram,   0x58, depth);
 
+    // OpenBIOS nvram variables
+    // Variable partition
+    start = 252;
+    m48t59_write(nvram, start, 0x70);
+    nvram_set_string(nvram, start + 4, "system", 12);
+
+    end = start + 16;
+    for (i = 0; i < nb_prom_envs; i++)
+        end = nvram_set_var(nvram, end, prom_envs[i]);
+
+    m48t59_write(nvram, end++ , 0);
+    end = start + ((end - start + 15) & ~15);
+    nvram_finish_partition(nvram, start, end);
+
+    // free partition
+    start = end;
+    m48t59_write(nvram, start, 0x7f);
+    nvram_set_string(nvram, start + 4, "free", 12);
+
+    end = 0x1fd0;
+    nvram_finish_partition(nvram, start, end);
+
     // Sun4m specific use
-    i = 0x1fd8;
+    start = i = 0x1fd8;
     m48t59_write(nvram, i++, 0x01);
-    m48t59_write(nvram, i++, 0x80); /* Sun4m OBP */
+    m48t59_write(nvram, i++, machine_id);
     j = 0;
     m48t59_write(nvram, i++, macaddr[j++]);
     m48t59_write(nvram, i++, macaddr[j++]);
@@ -161,10 +215,10 @@ static void nvram_init(m48t59_t *nvram, uint8_t *macaddr, const char *cmdline,
     m48t59_write(nvram, i, macaddr[j]);
 
     /* Calculate checksum */
-    for (i = 0x1fd8; i < 0x1fe7; i++) {
-       tmp ^= m48t59_read(nvram, i);
+    for (i = start; i < start + 15; i++) {
+        tmp ^= m48t59_read(nvram, i);
     }
-    m48t59_write(nvram, 0x1fe7, tmp);
+    m48t59_write(nvram, start + 15, tmp);
 }
 
 static void *slavio_intctl;
@@ -179,21 +233,6 @@ void irq_info()
     slavio_irq_info(slavio_intctl);
 }
 
-void pic_set_irq(int irq, int level)
-{
-    slavio_pic_set_irq(slavio_intctl, irq, level);
-}
-
-void pic_set_irq_new(void *opaque, int irq, int level)
-{
-    pic_set_irq(irq, level);
-}
-
-void pic_set_irq_cpu(int irq, int level, unsigned int cpu)
-{
-    slavio_pic_set_irq_cpu(slavio_intctl, irq, level, cpu);
-}
-
 static void *slavio_misc;
 
 void qemu_system_powerdown(void)
@@ -204,28 +243,30 @@ void qemu_system_powerdown(void)
 static void main_cpu_reset(void *opaque)
 {
     CPUState *env = opaque;
+
     cpu_reset(env);
+    env->halted = 0;
 }
 
-/* Sun4m hardware initialisation */
-static void sun4m_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, const char *cpu_model)
+static void secondary_cpu_reset(void *opaque)
+{
+    CPUState *env = opaque;
+
+    cpu_reset(env);
+    env->halted = 1;
+}
+
+static void sun4m_hw_init(const struct hwdef *hwdef, int ram_size,
+                          DisplayState *ds, const char *cpu_model)
+
 {
     CPUState *env, *envs[MAX_CPUS];
-    char buf[1024];
-    int ret, linux_boot;
     unsigned int i;
-    long vram_size = 0x100000, prom_offset, initrd_size, kernel_size;
     void *iommu, *dma, *main_esp, *main_lance = NULL;
     const sparc_def_t *def;
-
-    linux_boot = (kernel_filename != NULL);
+    qemu_irq *slavio_irq;
 
     /* init CPUs */
-    if (cpu_model == NULL)
-        cpu_model = "Fujitsu MB86904";
     sparc_find_by_name(cpu_model, &def);
     if (def == NULL) {
         fprintf(stderr, "Unable to find Sparc CPU definition\n");
@@ -235,42 +276,59 @@ static void sun4m_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
         env = cpu_init();
         cpu_sparc_register(env, def);
         envs[i] = env;
-        if (i != 0)
+        if (i == 0) {
+            qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
+        } else {
+            qemu_register_reset(secondary_cpu_reset, env);
             env->halted = 1;
+        }
         register_savevm("cpu", i, 3, cpu_save, cpu_load, env);
-        qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
     }
     /* allocate RAM */
     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, 0);
 
-    iommu = iommu_init(PHYS_JJ_IOMMU);
-    slavio_intctl = slavio_intctl_init(PHYS_JJ_INTR0, PHYS_JJ_INTR_G);
+    iommu = iommu_init(hwdef->iommu_base);
+    slavio_intctl = slavio_intctl_init(hwdef->intctl_base,
+                                       hwdef->intctl_base + 0x10000,
+                                       &hwdef->intbit_to_level[0],
+                                       &slavio_irq);
     for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
         slavio_intctl_set_cpu(slavio_intctl, i, envs[i]);
     }
-    dma = sparc32_dma_init(PHYS_JJ_DMA, PHYS_JJ_ESP_IRQ, PHYS_JJ_LE_IRQ, iommu, slavio_intctl);
+    dma = sparc32_dma_init(hwdef->dma_base, slavio_irq[hwdef->esp_irq],
+                           slavio_irq[hwdef->le_irq], iommu);
 
-    tcx_init(ds, PHYS_JJ_TCX_FB, phys_ram_base + ram_size, ram_size, vram_size, graphic_width, graphic_height);
+    if (graphic_depth != 8 && graphic_depth != 24) {
+        fprintf(stderr, "qemu: Unsupported depth: %d\n", graphic_depth);
+        exit (1);
+    }
+    tcx_init(ds, hwdef->tcx_base, phys_ram_base + ram_size, ram_size,
+             hwdef->vram_size, graphic_width, graphic_height, graphic_depth);
     if (nd_table[0].vlan) {
         if (nd_table[0].model == NULL
             || strcmp(nd_table[0].model, "lance") == 0) {
-            main_lance = lance_init(&nd_table[0], PHYS_JJ_LE, dma);
+            main_lance = lance_init(&nd_table[0], hwdef->le_base, dma,
+                                    slavio_irq[hwdef->le_irq]);
         } else {
             fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd_table[0].model);
             exit (1);
         }
     }
-    nvram = m48t59_init(0, PHYS_JJ_EEPROM, 0, PHYS_JJ_EEPROM_SIZE, 8);
+    nvram = m48t59_init(slavio_irq[0], hwdef->nvram_base, 0,
+                        hwdef->nvram_size, 8);
     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
-        slavio_timer_init(PHYS_JJ_CLOCK + i * TARGET_PAGE_SIZE, PHYS_JJ_CLOCK_IRQ, 0, i);
+        slavio_timer_init(hwdef->counter_base + i * TARGET_PAGE_SIZE,
+                          hwdef->clock_irq, 0, i, slavio_intctl);
     }
-    slavio_timer_init(PHYS_JJ_CLOCK1, PHYS_JJ_CLOCK1_IRQ, 2, (unsigned int)-1);
-    slavio_serial_ms_kbd_init(PHYS_JJ_MS_KBD, PHYS_JJ_MS_KBD_IRQ);
+    slavio_timer_init(hwdef->counter_base + 0x10000, hwdef->clock1_irq, 2,
+                      (unsigned int)-1, slavio_intctl);
+    slavio_serial_ms_kbd_init(hwdef->ms_kb_base, slavio_irq[hwdef->ms_kb_irq]);
     // Slavio TTYA (base+4, Linux ttyS0) is the first Qemu serial device
     // Slavio TTYB (base+0, Linux ttyS1) is the second Qemu serial device
-    slavio_serial_init(PHYS_JJ_SER, PHYS_JJ_SER_IRQ, serial_hds[1], serial_hds[0]);
-    fdctrl_init(PHYS_JJ_FLOPPY_IRQ, 0, 1, PHYS_JJ_FDC, fd_table);
-    main_esp = esp_init(bs_table, PHYS_JJ_ESP, dma);
+    slavio_serial_init(hwdef->serial_base, slavio_irq[hwdef->ser_irq],
+                       serial_hds[1], serial_hds[0]);
+    fdctrl_init(slavio_irq[hwdef->fd_irq], 0, 1, hwdef->fd_base, fd_table);
+    main_esp = esp_init(bs_table, hwdef->esp_base, dma);
 
     for (i = 0; i < MAX_DISKS; i++) {
         if (bs_table[i]) {
@@ -278,9 +336,25 @@ static void sun4m_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
         }
     }
 
-    slavio_misc = slavio_misc_init(PHYS_JJ_SLAVIO, PHYS_JJ_ME_IRQ);
-    cs_init(PHYS_JJ_CS, PHYS_JJ_CS_IRQ, slavio_intctl);
+    slavio_misc = slavio_misc_init(hwdef->slavio_base, 
+                                   slavio_irq[hwdef->me_irq]);
+    if (hwdef->cs_base != (target_ulong)-1)
+        cs_init(hwdef->cs_base, hwdef->cs_irq, slavio_intctl);
     sparc32_dma_set_reset_data(dma, main_esp, main_lance);
+}
+
+static void sun4m_load_kernel(long vram_size, int ram_size, int boot_device,
+                              const char *kernel_filename,
+                              const char *kernel_cmdline,
+                              const char *initrd_filename,
+                              int machine_id)
+{
+    int ret, linux_boot;
+    char buf[1024];
+    unsigned int i;
+    long prom_offset, initrd_size, kernel_size;
+
+    linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 
     prom_offset = ram_size + vram_size;
     cpu_register_physical_memory(PROM_ADDR, 
@@ -288,7 +362,7 @@ static void sun4m_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
                                  prom_offset | IO_MEM_ROM);
 
     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, PROM_FILENAME);
-    ret = load_elf(buf, 0, NULL);
+    ret = load_elf(buf, 0, NULL, NULL, NULL);
     if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "qemu: could not load prom '%s'\n", 
                buf);
@@ -297,7 +371,7 @@ static void sun4m_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
 
     kernel_size = 0;
     if (linux_boot) {
-        kernel_size = load_elf(kernel_filename, -0xf0000000, NULL);
+        kernel_size = load_elf(kernel_filename, -0xf0000000, NULL, NULL, NULL);
         if (kernel_size < 0)
            kernel_size = load_aout(kernel_filename, phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR);
        if (kernel_size < 0)
@@ -329,11 +403,129 @@ static void sun4m_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
            }
         }
     }
-    nvram_init(nvram, (uint8_t *)&nd_table[0].macaddr, kernel_cmdline, boot_device, ram_size, kernel_size, graphic_width, graphic_height, graphic_depth);
+    nvram_init(nvram, (uint8_t *)&nd_table[0].macaddr, kernel_cmdline,
+               boot_device, ram_size, kernel_size, graphic_width,
+               graphic_height, graphic_depth, machine_id);
+}
+
+static const struct hwdef hwdefs[] = {
+    /* SS-5 */
+    {
+        .iommu_base   = 0x10000000,
+        .tcx_base     = 0x50000000,
+        .cs_base      = 0x6c000000,
+        .slavio_base  = 0x70000000,
+        .ms_kb_base   = 0x71000000,
+        .serial_base  = 0x71100000,
+        .nvram_base   = 0x71200000,
+        .fd_base      = 0x71400000,
+        .counter_base = 0x71d00000,
+        .intctl_base  = 0x71e00000,
+        .dma_base     = 0x78400000,
+        .esp_base     = 0x78800000,
+        .le_base      = 0x78c00000,
+        .vram_size    = 0x00100000,
+        .nvram_size   = 0x2000,
+        .esp_irq = 18,
+        .le_irq = 16,
+        .clock_irq = 7,
+        .clock1_irq = 19,
+        .ms_kb_irq = 14,
+        .ser_irq = 15,
+        .fd_irq = 22,
+        .me_irq = 30,
+        .cs_irq = 5,
+        .machine_id = 0x80,
+        .intbit_to_level = {
+            2, 3, 5, 7, 9, 11, 0, 14,  3, 5, 7, 9, 11, 13, 12, 12,
+            6, 0, 4, 10, 8, 0, 11, 0,  0, 0, 0, 0, 15, 0, 15, 0,
+        },
+    },
+    /* SS-10 */
+    {
+        .iommu_base   = 0xe0000000, // XXX Actually at 0xfe0000000ULL (36 bits)
+        .tcx_base     = 0x20000000, // 0xe20000000ULL,
+        .cs_base      = -1,
+        .slavio_base  = 0xf0000000, // 0xff0000000ULL,
+        .ms_kb_base   = 0xf1000000, // 0xff1000000ULL,
+        .serial_base  = 0xf1100000, // 0xff1100000ULL,
+        .nvram_base   = 0xf1200000, // 0xff1200000ULL,
+        .fd_base      = 0xf1700000, // 0xff1700000ULL,
+        .counter_base = 0xf1300000, // 0xff1300000ULL,
+        .intctl_base  = 0xf1400000, // 0xff1400000ULL,
+        .dma_base     = 0xf0400000, // 0xef0400000ULL,
+        .esp_base     = 0xf0800000, // 0xef0800000ULL,
+        .le_base      = 0xf0c00000, // 0xef0c00000ULL,
+        .vram_size    = 0x00100000,
+        .nvram_size   = 0x2000,
+        .esp_irq = 18,
+        .le_irq = 16,
+        .clock_irq = 7,
+        .clock1_irq = 19,
+        .ms_kb_irq = 14,
+        .ser_irq = 15,
+        .fd_irq = 22,
+        .me_irq = 30,
+        .cs_irq = -1,
+        .machine_id = 0x72,
+        .intbit_to_level = {
+            2, 3, 5, 7, 9, 11, 0, 14,  3, 5, 7, 9, 11, 13, 12, 12,
+            6, 0, 4, 10, 8, 0, 11, 0,  0, 0, 0, 0, 15, 0, 15, 0,
+        },
+    },
+};
+
+static void sun4m_common_init(int ram_size, int boot_device, DisplayState *ds,
+                              const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
+                              const char *initrd_filename, const char *cpu_model,
+                              unsigned int machine, int max_ram)
+{
+    if (ram_size > max_ram) {
+        fprintf(stderr, "qemu: Too much memory for this machine: %d, maximum %d\n",
+                ram_size / (1024 * 1024), max_ram / (1024 * 1024));
+        exit(1);
+    }
+    sun4m_hw_init(&hwdefs[machine], ram_size, ds, cpu_model);
+
+    sun4m_load_kernel(hwdefs[machine].vram_size, ram_size, boot_device,
+                      kernel_filename, kernel_cmdline, initrd_filename,
+                      hwdefs[machine].machine_id);
+}
+
+/* SPARCstation 5 hardware initialisation */
+static void ss5_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, const char *cpu_model)
+{
+    if (cpu_model == NULL)
+        cpu_model = "Fujitsu MB86904";
+    sun4m_common_init(ram_size, boot_device, ds, kernel_filename,
+                      kernel_cmdline, initrd_filename, cpu_model,
+                      0, 0x10000000);
+}
+
+/* SPARCstation 10 hardware initialisation */
+static void ss10_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, const char *cpu_model)
+{
+    if (cpu_model == NULL)
+        cpu_model = "TI SuperSparc II";
+    sun4m_common_init(ram_size, boot_device, ds, kernel_filename,
+                      kernel_cmdline, initrd_filename, cpu_model,
+                      1, 0x20000000); // XXX tcx overlap, actually first 4GB ok
 }
 
-QEMUMachine sun4m_machine = {
-    "sun4m",
-    "Sun4m platform",
-    sun4m_init,
+QEMUMachine ss5_machine = {
+    "SS-5",
+    "Sun4m platform, SPARCstation 5",
+    ss5_init,
+};
+
+QEMUMachine ss10_machine = {
+    "SS-10",
+    "Sun4m platform, SPARCstation 10",
+    ss10_init,
 };