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 #include "monitor.h"
  35 #include "fw_cfg.h"
  36 #include "hpet_emul.h"
  37 #include "watchdog.h"
  38 #include "smbios.h"
  39 #include "ide.h"
  40 #include "loader.h"
  41 #include "elf.h"
  42
  43 /* output Bochs bios info messages */
  44 //#define DEBUG_BIOS
  45
  46 /* Show multiboot debug output */
  47 //#define DEBUG_MULTIBOOT
  48
  49 #define BIOS_FILENAME "bios.bin"
  50 #define VGABIOS_FILENAME "vgabios.bin"
  51 #define VGABIOS_CIRRUS_FILENAME "vgabios-cirrus.bin"
  52
  53 #define PC_MAX_BIOS_SIZE (4 * 1024 * 1024)
  54
  55 /* Leave a chunk of memory at the top of RAM for the BIOS ACPI tables.  */
  56 #define ACPI_DATA_SIZE       0x10000
  57 #define BIOS_CFG_IOPORT 0x510
  58 #define FW_CFG_ACPI_TABLES (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 0)
  59 #define FW_CFG_SMBIOS_ENTRIES (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 1)
  60 #define FW_CFG_IRQ0_OVERRIDE (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 2)
  61
  62 #define MAX_IDE_BUS 2
  63
  64 static fdctrl_t *floppy_controller;
  65 static RTCState *rtc_state;
  66 static PITState *pit;
  67 static PCII440FXState *i440fx_state;
  68
  69 typedef struct rom_reset_data {
  70     uint8_t *data;
  71     target_phys_addr_t addr;
  72     unsigned size;
  73 } RomResetData;
  74
  75 static void option_rom_reset(void *_rrd)
  76 {
  77     RomResetData *rrd = _rrd;
  78
  79     cpu_physical_memory_write_rom(rrd->addr, rrd->data, rrd->size);
  80 }
  81
  82 static void option_rom_setup_reset(target_phys_addr_t addr, unsigned size)
  83 {
  84     RomResetData *rrd = qemu_malloc(sizeof *rrd);
  85
  86     rrd->data = qemu_malloc(size);
  87     cpu_physical_memory_read(addr, rrd->data, size);
  88     rrd->addr = addr;
  89     rrd->size = size;
  90     qemu_register_reset(option_rom_reset, rrd);
  91 }
  92
  93 typedef struct isa_irq_state {
  94     qemu_irq *i8259;
  95     qemu_irq *ioapic;
  96 } IsaIrqState;
  97
  98 static void isa_irq_handler(void *opaque, int n, int level)
  99 {
 100     IsaIrqState *isa = (IsaIrqState *)opaque;
 101
 102     if (n < 16) {
 103         qemu_set_irq(isa->i8259[n], level);
 104     }
 105     if (isa->ioapic)
 106         qemu_set_irq(isa->ioapic[n], level);
 107 };
 108
 109 static void ioport80_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
 110 {
 111 }
 112
 113 /* MSDOS compatibility mode FPU exception support */
 114 static qemu_irq ferr_irq;
 115 /* XXX: add IGNNE support */
 116 void cpu_set_ferr(CPUX86State *s)
 117 {
 118     qemu_irq_raise(ferr_irq);
 119 }
 120
 121 static void ioportF0_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t data)
 122 {
 123     qemu_irq_lower(ferr_irq);
 124 }
 125
 126 /* TSC handling */
 127 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
 128 {
 129     return cpu_get_ticks();
 130 }
 131
 132 /* SMM support */
 133 void cpu_smm_update(CPUState *env)
 134 {
 135     if (i440fx_state && env == first_cpu)
 136         i440fx_set_smm(i440fx_state, (env->hflags >> HF_SMM_SHIFT) & 1);
 137 }
 138
 139
 140 /* IRQ handling */
 141 int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
 142 {
 143     int intno;
 144
 145     intno = apic_get_interrupt(env);
 146     if (intno >= 0) {
 147         /* set irq request if a PIC irq is still pending */
 148         /* XXX: improve that */
 149         pic_update_irq(isa_pic);
 150         return intno;
 151     }
 152     /* read the irq from the PIC */
 153     if (!apic_accept_pic_intr(env))
 154         return -1;
 155
 156     intno = pic_read_irq(isa_pic);
 157     return intno;
 158 }
 159
 160 static void pic_irq_request(void *opaque, int irq, int level)
 161 {
 162     CPUState *env = first_cpu;
 163
 164     if (env->apic_state) {
 165         while (env) {
 166             if (apic_accept_pic_intr(env))
 167                 apic_deliver_pic_intr(env, level);
 168             env = env->next_cpu;
 169         }
 170     } else {
 171         if (level)
 172             cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
 173         else
 174             cpu_reset_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
 175     }
 176 }
 177
 178 /* PC cmos mappings */
 179
 180 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
 181
 182 static int cmos_get_fd_drive_type(int fd0)
 183 {
 184     int val;
 185
 186     switch (fd0) {
 187     case 0:
 188         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
 189         val = 4;
 190         break;
 191     case 1:
 192         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
 193         val = 5;
 194         break;
 195     case 2:
 196         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
 197         val = 2;
 198         break;
 199     default:
 200         val = 0;
 201         break;
 202     }
 203     return val;
 204 }
 205
 206 static void cmos_init_hd(int type_ofs, int info_ofs, BlockDriverState *hd)
 207 {
 208     RTCState *s = rtc_state;
 209     int cylinders, heads, sectors;
 210     bdrv_get_geometry_hint(hd, &cylinders, &heads, &sectors);
 211     rtc_set_memory(s, type_ofs, 47);
 212     rtc_set_memory(s, info_ofs, cylinders);
 213     rtc_set_memory(s, info_ofs + 1, cylinders >> 8);
 214     rtc_set_memory(s, info_ofs + 2, heads);
 215     rtc_set_memory(s, info_ofs + 3, 0xff);
 216     rtc_set_memory(s, info_ofs + 4, 0xff);
 217     rtc_set_memory(s, info_ofs + 5, 0xc0 | ((heads > 8) << 3));
 218     rtc_set_memory(s, info_ofs + 6, cylinders);
 219     rtc_set_memory(s, info_ofs + 7, cylinders >> 8);
 220     rtc_set_memory(s, info_ofs + 8, sectors);
 221 }
 222
 223 /* convert boot_device letter to something recognizable by the bios */
 224 static int boot_device2nibble(char boot_device)
 225 {
 226     switch(boot_device) {
 227     case 'a':
 228     case 'b':
 229         return 0x01; /* floppy boot */
 230     case 'c':
 231         return 0x02; /* hard drive boot */
 232     case 'd':
 233         return 0x03; /* CD-ROM boot */
 234     case 'n':
 235         return 0x04; /* Network boot */
 236     }
 237     return 0;
 238 }
 239
 240 /* copy/pasted from cmos_init, should be made a general function
 241  and used there as well */
 242 static int pc_boot_set(void *opaque, const char *boot_device)
 243 {
 244     Monitor *mon = cur_mon;
 245 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
 246     RTCState *s = (RTCState *)opaque;
 247     int nbds, bds[3] = { 0, };
 248     int i;
 249
 250     nbds = strlen(boot_device);
 251     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
 252         monitor_printf(mon, "Too many boot devices for PC\n");
 253         return(1);
 254     }
 255     for (i = 0; i < nbds; i++) {
 256         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
 257         if (bds[i] == 0) {
 258             monitor_printf(mon, "Invalid boot device for PC: '%c'\n",
 259                            boot_device[i]);
 260             return(1);
 261         }
 262     }
 263     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
 264     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4));
 265     return(0);
 266 }
 267
 268 /* hd_table must contain 4 block drivers */
 269 static void cmos_init(ram_addr_t ram_size, ram_addr_t above_4g_mem_size,
 270                       const char *boot_device, DriveInfo **hd_table)
 271 {
 272     RTCState *s = rtc_state;
 273     int nbds, bds[3] = { 0, };
 274     int val;
 275     int fd0, fd1, nb;
 276     int i;
 277
 278     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
 279
 280     /* memory size */
 281     val = 640; /* base memory in K */
 282     rtc_set_memory(s, 0x15, val);
 283     rtc_set_memory(s, 0x16, val >> 8);
 284
 285     val = (ram_size / 1024) - 1024;
 286     if (val > 65535)
 287         val = 65535;
 288     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
 289     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
 290     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
 291     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
 292
 293     if (above_4g_mem_size) {
 294         rtc_set_memory(s, 0x5b, (unsigned int)above_4g_mem_size >> 16);
 295         rtc_set_memory(s, 0x5c, (unsigned int)above_4g_mem_size >> 24);
 296         rtc_set_memory(s, 0x5d, (uint64_t)above_4g_mem_size >> 32);
 297     }
 298
 299     if (ram_size > (16 * 1024 * 1024))
 300         val = (ram_size / 65536) - ((16 * 1024 * 1024) / 65536);
 301     else
 302         val = 0;
 303     if (val > 65535)
 304         val = 65535;
 305     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
 306     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
 307
 308     /* set the number of CPU */
 309     rtc_set_memory(s, 0x5f, smp_cpus - 1);
 310
 311     /* set boot devices, and disable floppy signature check if requested */
 312 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
 313     nbds = strlen(boot_device);
 314     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
 315         fprintf(stderr, "Too many boot devices for PC\n");
 316         exit(1);
 317     }
 318     for (i = 0; i < nbds; i++) {
 319         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
 320         if (bds[i] == 0) {
 321             fprintf(stderr, "Invalid boot device for PC: '%c'\n",
 322                     boot_device[i]);
 323             exit(1);
 324         }
 325     }
 326     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
 327     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4) | (fd_bootchk ?  0x0 : 0x1));
 328
 329     /* floppy type */
 330
 331     fd0 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 0);
 332     fd1 = fdctrl_get_drive_type(floppy_controller, 1);
 333
 334     val = (cmos_get_fd_drive_type(fd0) << 4) | cmos_get_fd_drive_type(fd1);
 335     rtc_set_memory(s, 0x10, val);
 336
 337     val = 0;
 338     nb = 0;
 339     if (fd0 < 3)
 340         nb++;
 341     if (fd1 < 3)
 342         nb++;
 343     switch (nb) {
 344     case 0:
 345         break;
 346     case 1:
 347         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 348         break;
 349     case 2:
 350         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 351         break;
 352     }
 353     val |= 0x02; /* FPU is there */
 354     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
 355     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
 356
 357     /* hard drives */
 358
 359     rtc_set_memory(s, 0x12, (hd_table[0] ? 0xf0 : 0) | (hd_table[1] ? 0x0f : 0));
 360     if (hd_table[0])
 361         cmos_init_hd(0x19, 0x1b, hd_table[0]->bdrv);
 362     if (hd_table[1])
 363         cmos_init_hd(0x1a, 0x24, hd_table[1]->bdrv);
 364
 365     val = 0;
 366     for (i = 0; i < 4; i++) {
 367         if (hd_table[i]) {
 368             int cylinders, heads, sectors, translation;
 369             /* NOTE: bdrv_get_geometry_hint() returns the physical
 370                 geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
 371                 <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
 372                 geometry can be different if a translation is done. */
 373             translation = bdrv_get_translation_hint(hd_table[i]->bdrv);
 374             if (translation == BIOS_ATA_TRANSLATION_AUTO) {
 375                 bdrv_get_geometry_hint(hd_table[i]->bdrv, &cylinders, &heads, &sectors);
 376                 if (cylinders <= 1024 && heads <= 16 && sectors <= 63) {
 377                     /* No translation. */
 378                     translation = 0;
 379                 } else {
 380                     /* LBA translation. */
 381                     translation = 1;
 382                 }
 383             } else {
 384                 translation--;
 385             }
 386             val |= translation << (i * 2);
 387         }
 388     }
 389     rtc_set_memory(s, 0x39, val);
 390 }
 391
 392 void ioport_set_a20(int enable)
 393 {
 394     /* XXX: send to all CPUs ? */
 395     cpu_x86_set_a20(first_cpu, enable);
 396 }
 397
 398 int ioport_get_a20(void)
 399 {
 400     return ((first_cpu->a20_mask >> 20) & 1);
 401 }
 402
 403 static void ioport92_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 404 {
 405     ioport_set_a20((val >> 1) & 1);
 406     /* XXX: bit 0 is fast reset */
 407 }
 408
 409 static uint32_t ioport92_read(void *opaque, uint32_t addr)
 410 {
 411     return ioport_get_a20() << 1;
 412 }
 413
 414 /***********************************************************/
 415 /* Bochs BIOS debug ports */
 416
 417 static void bochs_bios_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
 418 {
 419     static const char shutdown_str[8] = "Shutdown";
 420     static int shutdown_index = 0;
 421
 422     switch(addr) {
 423         /* Bochs BIOS messages */
 424     case 0x400:
 425     case 0x401:
 426         fprintf(stderr, "BIOS panic at rombios.c, line %d\n", val);
 427         exit(1);
 428     case 0x402:
 429     case 0x403:
 430 #ifdef DEBUG_BIOS
 431         fprintf(stderr, "%c", val);
 432 #endif
 433         break;
 434     case 0x8900:
 435         /* same as Bochs power off */
 436         if (val == shutdown_str[shutdown_index]) {
 437             shutdown_index++;
 438             if (shutdown_index == 8) {
 439                 shutdown_index = 0;
 440                 qemu_system_shutdown_request();
 441             }
 442         } else {
 443             shutdown_index = 0;
 444         }
 445         break;
 446
 447         /* LGPL'ed VGA BIOS messages */
 448     case 0x501:
 449     case 0x502:
 450         fprintf(stderr, "VGA BIOS panic, line %d\n", val);
 451         exit(1);
 452     case 0x500:
 453     case 0x503:
 454 #ifdef DEBUG_BIOS
 455         fprintf(stderr, "%c", val);
 456 #endif
 457         break;
 458     }
 459 }
 460
 461 static void *bochs_bios_init(void)
 462 {
 463     void *fw_cfg;
 464     uint8_t *smbios_table;
 465     size_t smbios_len;
 466     uint64_t *numa_fw_cfg;
 467     int i, j;
 468
 469     register_ioport_write(0x400, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 470     register_ioport_write(0x401, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 471     register_ioport_write(0x402, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 472     register_ioport_write(0x403, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 473     register_ioport_write(0x8900, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 474
 475     register_ioport_write(0x501, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 476     register_ioport_write(0x502, 1, 2, bochs_bios_write, NULL);
 477     register_ioport_write(0x500, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 478     register_ioport_write(0x503, 1, 1, bochs_bios_write, NULL);
 479
 480     fw_cfg = fw_cfg_init(BIOS_CFG_IOPORT, BIOS_CFG_IOPORT + 1, 0, 0);
 481
 482     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_ID, 1);
 483     fw_cfg_add_i64(fw_cfg, FW_CFG_RAM_SIZE, (uint64_t)ram_size);
 484     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_ACPI_TABLES, (uint8_t *)acpi_tables,
 485                      acpi_tables_len);
 486     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_IRQ0_OVERRIDE, &irq0override, 1);
 487
 488     smbios_table = smbios_get_table(&smbios_len);
 489     if (smbios_table)
 490         fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_SMBIOS_ENTRIES,
 491                          smbios_table, smbios_len);
 492
 493     /* allocate memory for the NUMA channel: one (64bit) word for the number
 494      * of nodes, one word for each VCPU->node and one word for each node to
 495      * hold the amount of memory.
 496      */
 497     numa_fw_cfg = qemu_mallocz((1 + smp_cpus + nb_numa_nodes) * 8);
 498     numa_fw_cfg[0] = cpu_to_le64(nb_numa_nodes);
 499     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
 500         for (j = 0; j < nb_numa_nodes; j++) {
 501             if (node_cpumask[j] & (1 << i)) {
 502                 numa_fw_cfg[i + 1] = cpu_to_le64(j);
 503                 break;
 504             }
 505         }
 506     }
 507     for (i = 0; i < nb_numa_nodes; i++) {
 508         numa_fw_cfg[smp_cpus + 1 + i] = cpu_to_le64(node_mem[i]);
 509     }
 510     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_NUMA, (uint8_t *)numa_fw_cfg,
 511                      (1 + smp_cpus + nb_numa_nodes) * 8);
 512
 513     return fw_cfg;
 514 }
 515
 516 /* Generate an initial boot sector which sets state and jump to
 517    a specified vector */
 518 static void generate_bootsect(target_phys_addr_t option_rom,
 519                               uint32_t gpr[8], uint16_t segs[6], uint16_t ip)
 520 {
 521     uint8_t rom[512], *p, *reloc;
 522     uint8_t sum;
 523     int i;
 524
 525     memset(rom, 0, sizeof(rom));
 526
 527     p = rom;
 528     /* Make sure we have an option rom signature */
 529     *p++ = 0x55;
 530     *p++ = 0xaa;
 531
 532     /* ROM size in sectors*/
 533     *p++ = 1;
 534
 535     /* Hook int19 */
 536
 537     *p++ = 0x50;                /* push ax */
 538     *p++ = 0x1e;                /* push ds */
 539     *p++ = 0x31; *p++ = 0xc0;   /* xor ax, ax */
 540     *p++ = 0x8e; *p++ = 0xd8;   /* mov ax, ds */
 541
 542     *p++ = 0xc7; *p++ = 0x06;   /* movvw _start,0x64 */
 543     *p++ = 0x64; *p++ = 0x00;
 544     reloc = p;
 545     *p++ = 0x00; *p++ = 0x00;
 546
 547     *p++ = 0x8c; *p++ = 0x0e;   /* mov cs,0x66 */
 548     *p++ = 0x66; *p++ = 0x00;
 549
 550     *p++ = 0x1f;                /* pop ds */
 551     *p++ = 0x58;                /* pop ax */
 552     *p++ = 0xcb;                /* lret */
 553
 554     /* Actual code */
 555     *reloc = (p - rom);
 556
 557     *p++ = 0xfa;                /* CLI */
 558     *p++ = 0xfc;                /* CLD */
 559
 560     for (i = 0; i < 6; i++) {
 561         if (i == 1)             /* Skip CS */
 562             continue;
 563
 564         *p++ = 0xb8;            /* MOV AX,imm16 */
 565         *p++ = segs[i];
 566         *p++ = segs[i] >> 8;
 567         *p++ = 0x8e;            /* MOV <seg>,AX */
 568         *p++ = 0xc0 + (i << 3);
 569     }
 570
 571     for (i = 0; i < 8; i++) {
 572         *p++ = 0x66;            /* 32-bit operand size */
 573         *p++ = 0xb8 + i;        /* MOV <reg>,imm32 */
 574         *p++ = gpr[i];
 575         *p++ = gpr[i] >> 8;
 576         *p++ = gpr[i] >> 16;
 577         *p++ = gpr[i] >> 24;
 578     }
 579
 580     *p++ = 0xea;                /* JMP FAR */
 581     *p++ = ip;                  /* IP */
 582     *p++ = ip >> 8;
 583     *p++ = segs[1];             /* CS */
 584     *p++ = segs[1] >> 8;
 585
 586     /* sign rom */
 587     sum = 0;
 588     for (i = 0; i < (sizeof(rom) - 1); i++)
 589         sum += rom[i];
 590     rom[sizeof(rom) - 1] = -sum;
 591
 592     cpu_physical_memory_write_rom(option_rom, rom, sizeof(rom));
 593     option_rom_setup_reset(option_rom, sizeof (rom));
 594 }
 595
 596 static long get_file_size(FILE *f)
 597 {
 598     long where, size;
 599
 600     /* XXX: on Unix systems, using fstat() probably makes more sense */
 601
 602     where = ftell(f);
 603     fseek(f, 0, SEEK_END);
 604     size = ftell(f);
 605     fseek(f, where, SEEK_SET);
 606
 607     return size;
 608 }
 609
 610 #define MULTIBOOT_STRUCT_ADDR 0x9000
 611
 612 #if MULTIBOOT_STRUCT_ADDR > 0xf0000
 613 #error multiboot struct needs to fit in 16 bit real mode
 614 #endif
 615
 616 static int load_multiboot(void *fw_cfg,
 617                           FILE *f,
 618                           const char *kernel_filename,
 619                           const char *initrd_filename,
 620                           const char *kernel_cmdline,
 621                           uint8_t *header)
 622 {
 623     int i, t, is_multiboot = 0;
 624     uint32_t flags = 0;
 625     uint32_t mh_entry_addr;
 626     uint32_t mh_load_addr;
 627     uint32_t mb_kernel_size;
 628     uint32_t mmap_addr = MULTIBOOT_STRUCT_ADDR;
 629     uint32_t mb_bootinfo = MULTIBOOT_STRUCT_ADDR + 0x500;
 630     uint32_t mb_cmdline = mb_bootinfo + 0x200;
 631     uint32_t mb_mod_end;
 632
 633     /* Ok, let's see if it is a multiboot image.
 634        The header is 12x32bit long, so the latest entry may be 8192 - 48. */
 635     for (i = 0; i < (8192 - 48); i += 4) {
 636         if (ldl_p(header+i) == 0x1BADB002) {
 637             uint32_t checksum = ldl_p(header+i+8);
 638             flags = ldl_p(header+i+4);
 639             checksum += flags;
 640             checksum += (uint32_t)0x1BADB002;
 641             if (!checksum) {
 642                 is_multiboot = 1;
 643                 break;
 644             }
 645         }
 646     }
 647
 648     if (!is_multiboot)
 649         return 0; /* no multiboot */
 650
 651 #ifdef DEBUG_MULTIBOOT
 652     fprintf(stderr, "qemu: I believe we found a multiboot image!\n");
 653 #endif
 654
 655     if (flags & 0x00000004) { /* MULTIBOOT_HEADER_HAS_VBE */
 656         fprintf(stderr, "qemu: multiboot knows VBE. we don't.\n");
 657     }
 658     if (!(flags & 0x00010000)) { /* MULTIBOOT_HEADER_HAS_ADDR */
 659         uint64_t elf_entry;
 660         int kernel_size;
 661         fclose(f);
 662         kernel_size = load_elf(kernel_filename, 0, &elf_entry, NULL, NULL,
 663                                0, ELF_MACHINE, 0);
 664         if (kernel_size < 0) {
 665             fprintf(stderr, "Error while loading elf kernel\n");
 666             exit(1);
 667         }
 668         mh_load_addr = mh_entry_addr = elf_entry;
 669         mb_kernel_size = kernel_size;
 670
 671 #ifdef DEBUG_MULTIBOOT
 672         fprintf(stderr, "qemu: loading multiboot-elf kernel (%#x bytes) with entry %#zx\n",
 673                 mb_kernel_size, (size_t)mh_entry_addr);
 674 #endif
 675     } else {
 676         /* Valid if mh_flags sets MULTIBOOT_HEADER_HAS_ADDR. */
 677         uint32_t mh_header_addr = ldl_p(header+i+12);
 678         mh_load_addr = ldl_p(header+i+16);
 679 #ifdef DEBUG_MULTIBOOT
 680         uint32_t mh_load_end_addr = ldl_p(header+i+20);
 681         uint32_t mh_bss_end_addr = ldl_p(header+i+24);
 682 #endif
 683         uint32_t mb_kernel_text_offset = i - (mh_header_addr - mh_load_addr);
 684
 685         mh_entry_addr = ldl_p(header+i+28);
 686         mb_kernel_size = get_file_size(f) - mb_kernel_text_offset;
 687
 688         /* Valid if mh_flags sets MULTIBOOT_HEADER_HAS_VBE.
 689         uint32_t mh_mode_type = ldl_p(header+i+32);
 690         uint32_t mh_width = ldl_p(header+i+36);
 691         uint32_t mh_height = ldl_p(header+i+40);
 692         uint32_t mh_depth = ldl_p(header+i+44); */
 693
 694 #ifdef DEBUG_MULTIBOOT
 695         fprintf(stderr, "multiboot: mh_header_addr = %#x\n", mh_header_addr);
 696         fprintf(stderr, "multiboot: mh_load_addr = %#x\n", mh_load_addr);
 697         fprintf(stderr, "multiboot: mh_load_end_addr = %#x\n", mh_load_end_addr);
 698         fprintf(stderr, "multiboot: mh_bss_end_addr = %#x\n", mh_bss_end_addr);
 699 #endif
 700
 701         fseek(f, mb_kernel_text_offset, SEEK_SET);
 702
 703 #ifdef DEBUG_MULTIBOOT
 704         fprintf(stderr, "qemu: loading multiboot kernel (%#x bytes) at %#x\n",
 705                 mb_kernel_size, mh_load_addr);
 706 #endif
 707
 708         if (!fread_targphys_ok(mh_load_addr, mb_kernel_size, f)) {
 709             fprintf(stderr, "qemu: read error on multiboot kernel '%s' (%#x)\n",
 710                     kernel_filename, mb_kernel_size);
 711             exit(1);
 712         }
 713         fclose(f);
 714     }
 715
 716     /* blob size is only the kernel for now */
 717     mb_mod_end = mh_load_addr + mb_kernel_size;
 718
 719     /* load modules */
 720     stl_phys(mb_bootinfo + 20, 0x0); /* mods_count */
 721     if (initrd_filename) {
 722         uint32_t mb_mod_info = mb_bootinfo + 0x100;
 723         uint32_t mb_mod_cmdline = mb_bootinfo + 0x300;
 724         uint32_t mb_mod_start = mh_load_addr;
 725         uint32_t mb_mod_length = mb_kernel_size;
 726         char *next_initrd;
 727         char *next_space;
 728         int mb_mod_count = 0;
 729
 730         do {
 731             next_initrd = strchr(initrd_filename, ',');
 732             if (next_initrd)
 733                 *next_initrd = '\0';
 734             /* if a space comes after the module filename, treat everything
 735                after that as parameters */
 736             cpu_physical_memory_write(mb_mod_cmdline, (uint8_t*)initrd_filename,
 737                                       strlen(initrd_filename) + 1);
 738             stl_phys(mb_mod_info + 8, mb_mod_cmdline); /* string */
 739             mb_mod_cmdline += strlen(initrd_filename) + 1;
 740             if ((next_space = strchr(initrd_filename, ' ')))
 741                 *next_space = '\0';
 742 #ifdef DEBUG_MULTIBOOT
 743             printf("multiboot loading module: %s\n", initrd_filename);
 744 #endif
 745             f = fopen(initrd_filename, "rb");
 746             if (f) {
 747                 mb_mod_start = (mb_mod_start + mb_mod_length + (TARGET_PAGE_SIZE - 1))
 748                              & (TARGET_PAGE_MASK);
 749                 mb_mod_length = get_file_size(f);
 750                 mb_mod_end = mb_mod_start + mb_mod_length;
 751
 752                 if (!fread_targphys_ok(mb_mod_start, mb_mod_length, f)) {
 753                     fprintf(stderr, "qemu: read error on multiboot module '%s' (%#x)\n",
 754                             initrd_filename, mb_mod_length);
 755                     exit(1);
 756                 }
 757
 758                 mb_mod_count++;
 759                 stl_phys(mb_mod_info + 0, mb_mod_start);
 760                 stl_phys(mb_mod_info + 4, mb_mod_start + mb_mod_length);
 761 #ifdef DEBUG_MULTIBOOT
 762                 printf("mod_start: %#x\nmod_end:   %#x\n", mb_mod_start,
 763                        mb_mod_start + mb_mod_length);
 764 #endif
 765                 stl_phys(mb_mod_info + 12, 0x0); /* reserved */
 766             }
 767             initrd_filename = next_initrd+1;
 768             mb_mod_info += 16;
 769         } while (next_initrd);
 770         stl_phys(mb_bootinfo + 20, mb_mod_count); /* mods_count */
 771         stl_phys(mb_bootinfo + 24, mb_bootinfo + 0x100); /* mods_addr */
 772     }
 773
 774     /* Make sure we're getting kernel + modules back after reset */
 775     option_rom_setup_reset(mh_load_addr, mb_mod_end - mh_load_addr);
 776
 777     /* Commandline support */
 778     stl_phys(mb_bootinfo + 16, mb_cmdline);
 779     t = strlen(kernel_filename);
 780     cpu_physical_memory_write(mb_cmdline, (uint8_t*)kernel_filename, t);
 781     mb_cmdline += t;
 782     stb_phys(mb_cmdline++, ' ');
 783     t = strlen(kernel_cmdline) + 1;
 784     cpu_physical_memory_write(mb_cmdline, (uint8_t*)kernel_cmdline, t);
 785
 786     /* the kernel is where we want it to be now */
 787
 788 #define MULTIBOOT_FLAGS_MEMORY (1 << 0)
 789 #define MULTIBOOT_FLAGS_BOOT_DEVICE (1 << 1)
 790 #define MULTIBOOT_FLAGS_CMDLINE (1 << 2)
 791 #define MULTIBOOT_FLAGS_MODULES (1 << 3)
 792 #define MULTIBOOT_FLAGS_MMAP (1 << 6)
 793     stl_phys(mb_bootinfo, MULTIBOOT_FLAGS_MEMORY
 794                         | MULTIBOOT_FLAGS_BOOT_DEVICE
 795                         | MULTIBOOT_FLAGS_CMDLINE
 796                         | MULTIBOOT_FLAGS_MODULES
 797                         | MULTIBOOT_FLAGS_MMAP);
 798     stl_phys(mb_bootinfo + 4, 640); /* mem_lower */
 799     stl_phys(mb_bootinfo + 8, ram_size / 1024); /* mem_upper */
 800     stl_phys(mb_bootinfo + 12, 0x8001ffff); /* XXX: use the -boot switch? */
 801     stl_phys(mb_bootinfo + 48, mmap_addr); /* mmap_addr */
 802
 803 #ifdef DEBUG_MULTIBOOT
 804     fprintf(stderr, "multiboot: mh_entry_addr = %#x\n", mh_entry_addr);
 805 #endif
 806
 807     /* Pass variables to option rom */
 808     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_KERNEL_ADDR, mh_entry_addr);
 809     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_INITRD_ADDR, mb_bootinfo);
 810     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_INITRD_SIZE, mmap_addr);
 811
 812     /* Make sure we're getting the config space back after reset */
 813     option_rom_setup_reset(mb_bootinfo, 0x500);
 814
 815     option_rom[nb_option_roms] = "multiboot.bin";
 816     nb_option_roms++;
 817
 818     return 1; /* yes, we are multiboot */
 819 }
 820
 821 static void load_linux(void *fw_cfg,
 822                        target_phys_addr_t option_rom,
 823                        const char *kernel_filename,
 824                        const char *initrd_filename,
 825                        const char *kernel_cmdline,
 826                target_phys_addr_t max_ram_size)
 827 {
 828     uint16_t protocol;
 829     uint32_t gpr[8];
 830     uint16_t seg[6];
 831     uint16_t real_seg;
 832     int setup_size, kernel_size, initrd_size = 0, cmdline_size;
 833     uint32_t initrd_max;
 834     uint8_t header[8192];
 835     target_phys_addr_t real_addr, prot_addr, cmdline_addr, initrd_addr = 0;
 836     FILE *f, *fi;
 837     char *vmode;
 838
 839     /* Align to 16 bytes as a paranoia measure */
 840     cmdline_size = (strlen(kernel_cmdline)+16) & ~15;
 841
 842     /* load the kernel header */
 843     f = fopen(kernel_filename, "rb");
 844     if (!f || !(kernel_size = get_file_size(f)) ||
 845         fread(header, 1, MIN(ARRAY_SIZE(header), kernel_size), f) !=
 846         MIN(ARRAY_SIZE(header), kernel_size)) {
 847         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 848                 kernel_filename);
 849         exit(1);
 850     }
 851
 852     /* kernel protocol version */
 853 #if 0
 854     fprintf(stderr, "header magic: %#x\n", ldl_p(header+0x202));
 855 #endif
 856     if (ldl_p(header+0x202) == 0x53726448)
 857         protocol = lduw_p(header+0x206);
 858     else {
 859         /* This looks like a multiboot kernel. If it is, let's stop
 860            treating it like a Linux kernel. */
 861         if (load_multiboot(fw_cfg, f, kernel_filename,
 862                            initrd_filename, kernel_cmdline, header))
 863             return;
 864         protocol = 0;
 865     }
 866
 867     if (protocol < 0x200 || !(header[0x211] & 0x01)) {
 868         /* Low kernel */
 869         real_addr    = 0x90000;
 870         cmdline_addr = 0x9a000 - cmdline_size;
 871         prot_addr    = 0x10000;
 872     } else if (protocol < 0x202) {
 873         /* High but ancient kernel */
 874         real_addr    = 0x90000;
 875         cmdline_addr = 0x9a000 - cmdline_size;
 876         prot_addr    = 0x100000;
 877     } else {
 878         /* High and recent kernel */
 879         real_addr    = 0x10000;
 880         cmdline_addr = 0x20000;
 881         prot_addr    = 0x100000;
 882     }
 883
 884 #if 0
 885     fprintf(stderr,
 886             "qemu: real_addr     = 0x" TARGET_FMT_plx "\n"
 887             "qemu: cmdline_addr  = 0x" TARGET_FMT_plx "\n"
 888             "qemu: prot_addr     = 0x" TARGET_FMT_plx "\n",
 889             real_addr,
 890             cmdline_addr,
 891             prot_addr);
 892 #endif
 893
 894     /* highest address for loading the initrd */
 895     if (protocol >= 0x203)
 896         initrd_max = ldl_p(header+0x22c);
 897     else
 898         initrd_max = 0x37ffffff;
 899
 900     if (initrd_max >= max_ram_size-ACPI_DATA_SIZE)
 901         initrd_max = max_ram_size-ACPI_DATA_SIZE-1;
 902
 903     /* kernel command line */
 904     pstrcpy_targphys(cmdline_addr, 4096, kernel_cmdline);
 905
 906     if (protocol >= 0x202) {
 907         stl_p(header+0x228, cmdline_addr);
 908     } else {
 909         stw_p(header+0x20, 0xA33F);
 910         stw_p(header+0x22, cmdline_addr-real_addr);
 911     }
 912
 913     /* handle vga= parameter */
 914     vmode = strstr(kernel_cmdline, "vga=");
 915     if (vmode) {
 916         unsigned int video_mode;
 917         /* skip "vga=" */
 918         vmode += 4;
 919         if (!strncmp(vmode, "normal", 6)) {
 920             video_mode = 0xffff;
 921         } else if (!strncmp(vmode, "ext", 3)) {
 922             video_mode = 0xfffe;
 923         } else if (!strncmp(vmode, "ask", 3)) {
 924             video_mode = 0xfffd;
 925         } else {
 926             video_mode = strtol(vmode, NULL, 0);
 927         }
 928         stw_p(header+0x1fa, video_mode);
 929     }
 930
 931     /* loader type */
 932     /* High nybble = B reserved for Qemu; low nybble is revision number.
 933        If this code is substantially changed, you may want to consider
 934        incrementing the revision. */
 935     if (protocol >= 0x200)
 936         header[0x210] = 0xB0;
 937
 938     /* heap */
 939     if (protocol >= 0x201) {
 940         header[0x211] |= 0x80;  /* CAN_USE_HEAP */
 941         stw_p(header+0x224, cmdline_addr-real_addr-0x200);
 942     }
 943
 944     /* load initrd */
 945     if (initrd_filename) {
 946         if (protocol < 0x200) {
 947             fprintf(stderr, "qemu: linux kernel too old to load a ram disk\n");
 948             exit(1);
 949         }
 950
 951         fi = fopen(initrd_filename, "rb");
 952         if (!fi) {
 953             fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 954                     initrd_filename);
 955             exit(1);
 956         }
 957
 958         initrd_size = get_file_size(fi);
 959         initrd_addr = (initrd_max-initrd_size) & ~4095;
 960
 961         if (!fread_targphys_ok(initrd_addr, initrd_size, fi)) {
 962             fprintf(stderr, "qemu: read error on initial ram disk '%s'\n",
 963                     initrd_filename);
 964             exit(1);
 965         }
 966         fclose(fi);
 967
 968         stl_p(header+0x218, initrd_addr);
 969         stl_p(header+0x21c, initrd_size);
 970     }
 971
 972     /* store the finalized header and load the rest of the kernel */
 973     cpu_physical_memory_write(real_addr, header, ARRAY_SIZE(header));
 974
 975     setup_size = header[0x1f1];
 976     if (setup_size == 0)
 977         setup_size = 4;
 978
 979     setup_size = (setup_size+1)*512;
 980     /* Size of protected-mode code */
 981     kernel_size -= (setup_size > ARRAY_SIZE(header)) ? setup_size : ARRAY_SIZE(header);
 982
 983     /* In case we have read too much already, copy that over */
 984     if (setup_size < ARRAY_SIZE(header)) {
 985         cpu_physical_memory_write(prot_addr, header + setup_size, ARRAY_SIZE(header) - setup_size);
 986         prot_addr += (ARRAY_SIZE(header) - setup_size);
 987         setup_size = ARRAY_SIZE(header);
 988     }
 989
 990     if (!fread_targphys_ok(real_addr + ARRAY_SIZE(header),
 991                            setup_size - ARRAY_SIZE(header), f) ||
 992         !fread_targphys_ok(prot_addr, kernel_size, f)) {
 993         fprintf(stderr, "qemu: read error on kernel '%s'\n",
 994                 kernel_filename);
 995         exit(1);
 996     }
 997     fclose(f);
 998
 999     /* generate bootsector to set up the initial register state */
1000     real_seg = real_addr >> 4;
1001     seg[0] = seg[2] = seg[3] = seg[4] = seg[4] = real_seg;
1002     seg[1] = real_seg+0x20;     /* CS */
1003     memset(gpr, 0, sizeof gpr);
1004     gpr[4] = cmdline_addr-real_addr-16; /* SP (-16 is paranoia) */
1005
1006     option_rom_setup_reset(real_addr, setup_size);
1007     option_rom_setup_reset(prot_addr, kernel_size);
1008     option_rom_setup_reset(cmdline_addr, cmdline_size);
1009     if (initrd_filename)
1010         option_rom_setup_reset(initrd_addr, initrd_size);
1011
1012     generate_bootsect(option_rom, gpr, seg, 0);
1013 }
1014
1015 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
1016 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
1017 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
1018
1019 #define NE2000_NB_MAX 6
1020
1021 static const int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360,
1022                                               0x280, 0x380 };
1023 static const int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
1024
1025 static const int parallel_io[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 0x378, 0x278, 0x3bc };
1026 static const int parallel_irq[MAX_PARALLEL_PORTS] = { 7, 7, 7 };
1027
1028 #ifdef HAS_AUDIO
1029 static void audio_init (PCIBus *pci_bus, qemu_irq *pic)
1030 {
1031     struct soundhw *c;
1032
1033     for (c = soundhw; c->name; ++c) {
1034         if (c->enabled) {
1035             if (c->isa) {
1036                 c->init.init_isa(pic);
1037             } else {
1038                 if (pci_bus) {
1039                     c->init.init_pci(pci_bus);
1040                 }
1041             }
1042         }
1043     }
1044 }
1045 #endif
1046
1047 static void pc_init_ne2k_isa(NICInfo *nd)
1048 {
1049     static int nb_ne2k = 0;
1050
1051     if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
1052         return;
1053     isa_ne2000_init(ne2000_io[nb_ne2k],
1054                     ne2000_irq[nb_ne2k], nd);
1055     nb_ne2k++;
1056 }
1057
1058 static int load_option_rom(const char *oprom, target_phys_addr_t start,
1059                            target_phys_addr_t end)
1060 {
1061     int size;
1062     char *filename;
1063
1064     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, oprom);
1065     if (filename) {
1066         size = get_image_size(filename);
1067         if (size > 0 && start + size > end) {
1068             fprintf(stderr, "Not enough space to load option rom '%s'\n",
1069                     oprom);
1070             exit(1);
1071         }
1072         size = load_image_targphys(filename, start, end - start);
1073         qemu_free(filename);
1074     } else {
1075         size = -1;
1076     }
1077     if (size < 0) {
1078         fprintf(stderr, "Could not load option rom '%s'\n", oprom);
1079         exit(1);
1080     }
1081     /* Round up optiom rom size to the next 2k boundary */
1082     size = (size + 2047) & ~2047;
1083     option_rom_setup_reset(start, size);
1084     return size;
1085 }
1086
1087 int cpu_is_bsp(CPUState *env)
1088 {
1089     return env->cpuid_apic_id == 0;
1090 }
1091
1092 static CPUState *pc_new_cpu(const char *cpu_model)
1093 {
1094     CPUState *env;
1095
1096     env = cpu_init(cpu_model);
1097     if (!env) {
1098         fprintf(stderr, "Unable to find x86 CPU definition\n");
1099         exit(1);
1100     }
1101     if ((env->cpuid_features & CPUID_APIC) || smp_cpus > 1) {
1102         env->cpuid_apic_id = env->cpu_index;
1103         /* APIC reset callback resets cpu */
1104         apic_init(env);
1105     } else {
1106         qemu_register_reset((QEMUResetHandler*)cpu_reset, env);
1107     }
1108     return env;
1109 }
1110
1111 /* PC hardware initialisation */
1112 static void pc_init1(ram_addr_t ram_size,
1113                      const char *boot_device,
1114                      const char *kernel_filename,
1115                      const char *kernel_cmdline,
1116                      const char *initrd_filename,
1117                      const char *cpu_model,
1118                      int pci_enabled)
1119 {
1120     char *filename;
1121     int ret, linux_boot, i;
1122     ram_addr_t ram_addr, bios_offset, option_rom_offset;
1123     ram_addr_t below_4g_mem_size, above_4g_mem_size = 0;
1124     int bios_size, isa_bios_size, oprom_area_size;
1125     PCIBus *pci_bus;
1126     ISADevice *isa_dev;
1127     int piix3_devfn = -1;
1128     CPUState *env;
1129     qemu_irq *cpu_irq;
1130     qemu_irq *isa_irq;
1131     qemu_irq *i8259;
1132     IsaIrqState *isa_irq_state;
1133     DriveInfo *hd[MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS];
1134     DriveInfo *fd[MAX_FD];
1135     int using_vga = cirrus_vga_enabled || std_vga_enabled || vmsvga_enabled;
1136     void *fw_cfg;
1137
1138     if (ram_size >= 0xe0000000 ) {
1139         above_4g_mem_size = ram_size - 0xe0000000;
1140         below_4g_mem_size = 0xe0000000;
1141     } else {
1142         below_4g_mem_size = ram_size;
1143     }
1144
1145     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
1146
1147     /* init CPUs */
1148     if (cpu_model == NULL) {
1149 #ifdef TARGET_X86_64
1150         cpu_model = "qemu64";
1151 #else
1152         cpu_model = "qemu32";
1153 #endif
1154     }
1155
1156     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
1157         env = pc_new_cpu(cpu_model);
1158     }
1159
1160     vmport_init();
1161
1162     /* allocate RAM */
1163     ram_addr = qemu_ram_alloc(0xa0000);
1164     cpu_register_physical_memory(0, 0xa0000, ram_addr);
1165
1166     /* Allocate, even though we won't register, so we don't break the
1167      * phys_ram_base + PA assumption. This range includes vga (0xa0000 - 0xc0000),
1168      * and some bios areas, which will be registered later
1169      */
1170     ram_addr = qemu_ram_alloc(0x100000 - 0xa0000);
1171     ram_addr = qemu_ram_alloc(below_4g_mem_size - 0x100000);
1172     cpu_register_physical_memory(0x100000,
1173                  below_4g_mem_size - 0x100000,
1174                  ram_addr);
1175
1176     /* above 4giga memory allocation */
1177     if (above_4g_mem_size > 0) {
1178 #if TARGET_PHYS_ADDR_BITS == 32
1179         hw_error("To much RAM for 32-bit physical address");
1180 #else
1181         ram_addr = qemu_ram_alloc(above_4g_mem_size);
1182         cpu_register_physical_memory(0x100000000ULL,
1183                                      above_4g_mem_size,
1184                                      ram_addr);
1185 #endif
1186     }
1187
1188
1189     /* BIOS load */
1190     if (bios_name == NULL)
1191         bios_name = BIOS_FILENAME;
1192     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, bios_name);
1193     if (filename) {
1194         bios_size = get_image_size(filename);
1195     } else {
1196         bios_size = -1;
1197     }
1198     if (bios_size <= 0 ||
1199         (bios_size % 65536) != 0) {
1200         goto bios_error;
1201     }
1202     bios_offset = qemu_ram_alloc(bios_size);
1203     ret = load_image(filename, qemu_get_ram_ptr(bios_offset));
1204     if (ret != bios_size) {
1205     bios_error:
1206         fprintf(stderr, "qemu: could not load PC BIOS '%s'\n", bios_name);
1207         exit(1);
1208     }
1209     if (filename) {
1210         qemu_free(filename);
1211     }
1212     /* map the last 128KB of the BIOS in ISA space */
1213     isa_bios_size = bios_size;
1214     if (isa_bios_size > (128 * 1024))
1215         isa_bios_size = 128 * 1024;
1216     cpu_register_physical_memory(0x100000 - isa_bios_size,
1217                                  isa_bios_size,
1218                                  (bios_offset + bios_size - isa_bios_size) | IO_MEM_ROM);
1219
1220
1221
1222     option_rom_offset = qemu_ram_alloc(0x20000);
1223     oprom_area_size = 0;
1224     cpu_register_physical_memory(0xc0000, 0x20000, option_rom_offset);
1225
1226     if (using_vga) {
1227         const char *vgabios_filename;
1228         /* VGA BIOS load */
1229         if (cirrus_vga_enabled) {
1230             vgabios_filename = VGABIOS_CIRRUS_FILENAME;
1231         } else {
1232             vgabios_filename = VGABIOS_FILENAME;
1233         }
1234         oprom_area_size = load_option_rom(vgabios_filename, 0xc0000, 0xe0000);
1235     }
1236     /* Although video roms can grow larger than 0x8000, the area between
1237      * 0xc0000 - 0xc8000 is reserved for them. It means we won't be looking
1238      * for any other kind of option rom inside this area */
1239     if (oprom_area_size < 0x8000)
1240         oprom_area_size = 0x8000;
1241
1242     /* map all the bios at the top of memory */
1243     cpu_register_physical_memory((uint32_t)(-bios_size),
1244                                  bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
1245
1246     fw_cfg = bochs_bios_init();
1247
1248     if (linux_boot) {
1249         load_linux(fw_cfg, 0xc0000 + oprom_area_size,
1250                    kernel_filename, initrd_filename, kernel_cmdline, below_4g_mem_size);
1251         oprom_area_size += 2048;
1252     }
1253
1254     for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
1255         oprom_area_size += load_option_rom(option_rom[i], 0xc0000 + oprom_area_size,
1256                                            0xe0000);
1257     }
1258
1259     for (i = 0; i < nb_nics; i++) {
1260         char nic_oprom[1024];
1261         const char *model = nd_table[i].model;
1262
1263         if (!nd_table[i].bootable)
1264             continue;
1265
1266         if (model == NULL)
1267             model = "e1000";
1268         snprintf(nic_oprom, sizeof(nic_oprom), "pxe-%s.bin", model);
1269
1270         oprom_area_size += load_option_rom(nic_oprom, 0xc0000 + oprom_area_size,
1271                                            0xe0000);
1272     }
1273
1274     cpu_irq = qemu_allocate_irqs(pic_irq_request, NULL, 1);
1275     i8259 = i8259_init(cpu_irq[0]);
1276     isa_irq_state = qemu_mallocz(sizeof(*isa_irq_state));
1277     isa_irq_state->i8259 = i8259;
1278     isa_irq = qemu_allocate_irqs(isa_irq_handler, isa_irq_state, 24);
1279
1280     if (pci_enabled) {
1281         pci_bus = i440fx_init(&i440fx_state, &piix3_devfn, isa_irq);
1282     } else {
1283         pci_bus = NULL;
1284         isa_bus_new(NULL);
1285     }
1286     isa_bus_irqs(isa_irq);
1287
1288     ferr_irq = isa_reserve_irq(13);
1289
1290     /* init basic PC hardware */
1291     register_ioport_write(0x80, 1, 1, ioport80_write, NULL);
1292
1293     register_ioport_write(0xf0, 1, 1, ioportF0_write, NULL);
1294
1295     if (cirrus_vga_enabled) {
1296         if (pci_enabled) {
1297             pci_cirrus_vga_init(pci_bus);
1298         } else {
1299             isa_cirrus_vga_init();
1300         }
1301     } else if (vmsvga_enabled) {
1302         if (pci_enabled)
1303             pci_vmsvga_init(pci_bus);
1304         else
1305             fprintf(stderr, "%s: vmware_vga: no PCI bus\n", __FUNCTION__);
1306     } else if (std_vga_enabled) {
1307         if (pci_enabled) {
1308             pci_vga_init(pci_bus, 0, 0);
1309         } else {
1310             isa_vga_init();
1311         }
1312     }
1313
1314     rtc_state = rtc_init(2000);
1315
1316     qemu_register_boot_set(pc_boot_set, rtc_state);
1317
1318     register_ioport_read(0x92, 1, 1, ioport92_read, NULL);
1319     register_ioport_write(0x92, 1, 1, ioport92_write, NULL);
1320
1321     if (pci_enabled) {
1322         isa_irq_state->ioapic = ioapic_init();
1323     }
1324     pit = pit_init(0x40, isa_reserve_irq(0));
1325     pcspk_init(pit);
1326     if (!no_hpet) {
1327         hpet_init(isa_irq);
1328     }
1329
1330     for(i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
1331         if (serial_hds[i]) {
1332             serial_isa_init(i, serial_hds[i]);
1333         }
1334     }
1335
1336     for(i = 0; i < MAX_PARALLEL_PORTS; i++) {
1337         if (parallel_hds[i]) {
1338             parallel_init(i, parallel_hds[i]);
1339         }
1340     }
1341
1342     for(i = 0; i < nb_nics; i++) {
1343         NICInfo *nd = &nd_table[i];
1344
1345         if (!pci_enabled || (nd->model && strcmp(nd->model, "ne2k_isa") == 0))
1346             pc_init_ne2k_isa(nd);
1347         else
1348             pci_nic_init_nofail(nd, "e1000", NULL);
1349     }
1350
1351     if (drive_get_max_bus(IF_IDE) >= MAX_IDE_BUS) {
1352         fprintf(stderr, "qemu: too many IDE bus\n");
1353         exit(1);
1354     }
1355
1356     for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS; i++) {
1357         hd[i] = drive_get(IF_IDE, i / MAX_IDE_DEVS, i % MAX_IDE_DEVS);
1358     }
1359
1360     if (pci_enabled) {
1361         pci_piix3_ide_init(pci_bus, hd, piix3_devfn + 1);
1362     } else {
1363         for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS; i++) {
1364             isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], ide_irq[i],
1365                          hd[MAX_IDE_DEVS * i], hd[MAX_IDE_DEVS * i + 1]);
1366         }
1367     }
1368
1369     isa_dev = isa_create_simple("i8042");
1370     DMA_init(0);
1371 #ifdef HAS_AUDIO
1372     audio_init(pci_enabled ? pci_bus : NULL, isa_irq);
1373 #endif
1374
1375     for(i = 0; i < MAX_FD; i++) {
1376         fd[i] = drive_get(IF_FLOPPY, 0, i);
1377     }
1378     floppy_controller = fdctrl_init_isa(fd);
1379
1380     cmos_init(below_4g_mem_size, above_4g_mem_size, boot_device, hd);
1381
1382     if (pci_enabled && usb_enabled) {
1383         usb_uhci_piix3_init(pci_bus, piix3_devfn + 2);
1384     }
1385
1386     if (pci_enabled && acpi_enabled) {
1387         uint8_t *eeprom_buf = qemu_mallocz(8 * 256); /* XXX: make this persistent */
1388         i2c_bus *smbus;
1389
1390         /* TODO: Populate SPD eeprom data.  */
1391         smbus = piix4_pm_init(pci_bus, piix3_devfn + 3, 0xb100,
1392                               isa_reserve_irq(9));
1393         for (i = 0; i < 8; i++) {
1394             DeviceState *eeprom;
1395             eeprom = qdev_create((BusState *)smbus, "smbus-eeprom");
1396             qdev_prop_set_uint8(eeprom, "address", 0x50 + i);
1397             qdev_prop_set_ptr(eeprom, "data", eeprom_buf + (i * 256));
1398             qdev_init(eeprom);
1399         }
1400         piix4_acpi_system_hot_add_init(pci_bus);
1401     }
1402
1403     if (i440fx_state) {
1404         i440fx_init_memory_mappings(i440fx_state);
1405     }
1406
1407     if (pci_enabled) {
1408         int max_bus;
1409         int bus;
1410
1411         max_bus = drive_get_max_bus(IF_SCSI);
1412         for (bus = 0; bus <= max_bus; bus++) {
1413             pci_create_simple(pci_bus, -1, "lsi53c895a");
1414         }
1415     }
1416
1417     /* Add virtio console devices */
1418     if (pci_enabled) {
1419         for(i = 0; i < MAX_VIRTIO_CONSOLES; i++) {
1420             if (virtcon_hds[i]) {
1421                 pci_create_simple(pci_bus, -1, "virtio-console-pci");
1422             }
1423         }
1424     }
1425 }
1426
1427 static void pc_init_pci(ram_addr_t ram_size,
1428                         const char *boot_device,
1429                         const char *kernel_filename,
1430                         const char *kernel_cmdline,
1431                         const char *initrd_filename,
1432                         const char *cpu_model)
1433 {
1434     pc_init1(ram_size, boot_device,
1435              kernel_filename, kernel_cmdline,
1436              initrd_filename, cpu_model, 1);
1437 }
1438
1439 static void pc_init_isa(ram_addr_t ram_size,
1440                         const char *boot_device,
1441                         const char *kernel_filename,
1442                         const char *kernel_cmdline,
1443                         const char *initrd_filename,
1444                         const char *cpu_model)
1445 {
1446     if (cpu_model == NULL)
1447         cpu_model = "486";
1448     pc_init1(ram_size, boot_device,
1449              kernel_filename, kernel_cmdline,
1450              initrd_filename, cpu_model, 0);
1451 }
1452
1453 /* set CMOS shutdown status register (index 0xF) as S3_resume(0xFE)
1454    BIOS will read it and start S3 resume at POST Entry */
1455 void cmos_set_s3_resume(void)
1456 {
1457     if (rtc_state)
1458         rtc_set_memory(rtc_state, 0xF, 0xFE);
1459 }
1460
1461 static QEMUMachine pc_machine = {
1462     .name = "pc-0.11",
1463     .alias = "pc",
1464     .desc = "Standard PC",
1465     .init = pc_init_pci,
1466     .max_cpus = 255,
1467     .is_default = 1,
1468 };
1469
1470 static QEMUMachine pc_machine_v0_10 = {
1471     .name = "pc-0.10",
1472     .desc = "Standard PC, qemu 0.10",
1473     .init = pc_init_pci,
1474     .max_cpus = 255,
1475     .compat_props = (CompatProperty[]) {
1476         {
1477             .driver   = "virtio-blk-pci",
1478             .property = "class",
1479             .value    = stringify(PCI_CLASS_STORAGE_OTHER),
1480         },{
1481             .driver   = "virtio-console-pci",
1482             .property = "class",
1483             .value    = stringify(PCI_CLASS_DISPLAY_OTHER),
1484         },{
1485             .driver   = "virtio-net-pci",
1486             .property = "vectors",
1487             .value    = stringify(0),
1488         },{
1489             .driver   = "virtio-blk-pci",
1490             .property = "vectors",
1491             .value    = stringify(0),
1492         },
1493         { /* end of list */ }
1494     },
1495 };
1496
1497 static QEMUMachine isapc_machine = {
1498     .name = "isapc",
1499     .desc = "ISA-only PC",
1500     .init = pc_init_isa,
1501     .max_cpus = 1,
1502 };
1503
1504 static void pc_machine_init(void)
1505 {
1506     qemu_register_machine(&pc_machine);
1507     qemu_register_machine(&pc_machine_v0_10);
1508     qemu_register_machine(&isapc_machine);
1509 }
1510
1511 machine_init(pc_machine_init);