]> Git Repo - qemu.git/blob - hw/i386/pc.c
hw/i386: fix nvdimm check error path
[qemu.git] / hw / i386 / 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 "qemu/osdep.h"
25 #include "hw/hw.h"
26 #include "hw/i386/pc.h"
27 #include "hw/char/serial.h"
28 #include "hw/i386/apic.h"
29 #include "hw/i386/topology.h"
30 #include "sysemu/cpus.h"
31 #include "hw/block/fdc.h"
32 #include "hw/ide.h"
33 #include "hw/pci/pci.h"
34 #include "hw/pci/pci_bus.h"
35 #include "hw/nvram/fw_cfg.h"
36 #include "hw/timer/hpet.h"
37 #include "hw/smbios/smbios.h"
38 #include "hw/loader.h"
39 #include "elf.h"
40 #include "multiboot.h"
41 #include "hw/timer/mc146818rtc.h"
42 #include "hw/timer/i8254.h"
43 #include "hw/audio/pcspk.h"
44 #include "hw/pci/msi.h"
45 #include "hw/sysbus.h"
46 #include "sysemu/sysemu.h"
47 #include "sysemu/numa.h"
48 #include "sysemu/kvm.h"
49 #include "sysemu/qtest.h"
50 #include "kvm_i386.h"
51 #include "hw/xen/xen.h"
52 #include "sysemu/block-backend.h"
53 #include "hw/block/block.h"
54 #include "ui/qemu-spice.h"
55 #include "exec/memory.h"
56 #include "exec/address-spaces.h"
57 #include "sysemu/arch_init.h"
58 #include "qemu/bitmap.h"
59 #include "qemu/config-file.h"
60 #include "qemu/error-report.h"
61 #include "hw/acpi/acpi.h"
62 #include "hw/acpi/cpu_hotplug.h"
63 #include "hw/boards.h"
64 #include "hw/pci/pci_host.h"
65 #include "acpi-build.h"
66 #include "hw/mem/pc-dimm.h"
67 #include "qapi/visitor.h"
68 #include "qapi-visit.h"
69 #include "qom/cpu.h"
70 #include "hw/nmi.h"
71 #include "hw/i386/intel_iommu.h"
72
73 /* debug PC/ISA interrupts */
74 //#define DEBUG_IRQ
75
76 #ifdef DEBUG_IRQ
77 #define DPRINTF(fmt, ...)                                       \
78     do { printf("CPUIRQ: " fmt , ## __VA_ARGS__); } while (0)
79 #else
80 #define DPRINTF(fmt, ...)
81 #endif
82
83 #define FW_CFG_ACPI_TABLES (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 0)
84 #define FW_CFG_SMBIOS_ENTRIES (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 1)
85 #define FW_CFG_IRQ0_OVERRIDE (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 2)
86 #define FW_CFG_E820_TABLE (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 3)
87 #define FW_CFG_HPET (FW_CFG_ARCH_LOCAL + 4)
88
89 #define E820_NR_ENTRIES         16
90
91 struct e820_entry {
92     uint64_t address;
93     uint64_t length;
94     uint32_t type;
95 } QEMU_PACKED __attribute((__aligned__(4)));
96
97 struct e820_table {
98     uint32_t count;
99     struct e820_entry entry[E820_NR_ENTRIES];
100 } QEMU_PACKED __attribute((__aligned__(4)));
101
102 static struct e820_table e820_reserve;
103 static struct e820_entry *e820_table;
104 static unsigned e820_entries;
105 struct hpet_fw_config hpet_cfg = {.count = UINT8_MAX};
106
107 void gsi_handler(void *opaque, int n, int level)
108 {
109     GSIState *s = opaque;
110
111     DPRINTF("pc: %s GSI %d\n", level ? "raising" : "lowering", n);
112     if (n < ISA_NUM_IRQS) {
113         qemu_set_irq(s->i8259_irq[n], level);
114     }
115     qemu_set_irq(s->ioapic_irq[n], level);
116 }
117
118 static void ioport80_write(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t data,
119                            unsigned size)
120 {
121 }
122
123 static uint64_t ioport80_read(void *opaque, hwaddr addr, unsigned size)
124 {
125     return 0xffffffffffffffffULL;
126 }
127
128 /* MSDOS compatibility mode FPU exception support */
129 static qemu_irq ferr_irq;
130
131 void pc_register_ferr_irq(qemu_irq irq)
132 {
133     ferr_irq = irq;
134 }
135
136 /* XXX: add IGNNE support */
137 void cpu_set_ferr(CPUX86State *s)
138 {
139     qemu_irq_raise(ferr_irq);
140 }
141
142 static void ioportF0_write(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t data,
143                            unsigned size)
144 {
145     qemu_irq_lower(ferr_irq);
146 }
147
148 static uint64_t ioportF0_read(void *opaque, hwaddr addr, unsigned size)
149 {
150     return 0xffffffffffffffffULL;
151 }
152
153 /* TSC handling */
154 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
155 {
156     return cpu_get_ticks();
157 }
158
159 /* IRQ handling */
160 int cpu_get_pic_interrupt(CPUX86State *env)
161 {
162     X86CPU *cpu = x86_env_get_cpu(env);
163     int intno;
164
165     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
166         intno = apic_get_interrupt(cpu->apic_state);
167         if (intno >= 0) {
168             return intno;
169         }
170         /* read the irq from the PIC */
171         if (!apic_accept_pic_intr(cpu->apic_state)) {
172             return -1;
173         }
174     }
175
176     intno = pic_read_irq(isa_pic);
177     return intno;
178 }
179
180 static void pic_irq_request(void *opaque, int irq, int level)
181 {
182     CPUState *cs = first_cpu;
183     X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
184
185     DPRINTF("pic_irqs: %s irq %d\n", level? "raise" : "lower", irq);
186     if (cpu->apic_state && !kvm_irqchip_in_kernel()) {
187         CPU_FOREACH(cs) {
188             cpu = X86_CPU(cs);
189             if (apic_accept_pic_intr(cpu->apic_state)) {
190                 apic_deliver_pic_intr(cpu->apic_state, level);
191             }
192         }
193     } else {
194         if (level) {
195             cpu_interrupt(cs, CPU_INTERRUPT_HARD);
196         } else {
197             cpu_reset_interrupt(cs, CPU_INTERRUPT_HARD);
198         }
199     }
200 }
201
202 /* PC cmos mappings */
203
204 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
205
206 int cmos_get_fd_drive_type(FloppyDriveType fd0)
207 {
208     int val;
209
210     switch (fd0) {
211     case FLOPPY_DRIVE_TYPE_144:
212         /* 1.44 Mb 3"5 drive */
213         val = 4;
214         break;
215     case FLOPPY_DRIVE_TYPE_288:
216         /* 2.88 Mb 3"5 drive */
217         val = 5;
218         break;
219     case FLOPPY_DRIVE_TYPE_120:
220         /* 1.2 Mb 5"5 drive */
221         val = 2;
222         break;
223     case FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE:
224     default:
225         val = 0;
226         break;
227     }
228     return val;
229 }
230
231 static void cmos_init_hd(ISADevice *s, int type_ofs, int info_ofs,
232                          int16_t cylinders, int8_t heads, int8_t sectors)
233 {
234     rtc_set_memory(s, type_ofs, 47);
235     rtc_set_memory(s, info_ofs, cylinders);
236     rtc_set_memory(s, info_ofs + 1, cylinders >> 8);
237     rtc_set_memory(s, info_ofs + 2, heads);
238     rtc_set_memory(s, info_ofs + 3, 0xff);
239     rtc_set_memory(s, info_ofs + 4, 0xff);
240     rtc_set_memory(s, info_ofs + 5, 0xc0 | ((heads > 8) << 3));
241     rtc_set_memory(s, info_ofs + 6, cylinders);
242     rtc_set_memory(s, info_ofs + 7, cylinders >> 8);
243     rtc_set_memory(s, info_ofs + 8, sectors);
244 }
245
246 /* convert boot_device letter to something recognizable by the bios */
247 static int boot_device2nibble(char boot_device)
248 {
249     switch(boot_device) {
250     case 'a':
251     case 'b':
252         return 0x01; /* floppy boot */
253     case 'c':
254         return 0x02; /* hard drive boot */
255     case 'd':
256         return 0x03; /* CD-ROM boot */
257     case 'n':
258         return 0x04; /* Network boot */
259     }
260     return 0;
261 }
262
263 static void set_boot_dev(ISADevice *s, const char *boot_device, Error **errp)
264 {
265 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
266     int nbds, bds[3] = { 0, };
267     int i;
268
269     nbds = strlen(boot_device);
270     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
271         error_setg(errp, "Too many boot devices for PC");
272         return;
273     }
274     for (i = 0; i < nbds; i++) {
275         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
276         if (bds[i] == 0) {
277             error_setg(errp, "Invalid boot device for PC: '%c'",
278                        boot_device[i]);
279             return;
280         }
281     }
282     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
283     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4) | (fd_bootchk ? 0x0 : 0x1));
284 }
285
286 static void pc_boot_set(void *opaque, const char *boot_device, Error **errp)
287 {
288     set_boot_dev(opaque, boot_device, errp);
289 }
290
291 static void pc_cmos_init_floppy(ISADevice *rtc_state, ISADevice *floppy)
292 {
293     int val, nb, i;
294     FloppyDriveType fd_type[2] = { FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE,
295                                    FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE };
296
297     /* floppy type */
298     if (floppy) {
299         for (i = 0; i < 2; i++) {
300             fd_type[i] = isa_fdc_get_drive_type(floppy, i);
301         }
302     }
303     val = (cmos_get_fd_drive_type(fd_type[0]) << 4) |
304         cmos_get_fd_drive_type(fd_type[1]);
305     rtc_set_memory(rtc_state, 0x10, val);
306
307     val = rtc_get_memory(rtc_state, REG_EQUIPMENT_BYTE);
308     nb = 0;
309     if (fd_type[0] != FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE) {
310         nb++;
311     }
312     if (fd_type[1] != FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE) {
313         nb++;
314     }
315     switch (nb) {
316     case 0:
317         break;
318     case 1:
319         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
320         break;
321     case 2:
322         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
323         break;
324     }
325     rtc_set_memory(rtc_state, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
326 }
327
328 typedef struct pc_cmos_init_late_arg {
329     ISADevice *rtc_state;
330     BusState *idebus[2];
331 } pc_cmos_init_late_arg;
332
333 typedef struct check_fdc_state {
334     ISADevice *floppy;
335     bool multiple;
336 } CheckFdcState;
337
338 static int check_fdc(Object *obj, void *opaque)
339 {
340     CheckFdcState *state = opaque;
341     Object *fdc;
342     uint32_t iobase;
343     Error *local_err = NULL;
344
345     fdc = object_dynamic_cast(obj, TYPE_ISA_FDC);
346     if (!fdc) {
347         return 0;
348     }
349
350     iobase = object_property_get_int(obj, "iobase", &local_err);
351     if (local_err || iobase != 0x3f0) {
352         error_free(local_err);
353         return 0;
354     }
355
356     if (state->floppy) {
357         state->multiple = true;
358     } else {
359         state->floppy = ISA_DEVICE(obj);
360     }
361     return 0;
362 }
363
364 static const char * const fdc_container_path[] = {
365     "/unattached", "/peripheral", "/peripheral-anon"
366 };
367
368 /*
369  * Locate the FDC at IO address 0x3f0, in order to configure the CMOS registers
370  * and ACPI objects.
371  */
372 ISADevice *pc_find_fdc0(void)
373 {
374     int i;
375     Object *container;
376     CheckFdcState state = { 0 };
377
378     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fdc_container_path); i++) {
379         container = container_get(qdev_get_machine(), fdc_container_path[i]);
380         object_child_foreach(container, check_fdc, &state);
381     }
382
383     if (state.multiple) {
384         error_report("warning: multiple floppy disk controllers with "
385                      "iobase=0x3f0 have been found");
386         error_printf("the one being picked for CMOS setup might not reflect "
387                      "your intent\n");
388     }
389
390     return state.floppy;
391 }
392
393 static void pc_cmos_init_late(void *opaque)
394 {
395     pc_cmos_init_late_arg *arg = opaque;
396     ISADevice *s = arg->rtc_state;
397     int16_t cylinders;
398     int8_t heads, sectors;
399     int val;
400     int i, trans;
401
402     val = 0;
403     if (arg->idebus[0] && ide_get_geometry(arg->idebus[0], 0,
404                                            &cylinders, &heads, &sectors) >= 0) {
405         cmos_init_hd(s, 0x19, 0x1b, cylinders, heads, sectors);
406         val |= 0xf0;
407     }
408     if (arg->idebus[0] && ide_get_geometry(arg->idebus[0], 1,
409                                            &cylinders, &heads, &sectors) >= 0) {
410         cmos_init_hd(s, 0x1a, 0x24, cylinders, heads, sectors);
411         val |= 0x0f;
412     }
413     rtc_set_memory(s, 0x12, val);
414
415     val = 0;
416     for (i = 0; i < 4; i++) {
417         /* NOTE: ide_get_geometry() returns the physical
418            geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
419            <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
420            geometry can be different if a translation is done. */
421         if (arg->idebus[i / 2] &&
422             ide_get_geometry(arg->idebus[i / 2], i % 2,
423                              &cylinders, &heads, &sectors) >= 0) {
424             trans = ide_get_bios_chs_trans(arg->idebus[i / 2], i % 2) - 1;
425             assert((trans & ~3) == 0);
426             val |= trans << (i * 2);
427         }
428     }
429     rtc_set_memory(s, 0x39, val);
430
431     pc_cmos_init_floppy(s, pc_find_fdc0());
432
433     qemu_unregister_reset(pc_cmos_init_late, opaque);
434 }
435
436 void pc_cmos_init(PCMachineState *pcms,
437                   BusState *idebus0, BusState *idebus1,
438                   ISADevice *s)
439 {
440     int val;
441     static pc_cmos_init_late_arg arg;
442
443     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
444
445     /* memory size */
446     /* base memory (first MiB) */
447     val = MIN(pcms->below_4g_mem_size / 1024, 640);
448     rtc_set_memory(s, 0x15, val);
449     rtc_set_memory(s, 0x16, val >> 8);
450     /* extended memory (next 64MiB) */
451     if (pcms->below_4g_mem_size > 1024 * 1024) {
452         val = (pcms->below_4g_mem_size - 1024 * 1024) / 1024;
453     } else {
454         val = 0;
455     }
456     if (val > 65535)
457         val = 65535;
458     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
459     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
460     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
461     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
462     /* memory between 16MiB and 4GiB */
463     if (pcms->below_4g_mem_size > 16 * 1024 * 1024) {
464         val = (pcms->below_4g_mem_size - 16 * 1024 * 1024) / 65536;
465     } else {
466         val = 0;
467     }
468     if (val > 65535)
469         val = 65535;
470     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
471     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
472     /* memory above 4GiB */
473     val = pcms->above_4g_mem_size / 65536;
474     rtc_set_memory(s, 0x5b, val);
475     rtc_set_memory(s, 0x5c, val >> 8);
476     rtc_set_memory(s, 0x5d, val >> 16);
477
478     object_property_add_link(OBJECT(pcms), "rtc_state",
479                              TYPE_ISA_DEVICE,
480                              (Object **)&pcms->rtc,
481                              object_property_allow_set_link,
482                              OBJ_PROP_LINK_UNREF_ON_RELEASE, &error_abort);
483     object_property_set_link(OBJECT(pcms), OBJECT(s),
484                              "rtc_state", &error_abort);
485
486     set_boot_dev(s, MACHINE(pcms)->boot_order, &error_fatal);
487
488     val = 0;
489     val |= 0x02; /* FPU is there */
490     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
491     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
492
493     /* hard drives and FDC */
494     arg.rtc_state = s;
495     arg.idebus[0] = idebus0;
496     arg.idebus[1] = idebus1;
497     qemu_register_reset(pc_cmos_init_late, &arg);
498 }
499
500 #define TYPE_PORT92 "port92"
501 #define PORT92(obj) OBJECT_CHECK(Port92State, (obj), TYPE_PORT92)
502
503 /* port 92 stuff: could be split off */
504 typedef struct Port92State {
505     ISADevice parent_obj;
506
507     MemoryRegion io;
508     uint8_t outport;
509     qemu_irq a20_out;
510 } Port92State;
511
512 static void port92_write(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t val,
513                          unsigned size)
514 {
515     Port92State *s = opaque;
516     int oldval = s->outport;
517
518     DPRINTF("port92: write 0x%02" PRIx64 "\n", val);
519     s->outport = val;
520     qemu_set_irq(s->a20_out, (val >> 1) & 1);
521     if ((val & 1) && !(oldval & 1)) {
522         qemu_system_reset_request(SHUTDOWN_CAUSE_GUEST_RESET);
523     }
524 }
525
526 static uint64_t port92_read(void *opaque, hwaddr addr,
527                             unsigned size)
528 {
529     Port92State *s = opaque;
530     uint32_t ret;
531
532     ret = s->outport;
533     DPRINTF("port92: read 0x%02x\n", ret);
534     return ret;
535 }
536
537 static void port92_init(ISADevice *dev, qemu_irq a20_out)
538 {
539     qdev_connect_gpio_out_named(DEVICE(dev), PORT92_A20_LINE, 0, a20_out);
540 }
541
542 static const VMStateDescription vmstate_port92_isa = {
543     .name = "port92",
544     .version_id = 1,
545     .minimum_version_id = 1,
546     .fields = (VMStateField[]) {
547         VMSTATE_UINT8(outport, Port92State),
548         VMSTATE_END_OF_LIST()
549     }
550 };
551
552 static void port92_reset(DeviceState *d)
553 {
554     Port92State *s = PORT92(d);
555
556     s->outport &= ~1;
557 }
558
559 static const MemoryRegionOps port92_ops = {
560     .read = port92_read,
561     .write = port92_write,
562     .impl = {
563         .min_access_size = 1,
564         .max_access_size = 1,
565     },
566     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
567 };
568
569 static void port92_initfn(Object *obj)
570 {
571     Port92State *s = PORT92(obj);
572
573     memory_region_init_io(&s->io, OBJECT(s), &port92_ops, s, "port92", 1);
574
575     s->outport = 0;
576
577     qdev_init_gpio_out_named(DEVICE(obj), &s->a20_out, PORT92_A20_LINE, 1);
578 }
579
580 static void port92_realizefn(DeviceState *dev, Error **errp)
581 {
582     ISADevice *isadev = ISA_DEVICE(dev);
583     Port92State *s = PORT92(dev);
584
585     isa_register_ioport(isadev, &s->io, 0x92);
586 }
587
588 static void port92_class_initfn(ObjectClass *klass, void *data)
589 {
590     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
591
592     dc->realize = port92_realizefn;
593     dc->reset = port92_reset;
594     dc->vmsd = &vmstate_port92_isa;
595     /*
596      * Reason: unlike ordinary ISA devices, this one needs additional
597      * wiring: its A20 output line needs to be wired up by
598      * port92_init().
599      */
600     dc->user_creatable = false;
601 }
602
603 static const TypeInfo port92_info = {
604     .name          = TYPE_PORT92,
605     .parent        = TYPE_ISA_DEVICE,
606     .instance_size = sizeof(Port92State),
607     .instance_init = port92_initfn,
608     .class_init    = port92_class_initfn,
609 };
610
611 static void port92_register_types(void)
612 {
613     type_register_static(&port92_info);
614 }
615
616 type_init(port92_register_types)
617
618 static void handle_a20_line_change(void *opaque, int irq, int level)
619 {
620     X86CPU *cpu = opaque;
621
622     /* XXX: send to all CPUs ? */
623     /* XXX: add logic to handle multiple A20 line sources */
624     x86_cpu_set_a20(cpu, level);
625 }
626
627 int e820_add_entry(uint64_t address, uint64_t length, uint32_t type)
628 {
629     int index = le32_to_cpu(e820_reserve.count);
630     struct e820_entry *entry;
631
632     if (type != E820_RAM) {
633         /* old FW_CFG_E820_TABLE entry -- reservations only */
634         if (index >= E820_NR_ENTRIES) {
635             return -EBUSY;
636         }
637         entry = &e820_reserve.entry[index++];
638
639         entry->address = cpu_to_le64(address);
640         entry->length = cpu_to_le64(length);
641         entry->type = cpu_to_le32(type);
642
643         e820_reserve.count = cpu_to_le32(index);
644     }
645
646     /* new "etc/e820" file -- include ram too */
647     e820_table = g_renew(struct e820_entry, e820_table, e820_entries + 1);
648     e820_table[e820_entries].address = cpu_to_le64(address);
649     e820_table[e820_entries].length = cpu_to_le64(length);
650     e820_table[e820_entries].type = cpu_to_le32(type);
651     e820_entries++;
652
653     return e820_entries;
654 }
655
656 int e820_get_num_entries(void)
657 {
658     return e820_entries;
659 }
660
661 bool e820_get_entry(int idx, uint32_t type, uint64_t *address, uint64_t *length)
662 {
663     if (idx < e820_entries && e820_table[idx].type == cpu_to_le32(type)) {
664         *address = le64_to_cpu(e820_table[idx].address);
665         *length = le64_to_cpu(e820_table[idx].length);
666         return true;
667     }
668     return false;
669 }
670
671 /* Enables contiguous-apic-ID mode, for compatibility */
672 static bool compat_apic_id_mode;
673
674 void enable_compat_apic_id_mode(void)
675 {
676     compat_apic_id_mode = true;
677 }
678
679 /* Calculates initial APIC ID for a specific CPU index
680  *
681  * Currently we need to be able to calculate the APIC ID from the CPU index
682  * alone (without requiring a CPU object), as the QEMU<->Seabios interfaces have
683  * no concept of "CPU index", and the NUMA tables on fw_cfg need the APIC ID of
684  * all CPUs up to max_cpus.
685  */
686 static uint32_t x86_cpu_apic_id_from_index(unsigned int cpu_index)
687 {
688     uint32_t correct_id;
689     static bool warned;
690
691     correct_id = x86_apicid_from_cpu_idx(smp_cores, smp_threads, cpu_index);
692     if (compat_apic_id_mode) {
693         if (cpu_index != correct_id && !warned && !qtest_enabled()) {
694             error_report("APIC IDs set in compatibility mode, "
695                          "CPU topology won't match the configuration");
696             warned = true;
697         }
698         return cpu_index;
699     } else {
700         return correct_id;
701     }
702 }
703
704 static void pc_build_smbios(PCMachineState *pcms)
705 {
706     uint8_t *smbios_tables, *smbios_anchor;
707     size_t smbios_tables_len, smbios_anchor_len;
708     struct smbios_phys_mem_area *mem_array;
709     unsigned i, array_count;
710     MachineState *ms = MACHINE(pcms);
711     X86CPU *cpu = X86_CPU(ms->possible_cpus->cpus[0].cpu);
712
713     /* tell smbios about cpuid version and features */
714     smbios_set_cpuid(cpu->env.cpuid_version, cpu->env.features[FEAT_1_EDX]);
715
716     smbios_tables = smbios_get_table_legacy(&smbios_tables_len);
717     if (smbios_tables) {
718         fw_cfg_add_bytes(pcms->fw_cfg, FW_CFG_SMBIOS_ENTRIES,
719                          smbios_tables, smbios_tables_len);
720     }
721
722     /* build the array of physical mem area from e820 table */
723     mem_array = g_malloc0(sizeof(*mem_array) * e820_get_num_entries());
724     for (i = 0, array_count = 0; i < e820_get_num_entries(); i++) {
725         uint64_t addr, len;
726
727         if (e820_get_entry(i, E820_RAM, &addr, &len)) {
728             mem_array[array_count].address = addr;
729             mem_array[array_count].length = len;
730             array_count++;
731         }
732     }
733     smbios_get_tables(mem_array, array_count,
734                       &smbios_tables, &smbios_tables_len,
735                       &smbios_anchor, &smbios_anchor_len);
736     g_free(mem_array);
737
738     if (smbios_anchor) {
739         fw_cfg_add_file(pcms->fw_cfg, "etc/smbios/smbios-tables",
740                         smbios_tables, smbios_tables_len);
741         fw_cfg_add_file(pcms->fw_cfg, "etc/smbios/smbios-anchor",
742                         smbios_anchor, smbios_anchor_len);
743     }
744 }
745
746 static FWCfgState *bochs_bios_init(AddressSpace *as, PCMachineState *pcms)
747 {
748     FWCfgState *fw_cfg;
749     uint64_t *numa_fw_cfg;
750     int i;
751     const CPUArchIdList *cpus;
752     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(pcms);
753
754     fw_cfg = fw_cfg_init_io_dma(FW_CFG_IO_BASE, FW_CFG_IO_BASE + 4, as);
755     fw_cfg_add_i16(fw_cfg, FW_CFG_NB_CPUS, pcms->boot_cpus);
756
757     /* FW_CFG_MAX_CPUS is a bit confusing/problematic on x86:
758      *
759      * For machine types prior to 1.8, SeaBIOS needs FW_CFG_MAX_CPUS for
760      * building MPTable, ACPI MADT, ACPI CPU hotplug and ACPI SRAT table,
761      * that tables are based on xAPIC ID and QEMU<->SeaBIOS interface
762      * for CPU hotplug also uses APIC ID and not "CPU index".
763      * This means that FW_CFG_MAX_CPUS is not the "maximum number of CPUs",
764      * but the "limit to the APIC ID values SeaBIOS may see".
765      *
766      * So for compatibility reasons with old BIOSes we are stuck with
767      * "etc/max-cpus" actually being apic_id_limit
768      */
769     fw_cfg_add_i16(fw_cfg, FW_CFG_MAX_CPUS, (uint16_t)pcms->apic_id_limit);
770     fw_cfg_add_i64(fw_cfg, FW_CFG_RAM_SIZE, (uint64_t)ram_size);
771     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_ACPI_TABLES,
772                      acpi_tables, acpi_tables_len);
773     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_IRQ0_OVERRIDE, kvm_allows_irq0_override());
774
775     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_E820_TABLE,
776                      &e820_reserve, sizeof(e820_reserve));
777     fw_cfg_add_file(fw_cfg, "etc/e820", e820_table,
778                     sizeof(struct e820_entry) * e820_entries);
779
780     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_HPET, &hpet_cfg, sizeof(hpet_cfg));
781     /* allocate memory for the NUMA channel: one (64bit) word for the number
782      * of nodes, one word for each VCPU->node and one word for each node to
783      * hold the amount of memory.
784      */
785     numa_fw_cfg = g_new0(uint64_t, 1 + pcms->apic_id_limit + nb_numa_nodes);
786     numa_fw_cfg[0] = cpu_to_le64(nb_numa_nodes);
787     cpus = mc->possible_cpu_arch_ids(MACHINE(pcms));
788     for (i = 0; i < cpus->len; i++) {
789         unsigned int apic_id = cpus->cpus[i].arch_id;
790         assert(apic_id < pcms->apic_id_limit);
791         numa_fw_cfg[apic_id + 1] = cpu_to_le64(cpus->cpus[i].props.node_id);
792     }
793     for (i = 0; i < nb_numa_nodes; i++) {
794         numa_fw_cfg[pcms->apic_id_limit + 1 + i] =
795             cpu_to_le64(numa_info[i].node_mem);
796     }
797     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_NUMA, numa_fw_cfg,
798                      (1 + pcms->apic_id_limit + nb_numa_nodes) *
799                      sizeof(*numa_fw_cfg));
800
801     return fw_cfg;
802 }
803
804 static long get_file_size(FILE *f)
805 {
806     long where, size;
807
808     /* XXX: on Unix systems, using fstat() probably makes more sense */
809
810     where = ftell(f);
811     fseek(f, 0, SEEK_END);
812     size = ftell(f);
813     fseek(f, where, SEEK_SET);
814
815     return size;
816 }
817
818 /* setup_data types */
819 #define SETUP_NONE     0
820 #define SETUP_E820_EXT 1
821 #define SETUP_DTB      2
822 #define SETUP_PCI      3
823 #define SETUP_EFI      4
824
825 struct setup_data {
826     uint64_t next;
827     uint32_t type;
828     uint32_t len;
829     uint8_t data[0];
830 } __attribute__((packed));
831
832 static void load_linux(PCMachineState *pcms,
833                        FWCfgState *fw_cfg)
834 {
835     uint16_t protocol;
836     int setup_size, kernel_size, initrd_size = 0, cmdline_size;
837     int dtb_size, setup_data_offset;
838     uint32_t initrd_max;
839     uint8_t header[8192], *setup, *kernel, *initrd_data;
840     hwaddr real_addr, prot_addr, cmdline_addr, initrd_addr = 0;
841     FILE *f;
842     char *vmode;
843     MachineState *machine = MACHINE(pcms);
844     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
845     struct setup_data *setup_data;
846     const char *kernel_filename = machine->kernel_filename;
847     const char *initrd_filename = machine->initrd_filename;
848     const char *dtb_filename = machine->dtb;
849     const char *kernel_cmdline = machine->kernel_cmdline;
850
851     /* Align to 16 bytes as a paranoia measure */
852     cmdline_size = (strlen(kernel_cmdline)+16) & ~15;
853
854     /* load the kernel header */
855     f = fopen(kernel_filename, "rb");
856     if (!f || !(kernel_size = get_file_size(f)) ||
857         fread(header, 1, MIN(ARRAY_SIZE(header), kernel_size), f) !=
858         MIN(ARRAY_SIZE(header), kernel_size)) {
859         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s': %s\n",
860                 kernel_filename, strerror(errno));
861         exit(1);
862     }
863
864     /* kernel protocol version */
865 #if 0
866     fprintf(stderr, "header magic: %#x\n", ldl_p(header+0x202));
867 #endif
868     if (ldl_p(header+0x202) == 0x53726448) {
869         protocol = lduw_p(header+0x206);
870     } else {
871         /* This looks like a multiboot kernel. If it is, let's stop
872            treating it like a Linux kernel. */
873         if (load_multiboot(fw_cfg, f, kernel_filename, initrd_filename,
874                            kernel_cmdline, kernel_size, header)) {
875             return;
876         }
877         protocol = 0;
878     }
879
880     if (protocol < 0x200 || !(header[0x211] & 0x01)) {
881         /* Low kernel */
882         real_addr    = 0x90000;
883         cmdline_addr = 0x9a000 - cmdline_size;
884         prot_addr    = 0x10000;
885     } else if (protocol < 0x202) {
886         /* High but ancient kernel */
887         real_addr    = 0x90000;
888         cmdline_addr = 0x9a000 - cmdline_size;
889         prot_addr    = 0x100000;
890     } else {
891         /* High and recent kernel */
892         real_addr    = 0x10000;
893         cmdline_addr = 0x20000;
894         prot_addr    = 0x100000;
895     }
896
897 #if 0
898     fprintf(stderr,
899             "qemu: real_addr     = 0x" TARGET_FMT_plx "\n"
900             "qemu: cmdline_addr  = 0x" TARGET_FMT_plx "\n"
901             "qemu: prot_addr     = 0x" TARGET_FMT_plx "\n",
902             real_addr,
903             cmdline_addr,
904             prot_addr);
905 #endif
906
907     /* highest address for loading the initrd */
908     if (protocol >= 0x203) {
909         initrd_max = ldl_p(header+0x22c);
910     } else {
911         initrd_max = 0x37ffffff;
912     }
913
914     if (initrd_max >= pcms->below_4g_mem_size - pcmc->acpi_data_size) {
915         initrd_max = pcms->below_4g_mem_size - pcmc->acpi_data_size - 1;
916     }
917
918     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_CMDLINE_ADDR, cmdline_addr);
919     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_CMDLINE_SIZE, strlen(kernel_cmdline)+1);
920     fw_cfg_add_string(fw_cfg, FW_CFG_CMDLINE_DATA, kernel_cmdline);
921
922     if (protocol >= 0x202) {
923         stl_p(header+0x228, cmdline_addr);
924     } else {
925         stw_p(header+0x20, 0xA33F);
926         stw_p(header+0x22, cmdline_addr-real_addr);
927     }
928
929     /* handle vga= parameter */
930     vmode = strstr(kernel_cmdline, "vga=");
931     if (vmode) {
932         unsigned int video_mode;
933         /* skip "vga=" */
934         vmode += 4;
935         if (!strncmp(vmode, "normal", 6)) {
936             video_mode = 0xffff;
937         } else if (!strncmp(vmode, "ext", 3)) {
938             video_mode = 0xfffe;
939         } else if (!strncmp(vmode, "ask", 3)) {
940             video_mode = 0xfffd;
941         } else {
942             video_mode = strtol(vmode, NULL, 0);
943         }
944         stw_p(header+0x1fa, video_mode);
945     }
946
947     /* loader type */
948     /* High nybble = B reserved for QEMU; low nybble is revision number.
949        If this code is substantially changed, you may want to consider
950        incrementing the revision. */
951     if (protocol >= 0x200) {
952         header[0x210] = 0xB0;
953     }
954     /* heap */
955     if (protocol >= 0x201) {
956         header[0x211] |= 0x80;  /* CAN_USE_HEAP */
957         stw_p(header+0x224, cmdline_addr-real_addr-0x200);
958     }
959
960     /* load initrd */
961     if (initrd_filename) {
962         if (protocol < 0x200) {
963             fprintf(stderr, "qemu: linux kernel too old to load a ram disk\n");
964             exit(1);
965         }
966
967         initrd_size = get_image_size(initrd_filename);
968         if (initrd_size < 0) {
969             fprintf(stderr, "qemu: error reading initrd %s: %s\n",
970                     initrd_filename, strerror(errno));
971             exit(1);
972         }
973
974         initrd_addr = (initrd_max-initrd_size) & ~4095;
975
976         initrd_data = g_malloc(initrd_size);
977         load_image(initrd_filename, initrd_data);
978
979         fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_INITRD_ADDR, initrd_addr);
980         fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_INITRD_SIZE, initrd_size);
981         fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_INITRD_DATA, initrd_data, initrd_size);
982
983         stl_p(header+0x218, initrd_addr);
984         stl_p(header+0x21c, initrd_size);
985     }
986
987     /* load kernel and setup */
988     setup_size = header[0x1f1];
989     if (setup_size == 0) {
990         setup_size = 4;
991     }
992     setup_size = (setup_size+1)*512;
993     if (setup_size > kernel_size) {
994         fprintf(stderr, "qemu: invalid kernel header\n");
995         exit(1);
996     }
997     kernel_size -= setup_size;
998
999     setup  = g_malloc(setup_size);
1000     kernel = g_malloc(kernel_size);
1001     fseek(f, 0, SEEK_SET);
1002     if (fread(setup, 1, setup_size, f) != setup_size) {
1003         fprintf(stderr, "fread() failed\n");
1004         exit(1);
1005     }
1006     if (fread(kernel, 1, kernel_size, f) != kernel_size) {
1007         fprintf(stderr, "fread() failed\n");
1008         exit(1);
1009     }
1010     fclose(f);
1011
1012     /* append dtb to kernel */
1013     if (dtb_filename) {
1014         if (protocol < 0x209) {
1015             fprintf(stderr, "qemu: Linux kernel too old to load a dtb\n");
1016             exit(1);
1017         }
1018
1019         dtb_size = get_image_size(dtb_filename);
1020         if (dtb_size <= 0) {
1021             fprintf(stderr, "qemu: error reading dtb %s: %s\n",
1022                     dtb_filename, strerror(errno));
1023             exit(1);
1024         }
1025
1026         setup_data_offset = QEMU_ALIGN_UP(kernel_size, 16);
1027         kernel_size = setup_data_offset + sizeof(struct setup_data) + dtb_size;
1028         kernel = g_realloc(kernel, kernel_size);
1029
1030         stq_p(header+0x250, prot_addr + setup_data_offset);
1031
1032         setup_data = (struct setup_data *)(kernel + setup_data_offset);
1033         setup_data->next = 0;
1034         setup_data->type = cpu_to_le32(SETUP_DTB);
1035         setup_data->len = cpu_to_le32(dtb_size);
1036
1037         load_image_size(dtb_filename, setup_data->data, dtb_size);
1038     }
1039
1040     memcpy(setup, header, MIN(sizeof(header), setup_size));
1041
1042     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_KERNEL_ADDR, prot_addr);
1043     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_KERNEL_SIZE, kernel_size);
1044     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_KERNEL_DATA, kernel, kernel_size);
1045
1046     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_SETUP_ADDR, real_addr);
1047     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_SETUP_SIZE, setup_size);
1048     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, FW_CFG_SETUP_DATA, setup, setup_size);
1049
1050     option_rom[nb_option_roms].bootindex = 0;
1051     option_rom[nb_option_roms].name = "linuxboot.bin";
1052     if (pcmc->linuxboot_dma_enabled && fw_cfg_dma_enabled(fw_cfg)) {
1053         option_rom[nb_option_roms].name = "linuxboot_dma.bin";
1054     }
1055     nb_option_roms++;
1056 }
1057
1058 #define NE2000_NB_MAX 6
1059
1060 static const int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360,
1061                                               0x280, 0x380 };
1062 static const int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
1063
1064 void pc_init_ne2k_isa(ISABus *bus, NICInfo *nd)
1065 {
1066     static int nb_ne2k = 0;
1067
1068     if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
1069         return;
1070     isa_ne2000_init(bus, ne2000_io[nb_ne2k],
1071                     ne2000_irq[nb_ne2k], nd);
1072     nb_ne2k++;
1073 }
1074
1075 DeviceState *cpu_get_current_apic(void)
1076 {
1077     if (current_cpu) {
1078         X86CPU *cpu = X86_CPU(current_cpu);
1079         return cpu->apic_state;
1080     } else {
1081         return NULL;
1082     }
1083 }
1084
1085 void pc_acpi_smi_interrupt(void *opaque, int irq, int level)
1086 {
1087     X86CPU *cpu = opaque;
1088
1089     if (level) {
1090         cpu_interrupt(CPU(cpu), CPU_INTERRUPT_SMI);
1091     }
1092 }
1093
1094 static void pc_new_cpu(const char *typename, int64_t apic_id, Error **errp)
1095 {
1096     Object *cpu = NULL;
1097     Error *local_err = NULL;
1098
1099     cpu = object_new(typename);
1100
1101     object_property_set_int(cpu, apic_id, "apic-id", &local_err);
1102     object_property_set_bool(cpu, true, "realized", &local_err);
1103
1104     object_unref(cpu);
1105     error_propagate(errp, local_err);
1106 }
1107
1108 void pc_hot_add_cpu(const int64_t id, Error **errp)
1109 {
1110     ObjectClass *oc;
1111     MachineState *ms = MACHINE(qdev_get_machine());
1112     int64_t apic_id = x86_cpu_apic_id_from_index(id);
1113     Error *local_err = NULL;
1114
1115     if (id < 0) {
1116         error_setg(errp, "Invalid CPU id: %" PRIi64, id);
1117         return;
1118     }
1119
1120     if (apic_id >= ACPI_CPU_HOTPLUG_ID_LIMIT) {
1121         error_setg(errp, "Unable to add CPU: %" PRIi64
1122                    ", resulting APIC ID (%" PRIi64 ") is too large",
1123                    id, apic_id);
1124         return;
1125     }
1126
1127     assert(ms->possible_cpus->cpus[0].cpu); /* BSP is always present */
1128     oc = OBJECT_CLASS(CPU_GET_CLASS(ms->possible_cpus->cpus[0].cpu));
1129     pc_new_cpu(object_class_get_name(oc), apic_id, &local_err);
1130     if (local_err) {
1131         error_propagate(errp, local_err);
1132         return;
1133     }
1134 }
1135
1136 void pc_cpus_init(PCMachineState *pcms)
1137 {
1138     int i;
1139     CPUClass *cc;
1140     ObjectClass *oc;
1141     const char *typename;
1142     gchar **model_pieces;
1143     const CPUArchIdList *possible_cpus;
1144     MachineState *machine = MACHINE(pcms);
1145     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(pcms);
1146
1147     /* init CPUs */
1148     if (machine->cpu_model == NULL) {
1149 #ifdef TARGET_X86_64
1150         machine->cpu_model = "qemu64";
1151 #else
1152         machine->cpu_model = "qemu32";
1153 #endif
1154     }
1155
1156     model_pieces = g_strsplit(machine->cpu_model, ",", 2);
1157     if (!model_pieces[0]) {
1158         error_report("Invalid/empty CPU model name");
1159         exit(1);
1160     }
1161
1162     oc = cpu_class_by_name(TYPE_X86_CPU, model_pieces[0]);
1163     if (oc == NULL) {
1164         error_report("Unable to find CPU definition: %s", model_pieces[0]);
1165         exit(1);
1166     }
1167     typename = object_class_get_name(oc);
1168     cc = CPU_CLASS(oc);
1169     cc->parse_features(typename, model_pieces[1], &error_fatal);
1170     g_strfreev(model_pieces);
1171
1172     /* Calculates the limit to CPU APIC ID values
1173      *
1174      * Limit for the APIC ID value, so that all
1175      * CPU APIC IDs are < pcms->apic_id_limit.
1176      *
1177      * This is used for FW_CFG_MAX_CPUS. See comments on bochs_bios_init().
1178      */
1179     pcms->apic_id_limit = x86_cpu_apic_id_from_index(max_cpus - 1) + 1;
1180     possible_cpus = mc->possible_cpu_arch_ids(machine);
1181     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
1182         pc_new_cpu(typename, possible_cpus->cpus[i].arch_id, &error_fatal);
1183     }
1184 }
1185
1186 static void pc_build_feature_control_file(PCMachineState *pcms)
1187 {
1188     MachineState *ms = MACHINE(pcms);
1189     X86CPU *cpu = X86_CPU(ms->possible_cpus->cpus[0].cpu);
1190     CPUX86State *env = &cpu->env;
1191     uint32_t unused, ecx, edx;
1192     uint64_t feature_control_bits = 0;
1193     uint64_t *val;
1194
1195     cpu_x86_cpuid(env, 1, 0, &unused, &unused, &ecx, &edx);
1196     if (ecx & CPUID_EXT_VMX) {
1197         feature_control_bits |= FEATURE_CONTROL_VMXON_ENABLED_OUTSIDE_SMX;
1198     }
1199
1200     if ((edx & (CPUID_EXT2_MCE | CPUID_EXT2_MCA)) ==
1201         (CPUID_EXT2_MCE | CPUID_EXT2_MCA) &&
1202         (env->mcg_cap & MCG_LMCE_P)) {
1203         feature_control_bits |= FEATURE_CONTROL_LMCE;
1204     }
1205
1206     if (!feature_control_bits) {
1207         return;
1208     }
1209
1210     val = g_malloc(sizeof(*val));
1211     *val = cpu_to_le64(feature_control_bits | FEATURE_CONTROL_LOCKED);
1212     fw_cfg_add_file(pcms->fw_cfg, "etc/msr_feature_control", val, sizeof(*val));
1213 }
1214
1215 static void rtc_set_cpus_count(ISADevice *rtc, uint16_t cpus_count)
1216 {
1217     if (cpus_count > 0xff) {
1218         /* If the number of CPUs can't be represented in 8 bits, the
1219          * BIOS must use "FW_CFG_NB_CPUS". Set RTC field to 0 just
1220          * to make old BIOSes fail more predictably.
1221          */
1222         rtc_set_memory(rtc, 0x5f, 0);
1223     } else {
1224         rtc_set_memory(rtc, 0x5f, cpus_count - 1);
1225     }
1226 }
1227
1228 static
1229 void pc_machine_done(Notifier *notifier, void *data)
1230 {
1231     PCMachineState *pcms = container_of(notifier,
1232                                         PCMachineState, machine_done);
1233     PCIBus *bus = pcms->bus;
1234
1235     /* set the number of CPUs */
1236     rtc_set_cpus_count(pcms->rtc, pcms->boot_cpus);
1237
1238     if (bus) {
1239         int extra_hosts = 0;
1240
1241         QLIST_FOREACH(bus, &bus->child, sibling) {
1242             /* look for expander root buses */
1243             if (pci_bus_is_root(bus)) {
1244                 extra_hosts++;
1245             }
1246         }
1247         if (extra_hosts && pcms->fw_cfg) {
1248             uint64_t *val = g_malloc(sizeof(*val));
1249             *val = cpu_to_le64(extra_hosts);
1250             fw_cfg_add_file(pcms->fw_cfg,
1251                     "etc/extra-pci-roots", val, sizeof(*val));
1252         }
1253     }
1254
1255     acpi_setup();
1256     if (pcms->fw_cfg) {
1257         pc_build_smbios(pcms);
1258         pc_build_feature_control_file(pcms);
1259         /* update FW_CFG_NB_CPUS to account for -device added CPUs */
1260         fw_cfg_modify_i16(pcms->fw_cfg, FW_CFG_NB_CPUS, pcms->boot_cpus);
1261     }
1262
1263     if (pcms->apic_id_limit > 255) {
1264         IntelIOMMUState *iommu = INTEL_IOMMU_DEVICE(x86_iommu_get_default());
1265
1266         if (!iommu || !iommu->x86_iommu.intr_supported ||
1267             iommu->intr_eim != ON_OFF_AUTO_ON) {
1268             error_report("current -smp configuration requires "
1269                          "Extended Interrupt Mode enabled. "
1270                          "You can add an IOMMU using: "
1271                          "-device intel-iommu,intremap=on,eim=on");
1272             exit(EXIT_FAILURE);
1273         }
1274     }
1275 }
1276
1277 void pc_guest_info_init(PCMachineState *pcms)
1278 {
1279     int i;
1280
1281     pcms->apic_xrupt_override = kvm_allows_irq0_override();
1282     pcms->numa_nodes = nb_numa_nodes;
1283     pcms->node_mem = g_malloc0(pcms->numa_nodes *
1284                                     sizeof *pcms->node_mem);
1285     for (i = 0; i < nb_numa_nodes; i++) {
1286         pcms->node_mem[i] = numa_info[i].node_mem;
1287     }
1288
1289     pcms->machine_done.notify = pc_machine_done;
1290     qemu_add_machine_init_done_notifier(&pcms->machine_done);
1291 }
1292
1293 /* setup pci memory address space mapping into system address space */
1294 void pc_pci_as_mapping_init(Object *owner, MemoryRegion *system_memory,
1295                             MemoryRegion *pci_address_space)
1296 {
1297     /* Set to lower priority than RAM */
1298     memory_region_add_subregion_overlap(system_memory, 0x0,
1299                                         pci_address_space, -1);
1300 }
1301
1302 void pc_acpi_init(const char *default_dsdt)
1303 {
1304     char *filename;
1305
1306     if (acpi_tables != NULL) {
1307         /* manually set via -acpitable, leave it alone */
1308         return;
1309     }
1310
1311     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, default_dsdt);
1312     if (filename == NULL) {
1313         fprintf(stderr, "WARNING: failed to find %s\n", default_dsdt);
1314     } else {
1315         QemuOpts *opts = qemu_opts_create(qemu_find_opts("acpi"), NULL, 0,
1316                                           &error_abort);
1317         Error *err = NULL;
1318
1319         qemu_opt_set(opts, "file", filename, &error_abort);
1320
1321         acpi_table_add_builtin(opts, &err);
1322         if (err) {
1323             error_reportf_err(err, "WARNING: failed to load %s: ",
1324                               filename);
1325         }
1326         g_free(filename);
1327     }
1328 }
1329
1330 void xen_load_linux(PCMachineState *pcms)
1331 {
1332     int i;
1333     FWCfgState *fw_cfg;
1334
1335     assert(MACHINE(pcms)->kernel_filename != NULL);
1336
1337     fw_cfg = fw_cfg_init_io(FW_CFG_IO_BASE);
1338     fw_cfg_add_i16(fw_cfg, FW_CFG_NB_CPUS, pcms->boot_cpus);
1339     rom_set_fw(fw_cfg);
1340
1341     load_linux(pcms, fw_cfg);
1342     for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
1343         assert(!strcmp(option_rom[i].name, "linuxboot.bin") ||
1344                !strcmp(option_rom[i].name, "linuxboot_dma.bin") ||
1345                !strcmp(option_rom[i].name, "multiboot.bin"));
1346         rom_add_option(option_rom[i].name, option_rom[i].bootindex);
1347     }
1348     pcms->fw_cfg = fw_cfg;
1349 }
1350
1351 void pc_memory_init(PCMachineState *pcms,
1352                     MemoryRegion *system_memory,
1353                     MemoryRegion *rom_memory,
1354                     MemoryRegion **ram_memory)
1355 {
1356     int linux_boot, i;
1357     MemoryRegion *ram, *option_rom_mr;
1358     MemoryRegion *ram_below_4g, *ram_above_4g;
1359     FWCfgState *fw_cfg;
1360     MachineState *machine = MACHINE(pcms);
1361     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
1362
1363     assert(machine->ram_size == pcms->below_4g_mem_size +
1364                                 pcms->above_4g_mem_size);
1365
1366     linux_boot = (machine->kernel_filename != NULL);
1367
1368     /* Allocate RAM.  We allocate it as a single memory region and use
1369      * aliases to address portions of it, mostly for backwards compatibility
1370      * with older qemus that used qemu_ram_alloc().
1371      */
1372     ram = g_malloc(sizeof(*ram));
1373     memory_region_allocate_system_memory(ram, NULL, "pc.ram",
1374                                          machine->ram_size);
1375     *ram_memory = ram;
1376     ram_below_4g = g_malloc(sizeof(*ram_below_4g));
1377     memory_region_init_alias(ram_below_4g, NULL, "ram-below-4g", ram,
1378                              0, pcms->below_4g_mem_size);
1379     memory_region_add_subregion(system_memory, 0, ram_below_4g);
1380     e820_add_entry(0, pcms->below_4g_mem_size, E820_RAM);
1381     if (pcms->above_4g_mem_size > 0) {
1382         ram_above_4g = g_malloc(sizeof(*ram_above_4g));
1383         memory_region_init_alias(ram_above_4g, NULL, "ram-above-4g", ram,
1384                                  pcms->below_4g_mem_size,
1385                                  pcms->above_4g_mem_size);
1386         memory_region_add_subregion(system_memory, 0x100000000ULL,
1387                                     ram_above_4g);
1388         e820_add_entry(0x100000000ULL, pcms->above_4g_mem_size, E820_RAM);
1389     }
1390
1391     if (!pcmc->has_reserved_memory &&
1392         (machine->ram_slots ||
1393          (machine->maxram_size > machine->ram_size))) {
1394         MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(machine);
1395
1396         error_report("\"-memory 'slots|maxmem'\" is not supported by: %s",
1397                      mc->name);
1398         exit(EXIT_FAILURE);
1399     }
1400
1401     /* initialize hotplug memory address space */
1402     if (pcmc->has_reserved_memory &&
1403         (machine->ram_size < machine->maxram_size)) {
1404         ram_addr_t hotplug_mem_size =
1405             machine->maxram_size - machine->ram_size;
1406
1407         if (machine->ram_slots > ACPI_MAX_RAM_SLOTS) {
1408             error_report("unsupported amount of memory slots: %"PRIu64,
1409                          machine->ram_slots);
1410             exit(EXIT_FAILURE);
1411         }
1412
1413         if (QEMU_ALIGN_UP(machine->maxram_size,
1414                           TARGET_PAGE_SIZE) != machine->maxram_size) {
1415             error_report("maximum memory size must by aligned to multiple of "
1416                          "%d bytes", TARGET_PAGE_SIZE);
1417             exit(EXIT_FAILURE);
1418         }
1419
1420         pcms->hotplug_memory.base =
1421             ROUND_UP(0x100000000ULL + pcms->above_4g_mem_size, 1ULL << 30);
1422
1423         if (pcmc->enforce_aligned_dimm) {
1424             /* size hotplug region assuming 1G page max alignment per slot */
1425             hotplug_mem_size += (1ULL << 30) * machine->ram_slots;
1426         }
1427
1428         if ((pcms->hotplug_memory.base + hotplug_mem_size) <
1429             hotplug_mem_size) {
1430             error_report("unsupported amount of maximum memory: " RAM_ADDR_FMT,
1431                          machine->maxram_size);
1432             exit(EXIT_FAILURE);
1433         }
1434
1435         memory_region_init(&pcms->hotplug_memory.mr, OBJECT(pcms),
1436                            "hotplug-memory", hotplug_mem_size);
1437         memory_region_add_subregion(system_memory, pcms->hotplug_memory.base,
1438                                     &pcms->hotplug_memory.mr);
1439     }
1440
1441     /* Initialize PC system firmware */
1442     pc_system_firmware_init(rom_memory, !pcmc->pci_enabled);
1443
1444     option_rom_mr = g_malloc(sizeof(*option_rom_mr));
1445     memory_region_init_ram(option_rom_mr, NULL, "pc.rom", PC_ROM_SIZE,
1446                            &error_fatal);
1447     vmstate_register_ram_global(option_rom_mr);
1448     memory_region_add_subregion_overlap(rom_memory,
1449                                         PC_ROM_MIN_VGA,
1450                                         option_rom_mr,
1451                                         1);
1452
1453     fw_cfg = bochs_bios_init(&address_space_memory, pcms);
1454
1455     rom_set_fw(fw_cfg);
1456
1457     if (pcmc->has_reserved_memory && pcms->hotplug_memory.base) {
1458         uint64_t *val = g_malloc(sizeof(*val));
1459         PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
1460         uint64_t res_mem_end = pcms->hotplug_memory.base;
1461
1462         if (!pcmc->broken_reserved_end) {
1463             res_mem_end += memory_region_size(&pcms->hotplug_memory.mr);
1464         }
1465         *val = cpu_to_le64(ROUND_UP(res_mem_end, 0x1ULL << 30));
1466         fw_cfg_add_file(fw_cfg, "etc/reserved-memory-end", val, sizeof(*val));
1467     }
1468
1469     if (linux_boot) {
1470         load_linux(pcms, fw_cfg);
1471     }
1472
1473     for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
1474         rom_add_option(option_rom[i].name, option_rom[i].bootindex);
1475     }
1476     pcms->fw_cfg = fw_cfg;
1477
1478     /* Init default IOAPIC address space */
1479     pcms->ioapic_as = &address_space_memory;
1480 }
1481
1482 qemu_irq pc_allocate_cpu_irq(void)
1483 {
1484     return qemu_allocate_irq(pic_irq_request, NULL, 0);
1485 }
1486
1487 DeviceState *pc_vga_init(ISABus *isa_bus, PCIBus *pci_bus)
1488 {
1489     DeviceState *dev = NULL;
1490
1491     rom_set_order_override(FW_CFG_ORDER_OVERRIDE_VGA);
1492     if (pci_bus) {
1493         PCIDevice *pcidev = pci_vga_init(pci_bus);
1494         dev = pcidev ? &pcidev->qdev : NULL;
1495     } else if (isa_bus) {
1496         ISADevice *isadev = isa_vga_init(isa_bus);
1497         dev = isadev ? DEVICE(isadev) : NULL;
1498     }
1499     rom_reset_order_override();
1500     return dev;
1501 }
1502
1503 static const MemoryRegionOps ioport80_io_ops = {
1504     .write = ioport80_write,
1505     .read = ioport80_read,
1506     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1507     .impl = {
1508         .min_access_size = 1,
1509         .max_access_size = 1,
1510     },
1511 };
1512
1513 static const MemoryRegionOps ioportF0_io_ops = {
1514     .write = ioportF0_write,
1515     .read = ioportF0_read,
1516     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1517     .impl = {
1518         .min_access_size = 1,
1519         .max_access_size = 1,
1520     },
1521 };
1522
1523 void pc_basic_device_init(ISABus *isa_bus, qemu_irq *gsi,
1524                           ISADevice **rtc_state,
1525                           bool create_fdctrl,
1526                           bool no_vmport,
1527                           bool has_pit,
1528                           uint32_t hpet_irqs)
1529 {
1530     int i;
1531     DriveInfo *fd[MAX_FD];
1532     DeviceState *hpet = NULL;
1533     int pit_isa_irq = 0;
1534     qemu_irq pit_alt_irq = NULL;
1535     qemu_irq rtc_irq = NULL;
1536     qemu_irq *a20_line;
1537     ISADevice *i8042, *port92, *vmmouse, *pit = NULL;
1538     MemoryRegion *ioport80_io = g_new(MemoryRegion, 1);
1539     MemoryRegion *ioportF0_io = g_new(MemoryRegion, 1);
1540
1541     memory_region_init_io(ioport80_io, NULL, &ioport80_io_ops, NULL, "ioport80", 1);
1542     memory_region_add_subregion(isa_bus->address_space_io, 0x80, ioport80_io);
1543
1544     memory_region_init_io(ioportF0_io, NULL, &ioportF0_io_ops, NULL, "ioportF0", 1);
1545     memory_region_add_subregion(isa_bus->address_space_io, 0xf0, ioportF0_io);
1546
1547     /*
1548      * Check if an HPET shall be created.
1549      *
1550      * Without KVM_CAP_PIT_STATE2, we cannot switch off the in-kernel PIT
1551      * when the HPET wants to take over. Thus we have to disable the latter.
1552      */
1553     if (!no_hpet && (!kvm_irqchip_in_kernel() || kvm_has_pit_state2())) {
1554         /* In order to set property, here not using sysbus_try_create_simple */
1555         hpet = qdev_try_create(NULL, TYPE_HPET);
1556         if (hpet) {
1557             /* For pc-piix-*, hpet's intcap is always IRQ2. For pc-q35-1.7
1558              * and earlier, use IRQ2 for compat. Otherwise, use IRQ16~23,
1559              * IRQ8 and IRQ2.
1560              */
1561             uint8_t compat = object_property_get_int(OBJECT(hpet),
1562                     HPET_INTCAP, NULL);
1563             if (!compat) {
1564                 qdev_prop_set_uint32(hpet, HPET_INTCAP, hpet_irqs);
1565             }
1566             qdev_init_nofail(hpet);
1567             sysbus_mmio_map(SYS_BUS_DEVICE(hpet), 0, HPET_BASE);
1568
1569             for (i = 0; i < GSI_NUM_PINS; i++) {
1570                 sysbus_connect_irq(SYS_BUS_DEVICE(hpet), i, gsi[i]);
1571             }
1572             pit_isa_irq = -1;
1573             pit_alt_irq = qdev_get_gpio_in(hpet, HPET_LEGACY_PIT_INT);
1574             rtc_irq = qdev_get_gpio_in(hpet, HPET_LEGACY_RTC_INT);
1575         }
1576     }
1577     *rtc_state = rtc_init(isa_bus, 2000, rtc_irq);
1578
1579     qemu_register_boot_set(pc_boot_set, *rtc_state);
1580
1581     if (!xen_enabled() && has_pit) {
1582         if (kvm_pit_in_kernel()) {
1583             pit = kvm_pit_init(isa_bus, 0x40);
1584         } else {
1585             pit = pit_init(isa_bus, 0x40, pit_isa_irq, pit_alt_irq);
1586         }
1587         if (hpet) {
1588             /* connect PIT to output control line of the HPET */
1589             qdev_connect_gpio_out(hpet, 0, qdev_get_gpio_in(DEVICE(pit), 0));
1590         }
1591         pcspk_init(isa_bus, pit);
1592     }
1593
1594     serial_hds_isa_init(isa_bus, 0, MAX_SERIAL_PORTS);
1595     parallel_hds_isa_init(isa_bus, MAX_PARALLEL_PORTS);
1596
1597     a20_line = qemu_allocate_irqs(handle_a20_line_change, first_cpu, 2);
1598     i8042 = isa_create_simple(isa_bus, "i8042");
1599     i8042_setup_a20_line(i8042, a20_line[0]);
1600     if (!no_vmport) {
1601         vmport_init(isa_bus);
1602         vmmouse = isa_try_create(isa_bus, "vmmouse");
1603     } else {
1604         vmmouse = NULL;
1605     }
1606     if (vmmouse) {
1607         DeviceState *dev = DEVICE(vmmouse);
1608         qdev_prop_set_ptr(dev, "ps2_mouse", i8042);
1609         qdev_init_nofail(dev);
1610     }
1611     port92 = isa_create_simple(isa_bus, "port92");
1612     port92_init(port92, a20_line[1]);
1613     g_free(a20_line);
1614
1615     DMA_init(isa_bus, 0);
1616
1617     for(i = 0; i < MAX_FD; i++) {
1618         fd[i] = drive_get(IF_FLOPPY, 0, i);
1619         create_fdctrl |= !!fd[i];
1620     }
1621     if (create_fdctrl) {
1622         fdctrl_init_isa(isa_bus, fd);
1623     }
1624 }
1625
1626 void pc_nic_init(ISABus *isa_bus, PCIBus *pci_bus)
1627 {
1628     int i;
1629
1630     rom_set_order_override(FW_CFG_ORDER_OVERRIDE_NIC);
1631     for (i = 0; i < nb_nics; i++) {
1632         NICInfo *nd = &nd_table[i];
1633
1634         if (!pci_bus || (nd->model && strcmp(nd->model, "ne2k_isa") == 0)) {
1635             pc_init_ne2k_isa(isa_bus, nd);
1636         } else {
1637             pci_nic_init_nofail(nd, pci_bus, "e1000", NULL);
1638         }
1639     }
1640     rom_reset_order_override();
1641 }
1642
1643 void pc_pci_device_init(PCIBus *pci_bus)
1644 {
1645     int max_bus;
1646     int bus;
1647
1648     /* Note: if=scsi is deprecated with PC machine types */
1649     max_bus = drive_get_max_bus(IF_SCSI);
1650     for (bus = 0; bus <= max_bus; bus++) {
1651         pci_create_simple(pci_bus, -1, "lsi53c895a");
1652         /*
1653          * By not creating frontends here, we make
1654          * scsi_legacy_handle_cmdline() create them, and warn that
1655          * this usage is deprecated.
1656          */
1657     }
1658 }
1659
1660 void ioapic_init_gsi(GSIState *gsi_state, const char *parent_name)
1661 {
1662     DeviceState *dev;
1663     SysBusDevice *d;
1664     unsigned int i;
1665
1666     if (kvm_ioapic_in_kernel()) {
1667         dev = qdev_create(NULL, "kvm-ioapic");
1668     } else {
1669         dev = qdev_create(NULL, "ioapic");
1670     }
1671     if (parent_name) {
1672         object_property_add_child(object_resolve_path(parent_name, NULL),
1673                                   "ioapic", OBJECT(dev), NULL);
1674     }
1675     qdev_init_nofail(dev);
1676     d = SYS_BUS_DEVICE(dev);
1677     sysbus_mmio_map(d, 0, IO_APIC_DEFAULT_ADDRESS);
1678
1679     for (i = 0; i < IOAPIC_NUM_PINS; i++) {
1680         gsi_state->ioapic_irq[i] = qdev_get_gpio_in(dev, i);
1681     }
1682 }
1683
1684 static void pc_dimm_plug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1685                          DeviceState *dev, Error **errp)
1686 {
1687     HotplugHandlerClass *hhc;
1688     Error *local_err = NULL;
1689     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1690     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
1691     PCDIMMDevice *dimm = PC_DIMM(dev);
1692     PCDIMMDeviceClass *ddc = PC_DIMM_GET_CLASS(dimm);
1693     MemoryRegion *mr = ddc->get_memory_region(dimm);
1694     uint64_t align = TARGET_PAGE_SIZE;
1695     bool is_nvdimm = object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_NVDIMM);
1696
1697     if (memory_region_get_alignment(mr) && pcmc->enforce_aligned_dimm) {
1698         align = memory_region_get_alignment(mr);
1699     }
1700
1701     if (!pcms->acpi_dev) {
1702         error_setg(&local_err,
1703                    "memory hotplug is not enabled: missing acpi device");
1704         goto out;
1705     }
1706
1707     if (is_nvdimm && !pcms->acpi_nvdimm_state.is_enabled) {
1708         error_setg(&local_err,
1709                    "nvdimm is not enabled: missing 'nvdimm' in '-M'");
1710         goto out;
1711     }
1712
1713     pc_dimm_memory_plug(dev, &pcms->hotplug_memory, mr, align, &local_err);
1714     if (local_err) {
1715         goto out;
1716     }
1717
1718     if (is_nvdimm) {
1719         nvdimm_plug(&pcms->acpi_nvdimm_state);
1720     }
1721
1722     hhc = HOTPLUG_HANDLER_GET_CLASS(pcms->acpi_dev);
1723     hhc->plug(HOTPLUG_HANDLER(pcms->acpi_dev), dev, &error_abort);
1724 out:
1725     error_propagate(errp, local_err);
1726 }
1727
1728 static void pc_dimm_unplug_request(HotplugHandler *hotplug_dev,
1729                                    DeviceState *dev, Error **errp)
1730 {
1731     HotplugHandlerClass *hhc;
1732     Error *local_err = NULL;
1733     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1734
1735     if (!pcms->acpi_dev) {
1736         error_setg(&local_err,
1737                    "memory hotplug is not enabled: missing acpi device");
1738         goto out;
1739     }
1740
1741     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_NVDIMM)) {
1742         error_setg(&local_err,
1743                    "nvdimm device hot unplug is not supported yet.");
1744         goto out;
1745     }
1746
1747     hhc = HOTPLUG_HANDLER_GET_CLASS(pcms->acpi_dev);
1748     hhc->unplug_request(HOTPLUG_HANDLER(pcms->acpi_dev), dev, &local_err);
1749
1750 out:
1751     error_propagate(errp, local_err);
1752 }
1753
1754 static void pc_dimm_unplug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1755                            DeviceState *dev, Error **errp)
1756 {
1757     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1758     PCDIMMDevice *dimm = PC_DIMM(dev);
1759     PCDIMMDeviceClass *ddc = PC_DIMM_GET_CLASS(dimm);
1760     MemoryRegion *mr = ddc->get_memory_region(dimm);
1761     HotplugHandlerClass *hhc;
1762     Error *local_err = NULL;
1763
1764     hhc = HOTPLUG_HANDLER_GET_CLASS(pcms->acpi_dev);
1765     hhc->unplug(HOTPLUG_HANDLER(pcms->acpi_dev), dev, &local_err);
1766
1767     if (local_err) {
1768         goto out;
1769     }
1770
1771     pc_dimm_memory_unplug(dev, &pcms->hotplug_memory, mr);
1772     object_unparent(OBJECT(dev));
1773
1774  out:
1775     error_propagate(errp, local_err);
1776 }
1777
1778 static int pc_apic_cmp(const void *a, const void *b)
1779 {
1780    CPUArchId *apic_a = (CPUArchId *)a;
1781    CPUArchId *apic_b = (CPUArchId *)b;
1782
1783    return apic_a->arch_id - apic_b->arch_id;
1784 }
1785
1786 /* returns pointer to CPUArchId descriptor that matches CPU's apic_id
1787  * in ms->possible_cpus->cpus, if ms->possible_cpus->cpus has no
1788  * entry corresponding to CPU's apic_id returns NULL.
1789  */
1790 static CPUArchId *pc_find_cpu_slot(MachineState *ms, uint32_t id, int *idx)
1791 {
1792     CPUArchId apic_id, *found_cpu;
1793
1794     apic_id.arch_id = id;
1795     found_cpu = bsearch(&apic_id, ms->possible_cpus->cpus,
1796         ms->possible_cpus->len, sizeof(*ms->possible_cpus->cpus),
1797         pc_apic_cmp);
1798     if (found_cpu && idx) {
1799         *idx = found_cpu - ms->possible_cpus->cpus;
1800     }
1801     return found_cpu;
1802 }
1803
1804 static void pc_cpu_plug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1805                         DeviceState *dev, Error **errp)
1806 {
1807     CPUArchId *found_cpu;
1808     HotplugHandlerClass *hhc;
1809     Error *local_err = NULL;
1810     X86CPU *cpu = X86_CPU(dev);
1811     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1812
1813     if (pcms->acpi_dev) {
1814         hhc = HOTPLUG_HANDLER_GET_CLASS(pcms->acpi_dev);
1815         hhc->plug(HOTPLUG_HANDLER(pcms->acpi_dev), dev, &local_err);
1816         if (local_err) {
1817             goto out;
1818         }
1819     }
1820
1821     /* increment the number of CPUs */
1822     pcms->boot_cpus++;
1823     if (pcms->rtc) {
1824         rtc_set_cpus_count(pcms->rtc, pcms->boot_cpus);
1825     }
1826     if (pcms->fw_cfg) {
1827         fw_cfg_modify_i16(pcms->fw_cfg, FW_CFG_NB_CPUS, pcms->boot_cpus);
1828     }
1829
1830     found_cpu = pc_find_cpu_slot(MACHINE(pcms), cpu->apic_id, NULL);
1831     found_cpu->cpu = OBJECT(dev);
1832 out:
1833     error_propagate(errp, local_err);
1834 }
1835 static void pc_cpu_unplug_request_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
1836                                      DeviceState *dev, Error **errp)
1837 {
1838     int idx = -1;
1839     HotplugHandlerClass *hhc;
1840     Error *local_err = NULL;
1841     X86CPU *cpu = X86_CPU(dev);
1842     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1843
1844     pc_find_cpu_slot(MACHINE(pcms), cpu->apic_id, &idx);
1845     assert(idx != -1);
1846     if (idx == 0) {
1847         error_setg(&local_err, "Boot CPU is unpluggable");
1848         goto out;
1849     }
1850
1851     hhc = HOTPLUG_HANDLER_GET_CLASS(pcms->acpi_dev);
1852     hhc->unplug_request(HOTPLUG_HANDLER(pcms->acpi_dev), dev, &local_err);
1853
1854     if (local_err) {
1855         goto out;
1856     }
1857
1858  out:
1859     error_propagate(errp, local_err);
1860
1861 }
1862
1863 static void pc_cpu_unplug_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
1864                              DeviceState *dev, Error **errp)
1865 {
1866     CPUArchId *found_cpu;
1867     HotplugHandlerClass *hhc;
1868     Error *local_err = NULL;
1869     X86CPU *cpu = X86_CPU(dev);
1870     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1871
1872     hhc = HOTPLUG_HANDLER_GET_CLASS(pcms->acpi_dev);
1873     hhc->unplug(HOTPLUG_HANDLER(pcms->acpi_dev), dev, &local_err);
1874
1875     if (local_err) {
1876         goto out;
1877     }
1878
1879     found_cpu = pc_find_cpu_slot(MACHINE(pcms), cpu->apic_id, NULL);
1880     found_cpu->cpu = NULL;
1881     object_unparent(OBJECT(dev));
1882
1883     /* decrement the number of CPUs */
1884     pcms->boot_cpus--;
1885     /* Update the number of CPUs in CMOS */
1886     rtc_set_cpus_count(pcms->rtc, pcms->boot_cpus);
1887     fw_cfg_modify_i16(pcms->fw_cfg, FW_CFG_NB_CPUS, pcms->boot_cpus);
1888  out:
1889     error_propagate(errp, local_err);
1890 }
1891
1892 static void pc_cpu_pre_plug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1893                             DeviceState *dev, Error **errp)
1894 {
1895     int idx;
1896     CPUState *cs;
1897     CPUArchId *cpu_slot;
1898     X86CPUTopoInfo topo;
1899     X86CPU *cpu = X86_CPU(dev);
1900     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1901
1902     /* if APIC ID is not set, set it based on socket/core/thread properties */
1903     if (cpu->apic_id == UNASSIGNED_APIC_ID) {
1904         int max_socket = (max_cpus - 1) / smp_threads / smp_cores;
1905
1906         if (cpu->socket_id < 0) {
1907             error_setg(errp, "CPU socket-id is not set");
1908             return;
1909         } else if (cpu->socket_id > max_socket) {
1910             error_setg(errp, "Invalid CPU socket-id: %u must be in range 0:%u",
1911                        cpu->socket_id, max_socket);
1912             return;
1913         }
1914         if (cpu->core_id < 0) {
1915             error_setg(errp, "CPU core-id is not set");
1916             return;
1917         } else if (cpu->core_id > (smp_cores - 1)) {
1918             error_setg(errp, "Invalid CPU core-id: %u must be in range 0:%u",
1919                        cpu->core_id, smp_cores - 1);
1920             return;
1921         }
1922         if (cpu->thread_id < 0) {
1923             error_setg(errp, "CPU thread-id is not set");
1924             return;
1925         } else if (cpu->thread_id > (smp_threads - 1)) {
1926             error_setg(errp, "Invalid CPU thread-id: %u must be in range 0:%u",
1927                        cpu->thread_id, smp_threads - 1);
1928             return;
1929         }
1930
1931         topo.pkg_id = cpu->socket_id;
1932         topo.core_id = cpu->core_id;
1933         topo.smt_id = cpu->thread_id;
1934         cpu->apic_id = apicid_from_topo_ids(smp_cores, smp_threads, &topo);
1935     }
1936
1937     cpu_slot = pc_find_cpu_slot(MACHINE(pcms), cpu->apic_id, &idx);
1938     if (!cpu_slot) {
1939         MachineState *ms = MACHINE(pcms);
1940
1941         x86_topo_ids_from_apicid(cpu->apic_id, smp_cores, smp_threads, &topo);
1942         error_setg(errp, "Invalid CPU [socket: %u, core: %u, thread: %u] with"
1943                   " APIC ID %" PRIu32 ", valid index range 0:%d",
1944                    topo.pkg_id, topo.core_id, topo.smt_id, cpu->apic_id,
1945                    ms->possible_cpus->len - 1);
1946         return;
1947     }
1948
1949     if (cpu_slot->cpu) {
1950         error_setg(errp, "CPU[%d] with APIC ID %" PRIu32 " exists",
1951                    idx, cpu->apic_id);
1952         return;
1953     }
1954
1955     /* if 'address' properties socket-id/core-id/thread-id are not set, set them
1956      * so that machine_query_hotpluggable_cpus would show correct values
1957      */
1958     /* TODO: move socket_id/core_id/thread_id checks into x86_cpu_realizefn()
1959      * once -smp refactoring is complete and there will be CPU private
1960      * CPUState::nr_cores and CPUState::nr_threads fields instead of globals */
1961     x86_topo_ids_from_apicid(cpu->apic_id, smp_cores, smp_threads, &topo);
1962     if (cpu->socket_id != -1 && cpu->socket_id != topo.pkg_id) {
1963         error_setg(errp, "property socket-id: %u doesn't match set apic-id:"
1964             " 0x%x (socket-id: %u)", cpu->socket_id, cpu->apic_id, topo.pkg_id);
1965         return;
1966     }
1967     cpu->socket_id = topo.pkg_id;
1968
1969     if (cpu->core_id != -1 && cpu->core_id != topo.core_id) {
1970         error_setg(errp, "property core-id: %u doesn't match set apic-id:"
1971             " 0x%x (core-id: %u)", cpu->core_id, cpu->apic_id, topo.core_id);
1972         return;
1973     }
1974     cpu->core_id = topo.core_id;
1975
1976     if (cpu->thread_id != -1 && cpu->thread_id != topo.smt_id) {
1977         error_setg(errp, "property thread-id: %u doesn't match set apic-id:"
1978             " 0x%x (thread-id: %u)", cpu->thread_id, cpu->apic_id, topo.smt_id);
1979         return;
1980     }
1981     cpu->thread_id = topo.smt_id;
1982
1983     cs = CPU(cpu);
1984     cs->cpu_index = idx;
1985
1986     numa_cpu_pre_plug(cpu_slot, dev, errp);
1987 }
1988
1989 static void pc_machine_device_pre_plug_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
1990                                           DeviceState *dev, Error **errp)
1991 {
1992     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
1993         pc_cpu_pre_plug(hotplug_dev, dev, errp);
1994     }
1995 }
1996
1997 static void pc_machine_device_plug_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
1998                                       DeviceState *dev, Error **errp)
1999 {
2000     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
2001         pc_dimm_plug(hotplug_dev, dev, errp);
2002     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
2003         pc_cpu_plug(hotplug_dev, dev, errp);
2004     }
2005 }
2006
2007 static void pc_machine_device_unplug_request_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
2008                                                 DeviceState *dev, Error **errp)
2009 {
2010     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
2011         pc_dimm_unplug_request(hotplug_dev, dev, errp);
2012     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
2013         pc_cpu_unplug_request_cb(hotplug_dev, dev, errp);
2014     } else {
2015         error_setg(errp, "acpi: device unplug request for not supported device"
2016                    " type: %s", object_get_typename(OBJECT(dev)));
2017     }
2018 }
2019
2020 static void pc_machine_device_unplug_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
2021                                         DeviceState *dev, Error **errp)
2022 {
2023     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
2024         pc_dimm_unplug(hotplug_dev, dev, errp);
2025     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
2026         pc_cpu_unplug_cb(hotplug_dev, dev, errp);
2027     } else {
2028         error_setg(errp, "acpi: device unplug for not supported device"
2029                    " type: %s", object_get_typename(OBJECT(dev)));
2030     }
2031 }
2032
2033 static HotplugHandler *pc_get_hotpug_handler(MachineState *machine,
2034                                              DeviceState *dev)
2035 {
2036     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(machine);
2037
2038     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM) ||
2039         object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
2040         return HOTPLUG_HANDLER(machine);
2041     }
2042
2043     return pcmc->get_hotplug_handler ?
2044         pcmc->get_hotplug_handler(machine, dev) : NULL;
2045 }
2046
2047 static void
2048 pc_machine_get_hotplug_memory_region_size(Object *obj, Visitor *v,
2049                                           const char *name, void *opaque,
2050                                           Error **errp)
2051 {
2052     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2053     int64_t value = memory_region_size(&pcms->hotplug_memory.mr);
2054
2055     visit_type_int(v, name, &value, errp);
2056 }
2057
2058 static void pc_machine_get_max_ram_below_4g(Object *obj, Visitor *v,
2059                                             const char *name, void *opaque,
2060                                             Error **errp)
2061 {
2062     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2063     uint64_t value = pcms->max_ram_below_4g;
2064
2065     visit_type_size(v, name, &value, errp);
2066 }
2067
2068 static void pc_machine_set_max_ram_below_4g(Object *obj, Visitor *v,
2069                                             const char *name, void *opaque,
2070                                             Error **errp)
2071 {
2072     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2073     Error *error = NULL;
2074     uint64_t value;
2075
2076     visit_type_size(v, name, &value, &error);
2077     if (error) {
2078         error_propagate(errp, error);
2079         return;
2080     }
2081     if (value > (1ULL << 32)) {
2082         error_setg(&error,
2083                    "Machine option 'max-ram-below-4g=%"PRIu64
2084                    "' expects size less than or equal to 4G", value);
2085         error_propagate(errp, error);
2086         return;
2087     }
2088
2089     if (value < (1ULL << 20)) {
2090         error_report("Warning: small max_ram_below_4g(%"PRIu64
2091                      ") less than 1M.  BIOS may not work..",
2092                      value);
2093     }
2094
2095     pcms->max_ram_below_4g = value;
2096 }
2097
2098 static void pc_machine_get_vmport(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
2099                                   void *opaque, Error **errp)
2100 {
2101     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2102     OnOffAuto vmport = pcms->vmport;
2103
2104     visit_type_OnOffAuto(v, name, &vmport, errp);
2105 }
2106
2107 static void pc_machine_set_vmport(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
2108                                   void *opaque, Error **errp)
2109 {
2110     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2111
2112     visit_type_OnOffAuto(v, name, &pcms->vmport, errp);
2113 }
2114
2115 bool pc_machine_is_smm_enabled(PCMachineState *pcms)
2116 {
2117     bool smm_available = false;
2118
2119     if (pcms->smm == ON_OFF_AUTO_OFF) {
2120         return false;
2121     }
2122
2123     if (tcg_enabled() || qtest_enabled()) {
2124         smm_available = true;
2125     } else if (kvm_enabled()) {
2126         smm_available = kvm_has_smm();
2127     }
2128
2129     if (smm_available) {
2130         return true;
2131     }
2132
2133     if (pcms->smm == ON_OFF_AUTO_ON) {
2134         error_report("System Management Mode not supported by this hypervisor.");
2135         exit(1);
2136     }
2137     return false;
2138 }
2139
2140 static void pc_machine_get_smm(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
2141                                void *opaque, Error **errp)
2142 {
2143     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2144     OnOffAuto smm = pcms->smm;
2145
2146     visit_type_OnOffAuto(v, name, &smm, errp);
2147 }
2148
2149 static void pc_machine_set_smm(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
2150                                void *opaque, Error **errp)
2151 {
2152     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2153
2154     visit_type_OnOffAuto(v, name, &pcms->smm, errp);
2155 }
2156
2157 static bool pc_machine_get_nvdimm(Object *obj, Error **errp)
2158 {
2159     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2160
2161     return pcms->acpi_nvdimm_state.is_enabled;
2162 }
2163
2164 static void pc_machine_set_nvdimm(Object *obj, bool value, Error **errp)
2165 {
2166     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2167
2168     pcms->acpi_nvdimm_state.is_enabled = value;
2169 }
2170
2171 static bool pc_machine_get_smbus(Object *obj, Error **errp)
2172 {
2173     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2174
2175     return pcms->smbus;
2176 }
2177
2178 static void pc_machine_set_smbus(Object *obj, bool value, Error **errp)
2179 {
2180     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2181
2182     pcms->smbus = value;
2183 }
2184
2185 static bool pc_machine_get_sata(Object *obj, Error **errp)
2186 {
2187     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2188
2189     return pcms->sata;
2190 }
2191
2192 static void pc_machine_set_sata(Object *obj, bool value, Error **errp)
2193 {
2194     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2195
2196     pcms->sata = value;
2197 }
2198
2199 static bool pc_machine_get_pit(Object *obj, Error **errp)
2200 {
2201     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2202
2203     return pcms->pit;
2204 }
2205
2206 static void pc_machine_set_pit(Object *obj, bool value, Error **errp)
2207 {
2208     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2209
2210     pcms->pit = value;
2211 }
2212
2213 static void pc_machine_initfn(Object *obj)
2214 {
2215     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
2216
2217     pcms->max_ram_below_4g = 0; /* use default */
2218     pcms->smm = ON_OFF_AUTO_AUTO;
2219     pcms->vmport = ON_OFF_AUTO_AUTO;
2220     /* nvdimm is disabled on default. */
2221     pcms->acpi_nvdimm_state.is_enabled = false;
2222     /* acpi build is enabled by default if machine supports it */
2223     pcms->acpi_build_enabled = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms)->has_acpi_build;
2224     pcms->smbus = true;
2225     pcms->sata = true;
2226     pcms->pit = true;
2227 }
2228
2229 static void pc_machine_reset(void)
2230 {
2231     CPUState *cs;
2232     X86CPU *cpu;
2233
2234     qemu_devices_reset();
2235
2236     /* Reset APIC after devices have been reset to cancel
2237      * any changes that qemu_devices_reset() might have done.
2238      */
2239     CPU_FOREACH(cs) {
2240         cpu = X86_CPU(cs);
2241
2242         if (cpu->apic_state) {
2243             device_reset(cpu->apic_state);
2244         }
2245     }
2246 }
2247
2248 static CpuInstanceProperties
2249 pc_cpu_index_to_props(MachineState *ms, unsigned cpu_index)
2250 {
2251     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(ms);
2252     const CPUArchIdList *possible_cpus = mc->possible_cpu_arch_ids(ms);
2253
2254     assert(cpu_index < possible_cpus->len);
2255     return possible_cpus->cpus[cpu_index].props;
2256 }
2257
2258 static const CPUArchIdList *pc_possible_cpu_arch_ids(MachineState *ms)
2259 {
2260     int i;
2261
2262     if (ms->possible_cpus) {
2263         /*
2264          * make sure that max_cpus hasn't changed since the first use, i.e.
2265          * -smp hasn't been parsed after it
2266         */
2267         assert(ms->possible_cpus->len == max_cpus);
2268         return ms->possible_cpus;
2269     }
2270
2271     ms->possible_cpus = g_malloc0(sizeof(CPUArchIdList) +
2272                                   sizeof(CPUArchId) * max_cpus);
2273     ms->possible_cpus->len = max_cpus;
2274     for (i = 0; i < ms->possible_cpus->len; i++) {
2275         X86CPUTopoInfo topo;
2276
2277         ms->possible_cpus->cpus[i].vcpus_count = 1;
2278         ms->possible_cpus->cpus[i].arch_id = x86_cpu_apic_id_from_index(i);
2279         x86_topo_ids_from_apicid(ms->possible_cpus->cpus[i].arch_id,
2280                                  smp_cores, smp_threads, &topo);
2281         ms->possible_cpus->cpus[i].props.has_socket_id = true;
2282         ms->possible_cpus->cpus[i].props.socket_id = topo.pkg_id;
2283         ms->possible_cpus->cpus[i].props.has_core_id = true;
2284         ms->possible_cpus->cpus[i].props.core_id = topo.core_id;
2285         ms->possible_cpus->cpus[i].props.has_thread_id = true;
2286         ms->possible_cpus->cpus[i].props.thread_id = topo.smt_id;
2287
2288         /* default distribution of CPUs over NUMA nodes */
2289         if (nb_numa_nodes) {
2290             /* preset values but do not enable them i.e. 'has_node_id = false',
2291              * numa init code will enable them later if manual mapping wasn't
2292              * present on CLI */
2293             ms->possible_cpus->cpus[i].props.node_id =
2294                 topo.pkg_id % nb_numa_nodes;
2295         }
2296     }
2297     return ms->possible_cpus;
2298 }
2299
2300 static void x86_nmi(NMIState *n, int cpu_index, Error **errp)
2301 {
2302     /* cpu index isn't used */
2303     CPUState *cs;
2304
2305     CPU_FOREACH(cs) {
2306         X86CPU *cpu = X86_CPU(cs);
2307
2308         if (!cpu->apic_state) {
2309             cpu_interrupt(cs, CPU_INTERRUPT_NMI);
2310         } else {
2311             apic_deliver_nmi(cpu->apic_state);
2312         }
2313     }
2314 }
2315
2316 static void pc_machine_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
2317 {
2318     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
2319     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_CLASS(oc);
2320     HotplugHandlerClass *hc = HOTPLUG_HANDLER_CLASS(oc);
2321     NMIClass *nc = NMI_CLASS(oc);
2322
2323     pcmc->get_hotplug_handler = mc->get_hotplug_handler;
2324     pcmc->pci_enabled = true;
2325     pcmc->has_acpi_build = true;
2326     pcmc->rsdp_in_ram = true;
2327     pcmc->smbios_defaults = true;
2328     pcmc->smbios_uuid_encoded = true;
2329     pcmc->gigabyte_align = true;
2330     pcmc->has_reserved_memory = true;
2331     pcmc->kvmclock_enabled = true;
2332     pcmc->enforce_aligned_dimm = true;
2333     /* BIOS ACPI tables: 128K. Other BIOS datastructures: less than 4K reported
2334      * to be used at the moment, 32K should be enough for a while.  */
2335     pcmc->acpi_data_size = 0x20000 + 0x8000;
2336     pcmc->save_tsc_khz = true;
2337     pcmc->linuxboot_dma_enabled = true;
2338     mc->get_hotplug_handler = pc_get_hotpug_handler;
2339     mc->cpu_index_to_instance_props = pc_cpu_index_to_props;
2340     mc->possible_cpu_arch_ids = pc_possible_cpu_arch_ids;
2341     mc->has_hotpluggable_cpus = true;
2342     mc->default_boot_order = "cad";
2343     mc->hot_add_cpu = pc_hot_add_cpu;
2344     mc->block_default_type = IF_IDE;
2345     mc->max_cpus = 255;
2346     mc->reset = pc_machine_reset;
2347     hc->pre_plug = pc_machine_device_pre_plug_cb;
2348     hc->plug = pc_machine_device_plug_cb;
2349     hc->unplug_request = pc_machine_device_unplug_request_cb;
2350     hc->unplug = pc_machine_device_unplug_cb;
2351     nc->nmi_monitor_handler = x86_nmi;
2352
2353     object_class_property_add(oc, PC_MACHINE_MEMHP_REGION_SIZE, "int",
2354         pc_machine_get_hotplug_memory_region_size, NULL,
2355         NULL, NULL, &error_abort);
2356
2357     object_class_property_add(oc, PC_MACHINE_MAX_RAM_BELOW_4G, "size",
2358         pc_machine_get_max_ram_below_4g, pc_machine_set_max_ram_below_4g,
2359         NULL, NULL, &error_abort);
2360
2361     object_class_property_set_description(oc, PC_MACHINE_MAX_RAM_BELOW_4G,
2362         "Maximum ram below the 4G boundary (32bit boundary)", &error_abort);
2363
2364     object_class_property_add(oc, PC_MACHINE_SMM, "OnOffAuto",
2365         pc_machine_get_smm, pc_machine_set_smm,
2366         NULL, NULL, &error_abort);
2367     object_class_property_set_description(oc, PC_MACHINE_SMM,
2368         "Enable SMM (pc & q35)", &error_abort);
2369
2370     object_class_property_add(oc, PC_MACHINE_VMPORT, "OnOffAuto",
2371         pc_machine_get_vmport, pc_machine_set_vmport,
2372         NULL, NULL, &error_abort);
2373     object_class_property_set_description(oc, PC_MACHINE_VMPORT,
2374         "Enable vmport (pc & q35)", &error_abort);
2375
2376     object_class_property_add_bool(oc, PC_MACHINE_NVDIMM,
2377         pc_machine_get_nvdimm, pc_machine_set_nvdimm, &error_abort);
2378
2379     object_class_property_add_bool(oc, PC_MACHINE_SMBUS,
2380         pc_machine_get_smbus, pc_machine_set_smbus, &error_abort);
2381
2382     object_class_property_add_bool(oc, PC_MACHINE_SATA,
2383         pc_machine_get_sata, pc_machine_set_sata, &error_abort);
2384
2385     object_class_property_add_bool(oc, PC_MACHINE_PIT,
2386         pc_machine_get_pit, pc_machine_set_pit, &error_abort);
2387 }
2388
2389 static const TypeInfo pc_machine_info = {
2390     .name = TYPE_PC_MACHINE,
2391     .parent = TYPE_MACHINE,
2392     .abstract = true,
2393     .instance_size = sizeof(PCMachineState),
2394     .instance_init = pc_machine_initfn,
2395     .class_size = sizeof(PCMachineClass),
2396     .class_init = pc_machine_class_init,
2397     .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
2398          { TYPE_HOTPLUG_HANDLER },
2399          { TYPE_NMI },
2400          { }
2401     },
2402 };
2403
2404 static void pc_machine_register_types(void)
2405 {
2406     type_register_static(&pc_machine_info);
2407 }
2408
2409 type_init(pc_machine_register_types)
This page took 0.153691 seconds and 4 git commands to generate.