hw/mips_r4k.c

   1 /*
   2  * QEMU/MIPS pseudo-board
   3  *
   4  * emulates a simple machine with ISA-like bus.
   5  * ISA IO space mapped to the 0x14000000 (PHYS) and
   6  * ISA memory at the 0x10000000 (PHYS, 16Mb in size).
   7  * All peripherial devices are attached to this "bus" with
   8  * the standard PC ISA addresses.
   9 */
  10 #include "hw.h"
  11 #include "mips.h"
  12 #include "mips_cpudevs.h"
  13 #include "pc.h"
  14 #include "isa.h"
  15 #include "net.h"
  16 #include "sysemu.h"
  17 #include "boards.h"
  18 #include "flash.h"
  19 #include "qemu-log.h"
  20 #include "mips-bios.h"
  21 #include "ide.h"
  22 #include "loader.h"
  23 #include "elf.h"
  24
  25 #define MAX_IDE_BUS 2
  26
  27 static const int ide_iobase[2] = { 0x1f0, 0x170 };
  28 static const int ide_iobase2[2] = { 0x3f6, 0x376 };
  29 static const int ide_irq[2] = { 14, 15 };
  30
  31 static PITState *pit; /* PIT i8254 */
  32
  33 /* i8254 PIT is attached to the IRQ0 at PIC i8259 */
  34
  35 static struct _loaderparams {
  36     int ram_size;
  37     const char *kernel_filename;
  38     const char *kernel_cmdline;
  39     const char *initrd_filename;
  40 } loaderparams;
  41
  42 static void mips_qemu_writel (void *opaque, target_phys_addr_t addr,
  43                               uint32_t val)
  44 {
  45     if ((addr & 0xffff) == 0 && val == 42)
  46         qemu_system_reset_request ();
  47     else if ((addr & 0xffff) == 4 && val == 42)
  48         qemu_system_shutdown_request ();
  49 }
  50
  51 static uint32_t mips_qemu_readl (void *opaque, target_phys_addr_t addr)
  52 {
  53     return 0;
  54 }
  55
  56 static CPUWriteMemoryFunc * const mips_qemu_write[] = {
  57     &mips_qemu_writel,
  58     &mips_qemu_writel,
  59     &mips_qemu_writel,
  60 };
  61
  62 static CPUReadMemoryFunc * const mips_qemu_read[] = {
  63     &mips_qemu_readl,
  64     &mips_qemu_readl,
  65     &mips_qemu_readl,
  66 };
  67
  68 static int mips_qemu_iomemtype = 0;
  69
  70 typedef struct ResetData {
  71     CPUState *env;
  72     uint64_t vector;
  73 } ResetData;
  74
  75 static int64_t load_kernel(void)
  76 {
  77     int64_t entry, kernel_high;
  78     long kernel_size, initrd_size, params_size;
  79     ram_addr_t initrd_offset;
  80     uint32_t *params_buf;
  81     int big_endian;
  82
  83 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
  84     big_endian = 1;
  85 #else
  86     big_endian = 0;
  87 #endif
  88     kernel_size = load_elf(loaderparams.kernel_filename, cpu_mips_kseg0_to_phys,
  89                            NULL, (uint64_t *)&entry, NULL,
  90                            (uint64_t *)&kernel_high, big_endian,
  91                            ELF_MACHINE, 1);
  92     if (kernel_size >= 0) {
  93         if ((entry & ~0x7fffffffULL) == 0x80000000)
  94             entry = (int32_t)entry;
  95     } else {
  96         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
  97                 loaderparams.kernel_filename);
  98         exit(1);
  99     }
 100
 101     /* load initrd */
 102     initrd_size = 0;
 103     initrd_offset = 0;
 104     if (loaderparams.initrd_filename) {
 105         initrd_size = get_image_size (loaderparams.initrd_filename);
 106         if (initrd_size > 0) {
 107             initrd_offset = (kernel_high + ~TARGET_PAGE_MASK) & TARGET_PAGE_MASK;
 108             if (initrd_offset + initrd_size > ram_size) {
 109                 fprintf(stderr,
 110                         "qemu: memory too small for initial ram disk '%s'\n",
 111                         loaderparams.initrd_filename);
 112                 exit(1);
 113             }
 114             initrd_size = load_image_targphys(loaderparams.initrd_filename,
 115                                               initrd_offset,
 116                                               ram_size - initrd_offset);
 117         }
 118         if (initrd_size == (target_ulong) -1) {
 119             fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n",
 120                     loaderparams.initrd_filename);
 121             exit(1);
 122         }
 123     }
 124
 125     /* Store command line.  */
 126     params_size = 264;
 127     params_buf = qemu_malloc(params_size);
 128
 129     params_buf[0] = tswap32(ram_size);
 130     params_buf[1] = tswap32(0x12345678);
 131
 132     if (initrd_size > 0) {
 133         snprintf((char *)params_buf + 8, 256, "rd_start=0x%" PRIx64 " rd_size=%li %s",
 134                  cpu_mips_phys_to_kseg0(NULL, initrd_offset),
 135                  initrd_size, loaderparams.kernel_cmdline);
 136     } else {
 137         snprintf((char *)params_buf + 8, 256, "%s", loaderparams.kernel_cmdline);
 138     }
 139
 140     rom_add_blob_fixed("params", params_buf, params_size,
 141                        (16 << 20) - 264);
 142
 143     return entry;
 144 }
 145
 146 static void main_cpu_reset(void *opaque)
 147 {
 148     ResetData *s = (ResetData *)opaque;
 149     CPUState *env = s->env;
 150
 151     cpu_reset(env);
 152     env->active_tc.PC = s->vector;
 153 }
 154
 155 static const int sector_len = 32 * 1024;
 156 static
 157 void mips_r4k_init (ram_addr_t ram_size,
 158                     const char *boot_device,
 159                     const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
 160                     const char *initrd_filename, const char *cpu_model)
 161 {
 162     char *filename;
 163     ram_addr_t ram_offset;
 164     ram_addr_t bios_offset;
 165     int bios_size;
 166     CPUState *env;
 167     ResetData *reset_info;
 168     RTCState *rtc_state;
 169     int i;
 170     qemu_irq *i8259;
 171     DriveInfo *hd[MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS];
 172     DriveInfo *dinfo;
 173
 174     /* init CPUs */
 175     if (cpu_model == NULL) {
 176 #ifdef TARGET_MIPS64
 177         cpu_model = "R4000";
 178 #else
 179         cpu_model = "24Kf";
 180 #endif
 181     }
 182     env = cpu_init(cpu_model);
 183     if (!env) {
 184         fprintf(stderr, "Unable to find CPU definition\n");
 185         exit(1);
 186     }
 187     reset_info = qemu_mallocz(sizeof(ResetData));
 188     reset_info->env = env;
 189     reset_info->vector = env->active_tc.PC;
 190     qemu_register_reset(main_cpu_reset, reset_info);
 191
 192     /* allocate RAM */
 193     if (ram_size > (256 << 20)) {
 194         fprintf(stderr,
 195                 "qemu: Too much memory for this machine: %d MB, maximum 256 MB\n",
 196                 ((unsigned int)ram_size / (1 << 20)));
 197         exit(1);
 198     }
 199     ram_offset = qemu_ram_alloc(ram_size);
 200
 201     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, ram_offset | IO_MEM_RAM);
 202
 203     if (!mips_qemu_iomemtype) {
 204         mips_qemu_iomemtype = cpu_register_io_memory(mips_qemu_read,
 205                                                      mips_qemu_write, NULL);
 206     }
 207     cpu_register_physical_memory(0x1fbf0000, 0x10000, mips_qemu_iomemtype);
 208
 209     /* Try to load a BIOS image. If this fails, we continue regardless,
 210        but initialize the hardware ourselves. When a kernel gets
 211        preloaded we also initialize the hardware, since the BIOS wasn't
 212        run. */
 213     if (bios_name == NULL)
 214         bios_name = BIOS_FILENAME;
 215     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, bios_name);
 216     if (filename) {
 217         bios_size = get_image_size(filename);
 218     } else {
 219         bios_size = -1;
 220     }
 221     if ((bios_size > 0) && (bios_size <= BIOS_SIZE)) {
 222         bios_offset = qemu_ram_alloc(BIOS_SIZE);
 223         cpu_register_physical_memory(0x1fc00000, BIOS_SIZE,
 224                                      bios_offset | IO_MEM_ROM);
 225
 226         load_image_targphys(filename, 0x1fc00000, BIOS_SIZE);
 227     } else if ((dinfo = drive_get(IF_PFLASH, 0, 0)) != NULL) {
 228         uint32_t mips_rom = 0x00400000;
 229         bios_offset = qemu_ram_alloc(mips_rom);
 230         if (!pflash_cfi01_register(0x1fc00000, bios_offset,
 231             dinfo->bdrv, sector_len, mips_rom / sector_len,
 232             4, 0, 0, 0, 0)) {
 233             fprintf(stderr, "qemu: Error registering flash memory.\n");
 234         }
 235     }
 236     else {
 237         /* not fatal */
 238         fprintf(stderr, "qemu: Warning, could not load MIPS bios '%s'\n",
 239                 bios_name);
 240     }
 241     if (filename) {
 242         qemu_free(filename);
 243     }
 244
 245     if (kernel_filename) {
 246         loaderparams.ram_size = ram_size;
 247         loaderparams.kernel_filename = kernel_filename;
 248         loaderparams.kernel_cmdline = kernel_cmdline;
 249         loaderparams.initrd_filename = initrd_filename;
 250         reset_info->vector = load_kernel();
 251     }
 252
 253     /* Init CPU internal devices */
 254     cpu_mips_irq_init_cpu(env);
 255     cpu_mips_clock_init(env);
 256
 257     /* The PIC is attached to the MIPS CPU INT0 pin */
 258     i8259 = i8259_init(env->irq[2]);
 259     isa_bus_new(NULL);
 260     isa_bus_irqs(i8259);
 261
 262     rtc_state = rtc_init(2000);
 263
 264     /* Register 64 KB of ISA IO space at 0x14000000 */
 265 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 266     isa_mmio_init(0x14000000, 0x00010000, 1);
 267 #else
 268     isa_mmio_init(0x14000000, 0x00010000, 0);
 269 #endif
 270     isa_mem_base = 0x10000000;
 271
 272     pit = pit_init(0x40, i8259[0]);
 273
 274     for(i = 0; i < MAX_SERIAL_PORTS; i++) {
 275         if (serial_hds[i]) {
 276             serial_isa_init(i, serial_hds[i]);
 277         }
 278     }
 279
 280     isa_vga_init();
 281
 282     if (nd_table[0].vlan)
 283         isa_ne2000_init(0x300, 9, &nd_table[0]);
 284
 285     if (drive_get_max_bus(IF_IDE) >= MAX_IDE_BUS) {
 286         fprintf(stderr, "qemu: too many IDE bus\n");
 287         exit(1);
 288     }
 289
 290     for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS * MAX_IDE_DEVS; i++) {
 291         hd[i] = drive_get(IF_IDE, i / MAX_IDE_DEVS, i % MAX_IDE_DEVS);
 292     }
 293
 294     for(i = 0; i < MAX_IDE_BUS; i++)
 295         isa_ide_init(ide_iobase[i], ide_iobase2[i], ide_irq[i],
 296                      hd[MAX_IDE_DEVS * i],
 297                      hd[MAX_IDE_DEVS * i + 1]);
 298
 299     isa_create_simple("i8042");
 300 }
 301
 302 static QEMUMachine mips_machine = {
 303     .name = "mips",
 304     .desc = "mips r4k platform",
 305     .init = mips_r4k_init,
 306 };
 307
 308 static void mips_machine_init(void)
 309 {
 310     qemu_register_machine(&mips_machine);
 311 }
 312
 313 machine_init(mips_machine_init);