qemu/hw/arm/boot.c

   1 /*
   2  * ARM kernel loader.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2006-2007 CodeSourcery.
   5  * Written by Paul Brook
   6  *
   7  * This code is licensed under the GPL.
   8  */
   9
  10 #include "config.h"
  11 #include "hw/hw.h"
  12 #include "hw/arm/arm.h"
  13 #include "sysemu/sysemu.h"
  14 #include "hw/boards.h"
  15 #include "hw/loader.h"
  16 #include "elf.h"
  17 #include "sysemu/device_tree.h"
  18 #include "qemu/config-file.h"
  19 #include "exec/address-spaces.h"
  20
  21 /* Kernel boot protocol is specified in the kernel docs
  22  * Documentation/arm/Booting and Documentation/arm64/booting.txt
  23  * They have different preferred image load offsets from system RAM base.
  24  */
  25 #define KERNEL_ARGS_ADDR 0x100
  26 #define KERNEL_LOAD_ADDR 0x00010000
  27 #define KERNEL64_LOAD_ADDR 0x00080000
  28
  29 typedef enum {
  30     FIXUP_NONE = 0,   /* do nothing */
  31     FIXUP_TERMINATOR, /* end of insns */
  32     FIXUP_BOARDID,    /* overwrite with board ID number */
  33     FIXUP_ARGPTR,     /* overwrite with pointer to kernel args */
  34     FIXUP_ENTRYPOINT, /* overwrite with kernel entry point */
  35     FIXUP_GIC_CPU_IF, /* overwrite with GIC CPU interface address */
  36     FIXUP_BOOTREG,    /* overwrite with boot register address */
  37     FIXUP_DSB,        /* overwrite with correct DSB insn for cpu */
  38     FIXUP_MAX,
  39 } FixupType;
  40
  41 typedef struct ARMInsnFixup {
  42     uint32_t insn;
  43     FixupType fixup;
  44 } ARMInsnFixup;
  45
  46 static const ARMInsnFixup bootloader_aarch64[] = {
  47     { 0x580000c0 }, /* ldr x0, arg ; Load the lower 32-bits of DTB */
  48     { 0xaa1f03e1 }, /* mov x1, xzr */
  49     { 0xaa1f03e2 }, /* mov x2, xzr */
  50     { 0xaa1f03e3 }, /* mov x3, xzr */
  51     { 0x58000084 }, /* ldr x4, entry ; Load the lower 32-bits of kernel entry */
  52     { 0xd61f0080 }, /* br x4      ; Jump to the kernel entry point */
  53     { 0, FIXUP_ARGPTR }, /* arg: .word @DTB Lower 32-bits */
  54     { 0 }, /* .word @DTB Higher 32-bits */
  55     { 0, FIXUP_ENTRYPOINT }, /* entry: .word @Kernel Entry Lower 32-bits */
  56     { 0 }, /* .word @Kernel Entry Higher 32-bits */
  57     { 0, FIXUP_TERMINATOR }
  58 };
  59
  60 /* The worlds second smallest bootloader.  Set r0-r2, then jump to kernel.  */
  61 static const ARMInsnFixup bootloader[] = {
  62     { 0xe3a00000 }, /* mov     r0, #0 */
  63     { 0xe59f1004 }, /* ldr     r1, [pc, #4] */
  64     { 0xe59f2004 }, /* ldr     r2, [pc, #4] */
  65     { 0xe59ff004 }, /* ldr     pc, [pc, #4] */
  66     { 0, FIXUP_BOARDID },
  67     { 0, FIXUP_ARGPTR },
  68     { 0, FIXUP_ENTRYPOINT },
  69     { 0, FIXUP_TERMINATOR }
  70 };
  71
  72 /* Handling for secondary CPU boot in a multicore system.
  73  * Unlike the uniprocessor/primary CPU boot, this is platform
  74  * dependent. The default code here is based on the secondary
  75  * CPU boot protocol used on realview/vexpress boards, with
  76  * some parameterisation to increase its flexibility.
  77  * QEMU platform models for which this code is not appropriate
  78  * should override write_secondary_boot and secondary_cpu_reset_hook
  79  * instead.
  80  *
  81  * This code enables the interrupt controllers for the secondary
  82  * CPUs and then puts all the secondary CPUs into a loop waiting
  83  * for an interprocessor interrupt and polling a configurable
  84  * location for the kernel secondary CPU entry point.
  85  */
  86 #define DSB_INSN 0xf57ff04f
  87 #define CP15_DSB_INSN 0xee070f9a /* mcr cp15, 0, r0, c7, c10, 4 */
  88
  89 static const ARMInsnFixup smpboot[] = {
  90     { 0xe59f2028 }, /* ldr r2, gic_cpu_if */
  91     { 0xe59f0028 }, /* ldr r0, bootreg_addr */
  92     { 0xe3a01001 }, /* mov r1, #1 */
  93     { 0xe5821000 }, /* str r1, [r2] - set GICC_CTLR.Enable */
  94     { 0xe3a010ff }, /* mov r1, #0xff */
  95     { 0xe5821004 }, /* str r1, [r2, 4] - set GIC_PMR.Priority to 0xff */
  96     { 0, FIXUP_DSB },   /* dsb */
  97     { 0xe320f003 }, /* wfi */
  98     { 0xe5901000 }, /* ldr     r1, [r0] */
  99     { 0xe1110001 }, /* tst     r1, r1 */
 100     { 0x0afffffb }, /* beq     <wfi> */
 101     { 0xe12fff11 }, /* bx      r1 */
 102     { 0, FIXUP_GIC_CPU_IF }, /* gic_cpu_if: .word 0x.... */
 103     { 0, FIXUP_BOOTREG }, /* bootreg_addr: .word 0x.... */
 104     { 0, FIXUP_TERMINATOR }
 105 };
 106
 107 static void write_bootloader(const char *name, hwaddr addr,
 108                              const ARMInsnFixup *insns, uint32_t *fixupcontext)
 109 {
 110     /* Fix up the specified bootloader fragment and write it into
 111      * guest memory using rom_add_blob_fixed(). fixupcontext is
 112      * an array giving the values to write in for the fixup types
 113      * which write a value into the code array.
 114      */
 115     int i, len;
 116     uint32_t *code;
 117
 118     len = 0;
 119     while (insns[len].fixup != FIXUP_TERMINATOR) {
 120         len++;
 121     }
 122
 123     code = g_new0(uint32_t, len);
 124
 125     for (i = 0; i < len; i++) {
 126         uint32_t insn = insns[i].insn;
 127         FixupType fixup = insns[i].fixup;
 128
 129         switch (fixup) {
 130         case FIXUP_NONE:
 131             break;
 132         case FIXUP_BOARDID:
 133         case FIXUP_ARGPTR:
 134         case FIXUP_ENTRYPOINT:
 135         case FIXUP_GIC_CPU_IF:
 136         case FIXUP_BOOTREG:
 137         case FIXUP_DSB:
 138             insn = fixupcontext[fixup];
 139             break;
 140         default:
 141             abort();
 142         }
 143         code[i] = tswap32(insn);
 144     }
 145
 146     rom_add_blob_fixed(name, code, len * sizeof(uint32_t), addr);
 147
 148     g_free(code);
 149 }
 150
 151 static void default_write_secondary(ARMCPU *cpu,
 152                                     const struct arm_boot_info *info)
 153 {
 154     uint32_t fixupcontext[FIXUP_MAX];
 155
 156     fixupcontext[FIXUP_GIC_CPU_IF] = info->gic_cpu_if_addr;
 157     fixupcontext[FIXUP_BOOTREG] = info->smp_bootreg_addr;
 158     if (arm_feature(&cpu->env, ARM_FEATURE_V7)) {
 159         fixupcontext[FIXUP_DSB] = DSB_INSN;
 160     } else {
 161         fixupcontext[FIXUP_DSB] = CP15_DSB_INSN;
 162     }
 163
 164     write_bootloader("smpboot", info->smp_loader_start,
 165                      smpboot, fixupcontext);
 166 }
 167
 168 static void default_reset_secondary(ARMCPU *cpu,
 169                                     const struct arm_boot_info *info)
 170 {
 171     CPUState *cs = CPU(cpu);
 172
 173     address_space_stl_notdirty(&address_space_memory, info->smp_bootreg_addr,
 174                                0, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, NULL);
 175     cpu_set_pc(cs, info->smp_loader_start);
 176 }
 177
 178 static inline bool have_dtb(const struct arm_boot_info *info)
 179 {
 180     return info->dtb_filename || info->get_dtb;
 181 }
 182
 183 #define WRITE_WORD(p, value) do { \
 184     address_space_stl_notdirty(&address_space_memory, p, value, \
 185                                MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, NULL);  \
 186     p += 4;                       \
 187 } while (0)
 188
 189 static void set_kernel_args(const struct arm_boot_info *info)
 190 {
 191     int initrd_size = info->initrd_size;
 192     hwaddr base = info->loader_start;
 193     hwaddr p;
 194
 195     p = base + KERNEL_ARGS_ADDR;
 196     /* ATAG_CORE */
 197     WRITE_WORD(p, 5);
 198     WRITE_WORD(p, 0x54410001);
 199     WRITE_WORD(p, 1);
 200     WRITE_WORD(p, 0x1000);
 201     WRITE_WORD(p, 0);
 202     /* ATAG_MEM */
 203     /* TODO: handle multiple chips on one ATAG list */
 204     WRITE_WORD(p, 4);
 205     WRITE_WORD(p, 0x54410002);
 206     WRITE_WORD(p, info->ram_size);
 207     WRITE_WORD(p, info->loader_start);
 208     if (initrd_size) {
 209         /* ATAG_INITRD2 */
 210         WRITE_WORD(p, 4);
 211         WRITE_WORD(p, 0x54420005);
 212         WRITE_WORD(p, info->initrd_start);
 213         WRITE_WORD(p, initrd_size);
 214     }
 215     if (info->kernel_cmdline && *info->kernel_cmdline) {
 216         /* ATAG_CMDLINE */
 217         int cmdline_size;
 218
 219         cmdline_size = strlen(info->kernel_cmdline);
 220         cpu_physical_memory_write(p + 8, info->kernel_cmdline,
 221                                   cmdline_size + 1);
 222         cmdline_size = (cmdline_size >> 2) + 1;
 223         WRITE_WORD(p, cmdline_size + 2);
 224         WRITE_WORD(p, 0x54410009);
 225         p += cmdline_size * 4;
 226     }
 227     if (info->atag_board) {
 228         /* ATAG_BOARD */
 229         int atag_board_len;
 230         uint8_t atag_board_buf[0x1000];
 231
 232         atag_board_len = (info->atag_board(info, atag_board_buf) + 3) & ~3;
 233         WRITE_WORD(p, (atag_board_len + 8) >> 2);
 234         WRITE_WORD(p, 0x414f4d50);
 235         cpu_physical_memory_write(p, atag_board_buf, atag_board_len);
 236         p += atag_board_len;
 237     }
 238     /* ATAG_END */
 239     WRITE_WORD(p, 0);
 240     WRITE_WORD(p, 0);
 241 }
 242
 243 static void set_kernel_args_old(const struct arm_boot_info *info)
 244 {
 245     hwaddr p;
 246     const char *s;
 247     int initrd_size = info->initrd_size;
 248     hwaddr base = info->loader_start;
 249
 250     /* see linux/include/asm-arm/setup.h */
 251     p = base + KERNEL_ARGS_ADDR;
 252     /* page_size */
 253     WRITE_WORD(p, 4096);
 254     /* nr_pages */
 255     WRITE_WORD(p, info->ram_size / 4096);
 256     /* ramdisk_size */
 257     WRITE_WORD(p, 0);
 258 #define FLAG_READONLY   1
 259 #define FLAG_RDLOAD     4
 260 #define FLAG_RDPROMPT   8
 261     /* flags */
 262     WRITE_WORD(p, FLAG_READONLY | FLAG_RDLOAD | FLAG_RDPROMPT);
 263     /* rootdev */
 264     WRITE_WORD(p, (31 << 8) | 0);       /* /dev/mtdblock0 */
 265     /* video_num_cols */
 266     WRITE_WORD(p, 0);
 267     /* video_num_rows */
 268     WRITE_WORD(p, 0);
 269     /* video_x */
 270     WRITE_WORD(p, 0);
 271     /* video_y */
 272     WRITE_WORD(p, 0);
 273     /* memc_control_reg */
 274     WRITE_WORD(p, 0);
 275     /* unsigned char sounddefault */
 276     /* unsigned char adfsdrives */
 277     /* unsigned char bytes_per_char_h */
 278     /* unsigned char bytes_per_char_v */
 279     WRITE_WORD(p, 0);
 280     /* pages_in_bank[4] */
 281     WRITE_WORD(p, 0);
 282     WRITE_WORD(p, 0);
 283     WRITE_WORD(p, 0);
 284     WRITE_WORD(p, 0);
 285     /* pages_in_vram */
 286     WRITE_WORD(p, 0);
 287     /* initrd_start */
 288     if (initrd_size) {
 289         WRITE_WORD(p, info->initrd_start);
 290     } else {
 291         WRITE_WORD(p, 0);
 292     }
 293     /* initrd_size */
 294     WRITE_WORD(p, initrd_size);
 295     /* rd_start */
 296     WRITE_WORD(p, 0);
 297     /* system_rev */
 298     WRITE_WORD(p, 0);
 299     /* system_serial_low */
 300     WRITE_WORD(p, 0);
 301     /* system_serial_high */
 302     WRITE_WORD(p, 0);
 303     /* mem_fclk_21285 */
 304     WRITE_WORD(p, 0);
 305     /* zero unused fields */
 306     while (p < base + KERNEL_ARGS_ADDR + 256 + 1024) {
 307         WRITE_WORD(p, 0);
 308     }
 309     s = info->kernel_cmdline;
 310     if (s) {
 311         cpu_physical_memory_write(p, s, strlen(s) + 1);
 312     } else {
 313         WRITE_WORD(p, 0);
 314     }
 315 }
 316
 317 /**
 318  * load_dtb() - load a device tree binary image into memory
 319  * @addr:       the address to load the image at
 320  * @binfo:      struct describing the boot environment
 321  * @addr_limit: upper limit of the available memory area at @addr
 322  *
 323  * Load a device tree supplied by the machine or by the user  with the
 324  * '-dtb' command line option, and put it at offset @addr in target
 325  * memory.
 326  *
 327  * If @addr_limit contains a meaningful value (i.e., it is strictly greater
 328  * than @addr), the device tree is only loaded if its size does not exceed
 329  * the limit.
 330  *
 331  * Returns: the size of the device tree image on success,
 332  *          0 if the image size exceeds the limit,
 333  *          -1 on errors.
 334  *
 335  * Note: Must not be called unless have_dtb(binfo) is true.
 336  */
 337 static int load_dtb(hwaddr addr, const struct arm_boot_info *binfo,
 338                     hwaddr addr_limit)
 339 {
 340     void *fdt = NULL;
 341     int size, rc;
 342     uint32_t acells, scells;
 343
 344     if (binfo->dtb_filename) {
 345         char *filename;
 346         filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, binfo->dtb_filename);
 347         if (!filename) {
 348             fprintf(stderr, "Couldn't open dtb file %s\n", binfo->dtb_filename);
 349             goto fail;
 350         }
 351
 352         fdt = load_device_tree(filename, &size);
 353         if (!fdt) {
 354             fprintf(stderr, "Couldn't open dtb file %s\n", filename);
 355             g_free(filename);
 356             goto fail;
 357         }
 358         g_free(filename);
 359     } else {
 360         fdt = binfo->get_dtb(binfo, &size);
 361         if (!fdt) {
 362             fprintf(stderr, "Board was unable to create a dtb blob\n");
 363             goto fail;
 364         }
 365     }
 366
 367     if (addr_limit > addr && size > (addr_limit - addr)) {
 368         /* Installing the device tree blob at addr would exceed addr_limit.
 369          * Whether this constitutes failure is up to the caller to decide,
 370          * so just return 0 as size, i.e., no error.
 371          */
 372         g_free(fdt);
 373         return 0;
 374     }
 375
 376     acells = qemu_fdt_getprop_cell(fdt, "/", "#address-cells");
 377     scells = qemu_fdt_getprop_cell(fdt, "/", "#size-cells");
 378     if (acells == 0 || scells == 0) {
 379         fprintf(stderr, "dtb file invalid (#address-cells or #size-cells 0)\n");
 380         goto fail;
 381     }
 382
 383     if (scells < 2 && binfo->ram_size >= (1ULL << 32)) {
 384         /* This is user error so deserves a friendlier error message
 385          * than the failure of setprop_sized_cells would provide
 386          */
 387         fprintf(stderr, "qemu: dtb file not compatible with "
 388                 "RAM size > 4GB\n");
 389         goto fail;
 390     }
 391
 392     rc = qemu_fdt_setprop_sized_cells(fdt, "/memory", "reg",
 393                                       acells, binfo->loader_start,
 394                                       scells, binfo->ram_size);
 395     if (rc < 0) {
 396         fprintf(stderr, "couldn't set /memory/reg\n");
 397         goto fail;
 398     }
 399
 400     if (binfo->kernel_cmdline && *binfo->kernel_cmdline) {
 401         rc = qemu_fdt_setprop_string(fdt, "/chosen", "bootargs",
 402                                      binfo->kernel_cmdline);
 403         if (rc < 0) {
 404             fprintf(stderr, "couldn't set /chosen/bootargs\n");
 405             goto fail;
 406         }
 407     }
 408
 409     if (binfo->initrd_size) {
 410         rc = qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/chosen", "linux,initrd-start",
 411                                    binfo->initrd_start);
 412         if (rc < 0) {
 413             fprintf(stderr, "couldn't set /chosen/linux,initrd-start\n");
 414             goto fail;
 415         }
 416
 417         rc = qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/chosen", "linux,initrd-end",
 418                                    binfo->initrd_start + binfo->initrd_size);
 419         if (rc < 0) {
 420             fprintf(stderr, "couldn't set /chosen/linux,initrd-end\n");
 421             goto fail;
 422         }
 423     }
 424
 425     if (binfo->modify_dtb) {
 426         binfo->modify_dtb(binfo, fdt);
 427     }
 428
 429     qemu_fdt_dumpdtb(fdt, size);
 430
 431     /* Put the DTB into the memory map as a ROM image: this will ensure
 432      * the DTB is copied again upon reset, even if addr points into RAM.
 433      */
 434     rom_add_blob_fixed("dtb", fdt, size, addr);
 435
 436     g_free(fdt);
 437
 438     return size;
 439
 440 fail:
 441     g_free(fdt);
 442     return -1;
 443 }
 444
 445 static void do_cpu_reset(void *opaque)
 446 {
 447     ARMCPU *cpu = opaque;
 448     CPUState *cs = CPU(cpu);
 449     CPUARMState *env = &cpu->env;
 450     const struct arm_boot_info *info = env->boot_info;
 451
 452     cpu_reset(cs);
 453     if (info) {
 454         if (!info->is_linux) {
 455             /* Jump to the entry point.  */
 456             uint64_t entry = info->entry;
 457
 458             if (!env->aarch64) {
 459                 env->thumb = info->entry & 1;
 460                 entry &= 0xfffffffe;
 461             }
 462             cpu_set_pc(cs, entry);
 463         } else {
 464             /* If we are booting Linux then we need to check whether we are
 465              * booting into secure or non-secure state and adjust the state
 466              * accordingly.  Out of reset, ARM is defined to be in secure state
 467              * (SCR.NS = 0), we change that here if non-secure boot has been
 468              * requested.
 469              */
 470             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3)) {
 471                 /* AArch64 is defined to come out of reset into EL3 if enabled.
 472                  * If we are booting Linux then we need to adjust our EL as
 473                  * Linux expects us to be in EL2 or EL1.  AArch32 resets into
 474                  * SVC, which Linux expects, so no privilege/exception level to
 475                  * adjust.
 476                  */
 477                 if (env->aarch64) {
 478                     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL2)) {
 479                         env->pstate = PSTATE_MODE_EL2h;
 480                     } else {
 481                         env->pstate = PSTATE_MODE_EL1h;
 482                     }
 483                 }
 484
 485                 /* Set to non-secure if not a secure boot */
 486                 if (!info->secure_boot) {
 487                     /* Linux expects non-secure state */
 488                     env->cp15.scr_el3 |= SCR_NS;
 489                 }
 490             }
 491
 492             if (cs == first_cpu) {
 493                 cpu_set_pc(cs, info->loader_start);
 494
 495                 if (!have_dtb(info)) {
 496                     if (old_param) {
 497                         set_kernel_args_old(info);
 498                     } else {
 499                         set_kernel_args(info);
 500                     }
 501                 }
 502             } else {
 503                 info->secondary_cpu_reset_hook(cpu, info);
 504             }
 505         }
 506     }
 507 }
 508
 509 /**
 510  * load_image_to_fw_cfg() - Load an image file into an fw_cfg entry identified
 511  *                          by key.
 512  * @fw_cfg:         The firmware config instance to store the data in.
 513  * @size_key:       The firmware config key to store the size of the loaded
 514  *                  data under, with fw_cfg_add_i32().
 515  * @data_key:       The firmware config key to store the loaded data under,
 516  *                  with fw_cfg_add_bytes().
 517  * @image_name:     The name of the image file to load. If it is NULL, the
 518  *                  function returns without doing anything.
 519  * @try_decompress: Whether the image should be decompressed (gunzipped) before
 520  *                  adding it to fw_cfg. If decompression fails, the image is
 521  *                  loaded as-is.
 522  *
 523  * In case of failure, the function prints an error message to stderr and the
 524  * process exits with status 1.
 525  */
 526 static void load_image_to_fw_cfg(FWCfgState *fw_cfg, uint16_t size_key,
 527                                  uint16_t data_key, const char *image_name,
 528                                  bool try_decompress)
 529 {
 530     size_t size = -1;
 531     uint8_t *data;
 532
 533     if (image_name == NULL) {
 534         return;
 535     }
 536
 537     if (try_decompress) {
 538         size = load_image_gzipped_buffer(image_name,
 539                                          LOAD_IMAGE_MAX_GUNZIP_BYTES, &data);
 540     }
 541
 542     if (size == (size_t)-1) {
 543         gchar *contents;
 544         gsize length;
 545
 546         if (!g_file_get_contents(image_name, &contents, &length, NULL)) {
 547             fprintf(stderr, "failed to load \"%s\"\n", image_name);
 548             exit(1);
 549         }
 550         size = length;
 551         data = (uint8_t *)contents;
 552     }
 553
 554     fw_cfg_add_i32(fw_cfg, size_key, size);
 555     fw_cfg_add_bytes(fw_cfg, data_key, data, size);
 556 }
 557
 558 static void arm_load_kernel_notify(Notifier *notifier, void *data)
 559 {
 560     CPUState *cs;
 561     int kernel_size;
 562     int initrd_size;
 563     int is_linux = 0;
 564     uint64_t elf_entry, elf_low_addr, elf_high_addr;
 565     int elf_machine;
 566     hwaddr entry, kernel_load_offset;
 567     int big_endian;
 568     static const ARMInsnFixup *primary_loader;
 569     ArmLoadKernelNotifier *n = DO_UPCAST(ArmLoadKernelNotifier,
 570                                          notifier, notifier);
 571     ARMCPU *cpu = n->cpu;
 572     struct arm_boot_info *info =
 573         container_of(n, struct arm_boot_info, load_kernel_notifier);
 574
 575     /* Load the kernel.  */
 576     if (!info->kernel_filename || info->firmware_loaded) {
 577
 578         if (have_dtb(info)) {
 579             /* If we have a device tree blob, but no kernel to supply it to (or
 580              * the kernel is supposed to be loaded by the bootloader), copy the
 581              * DTB to the base of RAM for the bootloader to pick up.
 582              */
 583             if (load_dtb(info->loader_start, info, 0) < 0) {
 584                 exit(1);
 585             }
 586         }
 587
 588         if (info->kernel_filename) {
 589             FWCfgState *fw_cfg;
 590             bool try_decompressing_kernel;
 591
 592             fw_cfg = fw_cfg_find();
 593             try_decompressing_kernel = arm_feature(&cpu->env,
 594                                                    ARM_FEATURE_AARCH64);
 595
 596             /* Expose the kernel, the command line, and the initrd in fw_cfg.
 597              * We don't process them here at all, it's all left to the
 598              * firmware.
 599              */
 600             load_image_to_fw_cfg(fw_cfg,
 601                                  FW_CFG_KERNEL_SIZE, FW_CFG_KERNEL_DATA,
 602                                  info->kernel_filename,
 603                                  try_decompressing_kernel);
 604             load_image_to_fw_cfg(fw_cfg,
 605                                  FW_CFG_INITRD_SIZE, FW_CFG_INITRD_DATA,
 606                                  info->initrd_filename, false);
 607
 608             if (info->kernel_cmdline) {
 609                 fw_cfg_add_i32(fw_cfg, FW_CFG_CMDLINE_SIZE,
 610                                strlen(info->kernel_cmdline) + 1);
 611                 fw_cfg_add_string(fw_cfg, FW_CFG_CMDLINE_DATA,
 612                                   info->kernel_cmdline);
 613             }
 614         }
 615
 616         /* We will start from address 0 (typically a boot ROM image) in the
 617          * same way as hardware.
 618          */
 619         return;
 620     }
 621
 622     if (arm_feature(&cpu->env, ARM_FEATURE_AARCH64)) {
 623         primary_loader = bootloader_aarch64;
 624         kernel_load_offset = KERNEL64_LOAD_ADDR;
 625         elf_machine = EM_AARCH64;
 626     } else {
 627         primary_loader = bootloader;
 628         kernel_load_offset = KERNEL_LOAD_ADDR;
 629         elf_machine = EM_ARM;
 630     }
 631
 632     info->dtb_filename = qemu_opt_get(qemu_get_machine_opts(), "dtb");
 633
 634     if (!info->secondary_cpu_reset_hook) {
 635         info->secondary_cpu_reset_hook = default_reset_secondary;
 636     }
 637     if (!info->write_secondary_boot) {
 638         info->write_secondary_boot = default_write_secondary;
 639     }
 640
 641     if (info->nb_cpus == 0)
 642         info->nb_cpus = 1;
 643
 644 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 645     big_endian = 1;
 646 #else
 647     big_endian = 0;
 648 #endif
 649
 650     /* We want to put the initrd far enough into RAM that when the
 651      * kernel is uncompressed it will not clobber the initrd. However
 652      * on boards without much RAM we must ensure that we still leave
 653      * enough room for a decent sized initrd, and on boards with large
 654      * amounts of RAM we must avoid the initrd being so far up in RAM
 655      * that it is outside lowmem and inaccessible to the kernel.
 656      * So for boards with less  than 256MB of RAM we put the initrd
 657      * halfway into RAM, and for boards with 256MB of RAM or more we put
 658      * the initrd at 128MB.
 659      */
 660     info->initrd_start = info->loader_start +
 661         MIN(info->ram_size / 2, 128 * 1024 * 1024);
 662
 663     /* Assume that raw images are linux kernels, and ELF images are not.  */
 664     kernel_size = load_elf(info->kernel_filename, NULL, NULL, &elf_entry,
 665                            &elf_low_addr, &elf_high_addr, big_endian,
 666                            elf_machine, 1);
 667     if (kernel_size > 0 && have_dtb(info)) {
 668         /* If there is still some room left at the base of RAM, try and put
 669          * the DTB there like we do for images loaded with -bios or -pflash.
 670          */
 671         if (elf_low_addr > info->loader_start
 672             || elf_high_addr < info->loader_start) {
 673             /* Pass elf_low_addr as address limit to load_dtb if it may be
 674              * pointing into RAM, otherwise pass '0' (no limit)
 675              */
 676             if (elf_low_addr < info->loader_start) {
 677                 elf_low_addr = 0;
 678             }
 679             if (load_dtb(info->loader_start, info, elf_low_addr) < 0) {
 680                 exit(1);
 681             }
 682         }
 683     }
 684     entry = elf_entry;
 685     if (kernel_size < 0) {
 686         kernel_size = load_uimage(info->kernel_filename, &entry, NULL,
 687                                   &is_linux, NULL, NULL);
 688     }
 689     /* On aarch64, it's the bootloader's job to uncompress the kernel. */
 690     if (arm_feature(&cpu->env, ARM_FEATURE_AARCH64) && kernel_size < 0) {
 691         entry = info->loader_start + kernel_load_offset;
 692         kernel_size = load_image_gzipped(info->kernel_filename, entry,
 693                                          info->ram_size - kernel_load_offset);
 694         is_linux = 1;
 695     }
 696     if (kernel_size < 0) {
 697         entry = info->loader_start + kernel_load_offset;
 698         kernel_size = load_image_targphys(info->kernel_filename, entry,
 699                                           info->ram_size - kernel_load_offset);
 700         is_linux = 1;
 701     }
 702     if (kernel_size < 0) {
 703         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
 704                 info->kernel_filename);
 705         exit(1);
 706     }
 707     info->entry = entry;
 708     if (is_linux) {
 709         uint32_t fixupcontext[FIXUP_MAX];
 710
 711         if (info->initrd_filename) {
 712             initrd_size = load_ramdisk(info->initrd_filename,
 713                                        info->initrd_start,
 714                                        info->ram_size -
 715                                        info->initrd_start);
 716             if (initrd_size < 0) {
 717                 initrd_size = load_image_targphys(info->initrd_filename,
 718                                                   info->initrd_start,
 719                                                   info->ram_size -
 720                                                   info->initrd_start);
 721             }
 722             if (initrd_size < 0) {
 723                 fprintf(stderr, "qemu: could not load initrd '%s'\n",
 724                         info->initrd_filename);
 725                 exit(1);
 726             }
 727         } else {
 728             initrd_size = 0;
 729         }
 730         info->initrd_size = initrd_size;
 731
 732         fixupcontext[FIXUP_BOARDID] = info->board_id;
 733
 734         /* for device tree boot, we pass the DTB directly in r2. Otherwise
 735          * we point to the kernel args.
 736          */
 737         if (have_dtb(info)) {
 738             hwaddr align;
 739             hwaddr dtb_start;
 740
 741             if (elf_machine == EM_AARCH64) {
 742                 /*
 743                  * Some AArch64 kernels on early bootup map the fdt region as
 744                  *
 745                  *   [ ALIGN_DOWN(fdt, 2MB) ... ALIGN_DOWN(fdt, 2MB) + 2MB ]
 746                  *
 747                  * Let's play safe and prealign it to 2MB to give us some space.
 748                  */
 749                 align = 2 * 1024 * 1024;
 750             } else {
 751                 /*
 752                  * Some 32bit kernels will trash anything in the 4K page the
 753                  * initrd ends in, so make sure the DTB isn't caught up in that.
 754                  */
 755                 align = 4096;
 756             }
 757
 758             /* Place the DTB after the initrd in memory with alignment. */
 759             dtb_start = QEMU_ALIGN_UP(info->initrd_start + initrd_size, align);
 760             if (load_dtb(dtb_start, info, 0) < 0) {
 761                 exit(1);
 762             }
 763             fixupcontext[FIXUP_ARGPTR] = dtb_start;
 764         } else {
 765             fixupcontext[FIXUP_ARGPTR] = info->loader_start + KERNEL_ARGS_ADDR;
 766             if (info->ram_size >= (1ULL << 32)) {
 767                 fprintf(stderr, "qemu: RAM size must be less than 4GB to boot"
 768                         " Linux kernel using ATAGS (try passing a device tree"
 769                         " using -dtb)\n");
 770                 exit(1);
 771             }
 772         }
 773         fixupcontext[FIXUP_ENTRYPOINT] = entry;
 774
 775         write_bootloader("bootloader", info->loader_start,
 776                          primary_loader, fixupcontext);
 777
 778         if (info->nb_cpus > 1) {
 779             info->write_secondary_boot(cpu, info);
 780         }
 781     }
 782     info->is_linux = is_linux;
 783
 784     for (cs = CPU(cpu); cs; cs = CPU_NEXT(cs)) {
 785         ARM_CPU(cs)->env.boot_info = info;
 786     }
 787 }
 788
 789 void arm_load_kernel(ARMCPU *cpu, struct arm_boot_info *info)
 790 {
 791     CPUState *cs;
 792
 793     info->load_kernel_notifier.cpu = cpu;
 794     info->load_kernel_notifier.notifier.notify = arm_load_kernel_notify;
 795     qemu_add_machine_init_done_notifier(&info->load_kernel_notifier.notifier);
 796
 797     /* CPU objects (unlike devices) are not automatically reset on system
 798      * reset, so we must always register a handler to do so. If we're
 799      * actually loading a kernel, the handler is also responsible for
 800      * arranging that we start it correctly.
 801      */
 802     for (cs = CPU(cpu); cs; cs = CPU_NEXT(cs)) {
 803         qemu_register_reset(do_cpu_reset, ARM_CPU(cs));
 804     }
 805 }