These changes are the raw update to qemu-2.6.
[kvmfornfv.git] / qemu / hw / arm / virt.c
1 /*
2  * ARM mach-virt emulation
3  *
4  * Copyright (c) 2013 Linaro Limited
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
8  * version 2 or later, as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16  * this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17  *
18  * Emulate a virtual board which works by passing Linux all the information
19  * it needs about what devices are present via the device tree.
20  * There are some restrictions about what we can do here:
21  *  + we can only present devices whose Linux drivers will work based
22  *    purely on the device tree with no platform data at all
23  *  + we want to present a very stripped-down minimalist platform,
24  *    both because this reduces the security attack surface from the guest
25  *    and also because it reduces our exposure to being broken when
26  *    the kernel updates its device tree bindings and requires further
27  *    information in a device binding that we aren't providing.
28  * This is essentially the same approach kvmtool uses.
29  */
30
31 #include "qemu/osdep.h"
32 #include "qapi/error.h"
33 #include "hw/sysbus.h"
34 #include "hw/arm/arm.h"
35 #include "hw/arm/primecell.h"
36 #include "hw/arm/virt.h"
37 #include "hw/devices.h"
38 #include "net/net.h"
39 #include "sysemu/block-backend.h"
40 #include "sysemu/device_tree.h"
41 #include "sysemu/sysemu.h"
42 #include "sysemu/kvm.h"
43 #include "hw/boards.h"
44 #include "hw/loader.h"
45 #include "exec/address-spaces.h"
46 #include "qemu/bitops.h"
47 #include "qemu/error-report.h"
48 #include "hw/pci-host/gpex.h"
49 #include "hw/arm/virt-acpi-build.h"
50 #include "hw/arm/sysbus-fdt.h"
51 #include "hw/platform-bus.h"
52 #include "hw/arm/fdt.h"
53 #include "hw/intc/arm_gic_common.h"
54 #include "kvm_arm.h"
55 #include "hw/smbios/smbios.h"
56 #include "qapi/visitor.h"
57 #include "standard-headers/linux/input.h"
58
59 /* Number of external interrupt lines to configure the GIC with */
60 #define NUM_IRQS 256
61
62 #define PLATFORM_BUS_NUM_IRQS 64
63
64 static ARMPlatformBusSystemParams platform_bus_params;
65
66 typedef struct VirtBoardInfo {
67     struct arm_boot_info bootinfo;
68     const char *cpu_model;
69     const MemMapEntry *memmap;
70     const int *irqmap;
71     int smp_cpus;
72     void *fdt;
73     int fdt_size;
74     uint32_t clock_phandle;
75     uint32_t gic_phandle;
76     uint32_t v2m_phandle;
77     bool using_psci;
78 } VirtBoardInfo;
79
80 typedef struct {
81     MachineClass parent;
82     VirtBoardInfo *daughterboard;
83 } VirtMachineClass;
84
85 typedef struct {
86     MachineState parent;
87     bool secure;
88     bool highmem;
89     int32_t gic_version;
90 } VirtMachineState;
91
92 #define TYPE_VIRT_MACHINE   MACHINE_TYPE_NAME("virt")
93 #define VIRT_MACHINE(obj) \
94     OBJECT_CHECK(VirtMachineState, (obj), TYPE_VIRT_MACHINE)
95 #define VIRT_MACHINE_GET_CLASS(obj) \
96     OBJECT_GET_CLASS(VirtMachineClass, obj, TYPE_VIRT_MACHINE)
97 #define VIRT_MACHINE_CLASS(klass) \
98     OBJECT_CLASS_CHECK(VirtMachineClass, klass, TYPE_VIRT_MACHINE)
99
100 /* RAM limit in GB. Since VIRT_MEM starts at the 1GB mark, this means
101  * RAM can go up to the 256GB mark, leaving 256GB of the physical
102  * address space unallocated and free for future use between 256G and 512G.
103  * If we need to provide more RAM to VMs in the future then we need to:
104  *  * allocate a second bank of RAM starting at 2TB and working up
105  *  * fix the DT and ACPI table generation code in QEMU to correctly
106  *    report two split lumps of RAM to the guest
107  *  * fix KVM in the host kernel to allow guests with >40 bit address spaces
108  * (We don't want to fill all the way up to 512GB with RAM because
109  * we might want it for non-RAM purposes later. Conversely it seems
110  * reasonable to assume that anybody configuring a VM with a quarter
111  * of a terabyte of RAM will be doing it on a host with more than a
112  * terabyte of physical address space.)
113  */
114 #define RAMLIMIT_GB 255
115 #define RAMLIMIT_BYTES (RAMLIMIT_GB * 1024ULL * 1024 * 1024)
116
117 /* Addresses and sizes of our components.
118  * 0..128MB is space for a flash device so we can run bootrom code such as UEFI.
119  * 128MB..256MB is used for miscellaneous device I/O.
120  * 256MB..1GB is reserved for possible future PCI support (ie where the
121  * PCI memory window will go if we add a PCI host controller).
122  * 1GB and up is RAM (which may happily spill over into the
123  * high memory region beyond 4GB).
124  * This represents a compromise between how much RAM can be given to
125  * a 32 bit VM and leaving space for expansion and in particular for PCI.
126  * Note that devices should generally be placed at multiples of 0x10000,
127  * to accommodate guests using 64K pages.
128  */
129 static const MemMapEntry a15memmap[] = {
130     /* Space up to 0x8000000 is reserved for a boot ROM */
131     [VIRT_FLASH] =              {          0, 0x08000000 },
132     [VIRT_CPUPERIPHS] =         { 0x08000000, 0x00020000 },
133     /* GIC distributor and CPU interfaces sit inside the CPU peripheral space */
134     [VIRT_GIC_DIST] =           { 0x08000000, 0x00010000 },
135     [VIRT_GIC_CPU] =            { 0x08010000, 0x00010000 },
136     [VIRT_GIC_V2M] =            { 0x08020000, 0x00001000 },
137     /* The space in between here is reserved for GICv3 CPU/vCPU/HYP */
138     [VIRT_GIC_ITS] =            { 0x08080000, 0x00020000 },
139     /* This redistributor space allows up to 2*64kB*123 CPUs */
140     [VIRT_GIC_REDIST] =         { 0x080A0000, 0x00F60000 },
141     [VIRT_UART] =               { 0x09000000, 0x00001000 },
142     [VIRT_RTC] =                { 0x09010000, 0x00001000 },
143     [VIRT_FW_CFG] =             { 0x09020000, 0x00000018 },
144     [VIRT_GPIO] =               { 0x09030000, 0x00001000 },
145     [VIRT_SECURE_UART] =        { 0x09040000, 0x00001000 },
146     [VIRT_MMIO] =               { 0x0a000000, 0x00000200 },
147     /* ...repeating for a total of NUM_VIRTIO_TRANSPORTS, each of that size */
148     [VIRT_PLATFORM_BUS] =       { 0x0c000000, 0x02000000 },
149     [VIRT_SECURE_MEM] =         { 0x0e000000, 0x01000000 },
150     [VIRT_PCIE_MMIO] =          { 0x10000000, 0x2eff0000 },
151     [VIRT_PCIE_PIO] =           { 0x3eff0000, 0x00010000 },
152     [VIRT_PCIE_ECAM] =          { 0x3f000000, 0x01000000 },
153     [VIRT_MEM] =                { 0x40000000, RAMLIMIT_BYTES },
154     /* Second PCIe window, 512GB wide at the 512GB boundary */
155     [VIRT_PCIE_MMIO_HIGH] =   { 0x8000000000ULL, 0x8000000000ULL },
156 };
157
158 static const int a15irqmap[] = {
159     [VIRT_UART] = 1,
160     [VIRT_RTC] = 2,
161     [VIRT_PCIE] = 3, /* ... to 6 */
162     [VIRT_GPIO] = 7,
163     [VIRT_SECURE_UART] = 8,
164     [VIRT_MMIO] = 16, /* ...to 16 + NUM_VIRTIO_TRANSPORTS - 1 */
165     [VIRT_GIC_V2M] = 48, /* ...to 48 + NUM_GICV2M_SPIS - 1 */
166     [VIRT_PLATFORM_BUS] = 112, /* ...to 112 + PLATFORM_BUS_NUM_IRQS -1 */
167 };
168
169 static VirtBoardInfo machines[] = {
170     {
171         .cpu_model = "cortex-a15",
172         .memmap = a15memmap,
173         .irqmap = a15irqmap,
174     },
175     {
176         .cpu_model = "cortex-a53",
177         .memmap = a15memmap,
178         .irqmap = a15irqmap,
179     },
180     {
181         .cpu_model = "cortex-a57",
182         .memmap = a15memmap,
183         .irqmap = a15irqmap,
184     },
185     {
186         .cpu_model = "host",
187         .memmap = a15memmap,
188         .irqmap = a15irqmap,
189     },
190 };
191
192 static VirtBoardInfo *find_machine_info(const char *cpu)
193 {
194     int i;
195
196     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(machines); i++) {
197         if (strcmp(cpu, machines[i].cpu_model) == 0) {
198             return &machines[i];
199         }
200     }
201     return NULL;
202 }
203
204 static void create_fdt(VirtBoardInfo *vbi)
205 {
206     void *fdt = create_device_tree(&vbi->fdt_size);
207
208     if (!fdt) {
209         error_report("create_device_tree() failed");
210         exit(1);
211     }
212
213     vbi->fdt = fdt;
214
215     /* Header */
216     qemu_fdt_setprop_string(fdt, "/", "compatible", "linux,dummy-virt");
217     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/", "#address-cells", 0x2);
218     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/", "#size-cells", 0x2);
219
220     /*
221      * /chosen and /memory nodes must exist for load_dtb
222      * to fill in necessary properties later
223      */
224     qemu_fdt_add_subnode(fdt, "/chosen");
225     qemu_fdt_add_subnode(fdt, "/memory");
226     qemu_fdt_setprop_string(fdt, "/memory", "device_type", "memory");
227
228     /* Clock node, for the benefit of the UART. The kernel device tree
229      * binding documentation claims the PL011 node clock properties are
230      * optional but in practice if you omit them the kernel refuses to
231      * probe for the device.
232      */
233     vbi->clock_phandle = qemu_fdt_alloc_phandle(fdt);
234     qemu_fdt_add_subnode(fdt, "/apb-pclk");
235     qemu_fdt_setprop_string(fdt, "/apb-pclk", "compatible", "fixed-clock");
236     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/apb-pclk", "#clock-cells", 0x0);
237     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/apb-pclk", "clock-frequency", 24000000);
238     qemu_fdt_setprop_string(fdt, "/apb-pclk", "clock-output-names",
239                                 "clk24mhz");
240     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/apb-pclk", "phandle", vbi->clock_phandle);
241
242 }
243
244 static void fdt_add_psci_node(const VirtBoardInfo *vbi)
245 {
246     uint32_t cpu_suspend_fn;
247     uint32_t cpu_off_fn;
248     uint32_t cpu_on_fn;
249     uint32_t migrate_fn;
250     void *fdt = vbi->fdt;
251     ARMCPU *armcpu = ARM_CPU(qemu_get_cpu(0));
252
253     if (!vbi->using_psci) {
254         return;
255     }
256
257     qemu_fdt_add_subnode(fdt, "/psci");
258     if (armcpu->psci_version == 2) {
259         const char comp[] = "arm,psci-0.2\0arm,psci";
260         qemu_fdt_setprop(fdt, "/psci", "compatible", comp, sizeof(comp));
261
262         cpu_off_fn = QEMU_PSCI_0_2_FN_CPU_OFF;
263         if (arm_feature(&armcpu->env, ARM_FEATURE_AARCH64)) {
264             cpu_suspend_fn = QEMU_PSCI_0_2_FN64_CPU_SUSPEND;
265             cpu_on_fn = QEMU_PSCI_0_2_FN64_CPU_ON;
266             migrate_fn = QEMU_PSCI_0_2_FN64_MIGRATE;
267         } else {
268             cpu_suspend_fn = QEMU_PSCI_0_2_FN_CPU_SUSPEND;
269             cpu_on_fn = QEMU_PSCI_0_2_FN_CPU_ON;
270             migrate_fn = QEMU_PSCI_0_2_FN_MIGRATE;
271         }
272     } else {
273         qemu_fdt_setprop_string(fdt, "/psci", "compatible", "arm,psci");
274
275         cpu_suspend_fn = QEMU_PSCI_0_1_FN_CPU_SUSPEND;
276         cpu_off_fn = QEMU_PSCI_0_1_FN_CPU_OFF;
277         cpu_on_fn = QEMU_PSCI_0_1_FN_CPU_ON;
278         migrate_fn = QEMU_PSCI_0_1_FN_MIGRATE;
279     }
280
281     /* We adopt the PSCI spec's nomenclature, and use 'conduit' to refer
282      * to the instruction that should be used to invoke PSCI functions.
283      * However, the device tree binding uses 'method' instead, so that is
284      * what we should use here.
285      */
286     qemu_fdt_setprop_string(fdt, "/psci", "method", "hvc");
287
288     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/psci", "cpu_suspend", cpu_suspend_fn);
289     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/psci", "cpu_off", cpu_off_fn);
290     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/psci", "cpu_on", cpu_on_fn);
291     qemu_fdt_setprop_cell(fdt, "/psci", "migrate", migrate_fn);
292 }
293
294 static void fdt_add_timer_nodes(const VirtBoardInfo *vbi, int gictype)
295 {
296     /* Note that on A15 h/w these interrupts are level-triggered,
297      * but for the GIC implementation provided by both QEMU and KVM
298      * they are edge-triggered.
299      */
300     ARMCPU *armcpu;
301     uint32_t irqflags = GIC_FDT_IRQ_FLAGS_EDGE_LO_HI;
302
303     if (gictype == 2) {
304         irqflags = deposit32(irqflags, GIC_FDT_IRQ_PPI_CPU_START,
305                              GIC_FDT_IRQ_PPI_CPU_WIDTH,
306                              (1 << vbi->smp_cpus) - 1);
307     }
308
309     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, "/timer");
310
311     armcpu = ARM_CPU(qemu_get_cpu(0));
312     if (arm_feature(&armcpu->env, ARM_FEATURE_V8)) {
313         const char compat[] = "arm,armv8-timer\0arm,armv7-timer";
314         qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, "/timer", "compatible",
315                          compat, sizeof(compat));
316     } else {
317         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, "/timer", "compatible",
318                                 "arm,armv7-timer");
319     }
320     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, "/timer", "always-on", NULL, 0);
321     qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, "/timer", "interrupts",
322                        GIC_FDT_IRQ_TYPE_PPI, ARCH_TIMER_S_EL1_IRQ, irqflags,
323                        GIC_FDT_IRQ_TYPE_PPI, ARCH_TIMER_NS_EL1_IRQ, irqflags,
324                        GIC_FDT_IRQ_TYPE_PPI, ARCH_TIMER_VIRT_IRQ, irqflags,
325                        GIC_FDT_IRQ_TYPE_PPI, ARCH_TIMER_NS_EL2_IRQ, irqflags);
326 }
327
328 static void fdt_add_cpu_nodes(const VirtBoardInfo *vbi)
329 {
330     int cpu;
331     int addr_cells = 1;
332
333     /*
334      * From Documentation/devicetree/bindings/arm/cpus.txt
335      *  On ARM v8 64-bit systems value should be set to 2,
336      *  that corresponds to the MPIDR_EL1 register size.
337      *  If MPIDR_EL1[63:32] value is equal to 0 on all CPUs
338      *  in the system, #address-cells can be set to 1, since
339      *  MPIDR_EL1[63:32] bits are not used for CPUs
340      *  identification.
341      *
342      *  Here we actually don't know whether our system is 32- or 64-bit one.
343      *  The simplest way to go is to examine affinity IDs of all our CPUs. If
344      *  at least one of them has Aff3 populated, we set #address-cells to 2.
345      */
346     for (cpu = 0; cpu < vbi->smp_cpus; cpu++) {
347         ARMCPU *armcpu = ARM_CPU(qemu_get_cpu(cpu));
348
349         if (armcpu->mp_affinity & ARM_AFF3_MASK) {
350             addr_cells = 2;
351             break;
352         }
353     }
354
355     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, "/cpus");
356     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/cpus", "#address-cells", addr_cells);
357     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/cpus", "#size-cells", 0x0);
358
359     for (cpu = vbi->smp_cpus - 1; cpu >= 0; cpu--) {
360         char *nodename = g_strdup_printf("/cpus/cpu@%d", cpu);
361         ARMCPU *armcpu = ARM_CPU(qemu_get_cpu(cpu));
362
363         qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
364         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "device_type", "cpu");
365         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "compatible",
366                                     armcpu->dtb_compatible);
367
368         if (vbi->using_psci && vbi->smp_cpus > 1) {
369             qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename,
370                                         "enable-method", "psci");
371         }
372
373         if (addr_cells == 2) {
374             qemu_fdt_setprop_u64(vbi->fdt, nodename, "reg",
375                                  armcpu->mp_affinity);
376         } else {
377             qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "reg",
378                                   armcpu->mp_affinity);
379         }
380
381         g_free(nodename);
382     }
383 }
384
385 static void fdt_add_v2m_gic_node(VirtBoardInfo *vbi)
386 {
387     vbi->v2m_phandle = qemu_fdt_alloc_phandle(vbi->fdt);
388     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, "/intc/v2m");
389     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, "/intc/v2m", "compatible",
390                             "arm,gic-v2m-frame");
391     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, "/intc/v2m", "msi-controller", NULL, 0);
392     qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, "/intc/v2m", "reg",
393                                  2, vbi->memmap[VIRT_GIC_V2M].base,
394                                  2, vbi->memmap[VIRT_GIC_V2M].size);
395     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/intc/v2m", "phandle", vbi->v2m_phandle);
396 }
397
398 static void fdt_add_gic_node(VirtBoardInfo *vbi, int type)
399 {
400     vbi->gic_phandle = qemu_fdt_alloc_phandle(vbi->fdt);
401     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/", "interrupt-parent", vbi->gic_phandle);
402
403     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, "/intc");
404     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/intc", "#interrupt-cells", 3);
405     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, "/intc", "interrupt-controller", NULL, 0);
406     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/intc", "#address-cells", 0x2);
407     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/intc", "#size-cells", 0x2);
408     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, "/intc", "ranges", NULL, 0);
409     if (type == 3) {
410         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, "/intc", "compatible",
411                                 "arm,gic-v3");
412         qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, "/intc", "reg",
413                                      2, vbi->memmap[VIRT_GIC_DIST].base,
414                                      2, vbi->memmap[VIRT_GIC_DIST].size,
415                                      2, vbi->memmap[VIRT_GIC_REDIST].base,
416                                      2, vbi->memmap[VIRT_GIC_REDIST].size);
417     } else {
418         /* 'cortex-a15-gic' means 'GIC v2' */
419         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, "/intc", "compatible",
420                                 "arm,cortex-a15-gic");
421         qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, "/intc", "reg",
422                                       2, vbi->memmap[VIRT_GIC_DIST].base,
423                                       2, vbi->memmap[VIRT_GIC_DIST].size,
424                                       2, vbi->memmap[VIRT_GIC_CPU].base,
425                                       2, vbi->memmap[VIRT_GIC_CPU].size);
426     }
427
428     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/intc", "phandle", vbi->gic_phandle);
429 }
430
431 static void create_v2m(VirtBoardInfo *vbi, qemu_irq *pic)
432 {
433     int i;
434     int irq = vbi->irqmap[VIRT_GIC_V2M];
435     DeviceState *dev;
436
437     dev = qdev_create(NULL, "arm-gicv2m");
438     sysbus_mmio_map(SYS_BUS_DEVICE(dev), 0, vbi->memmap[VIRT_GIC_V2M].base);
439     qdev_prop_set_uint32(dev, "base-spi", irq);
440     qdev_prop_set_uint32(dev, "num-spi", NUM_GICV2M_SPIS);
441     qdev_init_nofail(dev);
442
443     for (i = 0; i < NUM_GICV2M_SPIS; i++) {
444         sysbus_connect_irq(SYS_BUS_DEVICE(dev), i, pic[irq + i]);
445     }
446
447     fdt_add_v2m_gic_node(vbi);
448 }
449
450 static void create_gic(VirtBoardInfo *vbi, qemu_irq *pic, int type, bool secure)
451 {
452     /* We create a standalone GIC */
453     DeviceState *gicdev;
454     SysBusDevice *gicbusdev;
455     const char *gictype;
456     int i;
457
458     gictype = (type == 3) ? gicv3_class_name() : gic_class_name();
459
460     gicdev = qdev_create(NULL, gictype);
461     qdev_prop_set_uint32(gicdev, "revision", type);
462     qdev_prop_set_uint32(gicdev, "num-cpu", smp_cpus);
463     /* Note that the num-irq property counts both internal and external
464      * interrupts; there are always 32 of the former (mandated by GIC spec).
465      */
466     qdev_prop_set_uint32(gicdev, "num-irq", NUM_IRQS + 32);
467     if (!kvm_irqchip_in_kernel()) {
468         qdev_prop_set_bit(gicdev, "has-security-extensions", secure);
469     }
470     qdev_init_nofail(gicdev);
471     gicbusdev = SYS_BUS_DEVICE(gicdev);
472     sysbus_mmio_map(gicbusdev, 0, vbi->memmap[VIRT_GIC_DIST].base);
473     if (type == 3) {
474         sysbus_mmio_map(gicbusdev, 1, vbi->memmap[VIRT_GIC_REDIST].base);
475     } else {
476         sysbus_mmio_map(gicbusdev, 1, vbi->memmap[VIRT_GIC_CPU].base);
477     }
478
479     /* Wire the outputs from each CPU's generic timer to the
480      * appropriate GIC PPI inputs, and the GIC's IRQ output to
481      * the CPU's IRQ input.
482      */
483     for (i = 0; i < smp_cpus; i++) {
484         DeviceState *cpudev = DEVICE(qemu_get_cpu(i));
485         int ppibase = NUM_IRQS + i * GIC_INTERNAL + GIC_NR_SGIS;
486         int irq;
487         /* Mapping from the output timer irq lines from the CPU to the
488          * GIC PPI inputs we use for the virt board.
489          */
490         const int timer_irq[] = {
491             [GTIMER_PHYS] = ARCH_TIMER_NS_EL1_IRQ,
492             [GTIMER_VIRT] = ARCH_TIMER_VIRT_IRQ,
493             [GTIMER_HYP]  = ARCH_TIMER_NS_EL2_IRQ,
494             [GTIMER_SEC]  = ARCH_TIMER_S_EL1_IRQ,
495         };
496
497         for (irq = 0; irq < ARRAY_SIZE(timer_irq); irq++) {
498             qdev_connect_gpio_out(cpudev, irq,
499                                   qdev_get_gpio_in(gicdev,
500                                                    ppibase + timer_irq[irq]));
501         }
502
503         sysbus_connect_irq(gicbusdev, i, qdev_get_gpio_in(cpudev, ARM_CPU_IRQ));
504         sysbus_connect_irq(gicbusdev, i + smp_cpus,
505                            qdev_get_gpio_in(cpudev, ARM_CPU_FIQ));
506     }
507
508     for (i = 0; i < NUM_IRQS; i++) {
509         pic[i] = qdev_get_gpio_in(gicdev, i);
510     }
511
512     fdt_add_gic_node(vbi, type);
513
514     if (type == 2) {
515         create_v2m(vbi, pic);
516     }
517 }
518
519 static void create_uart(const VirtBoardInfo *vbi, qemu_irq *pic, int uart,
520                         MemoryRegion *mem)
521 {
522     char *nodename;
523     hwaddr base = vbi->memmap[uart].base;
524     hwaddr size = vbi->memmap[uart].size;
525     int irq = vbi->irqmap[uart];
526     const char compat[] = "arm,pl011\0arm,primecell";
527     const char clocknames[] = "uartclk\0apb_pclk";
528     DeviceState *dev = qdev_create(NULL, "pl011");
529     SysBusDevice *s = SYS_BUS_DEVICE(dev);
530
531     qdev_init_nofail(dev);
532     memory_region_add_subregion(mem, base,
533                                 sysbus_mmio_get_region(s, 0));
534     sysbus_connect_irq(s, 0, pic[irq]);
535
536     nodename = g_strdup_printf("/pl011@%" PRIx64, base);
537     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
538     /* Note that we can't use setprop_string because of the embedded NUL */
539     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, nodename, "compatible",
540                          compat, sizeof(compat));
541     qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
542                                      2, base, 2, size);
543     qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, nodename, "interrupts",
544                                GIC_FDT_IRQ_TYPE_SPI, irq,
545                                GIC_FDT_IRQ_FLAGS_LEVEL_HI);
546     qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, nodename, "clocks",
547                                vbi->clock_phandle, vbi->clock_phandle);
548     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, nodename, "clock-names",
549                          clocknames, sizeof(clocknames));
550
551     if (uart == VIRT_UART) {
552         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, "/chosen", "stdout-path", nodename);
553     } else {
554         /* Mark as not usable by the normal world */
555         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "status", "disabled");
556         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "secure-status", "okay");
557     }
558
559     g_free(nodename);
560 }
561
562 static void create_rtc(const VirtBoardInfo *vbi, qemu_irq *pic)
563 {
564     char *nodename;
565     hwaddr base = vbi->memmap[VIRT_RTC].base;
566     hwaddr size = vbi->memmap[VIRT_RTC].size;
567     int irq = vbi->irqmap[VIRT_RTC];
568     const char compat[] = "arm,pl031\0arm,primecell";
569
570     sysbus_create_simple("pl031", base, pic[irq]);
571
572     nodename = g_strdup_printf("/pl031@%" PRIx64, base);
573     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
574     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, nodename, "compatible", compat, sizeof(compat));
575     qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
576                                  2, base, 2, size);
577     qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, nodename, "interrupts",
578                            GIC_FDT_IRQ_TYPE_SPI, irq,
579                            GIC_FDT_IRQ_FLAGS_LEVEL_HI);
580     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "clocks", vbi->clock_phandle);
581     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "clock-names", "apb_pclk");
582     g_free(nodename);
583 }
584
585 static DeviceState *gpio_key_dev;
586 static void virt_powerdown_req(Notifier *n, void *opaque)
587 {
588     /* use gpio Pin 3 for power button event */
589     qemu_set_irq(qdev_get_gpio_in(gpio_key_dev, 0), 1);
590 }
591
592 static Notifier virt_system_powerdown_notifier = {
593     .notify = virt_powerdown_req
594 };
595
596 static void create_gpio(const VirtBoardInfo *vbi, qemu_irq *pic)
597 {
598     char *nodename;
599     DeviceState *pl061_dev;
600     hwaddr base = vbi->memmap[VIRT_GPIO].base;
601     hwaddr size = vbi->memmap[VIRT_GPIO].size;
602     int irq = vbi->irqmap[VIRT_GPIO];
603     const char compat[] = "arm,pl061\0arm,primecell";
604
605     pl061_dev = sysbus_create_simple("pl061", base, pic[irq]);
606
607     uint32_t phandle = qemu_fdt_alloc_phandle(vbi->fdt);
608     nodename = g_strdup_printf("/pl061@%" PRIx64, base);
609     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
610     qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
611                                  2, base, 2, size);
612     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, nodename, "compatible", compat, sizeof(compat));
613     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "#gpio-cells", 2);
614     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, nodename, "gpio-controller", NULL, 0);
615     qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, nodename, "interrupts",
616                            GIC_FDT_IRQ_TYPE_SPI, irq,
617                            GIC_FDT_IRQ_FLAGS_LEVEL_HI);
618     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "clocks", vbi->clock_phandle);
619     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "clock-names", "apb_pclk");
620     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "phandle", phandle);
621
622     gpio_key_dev = sysbus_create_simple("gpio-key", -1,
623                                         qdev_get_gpio_in(pl061_dev, 3));
624     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, "/gpio-keys");
625     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, "/gpio-keys", "compatible", "gpio-keys");
626     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/gpio-keys", "#size-cells", 0);
627     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/gpio-keys", "#address-cells", 1);
628
629     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, "/gpio-keys/poweroff");
630     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, "/gpio-keys/poweroff",
631                             "label", "GPIO Key Poweroff");
632     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, "/gpio-keys/poweroff", "linux,code",
633                           KEY_POWER);
634     qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, "/gpio-keys/poweroff",
635                            "gpios", phandle, 3, 0);
636
637     /* connect powerdown request */
638     qemu_register_powerdown_notifier(&virt_system_powerdown_notifier);
639
640     g_free(nodename);
641 }
642
643 static void create_virtio_devices(const VirtBoardInfo *vbi, qemu_irq *pic)
644 {
645     int i;
646     hwaddr size = vbi->memmap[VIRT_MMIO].size;
647
648     /* We create the transports in forwards order. Since qbus_realize()
649      * prepends (not appends) new child buses, the incrementing loop below will
650      * create a list of virtio-mmio buses with decreasing base addresses.
651      *
652      * When a -device option is processed from the command line,
653      * qbus_find_recursive() picks the next free virtio-mmio bus in forwards
654      * order. The upshot is that -device options in increasing command line
655      * order are mapped to virtio-mmio buses with decreasing base addresses.
656      *
657      * When this code was originally written, that arrangement ensured that the
658      * guest Linux kernel would give the lowest "name" (/dev/vda, eth0, etc) to
659      * the first -device on the command line. (The end-to-end order is a
660      * function of this loop, qbus_realize(), qbus_find_recursive(), and the
661      * guest kernel's name-to-address assignment strategy.)
662      *
663      * Meanwhile, the kernel's traversal seems to have been reversed; see eg.
664      * the message, if not necessarily the code, of commit 70161ff336.
665      * Therefore the loop now establishes the inverse of the original intent.
666      *
667      * Unfortunately, we can't counteract the kernel change by reversing the
668      * loop; it would break existing command lines.
669      *
670      * In any case, the kernel makes no guarantee about the stability of
671      * enumeration order of virtio devices (as demonstrated by it changing
672      * between kernel versions). For reliable and stable identification
673      * of disks users must use UUIDs or similar mechanisms.
674      */
675     for (i = 0; i < NUM_VIRTIO_TRANSPORTS; i++) {
676         int irq = vbi->irqmap[VIRT_MMIO] + i;
677         hwaddr base = vbi->memmap[VIRT_MMIO].base + i * size;
678
679         sysbus_create_simple("virtio-mmio", base, pic[irq]);
680     }
681
682     /* We add dtb nodes in reverse order so that they appear in the finished
683      * device tree lowest address first.
684      *
685      * Note that this mapping is independent of the loop above. The previous
686      * loop influences virtio device to virtio transport assignment, whereas
687      * this loop controls how virtio transports are laid out in the dtb.
688      */
689     for (i = NUM_VIRTIO_TRANSPORTS - 1; i >= 0; i--) {
690         char *nodename;
691         int irq = vbi->irqmap[VIRT_MMIO] + i;
692         hwaddr base = vbi->memmap[VIRT_MMIO].base + i * size;
693
694         nodename = g_strdup_printf("/virtio_mmio@%" PRIx64, base);
695         qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
696         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename,
697                                 "compatible", "virtio,mmio");
698         qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
699                                      2, base, 2, size);
700         qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, nodename, "interrupts",
701                                GIC_FDT_IRQ_TYPE_SPI, irq,
702                                GIC_FDT_IRQ_FLAGS_EDGE_LO_HI);
703         g_free(nodename);
704     }
705 }
706
707 static void create_one_flash(const char *name, hwaddr flashbase,
708                              hwaddr flashsize, const char *file,
709                              MemoryRegion *sysmem)
710 {
711     /* Create and map a single flash device. We use the same
712      * parameters as the flash devices on the Versatile Express board.
713      */
714     DriveInfo *dinfo = drive_get_next(IF_PFLASH);
715     DeviceState *dev = qdev_create(NULL, "cfi.pflash01");
716     SysBusDevice *sbd = SYS_BUS_DEVICE(dev);
717     const uint64_t sectorlength = 256 * 1024;
718
719     if (dinfo) {
720         qdev_prop_set_drive(dev, "drive", blk_by_legacy_dinfo(dinfo),
721                             &error_abort);
722     }
723
724     qdev_prop_set_uint32(dev, "num-blocks", flashsize / sectorlength);
725     qdev_prop_set_uint64(dev, "sector-length", sectorlength);
726     qdev_prop_set_uint8(dev, "width", 4);
727     qdev_prop_set_uint8(dev, "device-width", 2);
728     qdev_prop_set_bit(dev, "big-endian", false);
729     qdev_prop_set_uint16(dev, "id0", 0x89);
730     qdev_prop_set_uint16(dev, "id1", 0x18);
731     qdev_prop_set_uint16(dev, "id2", 0x00);
732     qdev_prop_set_uint16(dev, "id3", 0x00);
733     qdev_prop_set_string(dev, "name", name);
734     qdev_init_nofail(dev);
735
736     memory_region_add_subregion(sysmem, flashbase,
737                                 sysbus_mmio_get_region(SYS_BUS_DEVICE(dev), 0));
738
739     if (file) {
740         char *fn;
741         int image_size;
742
743         if (drive_get(IF_PFLASH, 0, 0)) {
744             error_report("The contents of the first flash device may be "
745                          "specified with -bios or with -drive if=pflash... "
746                          "but you cannot use both options at once");
747             exit(1);
748         }
749         fn = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, file);
750         if (!fn) {
751             error_report("Could not find ROM image '%s'", file);
752             exit(1);
753         }
754         image_size = load_image_mr(fn, sysbus_mmio_get_region(sbd, 0));
755         g_free(fn);
756         if (image_size < 0) {
757             error_report("Could not load ROM image '%s'", file);
758             exit(1);
759         }
760     }
761 }
762
763 static void create_flash(const VirtBoardInfo *vbi,
764                          MemoryRegion *sysmem,
765                          MemoryRegion *secure_sysmem)
766 {
767     /* Create two flash devices to fill the VIRT_FLASH space in the memmap.
768      * Any file passed via -bios goes in the first of these.
769      * sysmem is the system memory space. secure_sysmem is the secure view
770      * of the system, and the first flash device should be made visible only
771      * there. The second flash device is visible to both secure and nonsecure.
772      * If sysmem == secure_sysmem this means there is no separate Secure
773      * address space and both flash devices are generally visible.
774      */
775     hwaddr flashsize = vbi->memmap[VIRT_FLASH].size / 2;
776     hwaddr flashbase = vbi->memmap[VIRT_FLASH].base;
777     char *nodename;
778
779     create_one_flash("virt.flash0", flashbase, flashsize,
780                      bios_name, secure_sysmem);
781     create_one_flash("virt.flash1", flashbase + flashsize, flashsize,
782                      NULL, sysmem);
783
784     if (sysmem == secure_sysmem) {
785         /* Report both flash devices as a single node in the DT */
786         nodename = g_strdup_printf("/flash@%" PRIx64, flashbase);
787         qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
788         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "compatible", "cfi-flash");
789         qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
790                                      2, flashbase, 2, flashsize,
791                                      2, flashbase + flashsize, 2, flashsize);
792         qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "bank-width", 4);
793         g_free(nodename);
794     } else {
795         /* Report the devices as separate nodes so we can mark one as
796          * only visible to the secure world.
797          */
798         nodename = g_strdup_printf("/secflash@%" PRIx64, flashbase);
799         qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
800         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "compatible", "cfi-flash");
801         qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
802                                      2, flashbase, 2, flashsize);
803         qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "bank-width", 4);
804         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "status", "disabled");
805         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "secure-status", "okay");
806         g_free(nodename);
807
808         nodename = g_strdup_printf("/flash@%" PRIx64, flashbase);
809         qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
810         qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "compatible", "cfi-flash");
811         qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
812                                      2, flashbase + flashsize, 2, flashsize);
813         qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "bank-width", 4);
814         g_free(nodename);
815     }
816 }
817
818 static void create_fw_cfg(const VirtBoardInfo *vbi, AddressSpace *as)
819 {
820     hwaddr base = vbi->memmap[VIRT_FW_CFG].base;
821     hwaddr size = vbi->memmap[VIRT_FW_CFG].size;
822     char *nodename;
823
824     fw_cfg_init_mem_wide(base + 8, base, 8, base + 16, as);
825
826     nodename = g_strdup_printf("/fw-cfg@%" PRIx64, base);
827     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
828     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename,
829                             "compatible", "qemu,fw-cfg-mmio");
830     qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
831                                  2, base, 2, size);
832     g_free(nodename);
833 }
834
835 static void create_pcie_irq_map(const VirtBoardInfo *vbi, uint32_t gic_phandle,
836                                 int first_irq, const char *nodename)
837 {
838     int devfn, pin;
839     uint32_t full_irq_map[4 * 4 * 10] = { 0 };
840     uint32_t *irq_map = full_irq_map;
841
842     for (devfn = 0; devfn <= 0x18; devfn += 0x8) {
843         for (pin = 0; pin < 4; pin++) {
844             int irq_type = GIC_FDT_IRQ_TYPE_SPI;
845             int irq_nr = first_irq + ((pin + PCI_SLOT(devfn)) % PCI_NUM_PINS);
846             int irq_level = GIC_FDT_IRQ_FLAGS_LEVEL_HI;
847             int i;
848
849             uint32_t map[] = {
850                 devfn << 8, 0, 0,                           /* devfn */
851                 pin + 1,                                    /* PCI pin */
852                 gic_phandle, 0, 0, irq_type, irq_nr, irq_level }; /* GIC irq */
853
854             /* Convert map to big endian */
855             for (i = 0; i < 10; i++) {
856                 irq_map[i] = cpu_to_be32(map[i]);
857             }
858             irq_map += 10;
859         }
860     }
861
862     qemu_fdt_setprop(vbi->fdt, nodename, "interrupt-map",
863                      full_irq_map, sizeof(full_irq_map));
864
865     qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, nodename, "interrupt-map-mask",
866                            0x1800, 0, 0, /* devfn (PCI_SLOT(3)) */
867                            0x7           /* PCI irq */);
868 }
869
870 static void create_pcie(const VirtBoardInfo *vbi, qemu_irq *pic,
871                         bool use_highmem)
872 {
873     hwaddr base_mmio = vbi->memmap[VIRT_PCIE_MMIO].base;
874     hwaddr size_mmio = vbi->memmap[VIRT_PCIE_MMIO].size;
875     hwaddr base_mmio_high = vbi->memmap[VIRT_PCIE_MMIO_HIGH].base;
876     hwaddr size_mmio_high = vbi->memmap[VIRT_PCIE_MMIO_HIGH].size;
877     hwaddr base_pio = vbi->memmap[VIRT_PCIE_PIO].base;
878     hwaddr size_pio = vbi->memmap[VIRT_PCIE_PIO].size;
879     hwaddr base_ecam = vbi->memmap[VIRT_PCIE_ECAM].base;
880     hwaddr size_ecam = vbi->memmap[VIRT_PCIE_ECAM].size;
881     hwaddr base = base_mmio;
882     int nr_pcie_buses = size_ecam / PCIE_MMCFG_SIZE_MIN;
883     int irq = vbi->irqmap[VIRT_PCIE];
884     MemoryRegion *mmio_alias;
885     MemoryRegion *mmio_reg;
886     MemoryRegion *ecam_alias;
887     MemoryRegion *ecam_reg;
888     DeviceState *dev;
889     char *nodename;
890     int i;
891     PCIHostState *pci;
892
893     dev = qdev_create(NULL, TYPE_GPEX_HOST);
894     qdev_init_nofail(dev);
895
896     /* Map only the first size_ecam bytes of ECAM space */
897     ecam_alias = g_new0(MemoryRegion, 1);
898     ecam_reg = sysbus_mmio_get_region(SYS_BUS_DEVICE(dev), 0);
899     memory_region_init_alias(ecam_alias, OBJECT(dev), "pcie-ecam",
900                              ecam_reg, 0, size_ecam);
901     memory_region_add_subregion(get_system_memory(), base_ecam, ecam_alias);
902
903     /* Map the MMIO window into system address space so as to expose
904      * the section of PCI MMIO space which starts at the same base address
905      * (ie 1:1 mapping for that part of PCI MMIO space visible through
906      * the window).
907      */
908     mmio_alias = g_new0(MemoryRegion, 1);
909     mmio_reg = sysbus_mmio_get_region(SYS_BUS_DEVICE(dev), 1);
910     memory_region_init_alias(mmio_alias, OBJECT(dev), "pcie-mmio",
911                              mmio_reg, base_mmio, size_mmio);
912     memory_region_add_subregion(get_system_memory(), base_mmio, mmio_alias);
913
914     if (use_highmem) {
915         /* Map high MMIO space */
916         MemoryRegion *high_mmio_alias = g_new0(MemoryRegion, 1);
917
918         memory_region_init_alias(high_mmio_alias, OBJECT(dev), "pcie-mmio-high",
919                                  mmio_reg, base_mmio_high, size_mmio_high);
920         memory_region_add_subregion(get_system_memory(), base_mmio_high,
921                                     high_mmio_alias);
922     }
923
924     /* Map IO port space */
925     sysbus_mmio_map(SYS_BUS_DEVICE(dev), 2, base_pio);
926
927     for (i = 0; i < GPEX_NUM_IRQS; i++) {
928         sysbus_connect_irq(SYS_BUS_DEVICE(dev), i, pic[irq + i]);
929     }
930
931     pci = PCI_HOST_BRIDGE(dev);
932     if (pci->bus) {
933         for (i = 0; i < nb_nics; i++) {
934             NICInfo *nd = &nd_table[i];
935
936             if (!nd->model) {
937                 nd->model = g_strdup("virtio");
938             }
939
940             pci_nic_init_nofail(nd, pci->bus, nd->model, NULL);
941         }
942     }
943
944     nodename = g_strdup_printf("/pcie@%" PRIx64, base);
945     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
946     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename,
947                             "compatible", "pci-host-ecam-generic");
948     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "device_type", "pci");
949     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "#address-cells", 3);
950     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "#size-cells", 2);
951     qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, nodename, "bus-range", 0,
952                            nr_pcie_buses - 1);
953
954     if (vbi->v2m_phandle) {
955         qemu_fdt_setprop_cells(vbi->fdt, nodename, "msi-parent",
956                                vbi->v2m_phandle);
957     }
958
959     qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg",
960                                  2, base_ecam, 2, size_ecam);
961
962     if (use_highmem) {
963         qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "ranges",
964                                      1, FDT_PCI_RANGE_IOPORT, 2, 0,
965                                      2, base_pio, 2, size_pio,
966                                      1, FDT_PCI_RANGE_MMIO, 2, base_mmio,
967                                      2, base_mmio, 2, size_mmio,
968                                      1, FDT_PCI_RANGE_MMIO_64BIT,
969                                      2, base_mmio_high,
970                                      2, base_mmio_high, 2, size_mmio_high);
971     } else {
972         qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "ranges",
973                                      1, FDT_PCI_RANGE_IOPORT, 2, 0,
974                                      2, base_pio, 2, size_pio,
975                                      1, FDT_PCI_RANGE_MMIO, 2, base_mmio,
976                                      2, base_mmio, 2, size_mmio);
977     }
978
979     qemu_fdt_setprop_cell(vbi->fdt, nodename, "#interrupt-cells", 1);
980     create_pcie_irq_map(vbi, vbi->gic_phandle, irq, nodename);
981
982     g_free(nodename);
983 }
984
985 static void create_platform_bus(VirtBoardInfo *vbi, qemu_irq *pic)
986 {
987     DeviceState *dev;
988     SysBusDevice *s;
989     int i;
990     ARMPlatformBusFDTParams *fdt_params = g_new(ARMPlatformBusFDTParams, 1);
991     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
992
993     platform_bus_params.platform_bus_base = vbi->memmap[VIRT_PLATFORM_BUS].base;
994     platform_bus_params.platform_bus_size = vbi->memmap[VIRT_PLATFORM_BUS].size;
995     platform_bus_params.platform_bus_first_irq = vbi->irqmap[VIRT_PLATFORM_BUS];
996     platform_bus_params.platform_bus_num_irqs = PLATFORM_BUS_NUM_IRQS;
997
998     fdt_params->system_params = &platform_bus_params;
999     fdt_params->binfo = &vbi->bootinfo;
1000     fdt_params->intc = "/intc";
1001     /*
1002      * register a machine init done notifier that creates the device tree
1003      * nodes of the platform bus and its children dynamic sysbus devices
1004      */
1005     arm_register_platform_bus_fdt_creator(fdt_params);
1006
1007     dev = qdev_create(NULL, TYPE_PLATFORM_BUS_DEVICE);
1008     dev->id = TYPE_PLATFORM_BUS_DEVICE;
1009     qdev_prop_set_uint32(dev, "num_irqs",
1010         platform_bus_params.platform_bus_num_irqs);
1011     qdev_prop_set_uint32(dev, "mmio_size",
1012         platform_bus_params.platform_bus_size);
1013     qdev_init_nofail(dev);
1014     s = SYS_BUS_DEVICE(dev);
1015
1016     for (i = 0; i < platform_bus_params.platform_bus_num_irqs; i++) {
1017         int irqn = platform_bus_params.platform_bus_first_irq + i;
1018         sysbus_connect_irq(s, i, pic[irqn]);
1019     }
1020
1021     memory_region_add_subregion(sysmem,
1022                                 platform_bus_params.platform_bus_base,
1023                                 sysbus_mmio_get_region(s, 0));
1024 }
1025
1026 static void create_secure_ram(VirtBoardInfo *vbi, MemoryRegion *secure_sysmem)
1027 {
1028     MemoryRegion *secram = g_new(MemoryRegion, 1);
1029     char *nodename;
1030     hwaddr base = vbi->memmap[VIRT_SECURE_MEM].base;
1031     hwaddr size = vbi->memmap[VIRT_SECURE_MEM].size;
1032
1033     memory_region_init_ram(secram, NULL, "virt.secure-ram", size, &error_fatal);
1034     vmstate_register_ram_global(secram);
1035     memory_region_add_subregion(secure_sysmem, base, secram);
1036
1037     nodename = g_strdup_printf("/secram@%" PRIx64, base);
1038     qemu_fdt_add_subnode(vbi->fdt, nodename);
1039     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "device_type", "memory");
1040     qemu_fdt_setprop_sized_cells(vbi->fdt, nodename, "reg", 2, base, 2, size);
1041     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "status", "disabled");
1042     qemu_fdt_setprop_string(vbi->fdt, nodename, "secure-status", "okay");
1043
1044     g_free(nodename);
1045 }
1046
1047 static void *machvirt_dtb(const struct arm_boot_info *binfo, int *fdt_size)
1048 {
1049     const VirtBoardInfo *board = (const VirtBoardInfo *)binfo;
1050
1051     *fdt_size = board->fdt_size;
1052     return board->fdt;
1053 }
1054
1055 static void virt_build_smbios(VirtGuestInfo *guest_info)
1056 {
1057     FWCfgState *fw_cfg = guest_info->fw_cfg;
1058     uint8_t *smbios_tables, *smbios_anchor;
1059     size_t smbios_tables_len, smbios_anchor_len;
1060     const char *product = "QEMU Virtual Machine";
1061
1062     if (!fw_cfg) {
1063         return;
1064     }
1065
1066     if (kvm_enabled()) {
1067         product = "KVM Virtual Machine";
1068     }
1069
1070     smbios_set_defaults("QEMU", product,
1071                         "1.0", false, true, SMBIOS_ENTRY_POINT_30);
1072
1073     smbios_get_tables(NULL, 0, &smbios_tables, &smbios_tables_len,
1074                       &smbios_anchor, &smbios_anchor_len);
1075
1076     if (smbios_anchor) {
1077         fw_cfg_add_file(fw_cfg, "etc/smbios/smbios-tables",
1078                         smbios_tables, smbios_tables_len);
1079         fw_cfg_add_file(fw_cfg, "etc/smbios/smbios-anchor",
1080                         smbios_anchor, smbios_anchor_len);
1081     }
1082 }
1083
1084 static
1085 void virt_guest_info_machine_done(Notifier *notifier, void *data)
1086 {
1087     VirtGuestInfoState *guest_info_state = container_of(notifier,
1088                                               VirtGuestInfoState, machine_done);
1089     virt_acpi_setup(&guest_info_state->info);
1090     virt_build_smbios(&guest_info_state->info);
1091 }
1092
1093 static void machvirt_init(MachineState *machine)
1094 {
1095     VirtMachineState *vms = VIRT_MACHINE(machine);
1096     qemu_irq pic[NUM_IRQS];
1097     MemoryRegion *sysmem = get_system_memory();
1098     MemoryRegion *secure_sysmem = NULL;
1099     int gic_version = vms->gic_version;
1100     int n, virt_max_cpus;
1101     MemoryRegion *ram = g_new(MemoryRegion, 1);
1102     const char *cpu_model = machine->cpu_model;
1103     VirtBoardInfo *vbi;
1104     VirtGuestInfoState *guest_info_state = g_malloc0(sizeof *guest_info_state);
1105     VirtGuestInfo *guest_info = &guest_info_state->info;
1106     char **cpustr;
1107     bool firmware_loaded = bios_name || drive_get(IF_PFLASH, 0, 0);
1108
1109     if (!cpu_model) {
1110         cpu_model = "cortex-a15";
1111     }
1112
1113     /* We can probe only here because during property set
1114      * KVM is not available yet
1115      */
1116     if (!gic_version) {
1117         gic_version = kvm_arm_vgic_probe();
1118         if (!gic_version) {
1119             error_report("Unable to determine GIC version supported by host");
1120             error_printf("KVM acceleration is probably not supported\n");
1121             exit(1);
1122         }
1123     }
1124
1125     /* Separate the actual CPU model name from any appended features */
1126     cpustr = g_strsplit(cpu_model, ",", 2);
1127
1128     vbi = find_machine_info(cpustr[0]);
1129
1130     if (!vbi) {
1131         error_report("mach-virt: CPU %s not supported", cpustr[0]);
1132         exit(1);
1133     }
1134
1135     /* If we have an EL3 boot ROM then the assumption is that it will
1136      * implement PSCI itself, so disable QEMU's internal implementation
1137      * so it doesn't get in the way. Instead of starting secondary
1138      * CPUs in PSCI powerdown state we will start them all running and
1139      * let the boot ROM sort them out.
1140      * The usual case is that we do use QEMU's PSCI implementation.
1141      */
1142     vbi->using_psci = !(vms->secure && firmware_loaded);
1143
1144     /* The maximum number of CPUs depends on the GIC version, or on how
1145      * many redistributors we can fit into the memory map.
1146      */
1147     if (gic_version == 3) {
1148         virt_max_cpus = vbi->memmap[VIRT_GIC_REDIST].size / 0x20000;
1149     } else {
1150         virt_max_cpus = GIC_NCPU;
1151     }
1152
1153     if (max_cpus > virt_max_cpus) {
1154         error_report("Number of SMP CPUs requested (%d) exceeds max CPUs "
1155                      "supported by machine 'mach-virt' (%d)",
1156                      max_cpus, virt_max_cpus);
1157         exit(1);
1158     }
1159
1160     vbi->smp_cpus = smp_cpus;
1161
1162     if (machine->ram_size > vbi->memmap[VIRT_MEM].size) {
1163         error_report("mach-virt: cannot model more than %dGB RAM", RAMLIMIT_GB);
1164         exit(1);
1165     }
1166
1167     if (vms->secure) {
1168         if (kvm_enabled()) {
1169             error_report("mach-virt: KVM does not support Security extensions");
1170             exit(1);
1171         }
1172
1173         /* The Secure view of the world is the same as the NonSecure,
1174          * but with a few extra devices. Create it as a container region
1175          * containing the system memory at low priority; any secure-only
1176          * devices go in at higher priority and take precedence.
1177          */
1178         secure_sysmem = g_new(MemoryRegion, 1);
1179         memory_region_init(secure_sysmem, OBJECT(machine), "secure-memory",
1180                            UINT64_MAX);
1181         memory_region_add_subregion_overlap(secure_sysmem, 0, sysmem, -1);
1182     }
1183
1184     create_fdt(vbi);
1185
1186     for (n = 0; n < smp_cpus; n++) {
1187         ObjectClass *oc = cpu_class_by_name(TYPE_ARM_CPU, cpustr[0]);
1188         CPUClass *cc = CPU_CLASS(oc);
1189         Object *cpuobj;
1190         Error *err = NULL;
1191         char *cpuopts = g_strdup(cpustr[1]);
1192
1193         if (!oc) {
1194             error_report("Unable to find CPU definition");
1195             exit(1);
1196         }
1197         cpuobj = object_new(object_class_get_name(oc));
1198
1199         /* Handle any CPU options specified by the user */
1200         cc->parse_features(CPU(cpuobj), cpuopts, &err);
1201         g_free(cpuopts);
1202         if (err) {
1203             error_report_err(err);
1204             exit(1);
1205         }
1206
1207         if (!vms->secure) {
1208             object_property_set_bool(cpuobj, false, "has_el3", NULL);
1209         }
1210
1211         if (vbi->using_psci) {
1212             object_property_set_int(cpuobj, QEMU_PSCI_CONDUIT_HVC,
1213                                     "psci-conduit", NULL);
1214
1215             /* Secondary CPUs start in PSCI powered-down state */
1216             if (n > 0) {
1217                 object_property_set_bool(cpuobj, true,
1218                                          "start-powered-off", NULL);
1219             }
1220         }
1221
1222         if (object_property_find(cpuobj, "reset-cbar", NULL)) {
1223             object_property_set_int(cpuobj, vbi->memmap[VIRT_CPUPERIPHS].base,
1224                                     "reset-cbar", &error_abort);
1225         }
1226
1227         object_property_set_link(cpuobj, OBJECT(sysmem), "memory",
1228                                  &error_abort);
1229         if (vms->secure) {
1230             object_property_set_link(cpuobj, OBJECT(secure_sysmem),
1231                                      "secure-memory", &error_abort);
1232         }
1233
1234         object_property_set_bool(cpuobj, true, "realized", NULL);
1235     }
1236     g_strfreev(cpustr);
1237     fdt_add_timer_nodes(vbi, gic_version);
1238     fdt_add_cpu_nodes(vbi);
1239     fdt_add_psci_node(vbi);
1240
1241     memory_region_allocate_system_memory(ram, NULL, "mach-virt.ram",
1242                                          machine->ram_size);
1243     memory_region_add_subregion(sysmem, vbi->memmap[VIRT_MEM].base, ram);
1244
1245     create_flash(vbi, sysmem, secure_sysmem ? secure_sysmem : sysmem);
1246
1247     create_gic(vbi, pic, gic_version, vms->secure);
1248
1249     create_uart(vbi, pic, VIRT_UART, sysmem);
1250
1251     if (vms->secure) {
1252         create_secure_ram(vbi, secure_sysmem);
1253         create_uart(vbi, pic, VIRT_SECURE_UART, secure_sysmem);
1254     }
1255
1256     create_rtc(vbi, pic);
1257
1258     create_pcie(vbi, pic, vms->highmem);
1259
1260     create_gpio(vbi, pic);
1261
1262     /* Create mmio transports, so the user can create virtio backends
1263      * (which will be automatically plugged in to the transports). If
1264      * no backend is created the transport will just sit harmlessly idle.
1265      */
1266     create_virtio_devices(vbi, pic);
1267
1268     create_fw_cfg(vbi, &address_space_memory);
1269     rom_set_fw(fw_cfg_find());
1270
1271     guest_info->smp_cpus = smp_cpus;
1272     guest_info->fw_cfg = fw_cfg_find();
1273     guest_info->memmap = vbi->memmap;
1274     guest_info->irqmap = vbi->irqmap;
1275     guest_info->use_highmem = vms->highmem;
1276     guest_info->gic_version = gic_version;
1277     guest_info_state->machine_done.notify = virt_guest_info_machine_done;
1278     qemu_add_machine_init_done_notifier(&guest_info_state->machine_done);
1279
1280     vbi->bootinfo.ram_size = machine->ram_size;
1281     vbi->bootinfo.kernel_filename = machine->kernel_filename;
1282     vbi->bootinfo.kernel_cmdline = machine->kernel_cmdline;
1283     vbi->bootinfo.initrd_filename = machine->initrd_filename;
1284     vbi->bootinfo.nb_cpus = smp_cpus;
1285     vbi->bootinfo.board_id = -1;
1286     vbi->bootinfo.loader_start = vbi->memmap[VIRT_MEM].base;
1287     vbi->bootinfo.get_dtb = machvirt_dtb;
1288     vbi->bootinfo.firmware_loaded = firmware_loaded;
1289     arm_load_kernel(ARM_CPU(first_cpu), &vbi->bootinfo);
1290
1291     /*
1292      * arm_load_kernel machine init done notifier registration must
1293      * happen before the platform_bus_create call. In this latter,
1294      * another notifier is registered which adds platform bus nodes.
1295      * Notifiers are executed in registration reverse order.
1296      */
1297     create_platform_bus(vbi, pic);
1298 }
1299
1300 static bool virt_get_secure(Object *obj, Error **errp)
1301 {
1302     VirtMachineState *vms = VIRT_MACHINE(obj);
1303
1304     return vms->secure;
1305 }
1306
1307 static void virt_set_secure(Object *obj, bool value, Error **errp)
1308 {
1309     VirtMachineState *vms = VIRT_MACHINE(obj);
1310
1311     vms->secure = value;
1312 }
1313
1314 static bool virt_get_highmem(Object *obj, Error **errp)
1315 {
1316     VirtMachineState *vms = VIRT_MACHINE(obj);
1317
1318     return vms->highmem;
1319 }
1320
1321 static void virt_set_highmem(Object *obj, bool value, Error **errp)
1322 {
1323     VirtMachineState *vms = VIRT_MACHINE(obj);
1324
1325     vms->highmem = value;
1326 }
1327
1328 static char *virt_get_gic_version(Object *obj, Error **errp)
1329 {
1330     VirtMachineState *vms = VIRT_MACHINE(obj);
1331     const char *val = vms->gic_version == 3 ? "3" : "2";
1332
1333     return g_strdup(val);
1334 }
1335
1336 static void virt_set_gic_version(Object *obj, const char *value, Error **errp)
1337 {
1338     VirtMachineState *vms = VIRT_MACHINE(obj);
1339
1340     if (!strcmp(value, "3")) {
1341         vms->gic_version = 3;
1342     } else if (!strcmp(value, "2")) {
1343         vms->gic_version = 2;
1344     } else if (!strcmp(value, "host")) {
1345         vms->gic_version = 0; /* Will probe later */
1346     } else {
1347         error_setg(errp, "Invalid gic-version value");
1348         error_append_hint(errp, "Valid values are 3, 2, host.\n");
1349     }
1350 }
1351
1352 static void virt_machine_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
1353 {
1354     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
1355
1356     mc->init = machvirt_init;
1357     /* Start max_cpus at the maximum QEMU supports. We'll further restrict
1358      * it later in machvirt_init, where we have more information about the
1359      * configuration of the particular instance.
1360      */
1361     mc->max_cpus = MAX_CPUMASK_BITS;
1362     mc->has_dynamic_sysbus = true;
1363     mc->block_default_type = IF_VIRTIO;
1364     mc->no_cdrom = 1;
1365     mc->pci_allow_0_address = true;
1366 }
1367
1368 static const TypeInfo virt_machine_info = {
1369     .name          = TYPE_VIRT_MACHINE,
1370     .parent        = TYPE_MACHINE,
1371     .abstract      = true,
1372     .instance_size = sizeof(VirtMachineState),
1373     .class_size    = sizeof(VirtMachineClass),
1374     .class_init    = virt_machine_class_init,
1375 };
1376
1377 static void virt_2_6_instance_init(Object *obj)
1378 {
1379     VirtMachineState *vms = VIRT_MACHINE(obj);
1380
1381     /* EL3 is disabled by default on virt: this makes us consistent
1382      * between KVM and TCG for this board, and it also allows us to
1383      * boot UEFI blobs which assume no TrustZone support.
1384      */
1385     vms->secure = false;
1386     object_property_add_bool(obj, "secure", virt_get_secure,
1387                              virt_set_secure, NULL);
1388     object_property_set_description(obj, "secure",
1389                                     "Set on/off to enable/disable the ARM "
1390                                     "Security Extensions (TrustZone)",
1391                                     NULL);
1392
1393     /* High memory is enabled by default */
1394     vms->highmem = true;
1395     object_property_add_bool(obj, "highmem", virt_get_highmem,
1396                              virt_set_highmem, NULL);
1397     object_property_set_description(obj, "highmem",
1398                                     "Set on/off to enable/disable using "
1399                                     "physical address space above 32 bits",
1400                                     NULL);
1401     /* Default GIC type is v2 */
1402     vms->gic_version = 2;
1403     object_property_add_str(obj, "gic-version", virt_get_gic_version,
1404                         virt_set_gic_version, NULL);
1405     object_property_set_description(obj, "gic-version",
1406                                     "Set GIC version. "
1407                                     "Valid values are 2, 3 and host", NULL);
1408 }
1409
1410 static void virt_2_6_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
1411 {
1412     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
1413     static GlobalProperty compat_props[] = {
1414         { /* end of list */ }
1415     };
1416
1417     mc->desc = "QEMU 2.6 ARM Virtual Machine";
1418     mc->alias = "virt";
1419     mc->compat_props = compat_props;
1420 }
1421
1422 static const TypeInfo machvirt_info = {
1423     .name = MACHINE_TYPE_NAME("virt-2.6"),
1424     .parent = TYPE_VIRT_MACHINE,
1425     .instance_init = virt_2_6_instance_init,
1426     .class_init = virt_2_6_class_init,
1427 };
1428
1429 static void machvirt_machine_init(void)
1430 {
1431     type_register_static(&virt_machine_info);
1432     type_register_static(&machvirt_info);
1433 }
1434
1435 type_init(machvirt_machine_init);