Add qemu 2.4.0
[kvmfornfv.git] / qemu / roms / openhackware / src / main.c
diff --git a/qemu/roms/openhackware/src/main.c b/qemu/roms/openhackware/src/main.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2d61d64
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,564 @@
+/*
+ * Open Hack'Ware BIOS main.
+ * 
+ * Copyright (c) 2004-2005 Jocelyn Mayer
+ * 
+ *   This program is free software; you can redistribute it and/or
+ *   modify it under the terms of the GNU General Public License V2
+ *   as published by the Free Software Foundation
+ *
+ *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ *   GNU General Public License for more details.
+ *
+ *   You should have received a copy of the GNU General Public License
+ *   along with this program; if not, write to the Free Software
+ *   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+ */
+
+/*
+ * Status:
+ * - boots Linux 2.4 from floppy and IDE
+ * - preliminary residual data support
+ * - can find PREP boot images and Apple boot blocs
+ *
+ * TODO:
+ * 1/ Cleanify boot partitions:
+ *    allow more than one boot bloc + fix PREP load again
+ * 2/ add ATAPI driver
+ * 3/ add a prompt to let the user choose its boot device / PREP image
+ * 4/ add POST
+ * 5/ add VGA driver (SVGA/VESA ?)
+ * 6/ add a user accessible setup
+ * 7/ add netboot
+ */
+
+#include <stdlib.h>
+#include <stdio.h>
+#include "bios.h"
+
+#include "char.h"
+
+//#define DEBUG_MEMORY 1
+
+/* Version string */
+const unsigned char *BIOS_str =
+"PPC Open Hack'Ware BIOS for qemu version " BIOS_VERSION "\n";
+const unsigned char *copyright = "Copyright 2003-2005 Jocelyn Mayer\n";
+
+uint32_t isa_io_base = ISA_IO_BASE;
+
+/* Temporary hack: boots only from floppy */
+int boot_device = 'a';
+
+/* Some other PPC helper */
+/* Setup a memory mapping, using BAT0
+ * BATU:
+ * BEPI  : bloc virtual address
+ * BL    : area size bits (128 kB is 0, 256 1, 512 3, ...
+ * Vs/Vp
+ * BATL:
+ * BPRN  : bloc real address align on 4MB boundary
+ * WIMG  : cache access mode : not used
+ * PP    : protection bits
+ */
+static void BAT_setup (int nr, uint32_t virtual, uint32_t physical,
+                       uint32_t size, int Vs, int Vp, int PP)
+{
+    uint32_t sz_bits, tmp_sz, align, tmp;
+    
+    sz_bits = 0;
+    align = 131072;
+    DPRINTF("Set BAT %d v=%0x p=%0x size=%0x\n", nr, virtual, physical, size);
+    if (size < 131072)
+        size = 131072;
+    for (tmp_sz = size / 131072; tmp_sz != 1; tmp_sz = tmp_sz >> 1) {
+        sz_bits = (sz_bits << 1) + 1;
+        align = align << 1;
+    }
+    tmp = virtual & ~(align - 1);  /* Align virtual area start */
+    tmp |= sz_bits << 2;           /* Fix BAT size             */
+    tmp |= Vs << 1;                /* Supervisor access        */
+    tmp |= Vp;                     /* User access              */
+    DPRINTF("Set BATU%d to %0x\n", nr, tmp);
+    switch (nr) {
+    case 0:
+        /* Setup IBAT0U */
+        MTSPR(528, tmp);
+        /* Setup DBAT0U */
+        MTSPR(536, tmp);
+        break;
+    case 1:
+        /* Setup DBAT1U */
+        MTSPR(538, tmp);
+        break;
+    case 2:
+        /* Setup DBAT2U */
+        MTSPR(540, tmp);
+        break;
+    }
+    tmp = physical & ~(align - 1); /* Align physical area start */
+    tmp |= 0;                      /* Don't care about WIMG     */
+    tmp |= PP;                     /* Protection                */
+    DPRINTF("Set BATL%d to %0x\n", nr, tmp);
+    switch (nr) {
+    case 0:
+        /* Setup IBAT0L */
+        MTSPR(529, tmp);
+        /* Setup DBAT0L */
+        MTSPR(537, tmp);
+        break;
+    case 1:
+        /* Setup DBAT1L */
+        MTSPR(539, tmp);
+        break;
+    case 2:
+        /* Setup DBAT2L */
+        MTSPR(541, tmp);
+        break;
+    }
+}
+
+typedef struct PPC_CPU_t {
+    uint32_t pvr;
+    uint32_t mask;
+    unsigned char *name;
+} PPC_CPU_t;
+
+static const PPC_CPU_t CPU_PPC[] = {
+    /* For now, know only G3 */
+    {
+        0x00080000,
+        0xFFFF0000,
+        "PowerPC,G3",
+    },
+    {
+        0x00000000,
+        0x00000000,
+        "PowerPC,generic",
+    },
+};
+
+static const unsigned char *CPU_get_name (uint32_t pvr)
+{
+    int i;
+
+    for (i = 0;; i++) {
+        if ((pvr & CPU_PPC[i].mask) == CPU_PPC[i].pvr)
+            return CPU_PPC[i].name;
+    }
+
+    return NULL;
+}
+
+#define TB_FREQ (10 * 1000 * 1000) // XXX: should calibrate
+void usleep (uint32_t usec)
+{
+#if 0 // Buggy: makes OpenDarwin crash (!)
+    uint32_t tb0[2], tb1[2], count[2];
+    uint32_t tpu;
+    int wrap = 0;
+
+    tpu = TB_FREQ / (1000 * 1000);
+    mul64(count, usec, tpu);
+    mftb(tb0);
+    add64(count, count, tb0);
+    if (count[0] < tb0[0])
+        wrap = 1;
+    while (1) {
+        mftb(tb1);
+        if (wrap == 1 && tb1[0] < tb0[0])
+            wrap = 0;
+        if (wrap == 0 &&
+            (tb1[0] > count[0] ||
+             (tb1[0] == count[0] && tb1[1] >= count[1])))
+            break;
+        tb0[0] = tb1[0];
+    }
+#else
+    uint32_t i, j;
+    
+    for (i = 0; i < (usec >> 16) * 50; i++) {
+        for (j = 0; j < (usec & 0xFFFF) * 50; j++) {
+            continue;
+        }
+    }
+#endif
+}
+
+void sleep (int sec)
+{
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < sec; i++)
+        usleep(1 * 1000 * 1000);
+}
+
+/* Stolen from Linux code */
+#define CRCPOLY_LE 0xedb88320
+
+uint32_t crc32 (uint32_t crc, const uint8_t *p, int len)
+{
+    int i;
+
+    while (len--) {
+        crc ^= *p++;
+        for (i = 0; i < 8; i++)
+            crc = (crc >> 1) ^ ((crc & 1) ? CRCPOLY_LE : 0);
+    }
+
+    return crc;
+}
+
+/* Fake write */
+int write (unused int fd, unused const char *buf, int len)
+{
+    return len;
+}
+
+/* BIOS library functions */
+/* Fake memory management (to be removed) */
+void *mem_align (unused int align)
+{
+    return malloc(0);
+}
+#if 1
+void free (unused void *p)
+{
+}
+#endif
+
+void freep (void *p)
+{
+    void **_p = p;
+
+    free(*_p);
+    *_p = NULL;
+}
+
+static inline int in_area (const void *buf,
+                           const void *start, const void *end)
+{
+    return buf >= start && buf <= end;
+}
+
+#ifdef DEBUG_MEMORY
+static void *load_dest, *load_end;
+static int relax_check;
+#endif
+
+void set_loadinfo (unused void *load_base, unused uint32_t size)
+{
+#ifdef DEBUG_MEMORY
+    load_dest = load_base;
+    load_end = (char *)load_dest + size;
+#endif
+}
+
+void set_check (unused int do_it)
+{
+#ifdef DEBUG_MEMORY
+    relax_check = do_it == 0 ? 1 : 0;
+#endif
+}
+
+void check_location (unused const void *buf,
+                     unused const char *func,
+                     unused const char *name)
+{
+#ifdef DEBUG_MEMORY
+    if (relax_check != 0)
+        return;
+    if (!in_area(buf, &_data_start, &_data_end) &&
+        !in_area(buf, &_OF_vars_start, &_OF_vars_end) &&
+        !in_area(buf, &_sdata_start, &_sdata_end) &&
+        !in_area(buf, &_ro_start, &_ro_end) &&
+        !in_area(buf, &_RTAS_data_start, &_RTAS_data_end) &&
+        !in_area(buf, &_bss_start, &_bss_end) &&
+        !in_area(buf, &_ram_start, malloc_base) &&
+        /* Let's say 64 kB of stack is enough */
+        !in_area(buf, (void *)0x5ff0000, (void *)0x6000000) &&
+        !in_area(buf, load_dest, load_end) &&
+        /* IO area */
+        !in_area(buf, (void *)0x80000000, (void *)0x88000000)) {
+        printf("**************************************************************"
+               "**************\n");
+        printf("%s: %s: %p\n", func, name, buf);
+        printf("    data:       %p %p\n", &_data_start, &_data_end);
+        printf("    OF_vars:    %p %p\n", &_OF_vars_start, &_OF_vars_end);
+        printf("    sdata:      %p %p\n", &_sdata_start, &_sdata_end);
+        printf("    rodata:     %p %p\n", &_ro_start, &_ro_end);
+        printf("    RTAS_data:  %p %p\n", &_RTAS_data_start, &_RTAS_data_end);
+        printf("    bss:        %p %p\n", &_bss_start, &_bss_end);
+        printf("    mallocated: %p %p\n", &_ram_start, malloc_base);
+        printf("    stack     : %p %p\n", (void *)0x5ff0000,
+               (void *)0x6000000);
+        printf("    load image: %p %p\n", load_dest, load_end);
+        printf("**************************************************************"
+               "**************\n");
+        bug();
+    }
+#endif
+}
+
+/* No overflow check here... */
+long strtol (const unsigned char *str, unsigned char **end, int base)
+{
+    long ret = 0, tmp, sign = 1;
+
+    check_location(str, __func__, "str");
+    if (base < 0 || base > 36)
+        return 0;
+    for (; *str == ' '; str++)
+        continue;
+    if (*str == '-') {
+        sign = -1;
+        str++;
+    }
+    for (;; str++) {
+        tmp = *str;
+        if (tmp < '0')
+            break;
+        if (base <= 10) {
+            if (tmp > '0' + base - 1)
+                break;
+            tmp -= '0';
+        } else {
+            if (tmp <= '9') {
+                tmp -= '0';
+            } else {
+                tmp &= ~0x20;
+                if (tmp < 'A' || tmp > 'A' + base - 11)
+                    break;
+                tmp += 10 - 'A';
+            }
+        }
+        ret = (ret * base) + tmp;
+    }
+    if (sign == -1)
+        ret = -ret;
+    if (end != NULL)
+        *end = (unsigned char *)str;
+
+    return ret;
+}
+
+nvram_t *nvram;
+int arch;
+/* HACK... */
+int vga_width, vga_height, vga_depth;
+
+part_t *boot_part;
+
+/* XXX: to fix */
+void mm_init (uint32_t memsize);
+int page_descrs_init (void);
+
+int main (void)
+{
+    bloc_device_t *bd;
+    pci_host_t *pci_main;
+    void *res, *bootinfos;
+    void *boot_image, *cmdline, *ramdisk;
+    void *load_base, *load_entry, *last_alloc, *load_end;
+    uint32_t memsize, boot_image_size, cmdline_size, ramdisk_size;
+    uint32_t boot_nb;
+    int boot_device, i;
+    static const uint32_t isa_base_tab[3] = {
+        0x80000000, /* PREP */
+        0xFE000000, /* Grackle (Heathrow) */
+        0xF2000000, /* UniNorth (Mac99)  */
+    };
+
+    /* Retrieve NVRAM configuration */
+    for(i = 0; i < 3; i++) {
+        isa_io_base = isa_base_tab[i];
+    nvram = NVRAM_get_config(&memsize, &boot_device,
+                             &boot_image, &boot_image_size,
+                             &cmdline, &cmdline_size,
+                             &ramdisk, &ramdisk_size);
+        if (nvram)
+            break;
+        }
+    if (i == 3) {
+        ERROR("Unable to load configuration from NVRAM. Aborting...\n");
+        return -1;
+    }
+#if 1
+    mm_init(memsize);
+#endif
+#if 1
+    page_descrs_init();
+#endif
+#ifdef USE_OPENFIRMWARE
+    OF_init();
+#endif
+    pci_main = pci_init();
+    if (pci_main == NULL)
+        ERROR("Unable to configure PCI\n");
+#ifdef USE_OPENFIRMWARE
+    /* XXX: this mess needs a serious cleanup... */
+    {
+        const unsigned char *cpu_name;
+        uint32_t pvr = mfpvr();
+
+        cpu_name = CPU_get_name(pvr);
+        OF_register_cpu(cpu_name, 0, pvr,
+                        200 * 1000 * 1000, 200 * 1000 * 1000,
+                        100 * 1000 * 1000, 100 * 1000 * 1000,
+                        0x0092);
+    }
+    OF_register_memory(memsize, 512 * 1024 /* TOFIX */);
+    /* Claim memory used by the BIOS */
+    OF_claim_virt(0x05800000, 0x00080000, NULL);
+    OF_register_bootargs(cmdline);
+#endif
+    if (isa_io_base == 0x80000000 || 1) {
+        pc_serial_register(0x3F8);
+#ifdef USE_OPENFIRMWARE
+        OF_register_bus("isa", isa_io_base, "ISA");
+        OF_register_serial("isa", "com1", 0x3F8, 4);
+        OF_register_stdio("com1", "com1");
+#endif
+    }
+#ifdef USE_OPENFIRMWARE
+    RTAS_init();
+#endif
+    /* Get a console */
+    console_open();
+    printf("%s", BIOS_str);
+    printf("Build " stringify(BUILD_DATE) " " stringify(BUILD_TIME) "\n");
+    printf("%s\n", copyright);
+    printf("Memory size: %d MB. \nBooting from device %c\n",
+           memsize >> 20, boot_device);
+    vga_puts(BIOS_str);
+    vga_puts("Build " stringify(BUILD_DATE) " " stringify(BUILD_TIME) "\n");
+    vga_puts(copyright);
+    vga_puts("\n");
+
+#if 0
+    /* QEMU is quite incoherent: d is cdrom, not second drive */
+    /* XXX: should probe CD-ROM position */
+    if (boot_device == 'd')
+        boot_device = 'e';
+#endif
+    /* Open boot device */
+    boot_part = bd_probe(boot_device);
+    if (boot_device == 'm') {
+        bd = bd_get('m');
+        if (bd == NULL) {
+            ERROR("Unable to get memory bloc device\n");
+            return -1;
+        }
+        printf("boot device: %p image %p size %d\n",
+               bd, boot_image, boot_image_size);
+        bd_ioctl(bd, MEM_SET_ADDR, boot_image);
+        bd_ioctl(bd, MEM_SET_SIZE, &boot_image_size);
+        boot_part = part_probe(bd, 1);
+        bd_put(bd);
+        printf("boot device: %p\n", bd);
+    }
+    if (boot_part == NULL) {
+        ERROR("Found no boot partition!\n");
+        return -1;
+    }
+    ERROR("Found boot partition : %p %p\n", boot_part, part_fs(boot_part));
+    mem_align(0x00001000);
+    res = malloc(0x4000);
+    last_alloc = malloc(0);
+    boot_nb = 0;
+    DPRINTF("Load base: %p - residual data: %p %p %p %p\n",
+            load_base, res, last_alloc, boot_part, part_fs(boot_part));
+    /* Load the whole boot image */
+    if (bootfile_load((void *)&load_base, (void *)&load_entry,
+                      (void *)&load_end, boot_part, -1, NULL, 0) < 0) {
+        printf("Unable to load boot file\n");
+        return -1;
+    }
+#ifdef USE_OPENFIRMWARE
+    DPRINTF("Boot parameters: res: %p load_base: %p OF: %p entry: %p\n",
+            res, load_base, &OF_entry, load_entry);
+#else
+    DPRINTF("Boot parameters: res: %p load_base: %p OF: %p entry: %p\n",
+            res, load_base, NULL, load_entry);
+#endif
+    DPRINTF("Boot: %0x %0x %0x %0x\n", *(uint32_t *)load_entry,
+            *((uint32_t *)load_entry + 1),
+            *((uint32_t *)load_entry + 2),
+            *((uint32_t *)load_entry + 3));
+    /* Fill residual data structure */
+    residual_build(res, memsize, (uint32_t)load_base,
+                   (uint32_t)boot_nb * part_blocsize(boot_part),
+                   (uint32_t)last_alloc);
+    /* Fill bootinfos */
+    bootinfos = (void *)(((uint32_t)load_end + (1 << 20) - 1) & ~((1 << 20) - 1));
+    if (boot_image != NULL && cmdline == NULL) {
+        cmdline = bootinfos + 0x1000;
+        *(char *)cmdline = '\0';
+    }
+    set_check(0);
+    prepare_bootinfos(bootinfos, memsize, cmdline, ramdisk, ramdisk_size);
+    set_check(1);
+    if (part_flags(boot_part) & PART_PREP) {
+        vga_prep_init();
+    }
+    /* Format NVRAM */
+    NVRAM_format(nvram);
+    /* Setup MMU and boot the loaded image */
+    DPRINTF("\nSet up MMU context\n");
+    /* Map all memory with transparent mapping */
+    BAT_setup(0, 0x00000000, 0x00000000, memsize, 1, 0, 2);
+    /* Open IO ports */
+    BAT_setup(1, isa_io_base, isa_io_base, 0x00800000, 1, 1, 2);
+#if 0
+    /* Open the frame-buffer area */
+    BAT_setup(2, vga_fb_phys_addr, vga_fb_phys_addr, 0x00200000, 1, 1, 2);
+#else
+    if (pci_main != NULL) {
+        uint32_t mem_start, mem_size;
+        pci_get_mem_range(pci_main, &mem_start, &mem_size);
+        BAT_setup(2, mem_start, mem_start, mem_size, 1, 1, 2);
+    }
+#endif
+    /* Enable MMU */
+    MMU_on();
+    usleep(500);
+    dprintf("Boot: %08x %08x %08x %08x\n", *(uint32_t *)load_base,
+            *(uint32_t *)(load_base + 4), *(uint32_t *)(load_base + 8),
+            *(uint32_t *)(load_base + 12));
+    dprintf("Bootinfos at : %p\n", bootinfos);
+    printf("\nNow boot it... (%p)\n\n", malloc(0));
+    usleep(500);
+    {
+        register uint32_t r1 __asm__ ("r1");
+        printf("stack: %0x malloc_base: %p 0x05800000 0x06000000\n",
+               r1, malloc(0));
+    }
+    
+    if (part_flags(boot_part) & PART_PREP) {
+        printf("PREP boot... %p %p\n", load_entry, load_base);
+        /* Hack for Linux to boot without OpenFirmware */
+        put_be32(load_base, 0xdeadc0de);
+    }
+    transfer_handler(res                      /* residual data          */,
+                     load_base                /* load address           */,
+#ifdef USE_OPENFIRMWARE
+                     &OF_entry                /* OF entry point         */,
+#else
+                     NULL,
+#endif
+                     bootinfos                /* bootinfos for Linux    */,
+                     cmdline                  /* command line for Linux */,
+                     NULL                     /* unused for now         */,
+                     load_entry               /* start address     */,
+#if 0
+                     mem_align(0x00100000)    /* Stack base             */
+#else
+                     (void *)0x05800000
+#endif
+                     );
+    /* Should never come here */
+
+    return 0;
+}