hw/i386/pc.c

   1 /*
   2  * QEMU PC System Emulator
   3  *
   4  * Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
   9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  22  * THE SOFTWARE.
  23  */
  24
  25 #include "qemu/osdep.h"
  26 #include "qemu/units.h"
  27 #include "hw/i386/x86.h"
  28 #include "hw/i386/pc.h"
  29 #include "hw/char/serial.h"
  30 #include "hw/char/parallel.h"
  31 #include "hw/i386/apic.h"
  32 #include "hw/i386/topology.h"
  33 #include "hw/i386/fw_cfg.h"
  34 #include "hw/i386/vmport.h"
  35 #include "sysemu/cpus.h"
  36 #include "hw/block/fdc.h"
  37 #include "hw/ide.h"
  38 #include "hw/pci/pci.h"
  39 #include "hw/pci/pci_bus.h"
  40 #include "hw/nvram/fw_cfg.h"
  41 #include "hw/timer/hpet.h"
  42 #include "hw/firmware/smbios.h"
  43 #include "hw/loader.h"
  44 #include "elf.h"
  45 #include "migration/vmstate.h"
  46 #include "multiboot.h"
  47 #include "hw/rtc/mc146818rtc.h"
  48 #include "hw/intc/i8259.h"
  49 #include "hw/dma/i8257.h"
  50 #include "hw/timer/i8254.h"
  51 #include "hw/input/i8042.h"
  52 #include "hw/irq.h"
  53 #include "hw/audio/pcspk.h"
  54 #include "hw/pci/msi.h"
  55 #include "hw/sysbus.h"
  56 #include "sysemu/sysemu.h"
  57 #include "sysemu/tcg.h"
  58 #include "sysemu/numa.h"
  59 #include "sysemu/kvm.h"
  60 #include "sysemu/xen.h"
  61 #include "sysemu/qtest.h"
  62 #include "sysemu/reset.h"
  63 #include "sysemu/runstate.h"
  64 #include "kvm_i386.h"
  65 #include "hw/xen/xen.h"
  66 #include "hw/xen/start_info.h"
  67 #include "ui/qemu-spice.h"
  68 #include "exec/memory.h"
  69 #include "exec/address-spaces.h"
  70 #include "sysemu/arch_init.h"
  71 #include "qemu/bitmap.h"
  72 #include "qemu/config-file.h"
  73 #include "qemu/error-report.h"
  74 #include "qemu/option.h"
  75 #include "qemu/cutils.h"
  76 #include "hw/acpi/acpi.h"
  77 #include "hw/acpi/cpu_hotplug.h"
  78 #include "hw/boards.h"
  79 #include "acpi-build.h"
  80 #include "hw/mem/pc-dimm.h"
  81 #include "hw/mem/nvdimm.h"
  82 #include "qapi/error.h"
  83 #include "qapi/qapi-visit-common.h"
  84 #include "qapi/visitor.h"
  85 #include "hw/core/cpu.h"
  86 #include "hw/usb.h"
  87 #include "hw/i386/intel_iommu.h"
  88 #include "hw/net/ne2000-isa.h"
  89 #include "standard-headers/asm-x86/bootparam.h"
  90 #include "hw/virtio/virtio-pmem-pci.h"
  91 #include "hw/virtio/virtio-mem-pci.h"
  92 #include "hw/mem/memory-device.h"
  93 #include "sysemu/replay.h"
  94 #include "qapi/qmp/qerror.h"
  95 #include "e820_memory_layout.h"
  96 #include "fw_cfg.h"
  97 #include "trace.h"
  98 #include CONFIG_DEVICES
  99
 100 GlobalProperty pc_compat_5_2[] = {
 101     { "ICH9-LPC", "x-smi-cpu-hotunplug", "off" },
 102 };
 103 const size_t pc_compat_5_2_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_5_2);
 104
 105 GlobalProperty pc_compat_5_1[] = {
 106     { "ICH9-LPC", "x-smi-cpu-hotplug", "off" },
 107 };
 108 const size_t pc_compat_5_1_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_5_1);
 109
 110 GlobalProperty pc_compat_5_0[] = {
 111 };
 112 const size_t pc_compat_5_0_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_5_0);
 113
 114 GlobalProperty pc_compat_4_2[] = {
 115     { "mch", "smbase-smram", "off" },
 116 };
 117 const size_t pc_compat_4_2_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_4_2);
 118
 119 GlobalProperty pc_compat_4_1[] = {};
 120 const size_t pc_compat_4_1_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_4_1);
 121
 122 GlobalProperty pc_compat_4_0[] = {};
 123 const size_t pc_compat_4_0_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_4_0);
 124
 125 GlobalProperty pc_compat_3_1[] = {
 126     { "intel-iommu", "dma-drain", "off" },
 127     { "Opteron_G3" "-" TYPE_X86_CPU, "rdtscp", "off" },
 128     { "Opteron_G4" "-" TYPE_X86_CPU, "rdtscp", "off" },
 129     { "Opteron_G4" "-" TYPE_X86_CPU, "npt", "off" },
 130     { "Opteron_G4" "-" TYPE_X86_CPU, "nrip-save", "off" },
 131     { "Opteron_G5" "-" TYPE_X86_CPU, "rdtscp", "off" },
 132     { "Opteron_G5" "-" TYPE_X86_CPU, "npt", "off" },
 133     { "Opteron_G5" "-" TYPE_X86_CPU, "nrip-save", "off" },
 134     { "EPYC" "-" TYPE_X86_CPU, "npt", "off" },
 135     { "EPYC" "-" TYPE_X86_CPU, "nrip-save", "off" },
 136     { "EPYC-IBPB" "-" TYPE_X86_CPU, "npt", "off" },
 137     { "EPYC-IBPB" "-" TYPE_X86_CPU, "nrip-save", "off" },
 138     { "Skylake-Client" "-" TYPE_X86_CPU,      "mpx", "on" },
 139     { "Skylake-Client-IBRS" "-" TYPE_X86_CPU, "mpx", "on" },
 140     { "Skylake-Server" "-" TYPE_X86_CPU,      "mpx", "on" },
 141     { "Skylake-Server-IBRS" "-" TYPE_X86_CPU, "mpx", "on" },
 142     { "Cascadelake-Server" "-" TYPE_X86_CPU,  "mpx", "on" },
 143     { "Icelake-Client" "-" TYPE_X86_CPU,      "mpx", "on" },
 144     { "Icelake-Server" "-" TYPE_X86_CPU,      "mpx", "on" },
 145     { "Cascadelake-Server" "-" TYPE_X86_CPU, "stepping", "5" },
 146     { TYPE_X86_CPU, "x-intel-pt-auto-level", "off" },
 147 };
 148 const size_t pc_compat_3_1_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_3_1);
 149
 150 GlobalProperty pc_compat_3_0[] = {
 151     { TYPE_X86_CPU, "x-hv-synic-kvm-only", "on" },
 152     { "Skylake-Server" "-" TYPE_X86_CPU, "pku", "off" },
 153     { "Skylake-Server-IBRS" "-" TYPE_X86_CPU, "pku", "off" },
 154 };
 155 const size_t pc_compat_3_0_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_3_0);
 156
 157 GlobalProperty pc_compat_2_12[] = {
 158     { TYPE_X86_CPU, "legacy-cache", "on" },
 159     { TYPE_X86_CPU, "topoext", "off" },
 160     { "EPYC-" TYPE_X86_CPU, "xlevel", "0x8000000a" },
 161     { "EPYC-IBPB-" TYPE_X86_CPU, "xlevel", "0x8000000a" },
 162 };
 163 const size_t pc_compat_2_12_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_12);
 164
 165 GlobalProperty pc_compat_2_11[] = {
 166     { TYPE_X86_CPU, "x-migrate-smi-count", "off" },
 167     { "Skylake-Server" "-" TYPE_X86_CPU, "clflushopt", "off" },
 168 };
 169 const size_t pc_compat_2_11_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_11);
 170
 171 GlobalProperty pc_compat_2_10[] = {
 172     { TYPE_X86_CPU, "x-hv-max-vps", "0x40" },
 173     { "i440FX-pcihost", "x-pci-hole64-fix", "off" },
 174     { "q35-pcihost", "x-pci-hole64-fix", "off" },
 175 };
 176 const size_t pc_compat_2_10_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_10);
 177
 178 GlobalProperty pc_compat_2_9[] = {
 179     { "mch", "extended-tseg-mbytes", "0" },
 180 };
 181 const size_t pc_compat_2_9_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_9);
 182
 183 GlobalProperty pc_compat_2_8[] = {
 184     { TYPE_X86_CPU, "tcg-cpuid", "off" },
 185     { "kvmclock", "x-mach-use-reliable-get-clock", "off" },
 186     { "ICH9-LPC", "x-smi-broadcast", "off" },
 187     { TYPE_X86_CPU, "vmware-cpuid-freq", "off" },
 188     { "Haswell-" TYPE_X86_CPU, "stepping", "1" },
 189 };
 190 const size_t pc_compat_2_8_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_8);
 191
 192 GlobalProperty pc_compat_2_7[] = {
 193     { TYPE_X86_CPU, "l3-cache", "off" },
 194     { TYPE_X86_CPU, "full-cpuid-auto-level", "off" },
 195     { "Opteron_G3" "-" TYPE_X86_CPU, "family", "15" },
 196     { "Opteron_G3" "-" TYPE_X86_CPU, "model", "6" },
 197     { "Opteron_G3" "-" TYPE_X86_CPU, "stepping", "1" },
 198     { "isa-pcspk", "migrate", "off" },
 199 };
 200 const size_t pc_compat_2_7_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_7);
 201
 202 GlobalProperty pc_compat_2_6[] = {
 203     { TYPE_X86_CPU, "cpuid-0xb", "off" },
 204     { "vmxnet3", "romfile", "" },
 205     { TYPE_X86_CPU, "fill-mtrr-mask", "off" },
 206     { "apic-common", "legacy-instance-id", "on", }
 207 };
 208 const size_t pc_compat_2_6_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_6);
 209
 210 GlobalProperty pc_compat_2_5[] = {};
 211 const size_t pc_compat_2_5_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_5);
 212
 213 GlobalProperty pc_compat_2_4[] = {
 214     PC_CPU_MODEL_IDS("2.4.0")
 215     { "Haswell-" TYPE_X86_CPU, "abm", "off" },
 216     { "Haswell-noTSX-" TYPE_X86_CPU, "abm", "off" },
 217     { "Broadwell-" TYPE_X86_CPU, "abm", "off" },
 218     { "Broadwell-noTSX-" TYPE_X86_CPU, "abm", "off" },
 219     { "host" "-" TYPE_X86_CPU, "host-cache-info", "on" },
 220     { TYPE_X86_CPU, "check", "off" },
 221     { "qemu64" "-" TYPE_X86_CPU, "sse4a", "on" },
 222     { "qemu64" "-" TYPE_X86_CPU, "abm", "on" },
 223     { "qemu64" "-" TYPE_X86_CPU, "popcnt", "on" },
 224     { "qemu32" "-" TYPE_X86_CPU, "popcnt", "on" },
 225     { "Opteron_G2" "-" TYPE_X86_CPU, "rdtscp", "on" },
 226     { "Opteron_G3" "-" TYPE_X86_CPU, "rdtscp", "on" },
 227     { "Opteron_G4" "-" TYPE_X86_CPU, "rdtscp", "on" },
 228     { "Opteron_G5" "-" TYPE_X86_CPU, "rdtscp", "on", }
 229 };
 230 const size_t pc_compat_2_4_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_4);
 231
 232 GlobalProperty pc_compat_2_3[] = {
 233     PC_CPU_MODEL_IDS("2.3.0")
 234     { TYPE_X86_CPU, "arat", "off" },
 235     { "qemu64" "-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "4" },
 236     { "kvm64" "-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "5" },
 237     { "pentium3" "-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "2" },
 238     { "n270" "-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "5" },
 239     { "Conroe" "-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "4" },
 240     { "Penryn" "-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "4" },
 241     { "Nehalem" "-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "4" },
 242     { "n270" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 243     { "Penryn" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 244     { "Conroe" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 245     { "Nehalem" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 246     { "Westmere" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 247     { "SandyBridge" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 248     { "IvyBridge" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 249     { "Haswell" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 250     { "Haswell-noTSX" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 251     { "Broadwell" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 252     { "Broadwell-noTSX" "-" TYPE_X86_CPU, "min-xlevel", "0x8000000a" },
 253     { TYPE_X86_CPU, "kvm-no-smi-migration", "on" },
 254 };
 255 const size_t pc_compat_2_3_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_3);
 256
 257 GlobalProperty pc_compat_2_2[] = {
 258     PC_CPU_MODEL_IDS("2.2.0")
 259     { "kvm64" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 260     { "kvm32" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 261     { "Conroe" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 262     { "Penryn" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 263     { "Nehalem" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 264     { "Westmere" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 265     { "SandyBridge" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 266     { "Haswell" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 267     { "Broadwell" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 268     { "Opteron_G1" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 269     { "Opteron_G2" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 270     { "Opteron_G3" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 271     { "Opteron_G4" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 272     { "Opteron_G5" "-" TYPE_X86_CPU, "vme", "off" },
 273     { "Haswell" "-" TYPE_X86_CPU, "f16c", "off" },
 274     { "Haswell" "-" TYPE_X86_CPU, "rdrand", "off" },
 275     { "Broadwell" "-" TYPE_X86_CPU, "f16c", "off" },
 276     { "Broadwell" "-" TYPE_X86_CPU, "rdrand", "off" },
 277 };
 278 const size_t pc_compat_2_2_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_2);
 279
 280 GlobalProperty pc_compat_2_1[] = {
 281     PC_CPU_MODEL_IDS("2.1.0")
 282     { "coreduo" "-" TYPE_X86_CPU, "vmx", "on" },
 283     { "core2duo" "-" TYPE_X86_CPU, "vmx", "on" },
 284 };
 285 const size_t pc_compat_2_1_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_1);
 286
 287 GlobalProperty pc_compat_2_0[] = {
 288     PC_CPU_MODEL_IDS("2.0.0")
 289     { "virtio-scsi-pci", "any_layout", "off" },
 290     { "PIIX4_PM", "memory-hotplug-support", "off" },
 291     { "apic", "version", "0x11" },
 292     { "nec-usb-xhci", "superspeed-ports-first", "off" },
 293     { "nec-usb-xhci", "force-pcie-endcap", "on" },
 294     { "pci-serial", "prog_if", "0" },
 295     { "pci-serial-2x", "prog_if", "0" },
 296     { "pci-serial-4x", "prog_if", "0" },
 297     { "virtio-net-pci", "guest_announce", "off" },
 298     { "ICH9-LPC", "memory-hotplug-support", "off" },
 299     { "xio3130-downstream", COMPAT_PROP_PCP, "off" },
 300     { "ioh3420", COMPAT_PROP_PCP, "off" },
 301 };
 302 const size_t pc_compat_2_0_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_2_0);
 303
 304 GlobalProperty pc_compat_1_7[] = {
 305     PC_CPU_MODEL_IDS("1.7.0")
 306     { TYPE_USB_DEVICE, "msos-desc", "no" },
 307     { "PIIX4_PM", "acpi-pci-hotplug-with-bridge-support", "off" },
 308     { "hpet", HPET_INTCAP, "4" },
 309 };
 310 const size_t pc_compat_1_7_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_1_7);
 311
 312 GlobalProperty pc_compat_1_6[] = {
 313     PC_CPU_MODEL_IDS("1.6.0")
 314     { "e1000", "mitigation", "off" },
 315     { "qemu64-" TYPE_X86_CPU, "model", "2" },
 316     { "qemu32-" TYPE_X86_CPU, "model", "3" },
 317     { "i440FX-pcihost", "short_root_bus", "1" },
 318     { "q35-pcihost", "short_root_bus", "1" },
 319 };
 320 const size_t pc_compat_1_6_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_1_6);
 321
 322 GlobalProperty pc_compat_1_5[] = {
 323     PC_CPU_MODEL_IDS("1.5.0")
 324     { "Conroe-" TYPE_X86_CPU, "model", "2" },
 325     { "Conroe-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "2" },
 326     { "Penryn-" TYPE_X86_CPU, "model", "2" },
 327     { "Penryn-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "2" },
 328     { "Nehalem-" TYPE_X86_CPU, "model", "2" },
 329     { "Nehalem-" TYPE_X86_CPU, "min-level", "2" },
 330     { "virtio-net-pci", "any_layout", "off" },
 331     { TYPE_X86_CPU, "pmu", "on" },
 332     { "i440FX-pcihost", "short_root_bus", "0" },
 333     { "q35-pcihost", "short_root_bus", "0" },
 334 };
 335 const size_t pc_compat_1_5_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_1_5);
 336
 337 GlobalProperty pc_compat_1_4[] = {
 338     PC_CPU_MODEL_IDS("1.4.0")
 339     { "scsi-hd", "discard_granularity", "0" },
 340     { "scsi-cd", "discard_granularity", "0" },
 341     { "scsi-disk", "discard_granularity", "0" },
 342     { "ide-hd", "discard_granularity", "0" },
 343     { "ide-cd", "discard_granularity", "0" },
 344     { "ide-drive", "discard_granularity", "0" },
 345     { "virtio-blk-pci", "discard_granularity", "0" },
 346     /* DEV_NVECTORS_UNSPECIFIED as a uint32_t string: */
 347     { "virtio-serial-pci", "vectors", "0xFFFFFFFF" },
 348     { "virtio-net-pci", "ctrl_guest_offloads", "off" },
 349     { "e1000", "romfile", "pxe-e1000.rom" },
 350     { "ne2k_pci", "romfile", "pxe-ne2k_pci.rom" },
 351     { "pcnet", "romfile", "pxe-pcnet.rom" },
 352     { "rtl8139", "romfile", "pxe-rtl8139.rom" },
 353     { "virtio-net-pci", "romfile", "pxe-virtio.rom" },
 354     { "486-" TYPE_X86_CPU, "model", "0" },
 355     { "n270" "-" TYPE_X86_CPU, "movbe", "off" },
 356     { "Westmere" "-" TYPE_X86_CPU, "pclmulqdq", "off" },
 357 };
 358 const size_t pc_compat_1_4_len = G_N_ELEMENTS(pc_compat_1_4);
 359
 360 GSIState *pc_gsi_create(qemu_irq **irqs, bool pci_enabled)
 361 {
 362     GSIState *s;
 363
 364     s = g_new0(GSIState, 1);
 365     if (kvm_ioapic_in_kernel()) {
 366         kvm_pc_setup_irq_routing(pci_enabled);
 367     }
 368     *irqs = qemu_allocate_irqs(gsi_handler, s, GSI_NUM_PINS);
 369
 370     return s;
 371 }
 372
 373 static void ioport80_write(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t data,
 374                            unsigned size)
 375 {
 376 }
 377
 378 static uint64_t ioport80_read(void *opaque, hwaddr addr, unsigned size)
 379 {
 380     return 0xffffffffffffffffULL;
 381 }
 382
 383 /* MSDOS compatibility mode FPU exception support */
 384 static void ioportF0_write(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t data,
 385                            unsigned size)
 386 {
 387     if (tcg_enabled()) {
 388         cpu_set_ignne();
 389     }
 390 }
 391
 392 static uint64_t ioportF0_read(void *opaque, hwaddr addr, unsigned size)
 393 {
 394     return 0xffffffffffffffffULL;
 395 }
 396
 397 /* PC cmos mappings */
 398
 399 #define REG_EQUIPMENT_BYTE          0x14
 400
 401 static void cmos_init_hd(ISADevice *s, int type_ofs, int info_ofs,
 402                          int16_t cylinders, int8_t heads, int8_t sectors)
 403 {
 404     rtc_set_memory(s, type_ofs, 47);
 405     rtc_set_memory(s, info_ofs, cylinders);
 406     rtc_set_memory(s, info_ofs + 1, cylinders >> 8);
 407     rtc_set_memory(s, info_ofs + 2, heads);
 408     rtc_set_memory(s, info_ofs + 3, 0xff);
 409     rtc_set_memory(s, info_ofs + 4, 0xff);
 410     rtc_set_memory(s, info_ofs + 5, 0xc0 | ((heads > 8) << 3));
 411     rtc_set_memory(s, info_ofs + 6, cylinders);
 412     rtc_set_memory(s, info_ofs + 7, cylinders >> 8);
 413     rtc_set_memory(s, info_ofs + 8, sectors);
 414 }
 415
 416 /* convert boot_device letter to something recognizable by the bios */
 417 static int boot_device2nibble(char boot_device)
 418 {
 419     switch(boot_device) {
 420     case 'a':
 421     case 'b':
 422         return 0x01; /* floppy boot */
 423     case 'c':
 424         return 0x02; /* hard drive boot */
 425     case 'd':
 426         return 0x03; /* CD-ROM boot */
 427     case 'n':
 428         return 0x04; /* Network boot */
 429     }
 430     return 0;
 431 }
 432
 433 static void set_boot_dev(ISADevice *s, const char *boot_device, Error **errp)
 434 {
 435 #define PC_MAX_BOOT_DEVICES 3
 436     int nbds, bds[3] = { 0, };
 437     int i;
 438
 439     nbds = strlen(boot_device);
 440     if (nbds > PC_MAX_BOOT_DEVICES) {
 441         error_setg(errp, "Too many boot devices for PC");
 442         return;
 443     }
 444     for (i = 0; i < nbds; i++) {
 445         bds[i] = boot_device2nibble(boot_device[i]);
 446         if (bds[i] == 0) {
 447             error_setg(errp, "Invalid boot device for PC: '%c'",
 448                        boot_device[i]);
 449             return;
 450         }
 451     }
 452     rtc_set_memory(s, 0x3d, (bds[1] << 4) | bds[0]);
 453     rtc_set_memory(s, 0x38, (bds[2] << 4) | (fd_bootchk ? 0x0 : 0x1));
 454 }
 455
 456 static void pc_boot_set(void *opaque, const char *boot_device, Error **errp)
 457 {
 458     set_boot_dev(opaque, boot_device, errp);
 459 }
 460
 461 static void pc_cmos_init_floppy(ISADevice *rtc_state, ISADevice *floppy)
 462 {
 463     int val, nb, i;
 464     FloppyDriveType fd_type[2] = { FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE,
 465                                    FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE };
 466
 467     /* floppy type */
 468     if (floppy) {
 469         for (i = 0; i < 2; i++) {
 470             fd_type[i] = isa_fdc_get_drive_type(floppy, i);
 471         }
 472     }
 473     val = (cmos_get_fd_drive_type(fd_type[0]) << 4) |
 474         cmos_get_fd_drive_type(fd_type[1]);
 475     rtc_set_memory(rtc_state, 0x10, val);
 476
 477     val = rtc_get_memory(rtc_state, REG_EQUIPMENT_BYTE);
 478     nb = 0;
 479     if (fd_type[0] != FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE) {
 480         nb++;
 481     }
 482     if (fd_type[1] != FLOPPY_DRIVE_TYPE_NONE) {
 483         nb++;
 484     }
 485     switch (nb) {
 486     case 0:
 487         break;
 488     case 1:
 489         val |= 0x01; /* 1 drive, ready for boot */
 490         break;
 491     case 2:
 492         val |= 0x41; /* 2 drives, ready for boot */
 493         break;
 494     }
 495     rtc_set_memory(rtc_state, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
 496 }
 497
 498 typedef struct pc_cmos_init_late_arg {
 499     ISADevice *rtc_state;
 500     BusState *idebus[2];
 501 } pc_cmos_init_late_arg;
 502
 503 typedef struct check_fdc_state {
 504     ISADevice *floppy;
 505     bool multiple;
 506 } CheckFdcState;
 507
 508 static int check_fdc(Object *obj, void *opaque)
 509 {
 510     CheckFdcState *state = opaque;
 511     Object *fdc;
 512     uint32_t iobase;
 513     Error *local_err = NULL;
 514
 515     fdc = object_dynamic_cast(obj, TYPE_ISA_FDC);
 516     if (!fdc) {
 517         return 0;
 518     }
 519
 520     iobase = object_property_get_uint(obj, "iobase", &local_err);
 521     if (local_err || iobase != 0x3f0) {
 522         error_free(local_err);
 523         return 0;
 524     }
 525
 526     if (state->floppy) {
 527         state->multiple = true;
 528     } else {
 529         state->floppy = ISA_DEVICE(obj);
 530     }
 531     return 0;
 532 }
 533
 534 static const char * const fdc_container_path[] = {
 535     "/unattached", "/peripheral", "/peripheral-anon"
 536 };
 537
 538 /*
 539  * Locate the FDC at IO address 0x3f0, in order to configure the CMOS registers
 540  * and ACPI objects.
 541  */
 542 ISADevice *pc_find_fdc0(void)
 543 {
 544     int i;
 545     Object *container;
 546     CheckFdcState state = { 0 };
 547
 548     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fdc_container_path); i++) {
 549         container = container_get(qdev_get_machine(), fdc_container_path[i]);
 550         object_child_foreach(container, check_fdc, &state);
 551     }
 552
 553     if (state.multiple) {
 554         warn_report("multiple floppy disk controllers with "
 555                     "iobase=0x3f0 have been found");
 556         error_printf("the one being picked for CMOS setup might not reflect "
 557                      "your intent");
 558     }
 559
 560     return state.floppy;
 561 }
 562
 563 static void pc_cmos_init_late(void *opaque)
 564 {
 565     pc_cmos_init_late_arg *arg = opaque;
 566     ISADevice *s = arg->rtc_state;
 567     int16_t cylinders;
 568     int8_t heads, sectors;
 569     int val;
 570     int i, trans;
 571
 572     val = 0;
 573     if (arg->idebus[0] && ide_get_geometry(arg->idebus[0], 0,
 574                                            &cylinders, &heads, &sectors) >= 0) {
 575         cmos_init_hd(s, 0x19, 0x1b, cylinders, heads, sectors);
 576         val |= 0xf0;
 577     }
 578     if (arg->idebus[0] && ide_get_geometry(arg->idebus[0], 1,
 579                                            &cylinders, &heads, &sectors) >= 0) {
 580         cmos_init_hd(s, 0x1a, 0x24, cylinders, heads, sectors);
 581         val |= 0x0f;
 582     }
 583     rtc_set_memory(s, 0x12, val);
 584
 585     val = 0;
 586     for (i = 0; i < 4; i++) {
 587         /* NOTE: ide_get_geometry() returns the physical
 588            geometry.  It is always such that: 1 <= sects <= 63, 1
 589            <= heads <= 16, 1 <= cylinders <= 16383. The BIOS
 590            geometry can be different if a translation is done. */
 591         if (arg->idebus[i / 2] &&
 592             ide_get_geometry(arg->idebus[i / 2], i % 2,
 593                              &cylinders, &heads, &sectors) >= 0) {
 594             trans = ide_get_bios_chs_trans(arg->idebus[i / 2], i % 2) - 1;
 595             assert((trans & ~3) == 0);
 596             val |= trans << (i * 2);
 597         }
 598     }
 599     rtc_set_memory(s, 0x39, val);
 600
 601     pc_cmos_init_floppy(s, pc_find_fdc0());
 602
 603     qemu_unregister_reset(pc_cmos_init_late, opaque);
 604 }
 605
 606 void pc_cmos_init(PCMachineState *pcms,
 607                   BusState *idebus0, BusState *idebus1,
 608                   ISADevice *s)
 609 {
 610     int val;
 611     static pc_cmos_init_late_arg arg;
 612     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(pcms);
 613
 614     /* various important CMOS locations needed by PC/Bochs bios */
 615
 616     /* memory size */
 617     /* base memory (first MiB) */
 618     val = MIN(x86ms->below_4g_mem_size / KiB, 640);
 619     rtc_set_memory(s, 0x15, val);
 620     rtc_set_memory(s, 0x16, val >> 8);
 621     /* extended memory (next 64MiB) */
 622     if (x86ms->below_4g_mem_size > 1 * MiB) {
 623         val = (x86ms->below_4g_mem_size - 1 * MiB) / KiB;
 624     } else {
 625         val = 0;
 626     }
 627     if (val > 65535)
 628         val = 65535;
 629     rtc_set_memory(s, 0x17, val);
 630     rtc_set_memory(s, 0x18, val >> 8);
 631     rtc_set_memory(s, 0x30, val);
 632     rtc_set_memory(s, 0x31, val >> 8);
 633     /* memory between 16MiB and 4GiB */
 634     if (x86ms->below_4g_mem_size > 16 * MiB) {
 635         val = (x86ms->below_4g_mem_size - 16 * MiB) / (64 * KiB);
 636     } else {
 637         val = 0;
 638     }
 639     if (val > 65535)
 640         val = 65535;
 641     rtc_set_memory(s, 0x34, val);
 642     rtc_set_memory(s, 0x35, val >> 8);
 643     /* memory above 4GiB */
 644     val = x86ms->above_4g_mem_size / 65536;
 645     rtc_set_memory(s, 0x5b, val);
 646     rtc_set_memory(s, 0x5c, val >> 8);
 647     rtc_set_memory(s, 0x5d, val >> 16);
 648
 649     object_property_add_link(OBJECT(pcms), "rtc_state",
 650                              TYPE_ISA_DEVICE,
 651                              (Object **)&x86ms->rtc,
 652                              object_property_allow_set_link,
 653                              OBJ_PROP_LINK_STRONG);
 654     object_property_set_link(OBJECT(pcms), "rtc_state", OBJECT(s),
 655                              &error_abort);
 656
 657     set_boot_dev(s, MACHINE(pcms)->boot_order, &error_fatal);
 658
 659     val = 0;
 660     val |= 0x02; /* FPU is there */
 661     val |= 0x04; /* PS/2 mouse installed */
 662     rtc_set_memory(s, REG_EQUIPMENT_BYTE, val);
 663
 664     /* hard drives and FDC */
 665     arg.rtc_state = s;
 666     arg.idebus[0] = idebus0;
 667     arg.idebus[1] = idebus1;
 668     qemu_register_reset(pc_cmos_init_late, &arg);
 669 }
 670
 671 static void handle_a20_line_change(void *opaque, int irq, int level)
 672 {
 673     X86CPU *cpu = opaque;
 674
 675     /* XXX: send to all CPUs ? */
 676     /* XXX: add logic to handle multiple A20 line sources */
 677     x86_cpu_set_a20(cpu, level);
 678 }
 679
 680 #define NE2000_NB_MAX 6
 681
 682 static const int ne2000_io[NE2000_NB_MAX] = { 0x300, 0x320, 0x340, 0x360,
 683                                               0x280, 0x380 };
 684 static const int ne2000_irq[NE2000_NB_MAX] = { 9, 10, 11, 3, 4, 5 };
 685
 686 void pc_init_ne2k_isa(ISABus *bus, NICInfo *nd)
 687 {
 688     static int nb_ne2k = 0;
 689
 690     if (nb_ne2k == NE2000_NB_MAX)
 691         return;
 692     isa_ne2000_init(bus, ne2000_io[nb_ne2k],
 693                     ne2000_irq[nb_ne2k], nd);
 694     nb_ne2k++;
 695 }
 696
 697 void pc_acpi_smi_interrupt(void *opaque, int irq, int level)
 698 {
 699     X86CPU *cpu = opaque;
 700
 701     if (level) {
 702         cpu_interrupt(CPU(cpu), CPU_INTERRUPT_SMI);
 703     }
 704 }
 705
 706 /*
 707  * This function is very similar to smp_parse()
 708  * in hw/core/machine.c but includes CPU die support.
 709  */
 710 void pc_smp_parse(MachineState *ms, QemuOpts *opts)
 711 {
 712     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(ms);
 713
 714     if (opts) {
 715         unsigned cpus    = qemu_opt_get_number(opts, "cpus", 0);
 716         unsigned sockets = qemu_opt_get_number(opts, "sockets", 0);
 717         unsigned dies = qemu_opt_get_number(opts, "dies", 1);
 718         unsigned cores   = qemu_opt_get_number(opts, "cores", 0);
 719         unsigned threads = qemu_opt_get_number(opts, "threads", 0);
 720
 721         /* compute missing values, prefer sockets over cores over threads */
 722         if (cpus == 0 || sockets == 0) {
 723             cores = cores > 0 ? cores : 1;
 724             threads = threads > 0 ? threads : 1;
 725             if (cpus == 0) {
 726                 sockets = sockets > 0 ? sockets : 1;
 727                 cpus = cores * threads * dies * sockets;
 728             } else {
 729                 ms->smp.max_cpus =
 730                         qemu_opt_get_number(opts, "maxcpus", cpus);
 731                 sockets = ms->smp.max_cpus / (cores * threads * dies);
 732             }
 733         } else if (cores == 0) {
 734             threads = threads > 0 ? threads : 1;
 735             cores = cpus / (sockets * dies * threads);
 736             cores = cores > 0 ? cores : 1;
 737         } else if (threads == 0) {
 738             threads = cpus / (cores * dies * sockets);
 739             threads = threads > 0 ? threads : 1;
 740         } else if (sockets * dies * cores * threads < cpus) {
 741             error_report("cpu topology: "
 742                          "sockets (%u) * dies (%u) * cores (%u) * threads (%u) < "
 743                          "smp_cpus (%u)",
 744                          sockets, dies, cores, threads, cpus);
 745             exit(1);
 746         }
 747
 748         ms->smp.max_cpus =
 749                 qemu_opt_get_number(opts, "maxcpus", cpus);
 750
 751         if (ms->smp.max_cpus < cpus) {
 752             error_report("maxcpus must be equal to or greater than smp");
 753             exit(1);
 754         }
 755
 756         if (sockets * dies * cores * threads != ms->smp.max_cpus) {
 757             error_report("Invalid CPU topology deprecated: "
 758                          "sockets (%u) * dies (%u) * cores (%u) * threads (%u) "
 759                          "!= maxcpus (%u)",
 760                          sockets, dies, cores, threads,
 761                          ms->smp.max_cpus);
 762             exit(1);
 763         }
 764
 765         ms->smp.cpus = cpus;
 766         ms->smp.cores = cores;
 767         ms->smp.threads = threads;
 768         ms->smp.sockets = sockets;
 769         x86ms->smp_dies = dies;
 770     }
 771
 772     if (ms->smp.cpus > 1) {
 773         Error *blocker = NULL;
 774         error_setg(&blocker, QERR_REPLAY_NOT_SUPPORTED, "smp");
 775         replay_add_blocker(blocker);
 776     }
 777 }
 778
 779 static
 780 void pc_machine_done(Notifier *notifier, void *data)
 781 {
 782     PCMachineState *pcms = container_of(notifier,
 783                                         PCMachineState, machine_done);
 784     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(pcms);
 785
 786     /* set the number of CPUs */
 787     x86_rtc_set_cpus_count(x86ms->rtc, x86ms->boot_cpus);
 788
 789     fw_cfg_add_extra_pci_roots(pcms->bus, x86ms->fw_cfg);
 790
 791     acpi_setup();
 792     if (x86ms->fw_cfg) {
 793         fw_cfg_build_smbios(MACHINE(pcms), x86ms->fw_cfg);
 794         fw_cfg_build_feature_control(MACHINE(pcms), x86ms->fw_cfg);
 795         /* update FW_CFG_NB_CPUS to account for -device added CPUs */
 796         fw_cfg_modify_i16(x86ms->fw_cfg, FW_CFG_NB_CPUS, x86ms->boot_cpus);
 797     }
 798
 799     if (x86ms->apic_id_limit > 255 && !xen_enabled()) {
 800         IntelIOMMUState *iommu = INTEL_IOMMU_DEVICE(x86_iommu_get_default());
 801
 802         if (!iommu || !x86_iommu_ir_supported(X86_IOMMU_DEVICE(iommu)) ||
 803             iommu->intr_eim != ON_OFF_AUTO_ON) {
 804             error_report("current -smp configuration requires "
 805                          "Extended Interrupt Mode enabled. "
 806                          "You can add an IOMMU using: "
 807                          "-device intel-iommu,intremap=on,eim=on");
 808             exit(EXIT_FAILURE);
 809         }
 810     }
 811 }
 812
 813 void pc_guest_info_init(PCMachineState *pcms)
 814 {
 815     int i;
 816     MachineState *ms = MACHINE(pcms);
 817     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(pcms);
 818
 819     x86ms->apic_xrupt_override = true;
 820     pcms->numa_nodes = ms->numa_state->num_nodes;
 821     pcms->node_mem = g_malloc0(pcms->numa_nodes *
 822                                     sizeof *pcms->node_mem);
 823     for (i = 0; i < ms->numa_state->num_nodes; i++) {
 824         pcms->node_mem[i] = ms->numa_state->nodes[i].node_mem;
 825     }
 826
 827     pcms->machine_done.notify = pc_machine_done;
 828     qemu_add_machine_init_done_notifier(&pcms->machine_done);
 829 }
 830
 831 /* setup pci memory address space mapping into system address space */
 832 void pc_pci_as_mapping_init(Object *owner, MemoryRegion *system_memory,
 833                             MemoryRegion *pci_address_space)
 834 {
 835     /* Set to lower priority than RAM */
 836     memory_region_add_subregion_overlap(system_memory, 0x0,
 837                                         pci_address_space, -1);
 838 }
 839
 840 void xen_load_linux(PCMachineState *pcms)
 841 {
 842     int i;
 843     FWCfgState *fw_cfg;
 844     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
 845     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(pcms);
 846
 847     assert(MACHINE(pcms)->kernel_filename != NULL);
 848
 849     fw_cfg = fw_cfg_init_io(FW_CFG_IO_BASE);
 850     fw_cfg_add_i16(fw_cfg, FW_CFG_NB_CPUS, x86ms->boot_cpus);
 851     rom_set_fw(fw_cfg);
 852
 853     x86_load_linux(x86ms, fw_cfg, pcmc->acpi_data_size,
 854                    pcmc->pvh_enabled, pcmc->linuxboot_dma_enabled);
 855     for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
 856         assert(!strcmp(option_rom[i].name, "linuxboot.bin") ||
 857                !strcmp(option_rom[i].name, "linuxboot_dma.bin") ||
 858                !strcmp(option_rom[i].name, "pvh.bin") ||
 859                !strcmp(option_rom[i].name, "multiboot.bin"));
 860         rom_add_option(option_rom[i].name, option_rom[i].bootindex);
 861     }
 862     x86ms->fw_cfg = fw_cfg;
 863 }
 864
 865 void pc_memory_init(PCMachineState *pcms,
 866                     MemoryRegion *system_memory,
 867                     MemoryRegion *rom_memory,
 868                     MemoryRegion **ram_memory)
 869 {
 870     int linux_boot, i;
 871     MemoryRegion *option_rom_mr;
 872     MemoryRegion *ram_below_4g, *ram_above_4g;
 873     FWCfgState *fw_cfg;
 874     MachineState *machine = MACHINE(pcms);
 875     MachineClass *mc = MACHINE_GET_CLASS(machine);
 876     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
 877     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(pcms);
 878
 879     assert(machine->ram_size == x86ms->below_4g_mem_size +
 880                                 x86ms->above_4g_mem_size);
 881
 882     linux_boot = (machine->kernel_filename != NULL);
 883
 884     /*
 885      * Split single memory region and use aliases to address portions of it,
 886      * done for backwards compatibility with older qemus.
 887      */
 888     *ram_memory = machine->ram;
 889     ram_below_4g = g_malloc(sizeof(*ram_below_4g));
 890     memory_region_init_alias(ram_below_4g, NULL, "ram-below-4g", machine->ram,
 891                              0, x86ms->below_4g_mem_size);
 892     memory_region_add_subregion(system_memory, 0, ram_below_4g);
 893     e820_add_entry(0, x86ms->below_4g_mem_size, E820_RAM);
 894     if (x86ms->above_4g_mem_size > 0) {
 895         ram_above_4g = g_malloc(sizeof(*ram_above_4g));
 896         memory_region_init_alias(ram_above_4g, NULL, "ram-above-4g",
 897                                  machine->ram,
 898                                  x86ms->below_4g_mem_size,
 899                                  x86ms->above_4g_mem_size);
 900         memory_region_add_subregion(system_memory, 0x100000000ULL,
 901                                     ram_above_4g);
 902         e820_add_entry(0x100000000ULL, x86ms->above_4g_mem_size, E820_RAM);
 903     }
 904
 905     if (!pcmc->has_reserved_memory &&
 906         (machine->ram_slots ||
 907          (machine->maxram_size > machine->ram_size))) {
 908
 909         error_report("\"-memory 'slots|maxmem'\" is not supported by: %s",
 910                      mc->name);
 911         exit(EXIT_FAILURE);
 912     }
 913
 914     /* always allocate the device memory information */
 915     machine->device_memory = g_malloc0(sizeof(*machine->device_memory));
 916
 917     /* initialize device memory address space */
 918     if (pcmc->has_reserved_memory &&
 919         (machine->ram_size < machine->maxram_size)) {
 920         ram_addr_t device_mem_size = machine->maxram_size - machine->ram_size;
 921
 922         if (machine->ram_slots > ACPI_MAX_RAM_SLOTS) {
 923             error_report("unsupported amount of memory slots: %"PRIu64,
 924                          machine->ram_slots);
 925             exit(EXIT_FAILURE);
 926         }
 927
 928         if (QEMU_ALIGN_UP(machine->maxram_size,
 929                           TARGET_PAGE_SIZE) != machine->maxram_size) {
 930             error_report("maximum memory size must by aligned to multiple of "
 931                          "%d bytes", TARGET_PAGE_SIZE);
 932             exit(EXIT_FAILURE);
 933         }
 934
 935         machine->device_memory->base =
 936             ROUND_UP(0x100000000ULL + x86ms->above_4g_mem_size, 1 * GiB);
 937
 938         if (pcmc->enforce_aligned_dimm) {
 939             /* size device region assuming 1G page max alignment per slot */
 940             device_mem_size += (1 * GiB) * machine->ram_slots;
 941         }
 942
 943         if ((machine->device_memory->base + device_mem_size) <
 944             device_mem_size) {
 945             error_report("unsupported amount of maximum memory: " RAM_ADDR_FMT,
 946                          machine->maxram_size);
 947             exit(EXIT_FAILURE);
 948         }
 949
 950         memory_region_init(&machine->device_memory->mr, OBJECT(pcms),
 951                            "device-memory", device_mem_size);
 952         memory_region_add_subregion(system_memory, machine->device_memory->base,
 953                                     &machine->device_memory->mr);
 954     }
 955
 956     /* Initialize PC system firmware */
 957     pc_system_firmware_init(pcms, rom_memory);
 958
 959     option_rom_mr = g_malloc(sizeof(*option_rom_mr));
 960     memory_region_init_ram(option_rom_mr, NULL, "pc.rom", PC_ROM_SIZE,
 961                            &error_fatal);
 962     if (pcmc->pci_enabled) {
 963         memory_region_set_readonly(option_rom_mr, true);
 964     }
 965     memory_region_add_subregion_overlap(rom_memory,
 966                                         PC_ROM_MIN_VGA,
 967                                         option_rom_mr,
 968                                         1);
 969
 970     fw_cfg = fw_cfg_arch_create(machine,
 971                                 x86ms->boot_cpus, x86ms->apic_id_limit);
 972
 973     rom_set_fw(fw_cfg);
 974
 975     if (pcmc->has_reserved_memory && machine->device_memory->base) {
 976         uint64_t *val = g_malloc(sizeof(*val));
 977         PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
 978         uint64_t res_mem_end = machine->device_memory->base;
 979
 980         if (!pcmc->broken_reserved_end) {
 981             res_mem_end += memory_region_size(&machine->device_memory->mr);
 982         }
 983         *val = cpu_to_le64(ROUND_UP(res_mem_end, 1 * GiB));
 984         fw_cfg_add_file(fw_cfg, "etc/reserved-memory-end", val, sizeof(*val));
 985     }
 986
 987     if (linux_boot) {
 988         x86_load_linux(x86ms, fw_cfg, pcmc->acpi_data_size,
 989                        pcmc->pvh_enabled, pcmc->linuxboot_dma_enabled);
 990     }
 991
 992     for (i = 0; i < nb_option_roms; i++) {
 993         rom_add_option(option_rom[i].name, option_rom[i].bootindex);
 994     }
 995     x86ms->fw_cfg = fw_cfg;
 996
 997     /* Init default IOAPIC address space */
 998     x86ms->ioapic_as = &address_space_memory;
 999
1000     /* Init ACPI memory hotplug IO base address */
1001     pcms->memhp_io_base = ACPI_MEMORY_HOTPLUG_BASE;
1002 }
1003
1004 /*
1005  * The 64bit pci hole starts after "above 4G RAM" and
1006  * potentially the space reserved for memory hotplug.
1007  */
1008 uint64_t pc_pci_hole64_start(void)
1009 {
1010     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(qdev_get_machine());
1011     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
1012     MachineState *ms = MACHINE(pcms);
1013     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(pcms);
1014     uint64_t hole64_start = 0;
1015
1016     if (pcmc->has_reserved_memory && ms->device_memory->base) {
1017         hole64_start = ms->device_memory->base;
1018         if (!pcmc->broken_reserved_end) {
1019             hole64_start += memory_region_size(&ms->device_memory->mr);
1020         }
1021     } else {
1022         hole64_start = 0x100000000ULL + x86ms->above_4g_mem_size;
1023     }
1024
1025     return ROUND_UP(hole64_start, 1 * GiB);
1026 }
1027
1028 DeviceState *pc_vga_init(ISABus *isa_bus, PCIBus *pci_bus)
1029 {
1030     DeviceState *dev = NULL;
1031
1032     rom_set_order_override(FW_CFG_ORDER_OVERRIDE_VGA);
1033     if (pci_bus) {
1034         PCIDevice *pcidev = pci_vga_init(pci_bus);
1035         dev = pcidev ? &pcidev->qdev : NULL;
1036     } else if (isa_bus) {
1037         ISADevice *isadev = isa_vga_init(isa_bus);
1038         dev = isadev ? DEVICE(isadev) : NULL;
1039     }
1040     rom_reset_order_override();
1041     return dev;
1042 }
1043
1044 static const MemoryRegionOps ioport80_io_ops = {
1045     .write = ioport80_write,
1046     .read = ioport80_read,
1047     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1048     .impl = {
1049         .min_access_size = 1,
1050         .max_access_size = 1,
1051     },
1052 };
1053
1054 static const MemoryRegionOps ioportF0_io_ops = {
1055     .write = ioportF0_write,
1056     .read = ioportF0_read,
1057     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1058     .impl = {
1059         .min_access_size = 1,
1060         .max_access_size = 1,
1061     },
1062 };
1063
1064 static void pc_superio_init(ISABus *isa_bus, bool create_fdctrl, bool no_vmport)
1065 {
1066     int i;
1067     DriveInfo *fd[MAX_FD];
1068     qemu_irq *a20_line;
1069     ISADevice *fdc, *i8042, *port92, *vmmouse;
1070
1071     serial_hds_isa_init(isa_bus, 0, MAX_ISA_SERIAL_PORTS);
1072     parallel_hds_isa_init(isa_bus, MAX_PARALLEL_PORTS);
1073
1074     for (i = 0; i < MAX_FD; i++) {
1075         fd[i] = drive_get(IF_FLOPPY, 0, i);
1076         create_fdctrl |= !!fd[i];
1077     }
1078     if (create_fdctrl) {
1079         fdc = isa_new(TYPE_ISA_FDC);
1080         if (fdc) {
1081             isa_realize_and_unref(fdc, isa_bus, &error_fatal);
1082             isa_fdc_init_drives(fdc, fd);
1083         }
1084     }
1085
1086     i8042 = isa_create_simple(isa_bus, "i8042");
1087     if (!no_vmport) {
1088         isa_create_simple(isa_bus, TYPE_VMPORT);
1089         vmmouse = isa_try_new("vmmouse");
1090     } else {
1091         vmmouse = NULL;
1092     }
1093     if (vmmouse) {
1094         object_property_set_link(OBJECT(vmmouse), "i8042", OBJECT(i8042),
1095                                  &error_abort);
1096         isa_realize_and_unref(vmmouse, isa_bus, &error_fatal);
1097     }
1098     port92 = isa_create_simple(isa_bus, TYPE_PORT92);
1099
1100     a20_line = qemu_allocate_irqs(handle_a20_line_change, first_cpu, 2);
1101     i8042_setup_a20_line(i8042, a20_line[0]);
1102     qdev_connect_gpio_out_named(DEVICE(port92),
1103                                 PORT92_A20_LINE, 0, a20_line[1]);
1104     g_free(a20_line);
1105 }
1106
1107 void pc_basic_device_init(struct PCMachineState *pcms,
1108                           ISABus *isa_bus, qemu_irq *gsi,
1109                           ISADevice **rtc_state,
1110                           bool create_fdctrl,
1111                           uint32_t hpet_irqs)
1112 {
1113     int i;
1114     DeviceState *hpet = NULL;
1115     int pit_isa_irq = 0;
1116     qemu_irq pit_alt_irq = NULL;
1117     qemu_irq rtc_irq = NULL;
1118     ISADevice *pit = NULL;
1119     MemoryRegion *ioport80_io = g_new(MemoryRegion, 1);
1120     MemoryRegion *ioportF0_io = g_new(MemoryRegion, 1);
1121
1122     memory_region_init_io(ioport80_io, NULL, &ioport80_io_ops, NULL, "ioport80", 1);
1123     memory_region_add_subregion(isa_bus->address_space_io, 0x80, ioport80_io);
1124
1125     memory_region_init_io(ioportF0_io, NULL, &ioportF0_io_ops, NULL, "ioportF0", 1);
1126     memory_region_add_subregion(isa_bus->address_space_io, 0xf0, ioportF0_io);
1127
1128     /*
1129      * Check if an HPET shall be created.
1130      *
1131      * Without KVM_CAP_PIT_STATE2, we cannot switch off the in-kernel PIT
1132      * when the HPET wants to take over. Thus we have to disable the latter.
1133      */
1134     if (pcms->hpet_enabled && (!kvm_irqchip_in_kernel() ||
1135                                kvm_has_pit_state2())) {
1136         hpet = qdev_try_new(TYPE_HPET);
1137         if (!hpet) {
1138             error_report("couldn't create HPET device");
1139             exit(1);
1140         }
1141         /*
1142          * For pc-piix-*, hpet's intcap is always IRQ2. For pc-q35-1.7 and
1143          * earlier, use IRQ2 for compat. Otherwise, use IRQ16~23, IRQ8 and
1144          * IRQ2.
1145          */
1146         uint8_t compat = object_property_get_uint(OBJECT(hpet),
1147                 HPET_INTCAP, NULL);
1148         if (!compat) {
1149             qdev_prop_set_uint32(hpet, HPET_INTCAP, hpet_irqs);
1150         }
1151         sysbus_realize_and_unref(SYS_BUS_DEVICE(hpet), &error_fatal);
1152         sysbus_mmio_map(SYS_BUS_DEVICE(hpet), 0, HPET_BASE);
1153
1154         for (i = 0; i < GSI_NUM_PINS; i++) {
1155             sysbus_connect_irq(SYS_BUS_DEVICE(hpet), i, gsi[i]);
1156         }
1157         pit_isa_irq = -1;
1158         pit_alt_irq = qdev_get_gpio_in(hpet, HPET_LEGACY_PIT_INT);
1159         rtc_irq = qdev_get_gpio_in(hpet, HPET_LEGACY_RTC_INT);
1160     }
1161     *rtc_state = mc146818_rtc_init(isa_bus, 2000, rtc_irq);
1162
1163     qemu_register_boot_set(pc_boot_set, *rtc_state);
1164
1165     if (!xen_enabled() && pcms->pit_enabled) {
1166         if (kvm_pit_in_kernel()) {
1167             pit = kvm_pit_init(isa_bus, 0x40);
1168         } else {
1169             pit = i8254_pit_init(isa_bus, 0x40, pit_isa_irq, pit_alt_irq);
1170         }
1171         if (hpet) {
1172             /* connect PIT to output control line of the HPET */
1173             qdev_connect_gpio_out(hpet, 0, qdev_get_gpio_in(DEVICE(pit), 0));
1174         }
1175         pcspk_init(pcms->pcspk, isa_bus, pit);
1176     }
1177
1178     i8257_dma_init(isa_bus, 0);
1179
1180     /* Super I/O */
1181     pc_superio_init(isa_bus, create_fdctrl, pcms->vmport != ON_OFF_AUTO_ON);
1182 }
1183
1184 void pc_nic_init(PCMachineClass *pcmc, ISABus *isa_bus, PCIBus *pci_bus)
1185 {
1186     int i;
1187
1188     rom_set_order_override(FW_CFG_ORDER_OVERRIDE_NIC);
1189     for (i = 0; i < nb_nics; i++) {
1190         NICInfo *nd = &nd_table[i];
1191         const char *model = nd->model ? nd->model : pcmc->default_nic_model;
1192
1193         if (g_str_equal(model, "ne2k_isa")) {
1194             pc_init_ne2k_isa(isa_bus, nd);
1195         } else {
1196             pci_nic_init_nofail(nd, pci_bus, model, NULL);
1197         }
1198     }
1199     rom_reset_order_override();
1200 }
1201
1202 void pc_i8259_create(ISABus *isa_bus, qemu_irq *i8259_irqs)
1203 {
1204     qemu_irq *i8259;
1205
1206     if (kvm_pic_in_kernel()) {
1207         i8259 = kvm_i8259_init(isa_bus);
1208     } else if (xen_enabled()) {
1209         i8259 = xen_interrupt_controller_init();
1210     } else {
1211         i8259 = i8259_init(isa_bus, x86_allocate_cpu_irq());
1212     }
1213
1214     for (size_t i = 0; i < ISA_NUM_IRQS; i++) {
1215         i8259_irqs[i] = i8259[i];
1216     }
1217
1218     g_free(i8259);
1219 }
1220
1221 static void pc_memory_pre_plug(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
1222                                Error **errp)
1223 {
1224     const PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1225     const X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(hotplug_dev);
1226     const PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms);
1227     const MachineState *ms = MACHINE(hotplug_dev);
1228     const bool is_nvdimm = object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_NVDIMM);
1229     const uint64_t legacy_align = TARGET_PAGE_SIZE;
1230     Error *local_err = NULL;
1231
1232     /*
1233      * When -no-acpi is used with Q35 machine type, no ACPI is built,
1234      * but pcms->acpi_dev is still created. Check !acpi_enabled in
1235      * addition to cover this case.
1236      */
1237     if (!x86ms->acpi_dev || !x86_machine_is_acpi_enabled(x86ms)) {
1238         error_setg(errp,
1239                    "memory hotplug is not enabled: missing acpi device or acpi disabled");
1240         return;
1241     }
1242
1243     if (is_nvdimm && !ms->nvdimms_state->is_enabled) {
1244         error_setg(errp, "nvdimm is not enabled: missing 'nvdimm' in '-M'");
1245         return;
1246     }
1247
1248     hotplug_handler_pre_plug(x86ms->acpi_dev, dev, &local_err);
1249     if (local_err) {
1250         error_propagate(errp, local_err);
1251         return;
1252     }
1253
1254     pc_dimm_pre_plug(PC_DIMM(dev), MACHINE(hotplug_dev),
1255                      pcmc->enforce_aligned_dimm ? NULL : &legacy_align, errp);
1256 }
1257
1258 static void pc_memory_plug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1259                            DeviceState *dev, Error **errp)
1260 {
1261     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1262     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(hotplug_dev);
1263     MachineState *ms = MACHINE(hotplug_dev);
1264     bool is_nvdimm = object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_NVDIMM);
1265
1266     pc_dimm_plug(PC_DIMM(dev), MACHINE(pcms));
1267
1268     if (is_nvdimm) {
1269         nvdimm_plug(ms->nvdimms_state);
1270     }
1271
1272     hotplug_handler_plug(x86ms->acpi_dev, dev, &error_abort);
1273 }
1274
1275 static void pc_memory_unplug_request(HotplugHandler *hotplug_dev,
1276                                      DeviceState *dev, Error **errp)
1277 {
1278     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(hotplug_dev);
1279
1280     /*
1281      * When -no-acpi is used with Q35 machine type, no ACPI is built,
1282      * but pcms->acpi_dev is still created. Check !acpi_enabled in
1283      * addition to cover this case.
1284      */
1285     if (!x86ms->acpi_dev || !x86_machine_is_acpi_enabled(x86ms)) {
1286         error_setg(errp,
1287                    "memory hotplug is not enabled: missing acpi device or acpi disabled");
1288         return;
1289     }
1290
1291     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_NVDIMM)) {
1292         error_setg(errp, "nvdimm device hot unplug is not supported yet.");
1293         return;
1294     }
1295
1296     hotplug_handler_unplug_request(x86ms->acpi_dev, dev,
1297                                    errp);
1298 }
1299
1300 static void pc_memory_unplug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1301                              DeviceState *dev, Error **errp)
1302 {
1303     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(hotplug_dev);
1304     X86MachineState *x86ms = X86_MACHINE(hotplug_dev);
1305     Error *local_err = NULL;
1306
1307     hotplug_handler_unplug(x86ms->acpi_dev, dev, &local_err);
1308     if (local_err) {
1309         goto out;
1310     }
1311
1312     pc_dimm_unplug(PC_DIMM(dev), MACHINE(pcms));
1313     qdev_unrealize(dev);
1314  out:
1315     error_propagate(errp, local_err);
1316 }
1317
1318 static void pc_virtio_md_pci_pre_plug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1319                                       DeviceState *dev, Error **errp)
1320 {
1321     HotplugHandler *hotplug_dev2 = qdev_get_bus_hotplug_handler(dev);
1322     Error *local_err = NULL;
1323
1324     if (!hotplug_dev2 && dev->hotplugged) {
1325         /*
1326          * Without a bus hotplug handler, we cannot control the plug/unplug
1327          * order. We should never reach this point when hotplugging on x86,
1328          * however, better add a safety net.
1329          */
1330         error_setg(errp, "hotplug of virtio based memory devices not supported"
1331                    " on this bus.");
1332         return;
1333     }
1334     /*
1335      * First, see if we can plug this memory device at all. If that
1336      * succeeds, branch of to the actual hotplug handler.
1337      */
1338     memory_device_pre_plug(MEMORY_DEVICE(dev), MACHINE(hotplug_dev), NULL,
1339                            &local_err);
1340     if (!local_err && hotplug_dev2) {
1341         hotplug_handler_pre_plug(hotplug_dev2, dev, &local_err);
1342     }
1343     error_propagate(errp, local_err);
1344 }
1345
1346 static void pc_virtio_md_pci_plug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1347                                   DeviceState *dev, Error **errp)
1348 {
1349     HotplugHandler *hotplug_dev2 = qdev_get_bus_hotplug_handler(dev);
1350     Error *local_err = NULL;
1351
1352     /*
1353      * Plug the memory device first and then branch off to the actual
1354      * hotplug handler. If that one fails, we can easily undo the memory
1355      * device bits.
1356      */
1357     memory_device_plug(MEMORY_DEVICE(dev), MACHINE(hotplug_dev));
1358     if (hotplug_dev2) {
1359         hotplug_handler_plug(hotplug_dev2, dev, &local_err);
1360         if (local_err) {
1361             memory_device_unplug(MEMORY_DEVICE(dev), MACHINE(hotplug_dev));
1362         }
1363     }
1364     error_propagate(errp, local_err);
1365 }
1366
1367 static void pc_virtio_md_pci_unplug_request(HotplugHandler *hotplug_dev,
1368                                             DeviceState *dev, Error **errp)
1369 {
1370     /* We don't support hot unplug of virtio based memory devices */
1371     error_setg(errp, "virtio based memory devices cannot be unplugged.");
1372 }
1373
1374 static void pc_virtio_md_pci_unplug(HotplugHandler *hotplug_dev,
1375                                     DeviceState *dev, Error **errp)
1376 {
1377     /* We don't support hot unplug of virtio based memory devices */
1378 }
1379
1380 static void pc_machine_device_pre_plug_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
1381                                           DeviceState *dev, Error **errp)
1382 {
1383     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
1384         pc_memory_pre_plug(hotplug_dev, dev, errp);
1385     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
1386         x86_cpu_pre_plug(hotplug_dev, dev, errp);
1387     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_PMEM_PCI) ||
1388                object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_MEM_PCI)) {
1389         pc_virtio_md_pci_pre_plug(hotplug_dev, dev, errp);
1390     }
1391 }
1392
1393 static void pc_machine_device_plug_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
1394                                       DeviceState *dev, Error **errp)
1395 {
1396     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
1397         pc_memory_plug(hotplug_dev, dev, errp);
1398     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
1399         x86_cpu_plug(hotplug_dev, dev, errp);
1400     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_PMEM_PCI) ||
1401                object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_MEM_PCI)) {
1402         pc_virtio_md_pci_plug(hotplug_dev, dev, errp);
1403     }
1404 }
1405
1406 static void pc_machine_device_unplug_request_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
1407                                                 DeviceState *dev, Error **errp)
1408 {
1409     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
1410         pc_memory_unplug_request(hotplug_dev, dev, errp);
1411     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
1412         x86_cpu_unplug_request_cb(hotplug_dev, dev, errp);
1413     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_PMEM_PCI) ||
1414                object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_MEM_PCI)) {
1415         pc_virtio_md_pci_unplug_request(hotplug_dev, dev, errp);
1416     } else {
1417         error_setg(errp, "acpi: device unplug request for not supported device"
1418                    " type: %s", object_get_typename(OBJECT(dev)));
1419     }
1420 }
1421
1422 static void pc_machine_device_unplug_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
1423                                         DeviceState *dev, Error **errp)
1424 {
1425     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM)) {
1426         pc_memory_unplug(hotplug_dev, dev, errp);
1427     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU)) {
1428         x86_cpu_unplug_cb(hotplug_dev, dev, errp);
1429     } else if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_PMEM_PCI) ||
1430                object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_MEM_PCI)) {
1431         pc_virtio_md_pci_unplug(hotplug_dev, dev, errp);
1432     } else {
1433         error_setg(errp, "acpi: device unplug for not supported device"
1434                    " type: %s", object_get_typename(OBJECT(dev)));
1435     }
1436 }
1437
1438 static HotplugHandler *pc_get_hotplug_handler(MachineState *machine,
1439                                              DeviceState *dev)
1440 {
1441     if (object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_PC_DIMM) ||
1442         object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_CPU) ||
1443         object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_PMEM_PCI) ||
1444         object_dynamic_cast(OBJECT(dev), TYPE_VIRTIO_MEM_PCI)) {
1445         return HOTPLUG_HANDLER(machine);
1446     }
1447
1448     return NULL;
1449 }
1450
1451 static void
1452 pc_machine_get_device_memory_region_size(Object *obj, Visitor *v,
1453                                          const char *name, void *opaque,
1454                                          Error **errp)
1455 {
1456     MachineState *ms = MACHINE(obj);
1457     int64_t value = 0;
1458
1459     if (ms->device_memory) {
1460         value = memory_region_size(&ms->device_memory->mr);
1461     }
1462
1463     visit_type_int(v, name, &value, errp);
1464 }
1465
1466 static void pc_machine_get_vmport(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1467                                   void *opaque, Error **errp)
1468 {
1469     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1470     OnOffAuto vmport = pcms->vmport;
1471
1472     visit_type_OnOffAuto(v, name, &vmport, errp);
1473 }
1474
1475 static void pc_machine_set_vmport(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1476                                   void *opaque, Error **errp)
1477 {
1478     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1479
1480     visit_type_OnOffAuto(v, name, &pcms->vmport, errp);
1481 }
1482
1483 static bool pc_machine_get_smbus(Object *obj, Error **errp)
1484 {
1485     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1486
1487     return pcms->smbus_enabled;
1488 }
1489
1490 static void pc_machine_set_smbus(Object *obj, bool value, Error **errp)
1491 {
1492     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1493
1494     pcms->smbus_enabled = value;
1495 }
1496
1497 static bool pc_machine_get_sata(Object *obj, Error **errp)
1498 {
1499     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1500
1501     return pcms->sata_enabled;
1502 }
1503
1504 static void pc_machine_set_sata(Object *obj, bool value, Error **errp)
1505 {
1506     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1507
1508     pcms->sata_enabled = value;
1509 }
1510
1511 static bool pc_machine_get_pit(Object *obj, Error **errp)
1512 {
1513     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1514
1515     return pcms->pit_enabled;
1516 }
1517
1518 static void pc_machine_set_pit(Object *obj, bool value, Error **errp)
1519 {
1520     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1521
1522     pcms->pit_enabled = value;
1523 }
1524
1525 static bool pc_machine_get_hpet(Object *obj, Error **errp)
1526 {
1527     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1528
1529     return pcms->hpet_enabled;
1530 }
1531
1532 static void pc_machine_set_hpet(Object *obj, bool value, Error **errp)
1533 {
1534     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1535
1536     pcms->hpet_enabled = value;
1537 }
1538
1539 static void pc_machine_get_max_ram_below_4g(Object *obj, Visitor *v,
1540                                             const char *name, void *opaque,
1541                                             Error **errp)
1542 {
1543     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1544     uint64_t value = pcms->max_ram_below_4g;
1545
1546     visit_type_size(v, name, &value, errp);
1547 }
1548
1549 static void pc_machine_set_max_ram_below_4g(Object *obj, Visitor *v,
1550                                             const char *name, void *opaque,
1551                                             Error **errp)
1552 {
1553     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1554     uint64_t value;
1555
1556     if (!visit_type_size(v, name, &value, errp)) {
1557         return;
1558     }
1559     if (value > 4 * GiB) {
1560         error_setg(errp,
1561                    "Machine option 'max-ram-below-4g=%"PRIu64
1562                    "' expects size less than or equal to 4G", value);
1563         return;
1564     }
1565
1566     if (value < 1 * MiB) {
1567         warn_report("Only %" PRIu64 " bytes of RAM below the 4GiB boundary,"
1568                     "BIOS may not work with less than 1MiB", value);
1569     }
1570
1571     pcms->max_ram_below_4g = value;
1572 }
1573
1574 static void pc_machine_get_max_fw_size(Object *obj, Visitor *v,
1575                                        const char *name, void *opaque,
1576                                        Error **errp)
1577 {
1578     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1579     uint64_t value = pcms->max_fw_size;
1580
1581     visit_type_size(v, name, &value, errp);
1582 }
1583
1584 static void pc_machine_set_max_fw_size(Object *obj, Visitor *v,
1585                                        const char *name, void *opaque,
1586                                        Error **errp)
1587 {
1588     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1589     Error *error = NULL;
1590     uint64_t value;
1591
1592     visit_type_size(v, name, &value, &error);
1593     if (error) {
1594         error_propagate(errp, error);
1595         return;
1596     }
1597
1598     /*
1599     * We don't have a theoretically justifiable exact lower bound on the base
1600     * address of any flash mapping. In practice, the IO-APIC MMIO range is
1601     * [0xFEE00000..0xFEE01000] -- see IO_APIC_DEFAULT_ADDRESS --, leaving free
1602     * only 18MB-4KB below 4G. For now, restrict the cumulative mapping to 8MB in
1603     * size.
1604     */
1605     if (value > 16 * MiB) {
1606         error_setg(errp,
1607                    "User specified max allowed firmware size %" PRIu64 " is "
1608                    "greater than 16MiB. If combined firwmare size exceeds "
1609                    "16MiB the system may not boot, or experience intermittent"
1610                    "stability issues.",
1611                    value);
1612         return;
1613     }
1614
1615     pcms->max_fw_size = value;
1616 }
1617
1618 static void pc_machine_initfn(Object *obj)
1619 {
1620     PCMachineState *pcms = PC_MACHINE(obj);
1621
1622 #ifdef CONFIG_VMPORT
1623     pcms->vmport = ON_OFF_AUTO_AUTO;
1624 #else
1625     pcms->vmport = ON_OFF_AUTO_OFF;
1626 #endif /* CONFIG_VMPORT */
1627     pcms->max_ram_below_4g = 0; /* use default */
1628     /* acpi build is enabled by default if machine supports it */
1629     pcms->acpi_build_enabled = PC_MACHINE_GET_CLASS(pcms)->has_acpi_build;
1630     pcms->smbus_enabled = true;
1631     pcms->sata_enabled = true;
1632     pcms->pit_enabled = true;
1633     pcms->max_fw_size = 8 * MiB;
1634 #ifdef CONFIG_HPET
1635     pcms->hpet_enabled = true;
1636 #endif
1637
1638     pc_system_flash_create(pcms);
1639     pcms->pcspk = isa_new(TYPE_PC_SPEAKER);
1640     object_property_add_alias(OBJECT(pcms), "pcspk-audiodev",
1641                               OBJECT(pcms->pcspk), "audiodev");
1642 }
1643
1644 static void pc_machine_reset(MachineState *machine)
1645 {
1646     CPUState *cs;
1647     X86CPU *cpu;
1648
1649     qemu_devices_reset();
1650
1651     /* Reset APIC after devices have been reset to cancel
1652      * any changes that qemu_devices_reset() might have done.
1653      */
1654     CPU_FOREACH(cs) {
1655         cpu = X86_CPU(cs);
1656
1657         if (cpu->apic_state) {
1658             device_legacy_reset(cpu->apic_state);
1659         }
1660     }
1661 }
1662
1663 static void pc_machine_wakeup(MachineState *machine)
1664 {
1665     cpu_synchronize_all_states();
1666     pc_machine_reset(machine);
1667     cpu_synchronize_all_post_reset();
1668 }
1669
1670 static bool pc_hotplug_allowed(MachineState *ms, DeviceState *dev, Error **errp)
1671 {
1672     X86IOMMUState *iommu = x86_iommu_get_default();
1673     IntelIOMMUState *intel_iommu;
1674
1675     if (iommu &&
1676         object_dynamic_cast((Object *)iommu, TYPE_INTEL_IOMMU_DEVICE) &&
1677         object_dynamic_cast((Object *)dev, "vfio-pci")) {
1678         intel_iommu = INTEL_IOMMU_DEVICE(iommu);
1679         if (!intel_iommu->caching_mode) {
1680             error_setg(errp, "Device assignment is not allowed without "
1681                        "enabling caching-mode=on for Intel IOMMU.");
1682             return false;
1683         }
1684     }
1685
1686     return true;
1687 }
1688
1689 static void pc_machine_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
1690 {
1691     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
1692     PCMachineClass *pcmc = PC_MACHINE_CLASS(oc);
1693     HotplugHandlerClass *hc = HOTPLUG_HANDLER_CLASS(oc);
1694
1695     pcmc->pci_enabled = true;
1696     pcmc->has_acpi_build = true;
1697     pcmc->rsdp_in_ram = true;
1698     pcmc->smbios_defaults = true;
1699     pcmc->smbios_uuid_encoded = true;
1700     pcmc->gigabyte_align = true;
1701     pcmc->has_reserved_memory = true;
1702     pcmc->kvmclock_enabled = true;
1703     pcmc->enforce_aligned_dimm = true;
1704     /* BIOS ACPI tables: 128K. Other BIOS datastructures: less than 4K reported
1705      * to be used at the moment, 32K should be enough for a while.  */
1706     pcmc->acpi_data_size = 0x20000 + 0x8000;
1707     pcmc->linuxboot_dma_enabled = true;
1708     pcmc->pvh_enabled = true;
1709     pcmc->kvmclock_create_always = true;
1710     assert(!mc->get_hotplug_handler);
1711     mc->get_hotplug_handler = pc_get_hotplug_handler;
1712     mc->hotplug_allowed = pc_hotplug_allowed;
1713     mc->cpu_index_to_instance_props = x86_cpu_index_to_props;
1714     mc->get_default_cpu_node_id = x86_get_default_cpu_node_id;
1715     mc->possible_cpu_arch_ids = x86_possible_cpu_arch_ids;
1716     mc->auto_enable_numa_with_memhp = true;
1717     mc->auto_enable_numa_with_memdev = true;
1718     mc->has_hotpluggable_cpus = true;
1719     mc->default_boot_order = "cad";
1720     mc->smp_parse = pc_smp_parse;
1721     mc->block_default_type = IF_IDE;
1722     mc->max_cpus = 255;
1723     mc->reset = pc_machine_reset;
1724     mc->wakeup = pc_machine_wakeup;
1725     hc->pre_plug = pc_machine_device_pre_plug_cb;
1726     hc->plug = pc_machine_device_plug_cb;
1727     hc->unplug_request = pc_machine_device_unplug_request_cb;
1728     hc->unplug = pc_machine_device_unplug_cb;
1729     mc->default_cpu_type = TARGET_DEFAULT_CPU_TYPE;
1730     mc->nvdimm_supported = true;
1731     mc->default_ram_id = "pc.ram";
1732
1733     object_class_property_add(oc, PC_MACHINE_MAX_RAM_BELOW_4G, "size",
1734         pc_machine_get_max_ram_below_4g, pc_machine_set_max_ram_below_4g,
1735         NULL, NULL);
1736     object_class_property_set_description(oc, PC_MACHINE_MAX_RAM_BELOW_4G,
1737         "Maximum ram below the 4G boundary (32bit boundary)");
1738
1739     object_class_property_add(oc, PC_MACHINE_DEVMEM_REGION_SIZE, "int",
1740         pc_machine_get_device_memory_region_size, NULL,
1741         NULL, NULL);
1742
1743     object_class_property_add(oc, PC_MACHINE_VMPORT, "OnOffAuto",
1744         pc_machine_get_vmport, pc_machine_set_vmport,
1745         NULL, NULL);
1746     object_class_property_set_description(oc, PC_MACHINE_VMPORT,
1747         "Enable vmport (pc & q35)");
1748
1749     object_class_property_add_bool(oc, PC_MACHINE_SMBUS,
1750         pc_machine_get_smbus, pc_machine_set_smbus);
1751
1752     object_class_property_add_bool(oc, PC_MACHINE_SATA,
1753         pc_machine_get_sata, pc_machine_set_sata);
1754
1755     object_class_property_add_bool(oc, PC_MACHINE_PIT,
1756         pc_machine_get_pit, pc_machine_set_pit);
1757
1758     object_class_property_add_bool(oc, "hpet",
1759         pc_machine_get_hpet, pc_machine_set_hpet);
1760
1761     object_class_property_add(oc, PC_MACHINE_MAX_FW_SIZE, "size",
1762         pc_machine_get_max_fw_size, pc_machine_set_max_fw_size,
1763         NULL, NULL);
1764     object_class_property_set_description(oc, PC_MACHINE_MAX_FW_SIZE,
1765         "Maximum combined firmware size");
1766 }
1767
1768 static const TypeInfo pc_machine_info = {
1769     .name = TYPE_PC_MACHINE,
1770     .parent = TYPE_X86_MACHINE,
1771     .abstract = true,
1772     .instance_size = sizeof(PCMachineState),
1773     .instance_init = pc_machine_initfn,
1774     .class_size = sizeof(PCMachineClass),
1775     .class_init = pc_machine_class_init,
1776     .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
1777          { TYPE_HOTPLUG_HANDLER },
1778          { }
1779     },
1780 };
1781
1782 static void pc_machine_register_types(void)
1783 {
1784     type_register_static(&pc_machine_info);
1785 }
1786
1787 type_init(pc_machine_register_types)