]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sbin/newfs_msdos/mkfs_msdos.c
unbound: Import upstream 0ee44ef3 when ENOBUFS is returned
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sbin / newfs_msdos / mkfs_msdos.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1998 Robert Nordier
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
12  *    the documentation and/or other materials provided with the
13  *    distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR(S) ``AS IS'' AND ANY EXPRESS
16  * OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
17  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY
19  * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE
21  * GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
22  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER
23  * IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
24  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN
25  * IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
26  */
27
28 #include <sys/param.h>
29 #ifdef MAKEFS
30 /* In the makefs case we only want struct disklabel */
31 #include <sys/disk/bsd.h>
32 #else
33 #include <sys/fdcio.h>
34 #include <sys/disk.h>
35 #include <sys/disklabel.h>
36 #include <sys/mount.h>
37 #endif
38 #include <sys/stat.h>
39 #include <sys/sysctl.h>
40 #include <sys/time.h>
41
42 #include <assert.h>
43 #include <ctype.h>
44 #include <err.h>
45 #include <errno.h>
46 #include <fcntl.h>
47 #include <inttypes.h>
48 #include <paths.h>
49 #include <signal.h>
50 #include <stdio.h>
51 #include <stdlib.h>
52 #include <string.h>
53 #include <time.h>
54 #include <unistd.h>
55
56 #include "mkfs_msdos.h"
57
58 #define MAXU16    0xffff        /* maximum unsigned 16-bit quantity */
59 #define BPN       4             /* bits per nibble */
60 #define NPB       2             /* nibbles per byte */
61
62 #define DOSMAGIC  0xaa55        /* DOS magic number */
63 #define MINBPS    512           /* minimum bytes per sector */
64 #define MAXBPS    4096          /* maximum bytes per sector */
65 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
66 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
67 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
68 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
69 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
70 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
71 #define MINCLS12  1U            /* minimum FAT12 clusters */
72 #define MINCLS16  0xff5U        /* minimum FAT16 clusters */
73 #define MINCLS32  0xfff5U       /* minimum FAT32 clusters */
74 #define MAXCLS12  0xff4U        /* maximum FAT12 clusters */
75 #define MAXCLS16  0xfff4U       /* maximum FAT16 clusters */
76 #define MAXCLS32  0xffffff4U    /* maximum FAT32 clusters */
77
78 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
79                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
80                                     MINCLS32)
81
82 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
83                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
84                                     MAXCLS32)
85
86 #define mk1(p, x)                               \
87     (p) = (u_int8_t)(x)
88
89 #define mk2(p, x)                               \
90     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
91     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
92
93 #define mk4(p, x)                               \
94     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
95     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
96     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
97     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
98
99 struct bs {
100     u_int8_t bsJump[3];                 /* bootstrap entry point */
101     u_int8_t bsOemName[8];              /* OEM name and version */
102 } __packed;
103
104 struct bsbpb {
105     u_int8_t bpbBytesPerSec[2];         /* bytes per sector */
106     u_int8_t bpbSecPerClust;            /* sectors per cluster */
107     u_int8_t bpbResSectors[2];          /* reserved sectors */
108     u_int8_t bpbFATs;                   /* number of FATs */
109     u_int8_t bpbRootDirEnts[2];         /* root directory entries */
110     u_int8_t bpbSectors[2];             /* total sectors */
111     u_int8_t bpbMedia;                  /* media descriptor */
112     u_int8_t bpbFATsecs[2];             /* sectors per FAT */
113     u_int8_t bpbSecPerTrack[2];         /* sectors per track */
114     u_int8_t bpbHeads[2];               /* drive heads */
115     u_int8_t bpbHiddenSecs[4];          /* hidden sectors */
116     u_int8_t bpbHugeSectors[4];         /* big total sectors */
117 } __packed;
118
119 struct bsxbpb {
120     u_int8_t bpbBigFATsecs[4];          /* big sectors per FAT */
121     u_int8_t bpbExtFlags[2];            /* FAT control flags */
122     u_int8_t bpbFSVers[2];              /* file system version */
123     u_int8_t bpbRootClust[4];           /* root directory start cluster */
124     u_int8_t bpbFSInfo[2];              /* file system info sector */
125     u_int8_t bpbBackup[2];              /* backup boot sector */
126     u_int8_t bpbReserved[12];           /* reserved */
127 } __packed;
128
129 struct bsx {
130     u_int8_t exDriveNumber;             /* drive number */
131     u_int8_t exReserved1;               /* reserved */
132     u_int8_t exBootSignature;           /* extended boot signature */
133     u_int8_t exVolumeID[4];             /* volume ID number */
134     u_int8_t exVolumeLabel[11];         /* volume label */
135     u_int8_t exFileSysType[8];          /* file system type */
136 } __packed;
137
138 struct de {
139     u_int8_t deName[11];                /* name and extension */
140     u_int8_t deAttributes;              /* attributes */
141     u_int8_t rsvd[10];                  /* reserved */
142     u_int8_t deMTime[2];                /* last-modified time */
143     u_int8_t deMDate[2];                /* last-modified date */
144     u_int8_t deStartCluster[2];         /* starting cluster */
145     u_int8_t deFileSize[4];             /* size */
146 } __packed;
147
148 struct bpb {
149     u_int bpbBytesPerSec;               /* bytes per sector */
150     u_int bpbSecPerClust;               /* sectors per cluster */
151     u_int bpbResSectors;                /* reserved sectors */
152     u_int bpbFATs;                      /* number of FATs */
153     u_int bpbRootDirEnts;               /* root directory entries */
154     u_int bpbSectors;                   /* total sectors */
155     u_int bpbMedia;                     /* media descriptor */
156     u_int bpbFATsecs;                   /* sectors per FAT */
157     u_int bpbSecPerTrack;               /* sectors per track */
158     u_int bpbHeads;                     /* drive heads */
159     u_int bpbHiddenSecs;                /* hidden sectors */
160     u_int bpbHugeSectors;               /* big total sectors */
161     u_int bpbBigFATsecs;                /* big sectors per FAT */
162     u_int bpbRootClust;                 /* root directory start cluster */
163     u_int bpbFSInfo;                    /* file system info sector */
164     u_int bpbBackup;                    /* backup boot sector */
165 };
166
167 #define BPBGAP 0, 0, 0, 0, 0, 0
168
169 static struct {
170     const char *name;
171     struct bpb bpb;
172 } const stdfmt[] = {
173     {"160",  {512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1, BPBGAP}},
174     {"180",  {512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1, BPBGAP}},
175     {"320",  {512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2, BPBGAP}},
176     {"360",  {512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2, BPBGAP}},
177     {"640",  {512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2, BPBGAP}},
178     {"720",  {512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2, BPBGAP}},
179     {"1200", {512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2, BPBGAP}},
180     {"1232", {1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2, BPBGAP}},
181     {"1440", {512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2, BPBGAP}},
182     {"2880", {512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2, BPBGAP}}
183 };
184
185 static const u_int8_t bootcode[] = {
186     0xfa,                       /* cli              */
187     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
188     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
189     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
190     0xfb,                       /* sti              */
191     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
192     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
193     0x5e,                       /* pop     si       */
194     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
195     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
196     0xfc,                       /* cld              */
197     0xac,                       /* lodsb            */
198     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
199     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
200     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
201     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
202     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
203     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
204     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
205     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
206     0x0d, 0x0a,
207     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
208     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
209     0x0d, 0x0a,
210     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
211     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
212     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
213     0x0d, 0x0a,
214     0
215 };
216
217 static volatile sig_atomic_t got_siginfo;
218 static void infohandler(int);
219
220 #ifndef MAKEFS
221 static int check_mounted(const char *, mode_t);
222 #endif
223 static ssize_t getchunksize(void);
224 static int getstdfmt(const char *, struct bpb *);
225 static int getdiskinfo(int, const char *, const char *, int, struct bpb *);
226 static void print_bpb(struct bpb *);
227 static int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
228 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
229 static int oklabel(const char *);
230 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
231
232 int
233 mkfs_msdos(const char *fname, const char *dtype, const struct msdos_options *op)
234 {
235     char buf[MAXPATHLEN];
236     struct sigaction si_sa;
237     struct stat sb;
238     struct timeval tv;
239     struct bpb bpb;
240     struct tm *tm;
241     struct bs *bs;
242     struct bsbpb *bsbpb;
243     struct bsxbpb *bsxbpb;
244     struct bsx *bsx;
245     struct de *de;
246     u_int8_t *img;
247     u_int8_t *physbuf, *physbuf_end;
248     const char *bname;
249     ssize_t n;
250     time_t now;
251     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
252     u_int extra_res, alignment, saved_x, attempts=0;
253     bool set_res, set_spf, set_spc;
254     int fd, fd1, rv;
255     struct msdos_options o = *op;
256     ssize_t chunksize;
257
258     physbuf = NULL;
259     rv = -1;
260     fd = fd1 = -1;
261
262     if (o.block_size && o.sectors_per_cluster) {
263         warnx("Cannot specify both block size and sectors per cluster");
264         goto done;
265     }
266     if (o.OEM_string && strlen(o.OEM_string) > 8) {
267         warnx("%s: bad OEM string", o.OEM_string);
268         goto done;
269     }
270     if (o.create_size) {
271         if (o.no_create) {
272             warnx("create (-C) is incompatible with -N");
273             goto done;
274         }
275         fd = open(fname, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
276         if (fd == -1) {
277             warnx("failed to create %s", fname);
278             goto done;
279         }
280         if (ftruncate(fd, o.create_size)) {
281             warnx("failed to initialize %jd bytes", (intmax_t)o.create_size);
282             goto done;
283         }
284     } else if ((fd = open(fname, o.no_create ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1) {
285         warn("%s", fname);
286         goto done;
287     }
288     if (fstat(fd, &sb)) {
289         warn("%s", fname);
290         goto done;
291     }
292     if (o.create_size) {
293         if (!S_ISREG(sb.st_mode))
294             warnx("warning, %s is not a regular file", fname);
295     } else {
296 #ifdef MAKEFS
297         errx(1, "o.create_size must be set!");
298 #else
299         if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
300             warnx("warning, %s is not a character device", fname);
301 #endif
302     }
303 #ifndef MAKEFS
304     if (!o.no_create)
305         if (check_mounted(fname, sb.st_mode) == -1)
306             goto done;
307 #endif
308     if (o.offset && o.offset != lseek(fd, o.offset, SEEK_SET)) {
309         warnx("cannot seek to %jd", (intmax_t)o.offset);
310         goto done;
311     }
312     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
313     if (o.floppy) {
314         if (getstdfmt(o.floppy, &bpb) == -1)
315             goto done;
316         bpb.bpbHugeSectors = bpb.bpbSectors;
317         bpb.bpbSectors = 0;
318         bpb.bpbBigFATsecs = bpb.bpbFATsecs;
319         bpb.bpbFATsecs = 0;
320     }
321     if (o.drive_heads)
322         bpb.bpbHeads = o.drive_heads;
323     if (o.sectors_per_track)
324         bpb.bpbSecPerTrack = o.sectors_per_track;
325     if (o.bytes_per_sector)
326         bpb.bpbBytesPerSec = o.bytes_per_sector;
327     if (o.size)
328         bpb.bpbHugeSectors = o.size;
329     if (o.hidden_sectors_set)
330         bpb.bpbHiddenSecs = o.hidden_sectors;
331     if (!(o.floppy || (o.drive_heads && o.sectors_per_track &&
332         o.bytes_per_sector && o.size && o.hidden_sectors_set))) {
333         if (getdiskinfo(fd, fname, dtype, o.hidden_sectors_set, &bpb) == -1)
334                 goto done;
335         bpb.bpbHugeSectors -= (o.offset / bpb.bpbBytesPerSec);
336         if (bpb.bpbSecPerClust == 0) {  /* set defaults */
337             if (bpb.bpbHugeSectors <= 6000)     /* about 3MB -> 512 bytes */
338                 bpb.bpbSecPerClust = 1;
339             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<17)) /* 64M -> 4k */
340                 bpb.bpbSecPerClust = 8;
341             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<19)) /* 256M -> 8k */
342                 bpb.bpbSecPerClust = 16;
343             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<21)) /* 1G -> 16k */
344                 bpb.bpbSecPerClust = 32;
345             else
346                 bpb.bpbSecPerClust = 64;                /* otherwise 32k */
347         }
348     }
349     if (bpb.bpbBytesPerSec < MINBPS ||
350         bpb.bpbBytesPerSec > MAXBPS ||
351         !powerof2(bpb.bpbBytesPerSec)) {
352         warnx("Invalid bytes/sector (%u): must be 512, 1024, 2048 or 4096",
353             bpb.bpbBytesPerSec);
354         goto done;
355     }
356
357     if (o.volume_label && !oklabel(o.volume_label)) {
358         warnx("%s: bad volume label", o.volume_label);
359         goto done;
360     }
361     if (!(fat = o.fat_type)) {
362         if (o.floppy)
363             fat = 12;
364         else if (!o.directory_entries && (o.info_sector || o.backup_sector))
365             fat = 32;
366     }
367     if ((fat == 32 && o.directory_entries) || (fat != 32 && (o.info_sector || o.backup_sector))) {
368         warnx("-%c is not a legal FAT%s option",
369              fat == 32 ? 'e' : o.info_sector ? 'i' : 'k',
370              fat == 32 ? "32" : "12/16");
371         goto done;
372     }
373     if (o.floppy && fat == 32)
374         bpb.bpbRootDirEnts = 0;
375     if (fat != 0 && fat != 12 && fat != 16 && fat != 32) {
376         warnx("%d: bad FAT type", fat);
377         goto done;
378     }
379
380     if (o.block_size) {
381         if (!powerof2(o.block_size)) {
382             warnx("block size (%u) is not a power of 2", o.block_size);
383             goto done;
384         }
385         if (o.block_size < bpb.bpbBytesPerSec) {
386             warnx("block size (%u) is too small; minimum is %u",
387                  o.block_size, bpb.bpbBytesPerSec);
388             goto done;
389         }
390         if (o.block_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC) {
391             warnx("block size (%u) is too large; maximum is %u",
392                  o.block_size, bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC);
393             goto done;
394         }
395         bpb.bpbSecPerClust = o.block_size / bpb.bpbBytesPerSec;
396     }
397     if (o.sectors_per_cluster) {
398         if (!powerof2(o.sectors_per_cluster)) {
399             warnx("sectors/cluster (%u) is not a power of 2",
400                 o.sectors_per_cluster);
401             goto done;
402         }
403         bpb.bpbSecPerClust = o.sectors_per_cluster;
404     }
405     if (o.reserved_sectors)
406         bpb.bpbResSectors = o.reserved_sectors;
407     if (o.num_FAT) {
408         if (o.num_FAT > MAXNFT) {
409             warnx("number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
410                  o.num_FAT, MAXNFT);
411             goto done;
412         }
413         bpb.bpbFATs = o.num_FAT;
414     }
415     if (o.directory_entries)
416         bpb.bpbRootDirEnts = o.directory_entries;
417     if (o.media_descriptor_set) {
418         if (o.media_descriptor < 0xf0) {
419             warnx("illegal media descriptor (%#x)", o.media_descriptor);
420             goto done;
421         }
422         bpb.bpbMedia = o.media_descriptor;
423     }
424     if (o.sectors_per_fat)
425         bpb.bpbBigFATsecs = o.sectors_per_fat;
426     if (o.info_sector)
427         bpb.bpbFSInfo = o.info_sector;
428     if (o.backup_sector)
429         bpb.bpbBackup = o.backup_sector;
430     bss = 1;
431     bname = NULL;
432     fd1 = -1;
433     if (o.bootstrap) {
434         bname = o.bootstrap;
435         if (!strchr(bname, '/')) {
436             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
437             bname = buf;
438         }
439         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb)) {
440             warn("%s", bname);
441             goto done;
442         }
443         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bpbBytesPerSec ||
444             sb.st_size < bpb.bpbBytesPerSec ||
445             sb.st_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXU16) {
446             warnx("%s: inappropriate file type or format", bname);
447             goto done;
448         }
449         bss = sb.st_size / bpb.bpbBytesPerSec;
450     }
451     if (!bpb.bpbFATs)
452         bpb.bpbFATs = 2;
453     if (!fat) {
454         if (bpb.bpbHugeSectors < (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
455             howmany((RESFTE + (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
456                 (bpb.bpbSecPerClust ? 16 : 12) / BPN,
457                 bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
458             bpb.bpbFATs +
459             howmany(bpb.bpbRootDirEnts ? bpb.bpbRootDirEnts : DEFRDE,
460                     bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
461             (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
462             (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust :
463              howmany(DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec)))
464             fat = 12;
465         else if (bpb.bpbRootDirEnts || bpb.bpbHugeSectors <
466                  (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
467                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bpbBytesPerSec) *
468                  bpb.bpbFATs +
469                  howmany(DEFRDE, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
470                  (MAXCLS16 + 1) *
471                  (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust :
472                   howmany(8192, bpb.bpbBytesPerSec)))
473             fat = 16;
474         else
475             fat = 32;
476     }
477     x = bss;
478     if (fat == 32) {
479         if (!bpb.bpbFSInfo) {
480             if (x == MAXU16 || x == bpb.bpbBackup) {
481                 warnx("no room for info sector");
482                 goto done;
483             }
484             bpb.bpbFSInfo = x;
485         }
486         if (bpb.bpbFSInfo != MAXU16 && x <= bpb.bpbFSInfo)
487             x = bpb.bpbFSInfo + 1;
488         if (!bpb.bpbBackup) {
489             if (x == MAXU16) {
490                 warnx("no room for backup sector");
491                 goto done;
492             }
493             bpb.bpbBackup = x;
494         } else if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && bpb.bpbBackup == bpb.bpbFSInfo) {
495             warnx("backup sector would overwrite info sector");
496             goto done;
497         }
498         if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && x <= bpb.bpbBackup)
499             x = bpb.bpbBackup + 1;
500     }
501
502     extra_res = 0;
503     alignment = 0;
504     set_res = (bpb.bpbResSectors == 0);
505     set_spf = (bpb.bpbBigFATsecs == 0);
506     set_spc = (bpb.bpbSecPerClust == 0);
507     saved_x = x;
508
509     /*
510      * Attempt to align the root directory to cluster if o.align is set.
511      * This is done by padding with reserved blocks. Note that this can
512      * cause other factors to change, which can in turn change the alignment.
513      * This should take at most 2 iterations, as increasing the reserved
514      * amount may cause the FAT size to decrease by 1, requiring another
515      * bpbFATs reserved blocks. If bpbSecPerClust changes, it will
516      * be half of its previous size, and thus will not throw off alignment.
517      */
518     do {
519         x = saved_x;
520         if (set_res)
521             bpb.bpbResSectors = ((fat == 32) ?
522                 MAX(x, MAX(16384 / bpb.bpbBytesPerSec, 4)) : x) + extra_res;
523         else if (bpb.bpbResSectors < x) {
524             warnx("too few reserved sectors (need %d have %d)", x,
525                 bpb.bpbResSectors);
526             goto done;
527         }
528         if (fat != 32 && !bpb.bpbRootDirEnts)
529             bpb.bpbRootDirEnts = DEFRDE;
530         rds = howmany(bpb.bpbRootDirEnts,
531             bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de));
532         if (set_spc) {
533             for (bpb.bpbSecPerClust = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 :
534                     DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec);
535                 bpb.bpbSecPerClust < MAXSPC && (bpb.bpbResSectors +
536                     howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
537                         bpb.bpbBytesPerSec * NPB) * bpb.bpbFATs +
538                     rds +
539                     (u_int64_t) (maxcls(fat) + 1) * bpb.bpbSecPerClust) <=
540                     bpb.bpbHugeSectors;
541                 bpb.bpbSecPerClust <<= 1)
542                     continue;
543
544         }
545         if (fat != 32 && bpb.bpbBigFATsecs > MAXU16) {
546             warnx("too many sectors/FAT for FAT12/16");
547             goto done;
548         }
549         x1 = bpb.bpbResSectors + rds;
550         x = bpb.bpbBigFATsecs ? bpb.bpbBigFATsecs : 1;
551         if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.bpbFATs > bpb.bpbHugeSectors) {
552             warnx("meta data exceeds file system size");
553             goto done;
554         }
555         x1 += x * bpb.bpbFATs;
556         x = (u_int64_t)(bpb.bpbHugeSectors - x1) * bpb.bpbBytesPerSec * NPB /
557             (bpb.bpbSecPerClust * bpb.bpbBytesPerSec * NPB +
558             fat / BPN * bpb.bpbFATs);
559         x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
560             bpb.bpbBytesPerSec * NPB);
561         if (set_spf) {
562             if (bpb.bpbBigFATsecs == 0)
563                 bpb.bpbBigFATsecs = x2;
564             x1 += (bpb.bpbBigFATsecs - 1) * bpb.bpbFATs;
565         }
566         if (set_res) {
567             /* attempt to align root directory */
568             alignment = (bpb.bpbResSectors + bpb.bpbBigFATsecs * bpb.bpbFATs) %
569                 bpb.bpbSecPerClust;
570             if (o.align)
571                 extra_res += bpb.bpbSecPerClust - alignment;
572         }
573         attempts++;
574     } while (o.align && alignment != 0 && attempts < 2);
575     if (o.align && alignment != 0)
576         warnx("warning: Alignment failed.");
577
578     cls = (bpb.bpbHugeSectors - x1) / bpb.bpbSecPerClust;
579     x = (u_int64_t)bpb.bpbBigFATsecs * bpb.bpbBytesPerSec * NPB / (fat / BPN) -
580         RESFTE;
581     if (cls > x)
582         cls = x;
583     if (bpb.bpbBigFATsecs < x2)
584         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
585               cls);
586     if (cls < mincls(fat)) {
587         warnx("%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
588             mincls(fat));
589         goto done;
590     }
591     if (cls > maxcls(fat)) {
592         cls = maxcls(fat);
593         bpb.bpbHugeSectors = x1 + (cls + 1) * bpb.bpbSecPerClust - 1;
594         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
595               bpb.bpbHugeSectors);
596     }
597     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
598            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.bpbSecPerClust,
599            cls * bpb.bpbSecPerClust == 1 ? "" : "s", cls, fat,
600            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bpbBytesPerSec * bpb.bpbSecPerClust);
601     if (!bpb.bpbMedia)
602         bpb.bpbMedia = !bpb.bpbHiddenSecs ? 0xf0 : 0xf8;
603     if (fat == 32)
604         bpb.bpbRootClust = RESFTE;
605     if (bpb.bpbHugeSectors <= MAXU16) {
606         bpb.bpbSectors = bpb.bpbHugeSectors;
607         bpb.bpbHugeSectors = 0;
608     }
609     if (fat != 32) {
610         bpb.bpbFATsecs = bpb.bpbBigFATsecs;
611         bpb.bpbBigFATsecs = 0;
612     }
613     print_bpb(&bpb);
614     if (!o.no_create) {
615         if (o.timestamp_set) {
616             tv.tv_sec = now = o.timestamp;
617             tv.tv_usec = 0;
618             tm = gmtime(&now);
619         } else {
620             gettimeofday(&tv, NULL);
621             now = tv.tv_sec;
622             tm = localtime(&now);
623         }
624
625         chunksize = getchunksize();
626         physbuf = malloc(chunksize);
627         if (physbuf == NULL) {
628             warn(NULL);
629             goto done;
630         }
631         physbuf_end = physbuf + chunksize;
632         img = physbuf;
633
634         dir = bpb.bpbResSectors + (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs :
635                                    bpb.bpbBigFATsecs) * bpb.bpbFATs;
636         memset(&si_sa, 0, sizeof(si_sa));
637         si_sa.sa_handler = infohandler;
638 #ifdef SIGINFO
639         if (sigaction(SIGINFO, &si_sa, NULL) == -1) {
640             warn("sigaction SIGINFO");
641             goto done;
642         }
643 #endif
644         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust : rds); lsn++) {
645             if (got_siginfo) {
646                     fprintf(stderr,"%s: writing sector %u of %u (%u%%)\n",
647                         fname, lsn,
648                         (dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)),
649                         (lsn * 100) / (dir +
650                             (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)));
651                     got_siginfo = 0;
652             }
653             x = lsn;
654             if (o.bootstrap &&
655                 fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
656                 bss <= bpb.bpbBackup && x >= bpb.bpbBackup) {
657                 x -= bpb.bpbBackup;
658                 if (!x && lseek(fd1, o.offset, SEEK_SET)) {
659                     warn("%s", bname);
660                     goto done;
661                 }
662             }
663             if (o.bootstrap && x < bss) {
664                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1) {
665                     warn("%s", bname);
666                     goto done;
667                 }
668                 if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec) {
669                     warnx("%s: can't read sector %u", bname, x);
670                     goto done;
671                 }
672             } else
673                 memset(img, 0, bpb.bpbBytesPerSec);
674             if (!lsn ||
675                 (fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
676                  lsn == bpb.bpbBackup)) {
677                 x1 = sizeof(struct bs);
678                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
679                 mk2(bsbpb->bpbBytesPerSec, bpb.bpbBytesPerSec);
680                 mk1(bsbpb->bpbSecPerClust, bpb.bpbSecPerClust);
681                 mk2(bsbpb->bpbResSectors, bpb.bpbResSectors);
682                 mk1(bsbpb->bpbFATs, bpb.bpbFATs);
683                 mk2(bsbpb->bpbRootDirEnts, bpb.bpbRootDirEnts);
684                 mk2(bsbpb->bpbSectors, bpb.bpbSectors);
685                 mk1(bsbpb->bpbMedia, bpb.bpbMedia);
686                 mk2(bsbpb->bpbFATsecs, bpb.bpbFATsecs);
687                 mk2(bsbpb->bpbSecPerTrack, bpb.bpbSecPerTrack);
688                 mk2(bsbpb->bpbHeads, bpb.bpbHeads);
689                 mk4(bsbpb->bpbHiddenSecs, bpb.bpbHiddenSecs);
690                 mk4(bsbpb->bpbHugeSectors, bpb.bpbHugeSectors);
691                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
692                 if (fat == 32) {
693                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
694                     mk4(bsxbpb->bpbBigFATsecs, bpb.bpbBigFATsecs);
695                     mk2(bsxbpb->bpbExtFlags, 0);
696                     mk2(bsxbpb->bpbFSVers, 0);
697                     mk4(bsxbpb->bpbRootClust, bpb.bpbRootClust);
698                     mk2(bsxbpb->bpbFSInfo, bpb.bpbFSInfo);
699                     mk2(bsxbpb->bpbBackup, bpb.bpbBackup);
700                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
701                 }
702                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
703                 mk1(bsx->exBootSignature, 0x29);
704                 if (o.volume_id_set)
705                     x = o.volume_id;
706                 else
707                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
708                           (u_int)tm->tm_mday) +
709                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
710                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
711                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
712                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
713                           (u_int)tm->tm_min));
714                 mk4(bsx->exVolumeID, x);
715                 mklabel(bsx->exVolumeLabel, o.volume_label ? o.volume_label : "NO NAME");
716                 snprintf(buf, sizeof(buf), "FAT%u", fat);
717                 setstr(bsx->exFileSysType, buf, sizeof(bsx->exFileSysType));
718                 if (!o.bootstrap) {
719                     x1 += sizeof(struct bsx);
720                     bs = (struct bs *)img;
721                     mk1(bs->bsJump[0], 0xeb);
722                     mk1(bs->bsJump[1], x1 - 2);
723                     mk1(bs->bsJump[2], 0x90);
724                     setstr(bs->bsOemName, o.OEM_string ? o.OEM_string : "BSD4.4  ",
725                            sizeof(bs->bsOemName));
726                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
727                     mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
728                 }
729             } else if (fat == 32 && bpb.bpbFSInfo != MAXU16 &&
730                        (lsn == bpb.bpbFSInfo ||
731                         (bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
732                          lsn == bpb.bpbBackup + bpb.bpbFSInfo))) {
733                 mk4(img, 0x41615252);
734                 mk4(img + MINBPS - 28, 0x61417272);
735                 mk4(img + MINBPS - 24, 0xffffffff);
736                 mk4(img + MINBPS - 20, 0xffffffff);
737                 mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
738             } else if (lsn >= bpb.bpbResSectors && lsn < dir &&
739                        !((lsn - bpb.bpbResSectors) %
740                          (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs :
741                           bpb.bpbBigFATsecs))) {
742                 mk1(img[0], bpb.bpbMedia);
743                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
744                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
745             } else if (lsn == dir && o.volume_label) {
746                 de = (struct de *)img;
747                 mklabel(de->deName, o.volume_label);
748                 mk1(de->deAttributes, 050);
749                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
750                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
751                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
752                 mk2(de->deMTime, x);
753                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
754                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
755                     (u_int)tm->tm_mday;
756                 mk2(de->deMDate, x);
757             }
758             /*
759              * Issue a write of chunksize once we have collected
760              * enough sectors.
761              */
762             img += bpb.bpbBytesPerSec;
763             if (img >= physbuf_end) {
764                 n = write(fd, physbuf, chunksize);
765                 if (n != chunksize) {
766                     warnx("%s: can't write sector %u", fname, lsn);
767                     goto done;
768                 }
769                 img = physbuf;
770             }
771         }
772         /*
773          * Write remaining sectors, if the last write didn't end
774          * up filling a whole chunk.
775          */
776         if (img != physbuf) {
777                 ssize_t tailsize = img - physbuf;
778
779                 n = write(fd, physbuf, tailsize);
780                 if (n != tailsize) {
781                     warnx("%s: can't write sector %u", fname, lsn);
782                     goto done;
783                 }
784         }
785     }
786     rv = 0;
787 done:
788     free(physbuf);
789     if (fd != -1)
790             close(fd);
791     if (fd1 != -1)
792             close(fd1);
793
794     return rv;
795 }
796
797 /*
798  * return -1 with error if file system is mounted.
799  */
800 #ifndef MAKEFS
801 static int
802 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
803 {
804 /*
805  * If getmntinfo() is not available (e.g. Linux) don't check. This should
806  * not be a problem since we will only be using makefs to create images.
807  */
808     struct statfs *mp;
809     const char *s1, *s2;
810     size_t len;
811     int n, r;
812
813     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT))) {
814         warn("getmntinfo");
815         return -1;
816     }
817     len = strlen(_PATH_DEV);
818     s1 = fname;
819     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
820         s1 += len;
821     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
822     for (; n--; mp++) {
823         s2 = mp->f_mntfromname;
824         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
825             s2 += len;
826         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
827             !strcmp(s1, s2)) {
828             warnx("%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
829             return -1;
830         }
831     }
832     return 0;
833 }
834 #endif
835
836 /*
837  * Get optimal I/O size
838  */
839 static ssize_t
840 getchunksize(void)
841 {
842         static ssize_t chunksize;
843
844         if (chunksize != 0)
845                 return (chunksize);
846
847 #ifdef  KERN_MAXPHYS
848         int mib[2];
849         size_t len;
850
851         mib[0] = CTL_KERN;
852         mib[1] = KERN_MAXPHYS;
853         len = sizeof(chunksize);
854
855         if (sysctl(mib, 2, &chunksize, &len, NULL, 0) == -1) {
856                 warn("sysctl: KERN_MAXPHYS, using %zu", (size_t)MAXPHYS);
857                 chunksize = 0;
858         }
859 #endif
860         if (chunksize == 0)
861                 chunksize = MAXPHYS;
862
863         /*
864          * For better performance, we want to write larger chunks instead of
865          * individual sectors (the size can only be 512, 1024, 2048 or 4096
866          * bytes). Assert that chunksize can always hold an integer number of
867          * sectors by asserting that both are power of two numbers and the
868          * chunksize is greater than MAXBPS.
869          */
870         static_assert(powerof2(MAXBPS), "MAXBPS is not power of 2");
871         assert(powerof2(chunksize));
872         assert(chunksize > MAXBPS);
873
874         return (chunksize);
875 }
876
877 /*
878  * Get a standard format.
879  */
880 static int
881 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
882 {
883     u_int x, i;
884
885     x = nitems(stdfmt);
886     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
887     if (i == x) {
888         warnx("%s: unknown standard format", fmt);
889         return -1;
890     }
891     *bpb = stdfmt[i].bpb;
892     return 0;
893 }
894
895 static void
896 compute_geometry_from_file(int fd, const char *fname, struct disklabel *lp)
897 {
898         struct stat st;
899         off_t ms;
900
901         if (fstat(fd, &st))
902                 err(1, "cannot get disk size");
903         if (!S_ISREG(st.st_mode))
904                 errx(1, "%s is not a regular file", fname);
905         ms = st.st_size;
906         lp->d_secsize = 512;
907         lp->d_nsectors = 63;
908         lp->d_ntracks = 255;
909         lp->d_secperunit = ms / lp->d_secsize;
910 }
911
912 /*
913  * Get disk slice, partition, and geometry information.
914  */
915 static int
916 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
917             struct bpb *bpb)
918 {
919     struct disklabel *lp, dlp;
920     off_t hs = 0;
921 #ifndef MAKEFS
922     off_t ms;
923     struct fd_type type;
924
925     lp = NULL;
926
927     /* If the user specified a disk type, try to use that */
928     if (dtype != NULL) {
929         lp = getdiskbyname(dtype);
930     }
931
932     /* Maybe it's a floppy drive */
933     if (lp == NULL) {
934         if (ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &ms) == -1) {
935             /* create a fake geometry for a file image */
936             compute_geometry_from_file(fd, fname, &dlp);
937             lp = &dlp;
938         } else if (ioctl(fd, FD_GTYPE, &type) != -1) {
939             dlp.d_secsize = 128 << type.secsize;
940             dlp.d_nsectors = type.sectrac;
941             dlp.d_ntracks = type.heads;
942             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
943             lp = &dlp;
944         }
945     }
946
947     /* Maybe it's a fixed drive */
948     if (lp == NULL) {
949         if (bpb->bpbBytesPerSec)
950             dlp.d_secsize = bpb->bpbBytesPerSec;
951         if (bpb->bpbBytesPerSec == 0 && ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE,
952                                               &dlp.d_secsize) == -1)
953             err(1, "cannot get sector size");
954
955         dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
956
957         if (bpb->bpbSecPerTrack == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS,
958                                               &dlp.d_nsectors) == -1) {
959             warn("cannot get number of sectors per track");
960             dlp.d_nsectors = 63;
961         }
962         if (bpb->bpbHeads == 0 &&
963             ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &dlp.d_ntracks) == -1) {
964             warn("cannot get number of heads");
965             if (dlp.d_secperunit <= 63*1*1024)
966                 dlp.d_ntracks = 1;
967             else if (dlp.d_secperunit <= 63*16*1024)
968                 dlp.d_ntracks = 16;
969             else
970                 dlp.d_ntracks = 255;
971         }
972
973         hs = (ms / dlp.d_secsize) - dlp.d_secperunit;
974         lp = &dlp;
975     }
976 #else
977     (void)dtype;
978     /* In the makefs case we only support image files: */
979     compute_geometry_from_file(fd, fname, &dlp);
980     lp = &dlp;
981 #endif
982
983     if (bpb->bpbBytesPerSec == 0) {
984         if (ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector") == -1)
985             return -1;
986         bpb->bpbBytesPerSec = lp->d_secsize;
987     }
988     if (bpb->bpbSecPerTrack == 0) {
989         if (ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track") == -1)
990             return -1;
991         bpb->bpbSecPerTrack = lp->d_nsectors;
992     }
993     if (bpb->bpbHeads == 0) {
994         if (ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads") == -1)
995             return -1;
996         bpb->bpbHeads = lp->d_ntracks;
997     }
998     if (bpb->bpbHugeSectors == 0)
999         bpb->bpbHugeSectors = lp->d_secperunit;
1000     if (bpb->bpbHiddenSecs == 0)
1001         bpb->bpbHiddenSecs = hs;
1002     return 0;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * Print out BPB values.
1007  */
1008 static void
1009 print_bpb(struct bpb *bpb)
1010 {
1011     printf("BytesPerSec=%u SecPerClust=%u ResSectors=%u FATs=%u",
1012            bpb->bpbBytesPerSec, bpb->bpbSecPerClust, bpb->bpbResSectors,
1013            bpb->bpbFATs);
1014     if (bpb->bpbRootDirEnts)
1015         printf(" RootDirEnts=%u", bpb->bpbRootDirEnts);
1016     if (bpb->bpbSectors)
1017         printf(" Sectors=%u", bpb->bpbSectors);
1018     printf(" Media=%#x", bpb->bpbMedia);
1019     if (bpb->bpbFATsecs)
1020         printf(" FATsecs=%u", bpb->bpbFATsecs);
1021     printf(" SecPerTrack=%u Heads=%u HiddenSecs=%u", bpb->bpbSecPerTrack,
1022            bpb->bpbHeads, bpb->bpbHiddenSecs);
1023     if (bpb->bpbHugeSectors)
1024         printf(" HugeSectors=%u", bpb->bpbHugeSectors);
1025     if (!bpb->bpbFATsecs) {
1026         printf(" FATsecs=%u RootCluster=%u", bpb->bpbBigFATsecs,
1027                bpb->bpbRootClust);
1028         printf(" FSInfo=");
1029         printf(bpb->bpbFSInfo == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbFSInfo);
1030         printf(" Backup=");
1031         printf(bpb->bpbBackup == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbBackup);
1032     }
1033     printf("\n");
1034 }
1035
1036 /*
1037  * Check a disk geometry value.
1038  */
1039 static int
1040 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
1041 {
1042     if (!val) {
1043         warnx("%s: no default %s", fname, msg);
1044         return -1;
1045     }
1046     if (val > MAXU16) {
1047         warnx("%s: illegal %s %d", fname, msg, val);
1048         return -1;
1049     }
1050     return 0;
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Check a volume label.
1055  */
1056 static int
1057 oklabel(const char *src)
1058 {
1059     int c, i;
1060
1061     for (i = 0; i <= 11; i++) {
1062         c = (u_char)*src++;
1063         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
1064             break;
1065     }
1066     return i && !c;
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Make a volume label.
1071  */
1072 static void
1073 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
1074 {
1075     int c, i;
1076
1077     for (i = 0; i < 11; i++) {
1078         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
1079         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
1080     }
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Copy string, padding with spaces.
1085  */
1086 static void
1087 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
1088 {
1089     while (len--)
1090         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
1091 }
1092
1093 static void
1094 infohandler(int sig __unused)
1095 {
1096
1097         got_siginfo = 1;
1098 }