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 #ifndef lint
  29 static const char rcsid[] =
  30   "$FreeBSD$";
  31 #endif /* not lint */
  32
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/fdcio.h>
  35 #include <sys/disk.h>
  36 #include <sys/disklabel.h>
  37 #include <sys/mount.h>
  38 #include <sys/stat.h>
  39 #include <sys/time.h>
  40
  41 #include <ctype.h>
  42 #include <err.h>
  43 #include <errno.h>
  44 #include <fcntl.h>
  45 #include <inttypes.h>
  46 #include <paths.h>
  47 #include <signal.h>
  48 #include <stdio.h>
  49 #include <stdlib.h>
  50 #include <string.h>
  51 #include <time.h>
  52 #include <unistd.h>
  53
  54 #include "mkfs_msdos.h"
  55
  56 #define MAXU16    0xffff        /* maximum unsigned 16-bit quantity */
  57 #define BPN       4             /* bits per nibble */
  58 #define NPB       2             /* nibbles per byte */
  59
  60 #define DOSMAGIC  0xaa55        /* DOS magic number */
  61 #define MINBPS    512           /* minimum bytes per sector */
  62 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
  63 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
  64 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
  65 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
  66 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
  67 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
  68 #define MINCLS12  1U            /* minimum FAT12 clusters */
  69 #define MINCLS16  0xff5U        /* minimum FAT16 clusters */
  70 #define MINCLS32  0xfff5U       /* minimum FAT32 clusters */
  71 #define MAXCLS12  0xff4U        /* maximum FAT12 clusters */
  72 #define MAXCLS16  0xfff4U       /* maximum FAT16 clusters */
  73 #define MAXCLS32  0xffffff4U    /* maximum FAT32 clusters */
  74
  75 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
  76                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
  77                                     MINCLS32)
  78
  79 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
  80                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
  81                                     MAXCLS32)
  82
  83 #define mk1(p, x)                               \
  84     (p) = (u_int8_t)(x)
  85
  86 #define mk2(p, x)                               \
  87     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  88     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
  89
  90 #define mk4(p, x)                               \
  91     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  92     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
  93     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
  94     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
  95
  96 struct bs {
  97     u_int8_t bsJump[3];                 /* bootstrap entry point */
  98     u_int8_t bsOemName[8];              /* OEM name and version */
  99 } __packed;
 100
 101 struct bsbpb {
 102     u_int8_t bpbBytesPerSec[2];         /* bytes per sector */
 103     u_int8_t bpbSecPerClust;            /* sectors per cluster */
 104     u_int8_t bpbResSectors[2];          /* reserved sectors */
 105     u_int8_t bpbFATs;                   /* number of FATs */
 106     u_int8_t bpbRootDirEnts[2];         /* root directory entries */
 107     u_int8_t bpbSectors[2];             /* total sectors */
 108     u_int8_t bpbMedia;                  /* media descriptor */
 109     u_int8_t bpbFATsecs[2];             /* sectors per FAT */
 110     u_int8_t bpbSecPerTrack[2];         /* sectors per track */
 111     u_int8_t bpbHeads[2];               /* drive heads */
 112     u_int8_t bpbHiddenSecs[4];          /* hidden sectors */
 113     u_int8_t bpbHugeSectors[4];         /* big total sectors */
 114 } __packed;
 115
 116 struct bsxbpb {
 117     u_int8_t bpbBigFATsecs[4];          /* big sectors per FAT */
 118     u_int8_t bpbExtFlags[2];            /* FAT control flags */
 119     u_int8_t bpbFSVers[2];              /* file system version */
 120     u_int8_t bpbRootClust[4];           /* root directory start cluster */
 121     u_int8_t bpbFSInfo[2];              /* file system info sector */
 122     u_int8_t bpbBackup[2];              /* backup boot sector */
 123     u_int8_t bpbReserved[12];           /* reserved */
 124 } __packed;
 125
 126 struct bsx {
 127     u_int8_t exDriveNumber;             /* drive number */
 128     u_int8_t exReserved1;               /* reserved */
 129     u_int8_t exBootSignature;           /* extended boot signature */
 130     u_int8_t exVolumeID[4];             /* volume ID number */
 131     u_int8_t exVolumeLabel[11];         /* volume label */
 132     u_int8_t exFileSysType[8];          /* file system type */
 133 } __packed;
 134
 135 struct de {
 136     u_int8_t deName[11];                /* name and extension */
 137     u_int8_t deAttributes;              /* attributes */
 138     u_int8_t rsvd[10];                  /* reserved */
 139     u_int8_t deMTime[2];                /* last-modified time */
 140     u_int8_t deMDate[2];                /* last-modified date */
 141     u_int8_t deStartCluster[2];         /* starting cluster */
 142     u_int8_t deFileSize[4];             /* size */
 143 } __packed;
 144
 145 struct bpb {
 146     u_int bpbBytesPerSec;               /* bytes per sector */
 147     u_int bpbSecPerClust;               /* sectors per cluster */
 148     u_int bpbResSectors;                /* reserved sectors */
 149     u_int bpbFATs;                      /* number of FATs */
 150     u_int bpbRootDirEnts;               /* root directory entries */
 151     u_int bpbSectors;                   /* total sectors */
 152     u_int bpbMedia;                     /* media descriptor */
 153     u_int bpbFATsecs;                   /* sectors per FAT */
 154     u_int bpbSecPerTrack;               /* sectors per track */
 155     u_int bpbHeads;                     /* drive heads */
 156     u_int bpbHiddenSecs;                /* hidden sectors */
 157     u_int bpbHugeSectors;               /* big total sectors */
 158     u_int bpbBigFATsecs;                /* big sectors per FAT */
 159     u_int bpbRootClust;                 /* root directory start cluster */
 160     u_int bpbFSInfo;                    /* file system info sector */
 161     u_int bpbBackup;                    /* backup boot sector */
 162 };
 163
 164 #define BPBGAP 0, 0, 0, 0, 0, 0
 165
 166 static struct {
 167     const char *name;
 168     struct bpb bpb;
 169 } const stdfmt[] = {
 170     {"160",  {512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1, BPBGAP}},
 171     {"180",  {512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1, BPBGAP}},
 172     {"320",  {512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2, BPBGAP}},
 173     {"360",  {512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2, BPBGAP}},
 174     {"640",  {512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2, BPBGAP}},
 175     {"720",  {512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2, BPBGAP}},
 176     {"1200", {512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2, BPBGAP}},
 177     {"1232", {1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2, BPBGAP}},
 178     {"1440", {512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2, BPBGAP}},
 179     {"2880", {512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2, BPBGAP}}
 180 };
 181
 182 static const u_int8_t bootcode[] = {
 183     0xfa,                       /* cli              */
 184     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
 185     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
 186     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
 187     0xfb,                       /* sti              */
 188     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
 189     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
 190     0x5e,                       /* pop     si       */
 191     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
 192     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
 193     0xfc,                       /* cld              */
 194     0xac,                       /* lodsb            */
 195     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
 196     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
 197     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
 198     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
 199     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
 200     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
 201     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
 202     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
 203     0x0d, 0x0a,
 204     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
 205     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
 206     0x0d, 0x0a,
 207     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
 208     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
 209     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
 210     0x0d, 0x0a,
 211     0
 212 };
 213
 214 static volatile sig_atomic_t got_siginfo;
 215 static void infohandler(int);
 216
 217 static int check_mounted(const char *, mode_t);
 218 static int getstdfmt(const char *, struct bpb *);
 219 static int getdiskinfo(int, const char *, const char *, int, struct bpb *);
 220 static void print_bpb(struct bpb *);
 221 static int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
 222 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
 223 static int oklabel(const char *);
 224 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
 225
 226 int
 227 mkfs_msdos(const char *fname, const char *dtype, const struct msdos_options *op)
 228 {
 229     char buf[MAXPATHLEN];
 230     struct sigaction si_sa;
 231     struct stat sb;
 232     struct timeval tv;
 233     struct bpb bpb;
 234     struct tm *tm;
 235     struct bs *bs;
 236     struct bsbpb *bsbpb;
 237     struct bsxbpb *bsxbpb;
 238     struct bsx *bsx;
 239     struct de *de;
 240     u_int8_t *img;
 241     const char *bname;
 242     ssize_t n;
 243     time_t now;
 244     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
 245     int fd, fd1;
 246     struct msdos_options o = *op;
 247
 248     if (o.block_size && o.sectors_per_cluster) {
 249         warnx("Cannot specify both block size and sectors per cluster");
 250         return -1;
 251     }
 252     if (o.OEM_string && strlen(o.OEM_string) > 8) {
 253         warnx("%s: bad OEM string", o.OEM_string);
 254         return -1;
 255     }
 256     if (o.create_size) {
 257         if (o.no_create) {
 258             warnx("create (-C) is incompatible with -N");
 259             return -1;
 260         }
 261         fd = open(fname, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
 262         if (fd == -1) {
 263             warnx("failed to create %s", fname);
 264             return -1;
 265         }
 266         if (ftruncate(fd, o.create_size)) {
 267             warnx("failed to initialize %jd bytes", (intmax_t)o.create_size);
 268             return -1;
 269         }
 270     } else if ((fd = open(fname, o.no_create ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1) {
 271         warn("%s", fname);
 272         return -1;
 273     }
 274     if (fstat(fd, &sb)) {
 275         warn("%s", fname);
 276         return -1;
 277     }
 278     if (o.create_size) {
 279         if (!S_ISREG(sb.st_mode))
 280             warnx("warning, %s is not a regular file", fname);
 281     } else {
 282         if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
 283             warnx("warning, %s is not a character device", fname);
 284     }
 285     if (!o.no_create)
 286         if (check_mounted(fname, sb.st_mode) == -1)
 287             return -1;
 288     if (o.offset && o.offset != lseek(fd, o.offset, SEEK_SET)) {
 289         warnx("cannot seek to %jd", (intmax_t)o.offset);
 290         return -1;
 291     }
 292     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
 293     if (o.floppy) {
 294         if (getstdfmt(o.floppy, &bpb) == -1)
 295             return -1;
 296         bpb.bpbHugeSectors = bpb.bpbSectors;
 297         bpb.bpbSectors = 0;
 298         bpb.bpbBigFATsecs = bpb.bpbFATsecs;
 299         bpb.bpbFATsecs = 0;
 300     }
 301     if (o.drive_heads)
 302         bpb.bpbHeads = o.drive_heads;
 303     if (o.sectors_per_track)
 304         bpb.bpbSecPerTrack = o.sectors_per_track;
 305     if (o.bytes_per_sector)
 306         bpb.bpbBytesPerSec = o.bytes_per_sector;
 307     if (o.size)
 308         bpb.bpbHugeSectors = o.size;
 309     if (o.hidden_sectors_set)
 310         bpb.bpbHiddenSecs = o.hidden_sectors;
 311     if (!(o.floppy || (o.drive_heads && o.sectors_per_track &&
 312         o.bytes_per_sector && o.size && o.hidden_sectors_set))) {
 313         off_t delta;
 314         getdiskinfo(fd, fname, dtype, o.hidden_sectors_set, &bpb);
 315         bpb.bpbHugeSectors -= (o.offset / bpb.bpbBytesPerSec);
 316         delta = bpb.bpbHugeSectors % bpb.bpbSecPerTrack;
 317         if (delta != 0) {
 318             warnx("trim %d sectors to adjust to a multiple of %d",
 319                 (int)delta, bpb.bpbSecPerTrack);
 320             bpb.bpbHugeSectors -= delta;
 321         }
 322         if (bpb.bpbSecPerClust == 0) {  /* set defaults */
 323             if (bpb.bpbHugeSectors <= 6000)     /* about 3MB -> 512 bytes */
 324                 bpb.bpbSecPerClust = 1;
 325             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<17)) /* 64M -> 4k */
 326                 bpb.bpbSecPerClust = 8;
 327             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<19)) /* 256M -> 8k */
 328                 bpb.bpbSecPerClust = 16;
 329             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<21)) /* 1G -> 16k */
 330                 bpb.bpbSecPerClust = 32;
 331             else
 332                 bpb.bpbSecPerClust = 64;                /* otherwise 32k */
 333         }
 334     }
 335     if (!powerof2(bpb.bpbBytesPerSec)) {
 336         warnx("bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bpbBytesPerSec);
 337         return -1;
 338     }
 339     if (bpb.bpbBytesPerSec < MINBPS) {
 340         warnx("bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
 341              bpb.bpbBytesPerSec, MINBPS);
 342         return -1;
 343     }
 344
 345     if (o.volume_label && !oklabel(o.volume_label)) {
 346         warnx("%s: bad volume label", o.volume_label);
 347         return -1;
 348     }
 349     if (!(fat = o.fat_type)) {
 350         if (o.floppy)
 351             fat = 12;
 352         else if (!o.directory_entries && (o.info_sector || o.backup_sector))
 353             fat = 32;
 354     }
 355     if ((fat == 32 && o.directory_entries) || (fat != 32 && (o.info_sector || o.backup_sector))) {
 356         warnx("-%c is not a legal FAT%s option",
 357              fat == 32 ? 'e' : o.info_sector ? 'i' : 'k',
 358              fat == 32 ? "32" : "12/16");
 359         return -1;
 360     }
 361     if (o.floppy && fat == 32)
 362         bpb.bpbRootDirEnts = 0;
 363     if (fat != 0 && fat != 12 && fat != 16 && fat != 32) {
 364         warnx("%d: bad FAT type", fat);
 365         return -1;
 366     }
 367
 368     if (o.block_size) {
 369         if (!powerof2(o.block_size)) {
 370             warnx("block size (%u) is not a power of 2", o.block_size);
 371             return -1;
 372         }
 373         if (o.block_size < bpb.bpbBytesPerSec) {
 374             warnx("block size (%u) is too small; minimum is %u",
 375                  o.block_size, bpb.bpbBytesPerSec);
 376             return -1;
 377         }
 378         if (o.block_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC) {
 379             warnx("block size (%u) is too large; maximum is %u",
 380                  o.block_size, bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC);
 381             return -1;
 382         }
 383         bpb.bpbSecPerClust = o.block_size / bpb.bpbBytesPerSec;
 384     }
 385     if (o.sectors_per_cluster) {
 386         if (!powerof2(o.sectors_per_cluster)) {
 387             warnx("sectors/cluster (%u) is not a power of 2",
 388                 o.sectors_per_cluster);
 389             return -1;
 390         }
 391         bpb.bpbSecPerClust = o.sectors_per_cluster;
 392     }
 393     if (o.reserved_sectors)
 394         bpb.bpbResSectors = o.reserved_sectors;
 395     if (o.num_FAT) {
 396         if (o.num_FAT > MAXNFT) {
 397             warnx("number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
 398                  o.num_FAT, MAXNFT);
 399             return -1;
 400         }
 401         bpb.bpbFATs = o.num_FAT;
 402     }
 403     if (o.directory_entries)
 404         bpb.bpbRootDirEnts = o.directory_entries;
 405     if (o.media_descriptor_set) {
 406         if (o.media_descriptor < 0xf0) {
 407             warnx("illegal media descriptor (%#x)", o.media_descriptor);
 408             return -1;
 409         }
 410         bpb.bpbMedia = o.media_descriptor;
 411     }
 412     if (o.sectors_per_fat)
 413         bpb.bpbBigFATsecs = o.sectors_per_fat;
 414     if (o.info_sector)
 415         bpb.bpbFSInfo = o.info_sector;
 416     if (o.backup_sector)
 417         bpb.bpbBackup = o.backup_sector;
 418     bss = 1;
 419     bname = NULL;
 420     fd1 = -1;
 421     if (o.bootstrap) {
 422         bname = o.bootstrap;
 423         if (!strchr(bname, '/')) {
 424             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
 425             if (!(bname = strdup(buf))) {
 426                 warn(NULL);
 427                 return -1;
 428             }
 429         }
 430         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb)) {
 431             warn("%s", bname);
 432             return -1;
 433         }
 434         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bpbBytesPerSec ||
 435             sb.st_size < bpb.bpbBytesPerSec ||
 436             sb.st_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXU16) {
 437             warnx("%s: inappropriate file type or format", bname);
 438             return -1;
 439         }
 440         bss = sb.st_size / bpb.bpbBytesPerSec;
 441     }
 442     if (!bpb.bpbFATs)
 443         bpb.bpbFATs = 2;
 444     if (!fat) {
 445         if (bpb.bpbHugeSectors < (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
 446             howmany((RESFTE + (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
 447                 (bpb.bpbSecPerClust ? 16 : 12) / BPN,
 448                 bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
 449             bpb.bpbFATs +
 450             howmany(bpb.bpbRootDirEnts ? bpb.bpbRootDirEnts : DEFRDE,
 451                     bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
 452             (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
 453             (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust :
 454              howmany(DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec)))
 455             fat = 12;
 456         else if (bpb.bpbRootDirEnts || bpb.bpbHugeSectors <
 457                  (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
 458                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bpbBytesPerSec) *
 459                  bpb.bpbFATs +
 460                  howmany(DEFRDE, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
 461                  (MAXCLS16 + 1) *
 462                  (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust :
 463                   howmany(8192, bpb.bpbBytesPerSec)))
 464             fat = 16;
 465         else
 466             fat = 32;
 467     }
 468     x = bss;
 469     if (fat == 32) {
 470         if (!bpb.bpbFSInfo) {
 471             if (x == MAXU16 || x == bpb.bpbBackup) {
 472                 warnx("no room for info sector");
 473                 return -1;
 474             }
 475             bpb.bpbFSInfo = x;
 476         }
 477         if (bpb.bpbFSInfo != MAXU16 && x <= bpb.bpbFSInfo)
 478             x = bpb.bpbFSInfo + 1;
 479         if (!bpb.bpbBackup) {
 480             if (x == MAXU16) {
 481                 warnx("no room for backup sector");
 482                 return -1;
 483             }
 484             bpb.bpbBackup = x;
 485         } else if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && bpb.bpbBackup == bpb.bpbFSInfo) {
 486             warnx("backup sector would overwrite info sector");
 487             return -1;
 488         }
 489         if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && x <= bpb.bpbBackup)
 490             x = bpb.bpbBackup + 1;
 491     }
 492     if (!bpb.bpbResSectors)
 493         bpb.bpbResSectors = fat == 32 ?
 494             MAX(x, MAX(16384 / bpb.bpbBytesPerSec, 4)) : x;
 495     else if (bpb.bpbResSectors < x) {
 496         warnx("too few reserved sectors (need %d have %d)", x,
 497              bpb.bpbResSectors);
 498         return -1;
 499     }
 500     if (fat != 32 && !bpb.bpbRootDirEnts)
 501         bpb.bpbRootDirEnts = DEFRDE;
 502     rds = howmany(bpb.bpbRootDirEnts, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de));
 503     if (!bpb.bpbSecPerClust)
 504         for (bpb.bpbSecPerClust = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 :
 505                                           DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec);
 506              bpb.bpbSecPerClust < MAXSPC &&
 507              bpb.bpbResSectors +
 508              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
 509                      bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
 510              bpb.bpbFATs +
 511              rds +
 512              (u_int64_t) (maxcls(fat) + 1) *
 513              bpb.bpbSecPerClust <= bpb.bpbHugeSectors;
 514              bpb.bpbSecPerClust <<= 1)
 515             continue;
 516     if (fat != 32 && bpb.bpbBigFATsecs > MAXU16) {
 517         warnx("too many sectors/FAT for FAT12/16");
 518         return -1;
 519     }
 520     x1 = bpb.bpbResSectors + rds;
 521     x = bpb.bpbBigFATsecs ? bpb.bpbBigFATsecs : 1;
 522     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.bpbFATs > bpb.bpbHugeSectors) {
 523         warnx("meta data exceeds file system size");
 524         return -1;
 525     }
 526     x1 += x * bpb.bpbFATs;
 527     x = (u_int64_t)(bpb.bpbHugeSectors - x1) * bpb.bpbBytesPerSec * NPB /
 528         (bpb.bpbSecPerClust * bpb.bpbBytesPerSec * NPB + fat /
 529          BPN * bpb.bpbFATs);
 530     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
 531                  bpb.bpbBytesPerSec * NPB);
 532     if (!bpb.bpbBigFATsecs) {
 533         bpb.bpbBigFATsecs = x2;
 534         x1 += (bpb.bpbBigFATsecs - 1) * bpb.bpbFATs;
 535     }
 536     cls = (bpb.bpbHugeSectors - x1) / bpb.bpbSecPerClust;
 537     x = (u_int64_t)bpb.bpbBigFATsecs * bpb.bpbBytesPerSec * NPB / (fat / BPN) -
 538         RESFTE;
 539     if (cls > x)
 540         cls = x;
 541     if (bpb.bpbBigFATsecs < x2)
 542         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
 543               cls);
 544     if (cls < mincls(fat)) {
 545         warnx("%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
 546             mincls(fat));
 547         return -1;
 548     }
 549     if (cls > maxcls(fat)) {
 550         cls = maxcls(fat);
 551         bpb.bpbHugeSectors = x1 + (cls + 1) * bpb.bpbSecPerClust - 1;
 552         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
 553               bpb.bpbHugeSectors);
 554     }
 555     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
 556            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.bpbSecPerClust,
 557            cls * bpb.bpbSecPerClust == 1 ? "" : "s", cls, fat,
 558            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bpbBytesPerSec * bpb.bpbSecPerClust);
 559     if (!bpb.bpbMedia)
 560         bpb.bpbMedia = !bpb.bpbHiddenSecs ? 0xf0 : 0xf8;
 561     if (fat == 32)
 562         bpb.bpbRootClust = RESFTE;
 563     if (bpb.bpbHiddenSecs + bpb.bpbHugeSectors <= MAXU16) {
 564         bpb.bpbSectors = bpb.bpbHugeSectors;
 565         bpb.bpbHugeSectors = 0;
 566     }
 567     if (fat != 32) {
 568         bpb.bpbFATsecs = bpb.bpbBigFATsecs;
 569         bpb.bpbBigFATsecs = 0;
 570     }
 571     print_bpb(&bpb);
 572     if (!o.no_create) {
 573         gettimeofday(&tv, NULL);
 574         now = tv.tv_sec;
 575         tm = localtime(&now);
 576         if (!(img = malloc(bpb.bpbBytesPerSec))) {
 577             warn(NULL);
 578             return -1;
 579         }
 580         dir = bpb.bpbResSectors + (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs :
 581                                    bpb.bpbBigFATsecs) * bpb.bpbFATs;
 582         memset(&si_sa, 0, sizeof(si_sa));
 583         si_sa.sa_handler = infohandler;
 584         if (sigaction(SIGINFO, &si_sa, NULL) == -1) {
 585             warn("sigaction SIGINFO");
 586             return -1;
 587         }
 588         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust : rds); lsn++) {
 589             if (got_siginfo) {
 590                     fprintf(stderr,"%s: writing sector %u of %u (%u%%)\n",
 591                         fname, lsn,
 592                         (dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)),
 593                         (lsn * 100) / (dir +
 594                             (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)));
 595                     got_siginfo = 0;
 596             }
 597             x = lsn;
 598             if (o.bootstrap &&
 599                 fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
 600                 bss <= bpb.bpbBackup && x >= bpb.bpbBackup) {
 601                 x -= bpb.bpbBackup;
 602                 if (!x && lseek(fd1, o.offset, SEEK_SET)) {
 603                     warn("%s", bname);
 604                     return -1;
 605                 }
 606             }
 607             if (o.bootstrap && x < bss) {
 608                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1) {
 609                     warn("%s", bname);
 610                     return -1;
 611                 }
 612                 if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec) {
 613                     warnx("%s: can't read sector %u", bname, x);
 614                     return -1;
 615                 }
 616             } else
 617                 memset(img, 0, bpb.bpbBytesPerSec);
 618             if (!lsn ||
 619                 (fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
 620                  lsn == bpb.bpbBackup)) {
 621                 x1 = sizeof(struct bs);
 622                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
 623                 mk2(bsbpb->bpbBytesPerSec, bpb.bpbBytesPerSec);
 624                 mk1(bsbpb->bpbSecPerClust, bpb.bpbSecPerClust);
 625                 mk2(bsbpb->bpbResSectors, bpb.bpbResSectors);
 626                 mk1(bsbpb->bpbFATs, bpb.bpbFATs);
 627                 mk2(bsbpb->bpbRootDirEnts, bpb.bpbRootDirEnts);
 628                 mk2(bsbpb->bpbSectors, bpb.bpbSectors);
 629                 mk1(bsbpb->bpbMedia, bpb.bpbMedia);
 630                 mk2(bsbpb->bpbFATsecs, bpb.bpbFATsecs);
 631                 mk2(bsbpb->bpbSecPerTrack, bpb.bpbSecPerTrack);
 632                 mk2(bsbpb->bpbHeads, bpb.bpbHeads);
 633                 mk4(bsbpb->bpbHiddenSecs, bpb.bpbHiddenSecs);
 634                 mk4(bsbpb->bpbHugeSectors, bpb.bpbHugeSectors);
 635                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
 636                 if (fat == 32) {
 637                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
 638                     mk4(bsxbpb->bpbBigFATsecs, bpb.bpbBigFATsecs);
 639                     mk2(bsxbpb->bpbExtFlags, 0);
 640                     mk2(bsxbpb->bpbFSVers, 0);
 641                     mk4(bsxbpb->bpbRootClust, bpb.bpbRootClust);
 642                     mk2(bsxbpb->bpbFSInfo, bpb.bpbFSInfo);
 643                     mk2(bsxbpb->bpbBackup, bpb.bpbBackup);
 644                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
 645                 }
 646                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
 647                 mk1(bsx->exBootSignature, 0x29);
 648                 if (o.volume_id_set)
 649                     x = o.volume_id;
 650                 else
 651                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
 652                           (u_int)tm->tm_mday) +
 653                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
 654                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
 655                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
 656                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
 657                           (u_int)tm->tm_min));
 658                 mk4(bsx->exVolumeID, x);
 659                 mklabel(bsx->exVolumeLabel, o.volume_label ? o.volume_label : "NO NAME");
 660                 snprintf(buf, sizeof(buf), "FAT%u", fat);
 661                 setstr(bsx->exFileSysType, buf, sizeof(bsx->exFileSysType));
 662                 if (!o.bootstrap) {
 663                     x1 += sizeof(struct bsx);
 664                     bs = (struct bs *)img;
 665                     mk1(bs->bsJump[0], 0xeb);
 666                     mk1(bs->bsJump[1], x1 - 2);
 667                     mk1(bs->bsJump[2], 0x90);
 668                     setstr(bs->bsOemName, o.OEM_string ? o.OEM_string : "BSD4.4  ",
 669                            sizeof(bs->bsOemName));
 670                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
 671                     mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
 672                 }
 673             } else if (fat == 32 && bpb.bpbFSInfo != MAXU16 &&
 674                        (lsn == bpb.bpbFSInfo ||
 675                         (bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
 676                          lsn == bpb.bpbBackup + bpb.bpbFSInfo))) {
 677                 mk4(img, 0x41615252);
 678                 mk4(img + MINBPS - 28, 0x61417272);
 679                 mk4(img + MINBPS - 24, 0xffffffff);
 680                 mk4(img + MINBPS - 20, bpb.bpbRootClust);
 681                 mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
 682             } else if (lsn >= bpb.bpbResSectors && lsn < dir &&
 683                        !((lsn - bpb.bpbResSectors) %
 684                          (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs :
 685                           bpb.bpbBigFATsecs))) {
 686                 mk1(img[0], bpb.bpbMedia);
 687                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
 688                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
 689             } else if (lsn == dir && o.volume_label) {
 690                 de = (struct de *)img;
 691                 mklabel(de->deName, o.volume_label);
 692                 mk1(de->deAttributes, 050);
 693                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
 694                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
 695                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
 696                 mk2(de->deMTime, x);
 697                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
 698                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
 699                     (u_int)tm->tm_mday;
 700                 mk2(de->deMDate, x);
 701             }
 702             if ((n = write(fd, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1) {
 703                 warn("%s", fname);
 704                 return -1;
 705             }
 706             if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec) {
 707                 warnx("%s: can't write sector %u", fname, lsn);
 708                 return -1;
 709             }
 710         }
 711     }
 712     return 0;
 713 }
 714
 715 /*
 716  * return -1 with error if file system is mounted.
 717  */
 718 static int
 719 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
 720 {
 721     struct statfs *mp;
 722     const char *s1, *s2;
 723     size_t len;
 724     int n, r;
 725
 726     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT))) {
 727         warn("getmntinfo");
 728         return -1;
 729     }
 730     len = strlen(_PATH_DEV);
 731     s1 = fname;
 732     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
 733         s1 += len;
 734     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
 735     for (; n--; mp++) {
 736         s2 = mp->f_mntfromname;
 737         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
 738             s2 += len;
 739         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
 740             !strcmp(s1, s2)) {
 741             warnx("%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
 742             return -1;
 743         }
 744     }
 745     return 0;
 746 }
 747
 748 /*
 749  * Get a standard format.
 750  */
 751 static int
 752 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
 753 {
 754     u_int x, i;
 755
 756     x = sizeof(stdfmt) / sizeof(stdfmt[0]);
 757     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
 758     if (i == x) {
 759         warnx("%s: unknown standard format", fmt);
 760         return -1;
 761     }
 762     *bpb = stdfmt[i].bpb;
 763     return 0;
 764 }
 765
 766 /*
 767  * Get disk slice, partition, and geometry information.
 768  */
 769 static int
 770 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
 771             struct bpb *bpb)
 772 {
 773     struct disklabel *lp, dlp;
 774     struct fd_type type;
 775     off_t ms, hs = 0;
 776
 777     lp = NULL;
 778
 779     /* If the user specified a disk type, try to use that */
 780     if (dtype != NULL) {
 781         lp = getdiskbyname(dtype);
 782     }
 783
 784     /* Maybe it's a floppy drive */
 785     if (lp == NULL) {
 786         if (ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &ms) == -1) {
 787             struct stat st;
 788
 789             if (fstat(fd, &st))
 790                 err(1, "cannot get disk size");
 791             /* create a fake geometry for a file image */
 792             ms = st.st_size;
 793             dlp.d_secsize = 512;
 794             dlp.d_nsectors = 63;
 795             dlp.d_ntracks = 255;
 796             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 797             lp = &dlp;
 798         } else if (ioctl(fd, FD_GTYPE, &type) != -1) {
 799             dlp.d_secsize = 128 << type.secsize;
 800             dlp.d_nsectors = type.sectrac;
 801             dlp.d_ntracks = type.heads;
 802             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 803             lp = &dlp;
 804         }
 805     }
 806
 807     /* Maybe it's a fixed drive */
 808     if (lp == NULL) {
 809         if (bpb->bpbBytesPerSec)
 810             dlp.d_secsize = bpb->bpbBytesPerSec;
 811         if (bpb->bpbBytesPerSec == 0 && ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE,
 812                                               &dlp.d_secsize) == -1)
 813             err(1, "cannot get sector size");
 814
 815         dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 816
 817         if (bpb->bpbSecPerTrack == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS,
 818                                               &dlp.d_nsectors) == -1) {
 819             warn("cannot get number of sectors per track");
 820             dlp.d_nsectors = 63;
 821         }
 822         if (bpb->bpbHeads == 0 &&
 823             ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &dlp.d_ntracks) == -1) {
 824             warn("cannot get number of heads");
 825             if (dlp.d_secperunit <= 63*1*1024)
 826                 dlp.d_ntracks = 1;
 827             else if (dlp.d_secperunit <= 63*16*1024)
 828                 dlp.d_ntracks = 16;
 829             else
 830                 dlp.d_ntracks = 255;
 831         }
 832
 833         hs = (ms / dlp.d_secsize) - dlp.d_secperunit;
 834         lp = &dlp;
 835     }
 836
 837     if (bpb->bpbBytesPerSec == 0) {
 838         if (ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector") == -1)
 839             return -1;
 840         bpb->bpbBytesPerSec = lp->d_secsize;
 841     }
 842     if (bpb->bpbSecPerTrack == 0) {
 843         if (ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track") == -1)
 844             return -1;
 845         bpb->bpbSecPerTrack = lp->d_nsectors;
 846     }
 847     if (bpb->bpbHeads == 0) {
 848         if (ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads") == -1)
 849             return -1;
 850         bpb->bpbHeads = lp->d_ntracks;
 851     }
 852     if (bpb->bpbHugeSectors == 0)
 853         bpb->bpbHugeSectors = lp->d_secperunit;
 854     if (bpb->bpbHiddenSecs == 0)
 855         bpb->bpbHiddenSecs = hs;
 856     return 0;
 857 }
 858
 859 /*
 860  * Print out BPB values.
 861  */
 862 static void
 863 print_bpb(struct bpb *bpb)
 864 {
 865     printf("BytesPerSec=%u SecPerClust=%u ResSectors=%u FATs=%u",
 866            bpb->bpbBytesPerSec, bpb->bpbSecPerClust, bpb->bpbResSectors,
 867            bpb->bpbFATs);
 868     if (bpb->bpbRootDirEnts)
 869         printf(" RootDirEnts=%u", bpb->bpbRootDirEnts);
 870     if (bpb->bpbSectors)
 871         printf(" Sectors=%u", bpb->bpbSectors);
 872     printf(" Media=%#x", bpb->bpbMedia);
 873     if (bpb->bpbFATsecs)
 874         printf(" FATsecs=%u", bpb->bpbFATsecs);
 875     printf(" SecPerTrack=%u Heads=%u HiddenSecs=%u", bpb->bpbSecPerTrack,
 876            bpb->bpbHeads, bpb->bpbHiddenSecs);
 877     if (bpb->bpbHugeSectors)
 878         printf(" HugeSectors=%u", bpb->bpbHugeSectors);
 879     if (!bpb->bpbFATsecs) {
 880         printf(" FATsecs=%u RootCluster=%u", bpb->bpbBigFATsecs,
 881                bpb->bpbRootClust);
 882         printf(" FSInfo=");
 883         printf(bpb->bpbFSInfo == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbFSInfo);
 884         printf(" Backup=");
 885         printf(bpb->bpbBackup == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbBackup);
 886     }
 887     printf("\n");
 888 }
 889
 890 /*
 891  * Check a disk geometry value.
 892  */
 893 static int
 894 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
 895 {
 896     if (!val) {
 897         warnx("%s: no default %s", fname, msg);
 898         return -1;
 899     }
 900     if (val > MAXU16) {
 901         warnx("%s: illegal %s %d", fname, msg, val);
 902         return -1;
 903     }
 904     return 0;
 905 }
 906
 907 /*
 908  * Check a volume label.
 909  */
 910 static int
 911 oklabel(const char *src)
 912 {
 913     int c, i;
 914
 915     for (i = 0; i <= 11; i++) {
 916         c = (u_char)*src++;
 917         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
 918             break;
 919     }
 920     return i && !c;
 921 }
 922
 923 /*
 924  * Make a volume label.
 925  */
 926 static void
 927 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
 928 {
 929     int c, i;
 930
 931     for (i = 0; i < 11; i++) {
 932         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
 933         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
 934     }
 935 }
 936
 937 /*
 938  * Copy string, padding with spaces.
 939  */
 940 static void
 941 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
 942 {
 943     while (len--)
 944         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
 945 }
 946
 947 static void
 948 infohandler(int sig __unused)
 949 {
 950
 951         got_siginfo = 1;
 952 }