sys/geom/geom_mbr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2002 Poul-Henning Kamp
   3  * Copyright (c) 2002 Networks Associates Technology, Inc.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This software was developed for the FreeBSD Project by Poul-Henning Kamp
   7  * and NAI Labs, the Security Research Division of Network Associates, Inc.
   8  * under DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the
   9  * DARPA CHATS research program.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 #include <sys/cdefs.h>
  34 __FBSDID("$FreeBSD$");
  35
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/errno.h>
  38 #include <sys/endian.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/kernel.h>
  41 #include <sys/fcntl.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/bio.h>
  44 #include <sys/lock.h>
  45 #include <sys/mutex.h>
  46 #include <sys/md5.h>
  47
  48 #include <sys/diskmbr.h>
  49 #include <sys/sbuf.h>
  50 #include <geom/geom.h>
  51 #include <geom/geom_slice.h>
  52
  53 #define MBR_CLASS_NAME "MBR"
  54 #define MBREXT_CLASS_NAME "MBREXT"
  55
  56 static struct dos_partition historical_bogus_partition_table[NDOSPART] = {
  57         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  58         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  59         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  60         { 0x80, 0, 1, 0, DOSPTYP_386BSD, 255, 255, 255, 0, 50000, },
  61 };
  62
  63 static struct dos_partition historical_bogus_partition_table_fixed[NDOSPART] = {
  64         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  65         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  66         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  67         { 0x80, 0, 1, 0, DOSPTYP_386BSD, 254, 255, 255, 0, 50000, },
  68 };
  69
  70 static void
  71 g_mbr_print(int i, struct dos_partition *dp)
  72 {
  73
  74         printf("[%d] f:%02x typ:%d", i, dp->dp_flag, dp->dp_typ);
  75         printf(" s(CHS):%d/%d/%d", DPCYL(dp->dp_scyl, dp->dp_ssect),
  76             dp->dp_shd, DPSECT(dp->dp_ssect));
  77         printf(" e(CHS):%d/%d/%d", DPCYL(dp->dp_ecyl, dp->dp_esect),
  78             dp->dp_ehd, DPSECT(dp->dp_esect));
  79         printf(" s:%d l:%d\n", dp->dp_start, dp->dp_size);
  80 }
  81
  82 struct g_mbr_softc {
  83         int             type [NDOSPART];
  84         u_int           sectorsize;
  85         u_char          sec0[512];
  86         u_char          slicesum[16];
  87 };
  88
  89 static int
  90 g_mbr_modify(struct g_geom *gp, struct g_mbr_softc *ms, u_char *sec0)
  91 {
  92         int i, error;
  93         off_t l[NDOSPART];
  94         struct dos_partition ndp[NDOSPART], *dp;
  95         MD5_CTX md5sum;
  96
  97         g_topology_assert();
  98
  99         if (sec0[0x1fe] != 0x55 && sec0[0x1ff] != 0xaa)
 100                 return (EBUSY);
 101
 102         dp = ndp;
 103         for (i = 0; i < NDOSPART; i++) {
 104                 dos_partition_dec(
 105                     sec0 + DOSPARTOFF + i * sizeof(struct dos_partition),
 106                     dp + i);
 107                 if (0 && bootverbose)
 108                         g_mbr_print(i, dp + i);
 109         }
 110         if ((!bcmp(dp, historical_bogus_partition_table,
 111             sizeof historical_bogus_partition_table)) ||
 112             (!bcmp(dp, historical_bogus_partition_table_fixed,
 113             sizeof historical_bogus_partition_table_fixed))) {
 114                 /*
 115                  * We will not allow people to write these from "the inside",
 116                  * Since properly selfdestructing takes too much code.  If
 117                  * people really want to do this, they cannot have any
 118                  * providers of this geom open, and in that case they can just
 119                  * as easily overwrite the MBR in the parent device.
 120                  */
 121                 return(EBUSY);
 122         }
 123         for (i = 0; i < NDOSPART; i++) {
 124                 /*
 125                  * A Protective MBR (PMBR) has a single partition of
 126                  * type 0xEE spanning the whole disk. Such a MBR
 127                  * protects a GPT on the disk from MBR tools that
 128                  * don't know anything about GPT. We're interpreting
 129                  * it a bit more loosely: any partition of type 0xEE
 130                  * is to be skipped as it doesn't contain any data
 131                  * that we should care about. We still allow other
 132                  * partitions to be present in the MBR. A PMBR will
 133                  * be handled correctly anyway.
 134                  */
 135                 if (dp[i].dp_typ == DOSPTYP_PMBR)
 136                         l[i] = 0;
 137                 else if (dp[i].dp_flag != 0 && dp[i].dp_flag != 0x80)
 138                         l[i] = 0;
 139                 else if (dp[i].dp_typ == 0)
 140                         l[i] = 0;
 141                 else
 142                         l[i] = (off_t)dp[i].dp_size * ms->sectorsize;
 143                 error = g_slice_config(gp, i, G_SLICE_CONFIG_CHECK,
 144                     (off_t)dp[i].dp_start * ms->sectorsize, l[i],
 145                     ms->sectorsize, "%ss%d", gp->name, 1 + i);
 146                 if (error)
 147                         return (error);
 148         }
 149         for (i = 0; i < NDOSPART; i++) {
 150                 ms->type[i] = dp[i].dp_typ;
 151                 g_slice_config(gp, i, G_SLICE_CONFIG_SET,
 152                     (off_t)dp[i].dp_start * ms->sectorsize, l[i],
 153                     ms->sectorsize, "%ss%d", gp->name, 1 + i);
 154         }
 155         bcopy(sec0, ms->sec0, 512);
 156
 157         /*
 158          * Calculate MD5 from the first sector and use it for avoiding
 159          * recursive slices creation.
 160          */
 161         MD5Init(&md5sum);
 162         MD5Update(&md5sum, ms->sec0, sizeof(ms->sec0));
 163         MD5Final(ms->slicesum, &md5sum);
 164
 165         return (0);
 166 }
 167
 168 static int
 169 g_mbr_ioctl(struct g_provider *pp, u_long cmd, void *data, int fflag, struct thread *td)
 170 {
 171         struct g_geom *gp;
 172         struct g_mbr_softc *ms;
 173         struct g_slicer *gsp;
 174         struct g_consumer *cp;
 175         int error, opened;
 176
 177         gp = pp->geom;
 178         gsp = gp->softc;
 179         ms = gsp->softc;
 180
 181         opened = 0;
 182         error = 0;
 183         switch(cmd) {
 184         case DIOCSMBR: {
 185                 if (!(fflag & FWRITE))
 186                         return (EPERM);
 187                 DROP_GIANT();
 188                 g_topology_lock();
 189                 cp = LIST_FIRST(&gp->consumer);
 190                 if (cp->acw == 0) {
 191                         error = g_access(cp, 0, 1, 0);
 192                         if (error == 0)
 193                                 opened = 1;
 194                 }
 195                 if (!error)
 196                         error = g_mbr_modify(gp, ms, data);
 197                 if (!error)
 198                         error = g_write_data(cp, 0, data, 512);
 199                 if (opened)
 200                         g_access(cp, 0, -1 , 0);
 201                 g_topology_unlock();
 202                 PICKUP_GIANT();
 203                 return(error);
 204         }
 205         default:
 206                 return (ENOIOCTL);
 207         }
 208 }
 209
 210 static int
 211 g_mbr_start(struct bio *bp)
 212 {
 213         struct g_provider *pp;
 214         struct g_geom *gp;
 215         struct g_mbr_softc *mp;
 216         struct g_slicer *gsp;
 217         int idx;
 218
 219         pp = bp->bio_to;
 220         idx = pp->index;
 221         gp = pp->geom;
 222         gsp = gp->softc;
 223         mp = gsp->softc;
 224         if (bp->bio_cmd == BIO_GETATTR) {
 225                 if (g_handleattr_int(bp, "MBR::type", mp->type[idx]))
 226                         return (1);
 227                 if (g_handleattr_off_t(bp, "MBR::offset",
 228                     gsp->slices[idx].offset))
 229                         return (1);
 230                 if (g_handleattr(bp, "MBR::slicesum", mp->slicesum,
 231                     sizeof(mp->slicesum)))
 232                         return (1);
 233         }
 234
 235         return (0);
 236 }
 237
 238 static void
 239 g_mbr_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent, struct g_geom *gp, struct g_consumer *cp __unused, struct g_provider *pp)
 240 {
 241         struct g_mbr_softc *mp;
 242         struct g_slicer *gsp;
 243
 244         gsp = gp->softc;
 245         mp = gsp->softc;
 246         g_slice_dumpconf(sb, indent, gp, cp, pp);
 247         if (pp != NULL) {
 248                 if (indent == NULL)
 249                         sbuf_printf(sb, " ty %d", mp->type[pp->index]);
 250                 else
 251                         sbuf_printf(sb, "%s<type>%d</type>\n", indent,
 252                             mp->type[pp->index]);
 253         }
 254 }
 255
 256 static struct g_geom *
 257 g_mbr_taste(struct g_class *mp, struct g_provider *pp, int insist)
 258 {
 259         struct g_geom *gp;
 260         struct g_consumer *cp;
 261         int error;
 262         struct g_mbr_softc *ms;
 263         u_int fwsectors, sectorsize;
 264         u_char *buf;
 265         u_char hash[16];
 266         MD5_CTX md5sum;
 267
 268         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "mbr_taste(%s,%s)", mp->name, pp->name);
 269         g_topology_assert();
 270         if (!strcmp(pp->geom->class->name, MBR_CLASS_NAME))
 271                 return (NULL);
 272         gp = g_slice_new(mp, NDOSPART, pp, &cp, &ms, sizeof *ms, g_mbr_start);
 273         if (gp == NULL)
 274                 return (NULL);
 275         g_topology_unlock();
 276         do {
 277                 error = g_getattr("GEOM::fwsectors", cp, &fwsectors);
 278                 if (error)
 279                         fwsectors = 17;
 280                 sectorsize = cp->provider->sectorsize;
 281                 if (sectorsize < 512)
 282                         break;
 283                 ms->sectorsize = sectorsize;
 284                 buf = g_read_data(cp, 0, sectorsize, &error);
 285                 if (buf == NULL || error != 0)
 286                         break;
 287
 288                 /*
 289                  * Calculate MD5 from the first sector and use it for avoiding
 290                  * recursive slices creation.
 291                  */
 292                 bcopy(buf, ms->sec0, 512);
 293                 MD5Init(&md5sum);
 294                 MD5Update(&md5sum, ms->sec0, sizeof(ms->sec0));
 295                 MD5Final(ms->slicesum, &md5sum);
 296
 297                 error = g_getattr("MBR::slicesum", cp, &hash);
 298                 if (!error && !bcmp(ms->slicesum, hash, sizeof(hash))) {
 299                         g_free(buf);
 300                         break;
 301                 }
 302
 303                 g_topology_lock();
 304                 g_mbr_modify(gp, ms, buf);
 305                 g_topology_unlock();
 306                 g_free(buf);
 307                 break;
 308         } while (0);
 309         g_topology_lock();
 310         g_access(cp, -1, 0, 0);
 311         if (LIST_EMPTY(&gp->provider)) {
 312                 g_slice_spoiled(cp);
 313                 return (NULL);
 314         }
 315         return (gp);
 316 }
 317
 318 static struct g_class g_mbr_class       = {
 319         .name = MBR_CLASS_NAME,
 320         .version = G_VERSION,
 321         .taste = g_mbr_taste,
 322         .dumpconf = g_mbr_dumpconf,
 323         .ioctl = g_mbr_ioctl,
 324 };
 325
 326 DECLARE_GEOM_CLASS(g_mbr_class, g_mbr);
 327
 328 #define NDOSEXTPART             32
 329 struct g_mbrext_softc {
 330         int             type [NDOSEXTPART];
 331 };
 332
 333 static int
 334 g_mbrext_start(struct bio *bp)
 335 {
 336         struct g_provider *pp;
 337         struct g_geom *gp;
 338         struct g_mbrext_softc *mp;
 339         struct g_slicer *gsp;
 340         int idx;
 341
 342         pp = bp->bio_to;
 343         idx = pp->index;
 344         gp = pp->geom;
 345         gsp = gp->softc;
 346         mp = gsp->softc;
 347         if (bp->bio_cmd == BIO_GETATTR) {
 348                 if (g_handleattr_int(bp, "MBR::type", mp->type[idx]))
 349                         return (1);
 350         }
 351         return (0);
 352 }
 353
 354 static void
 355 g_mbrext_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent, struct g_geom *gp, struct g_consumer *cp __unused, struct g_provider *pp)
 356 {
 357         struct g_mbrext_softc *mp;
 358         struct g_slicer *gsp;
 359
 360         g_slice_dumpconf(sb, indent, gp, cp, pp);
 361         gsp = gp->softc;
 362         mp = gsp->softc;
 363         if (pp != NULL) {
 364                 if (indent == NULL)
 365                         sbuf_printf(sb, " ty %d", mp->type[pp->index]);
 366                 else
 367                         sbuf_printf(sb, "%s<type>%d</type>\n", indent,
 368                             mp->type[pp->index]);
 369         }
 370 }
 371
 372 static struct g_geom *
 373 g_mbrext_taste(struct g_class *mp, struct g_provider *pp, int insist __unused)
 374 {
 375         struct g_geom *gp;
 376         struct g_consumer *cp;
 377         int error, i, slice;
 378         struct g_mbrext_softc *ms;
 379         off_t off;
 380         u_char *buf;
 381         struct dos_partition dp[4];
 382         u_int fwsectors, sectorsize;
 383
 384         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "g_mbrext_taste(%s,%s)", mp->name, pp->name);
 385         g_topology_assert();
 386         if (strcmp(pp->geom->class->name, MBR_CLASS_NAME))
 387                 return (NULL);
 388         gp = g_slice_new(mp, NDOSEXTPART, pp, &cp, &ms, sizeof *ms,
 389             g_mbrext_start);
 390         if (gp == NULL)
 391                 return (NULL);
 392         g_topology_unlock();
 393         off = 0;
 394         slice = 0;
 395         do {
 396                 error = g_getattr("MBR::type", cp, &i);
 397                 if (error || (i != DOSPTYP_EXT && i != DOSPTYP_EXTLBA))
 398                         break;
 399                 error = g_getattr("GEOM::fwsectors", cp, &fwsectors);
 400                 if (error)
 401                         fwsectors = 17;
 402                 sectorsize = cp->provider->sectorsize;
 403                 if (sectorsize != 512)
 404                         break;
 405                 for (;;) {
 406                         buf = g_read_data(cp, off, sectorsize, &error);
 407                         if (buf == NULL || error != 0)
 408                                 break;
 409                         if (buf[0x1fe] != 0x55 && buf[0x1ff] != 0xaa) {
 410                                 g_free(buf);
 411                                 break;
 412                         }
 413                         for (i = 0; i < NDOSPART; i++)
 414                                 dos_partition_dec(
 415                                     buf + DOSPARTOFF +
 416                                     i * sizeof(struct dos_partition), dp + i);
 417                         g_free(buf);
 418                         if (0 && bootverbose) {
 419                                 printf("MBREXT Slice %d on %s:\n",
 420                                     slice + 5, gp->name);
 421                                 g_mbr_print(0, dp);
 422                                 g_mbr_print(1, dp + 1);
 423                         }
 424                         if ((dp[0].dp_flag & 0x7f) == 0 &&
 425                              dp[0].dp_size != 0 && dp[0].dp_typ != 0) {
 426                                 g_topology_lock();
 427                                 g_slice_config(gp, slice, G_SLICE_CONFIG_SET,
 428                                     (((off_t)dp[0].dp_start) << 9ULL) + off,
 429                                     ((off_t)dp[0].dp_size) << 9ULL,
 430                                     sectorsize,
 431                                     "%*.*s%d",
 432                                     strlen(gp->name) - 1,
 433                                     strlen(gp->name) - 1,
 434                                     gp->name,
 435                                     slice + 5);
 436                                 g_topology_unlock();
 437                                 ms->type[slice] = dp[0].dp_typ;
 438                                 slice++;
 439                         }
 440                         if (dp[1].dp_flag != 0)
 441                                 break;
 442                         if (dp[1].dp_typ != DOSPTYP_EXT &&
 443                             dp[1].dp_typ != DOSPTYP_EXTLBA)
 444                                 break;
 445                         if (dp[1].dp_size == 0)
 446                                 break;
 447                         off = ((off_t)dp[1].dp_start) << 9ULL;
 448                 }
 449                 break;
 450         } while (0);
 451         g_topology_lock();
 452         g_access(cp, -1, 0, 0);
 453         if (LIST_EMPTY(&gp->provider)) {
 454                 g_slice_spoiled(cp);
 455                 return (NULL);
 456         }
 457         return (gp);
 458 }
 459
 460
 461 static struct g_class g_mbrext_class    = {
 462         .name = MBREXT_CLASS_NAME,
 463         .version = G_VERSION,
 464         .taste = g_mbrext_taste,
 465         .dumpconf = g_mbrext_dumpconf,
 466 };
 467
 468 DECLARE_GEOM_CLASS(g_mbrext_class, g_mbrext);