]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - sys/geom/part/g_part_mbr.c
- Copy stable/10 (r259064) to releng/10.0 as part of the
[FreeBSD/releng/10.0.git] / sys / geom / part / g_part_mbr.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2007, 2008 Marcel Moolenaar
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  *
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
25  */
26
27 #include <sys/cdefs.h>
28 __FBSDID("$FreeBSD$");
29
30 #include <sys/param.h>
31 #include <sys/bio.h>
32 #include <sys/diskmbr.h>
33 #include <sys/endian.h>
34 #include <sys/kernel.h>
35 #include <sys/kobj.h>
36 #include <sys/limits.h>
37 #include <sys/lock.h>
38 #include <sys/malloc.h>
39 #include <sys/mutex.h>
40 #include <sys/queue.h>
41 #include <sys/sbuf.h>
42 #include <sys/systm.h>
43 #include <sys/sysctl.h>
44 #include <geom/geom.h>
45 #include <geom/part/g_part.h>
46
47 #include "g_part_if.h"
48
49 FEATURE(geom_part_mbr, "GEOM partitioning class for MBR support");
50
51 #define MBRSIZE         512
52
53 struct g_part_mbr_table {
54         struct g_part_table     base;
55         u_char          mbr[MBRSIZE];
56 };
57
58 struct g_part_mbr_entry {
59         struct g_part_entry     base;
60         struct dos_partition ent;
61 };
62
63 static int g_part_mbr_add(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
64     struct g_part_parms *);
65 static int g_part_mbr_bootcode(struct g_part_table *, struct g_part_parms *);
66 static int g_part_mbr_create(struct g_part_table *, struct g_part_parms *);
67 static int g_part_mbr_destroy(struct g_part_table *, struct g_part_parms *);
68 static void g_part_mbr_dumpconf(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
69     struct sbuf *, const char *);
70 static int g_part_mbr_dumpto(struct g_part_table *, struct g_part_entry *);
71 static int g_part_mbr_modify(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,  
72     struct g_part_parms *);
73 static const char *g_part_mbr_name(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
74     char *, size_t);
75 static int g_part_mbr_probe(struct g_part_table *, struct g_consumer *);
76 static int g_part_mbr_read(struct g_part_table *, struct g_consumer *);
77 static int g_part_mbr_setunset(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
78     const char *, unsigned int);
79 static const char *g_part_mbr_type(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
80     char *, size_t);
81 static int g_part_mbr_write(struct g_part_table *, struct g_consumer *);
82 static int g_part_mbr_resize(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
83     struct g_part_parms *);
84
85 static kobj_method_t g_part_mbr_methods[] = {
86         KOBJMETHOD(g_part_add,          g_part_mbr_add),
87         KOBJMETHOD(g_part_bootcode,     g_part_mbr_bootcode),
88         KOBJMETHOD(g_part_create,       g_part_mbr_create),
89         KOBJMETHOD(g_part_destroy,      g_part_mbr_destroy),
90         KOBJMETHOD(g_part_dumpconf,     g_part_mbr_dumpconf),
91         KOBJMETHOD(g_part_dumpto,       g_part_mbr_dumpto),
92         KOBJMETHOD(g_part_modify,       g_part_mbr_modify),
93         KOBJMETHOD(g_part_resize,       g_part_mbr_resize),
94         KOBJMETHOD(g_part_name,         g_part_mbr_name),
95         KOBJMETHOD(g_part_probe,        g_part_mbr_probe),
96         KOBJMETHOD(g_part_read,         g_part_mbr_read),
97         KOBJMETHOD(g_part_setunset,     g_part_mbr_setunset),
98         KOBJMETHOD(g_part_type,         g_part_mbr_type),
99         KOBJMETHOD(g_part_write,        g_part_mbr_write),
100         { 0, 0 }
101 };
102
103 static struct g_part_scheme g_part_mbr_scheme = {
104         "MBR",
105         g_part_mbr_methods,
106         sizeof(struct g_part_mbr_table),
107         .gps_entrysz = sizeof(struct g_part_mbr_entry),
108         .gps_minent = NDOSPART,
109         .gps_maxent = NDOSPART,
110         .gps_bootcodesz = MBRSIZE,
111 };
112 G_PART_SCHEME_DECLARE(g_part_mbr);
113
114 static struct g_part_mbr_alias {
115         u_char          typ;
116         int             alias;
117 } mbr_alias_match[] = {
118         { DOSPTYP_386BSD,       G_PART_ALIAS_FREEBSD },
119         { DOSPTYP_EXT,          G_PART_ALIAS_EBR },
120         { DOSPTYP_NTFS,         G_PART_ALIAS_MS_NTFS },
121         { DOSPTYP_FAT16,        G_PART_ALIAS_MS_FAT16 },
122         { DOSPTYP_FAT32,        G_PART_ALIAS_MS_FAT32 },
123         { DOSPTYP_EXTLBA,       G_PART_ALIAS_EBR },
124         { DOSPTYP_LDM,          G_PART_ALIAS_MS_LDM_DATA },
125         { DOSPTYP_LINSWP,       G_PART_ALIAS_LINUX_SWAP },
126         { DOSPTYP_LINUX,        G_PART_ALIAS_LINUX_DATA },
127         { DOSPTYP_LINLVM,       G_PART_ALIAS_LINUX_LVM },
128         { DOSPTYP_LINRAID,      G_PART_ALIAS_LINUX_RAID },
129         { DOSPTYP_PPCBOOT,      G_PART_ALIAS_FREEBSD_BOOT },
130         { DOSPTYP_VMFS,         G_PART_ALIAS_VMFS },
131         { DOSPTYP_VMKDIAG,      G_PART_ALIAS_VMKDIAG },
132 };
133
134 static int
135 mbr_parse_type(const char *type, u_char *dp_typ)
136 {
137         const char *alias;
138         char *endp;
139         long lt;
140         int i;
141
142         if (type[0] == '!') {
143                 lt = strtol(type + 1, &endp, 0);
144                 if (type[1] == '\0' || *endp != '\0' || lt <= 0 || lt >= 256)
145                         return (EINVAL);
146                 *dp_typ = (u_char)lt;
147                 return (0);
148         }
149         for (i = 0;
150             i < sizeof(mbr_alias_match) / sizeof(mbr_alias_match[0]); i++) {
151                 alias = g_part_alias_name(mbr_alias_match[i].alias);
152                 if (strcasecmp(type, alias) == 0) {
153                         *dp_typ = mbr_alias_match[i].typ;
154                         return (0);
155                 }
156         }
157         return (EINVAL);
158 }
159
160 static int
161 mbr_probe_bpb(u_char *bpb)
162 {
163         uint16_t secsz;
164         uint8_t clstsz;
165
166 #define PO2(x)  ((x & (x - 1)) == 0)
167         secsz = le16dec(bpb);
168         if (secsz < 512 || secsz > 4096 || !PO2(secsz))
169                 return (0);
170         clstsz = bpb[2];
171         if (clstsz < 1 || clstsz > 128 || !PO2(clstsz))
172                 return (0);
173 #undef PO2
174
175         return (1);
176 }
177
178 static void
179 mbr_set_chs(struct g_part_table *table, uint32_t lba, u_char *cylp, u_char *hdp,
180     u_char *secp)
181 {
182         uint32_t cyl, hd, sec;
183
184         sec = lba % table->gpt_sectors + 1;
185         lba /= table->gpt_sectors;
186         hd = lba % table->gpt_heads;
187         lba /= table->gpt_heads;
188         cyl = lba;
189         if (cyl > 1023)
190                 sec = hd = cyl = ~0;
191
192         *cylp = cyl & 0xff;
193         *hdp = hd & 0xff;
194         *secp = (sec & 0x3f) | ((cyl >> 2) & 0xc0);
195 }
196
197 static int
198 g_part_mbr_add(struct g_part_table *basetable, struct g_part_entry *baseentry,
199     struct g_part_parms *gpp)
200 {
201         struct g_part_mbr_entry *entry;
202         struct g_part_mbr_table *table;
203         uint32_t start, size, sectors;
204
205         if (gpp->gpp_parms & G_PART_PARM_LABEL)
206                 return (EINVAL);
207
208         sectors = basetable->gpt_sectors;
209
210         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
211         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
212
213         start = gpp->gpp_start;
214         size = gpp->gpp_size;
215         if (size < sectors)
216                 return (EINVAL);
217         if (start % sectors) {
218                 size = size - sectors + (start % sectors);
219                 start = start - (start % sectors) + sectors;
220         }
221         if (size % sectors)
222                 size = size - (size % sectors);
223         if (size < sectors)
224                 return (EINVAL);
225
226         if (baseentry->gpe_deleted)
227                 bzero(&entry->ent, sizeof(entry->ent));
228
229         KASSERT(baseentry->gpe_start <= start, ("%s", __func__));
230         KASSERT(baseentry->gpe_end >= start + size - 1, ("%s", __func__));
231         baseentry->gpe_start = start;
232         baseentry->gpe_end = start + size - 1;
233         entry->ent.dp_start = start;
234         entry->ent.dp_size = size;
235         mbr_set_chs(basetable, baseentry->gpe_start, &entry->ent.dp_scyl,
236             &entry->ent.dp_shd, &entry->ent.dp_ssect);
237         mbr_set_chs(basetable, baseentry->gpe_end, &entry->ent.dp_ecyl,
238             &entry->ent.dp_ehd, &entry->ent.dp_esect);
239         return (mbr_parse_type(gpp->gpp_type, &entry->ent.dp_typ));
240 }
241
242 static int
243 g_part_mbr_bootcode(struct g_part_table *basetable, struct g_part_parms *gpp)
244 {
245         struct g_part_mbr_table *table;
246         uint32_t dsn;
247
248         if (gpp->gpp_codesize != MBRSIZE)
249                 return (ENODEV);
250
251         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
252         dsn = *(uint32_t *)(table->mbr + DOSDSNOFF);
253         bcopy(gpp->gpp_codeptr, table->mbr, DOSPARTOFF);
254         if (dsn != 0)
255                 *(uint32_t *)(table->mbr + DOSDSNOFF) = dsn;
256         return (0);
257 }
258
259 static int
260 g_part_mbr_create(struct g_part_table *basetable, struct g_part_parms *gpp)
261 {
262         struct g_provider *pp;
263         struct g_part_mbr_table *table;
264
265         pp = gpp->gpp_provider;
266         if (pp->sectorsize < MBRSIZE)
267                 return (ENOSPC);
268
269         basetable->gpt_first = basetable->gpt_sectors;
270         basetable->gpt_last = MIN(pp->mediasize / pp->sectorsize,
271             UINT32_MAX) - 1;
272
273         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
274         le16enc(table->mbr + DOSMAGICOFFSET, DOSMAGIC);
275         return (0);
276 }
277
278 static int
279 g_part_mbr_destroy(struct g_part_table *basetable, struct g_part_parms *gpp)
280 {
281
282         /* Wipe the first sector to clear the partitioning. */
283         basetable->gpt_smhead |= 1;
284         return (0);
285 }
286
287 static void
288 g_part_mbr_dumpconf(struct g_part_table *table, struct g_part_entry *baseentry, 
289     struct sbuf *sb, const char *indent)
290 {
291         struct g_part_mbr_entry *entry;
292  
293         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
294         if (indent == NULL) {
295                 /* conftxt: libdisk compatibility */
296                 sbuf_printf(sb, " xs MBR xt %u", entry->ent.dp_typ);
297         } else if (entry != NULL) {
298                 /* confxml: partition entry information */
299                 sbuf_printf(sb, "%s<rawtype>%u</rawtype>\n", indent,
300                     entry->ent.dp_typ);
301                 if (entry->ent.dp_flag & 0x80)
302                         sbuf_printf(sb, "%s<attrib>active</attrib>\n", indent);
303         } else {
304                 /* confxml: scheme information */
305         }
306 }
307
308 static int
309 g_part_mbr_dumpto(struct g_part_table *table, struct g_part_entry *baseentry)  
310 {
311         struct g_part_mbr_entry *entry;
312
313         /* Allow dumping to a FreeBSD partition or Linux swap partition only. */
314         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
315         return ((entry->ent.dp_typ == DOSPTYP_386BSD ||
316             entry->ent.dp_typ == DOSPTYP_LINSWP) ? 1 : 0);
317 }
318
319 static int
320 g_part_mbr_modify(struct g_part_table *basetable,
321     struct g_part_entry *baseentry, struct g_part_parms *gpp)
322 {
323         struct g_part_mbr_entry *entry;
324
325         if (gpp->gpp_parms & G_PART_PARM_LABEL)
326                 return (EINVAL);
327
328         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
329         if (gpp->gpp_parms & G_PART_PARM_TYPE)
330                 return (mbr_parse_type(gpp->gpp_type, &entry->ent.dp_typ));
331         return (0);
332 }
333
334 static int
335 g_part_mbr_resize(struct g_part_table *basetable,
336     struct g_part_entry *baseentry, struct g_part_parms *gpp)
337 {
338         struct g_part_mbr_entry *entry;
339         uint32_t size, sectors;
340
341         sectors = basetable->gpt_sectors;
342         size = gpp->gpp_size;
343
344         if (size < sectors)
345                 return (EINVAL);
346         if (size % sectors)
347                 size = size - (size % sectors);
348         if (size < sectors)
349                 return (EINVAL);
350
351         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
352         baseentry->gpe_end = baseentry->gpe_start + size - 1;
353         entry->ent.dp_size = size;
354         mbr_set_chs(basetable, baseentry->gpe_end, &entry->ent.dp_ecyl,
355             &entry->ent.dp_ehd, &entry->ent.dp_esect);
356         return (0);
357 }
358
359 static const char *
360 g_part_mbr_name(struct g_part_table *table, struct g_part_entry *baseentry,
361     char *buf, size_t bufsz)
362 {
363
364         snprintf(buf, bufsz, "s%d", baseentry->gpe_index);
365         return (buf);
366 }
367
368 static int
369 g_part_mbr_probe(struct g_part_table *table, struct g_consumer *cp)
370 {
371         char psn[8];
372         struct g_provider *pp;
373         u_char *buf, *p;
374         int error, index, res, sum;
375         uint16_t magic;
376
377         pp = cp->provider;
378
379         /* Sanity-check the provider. */
380         if (pp->sectorsize < MBRSIZE || pp->mediasize < pp->sectorsize)
381                 return (ENOSPC);
382         if (pp->sectorsize > 4096)
383                 return (ENXIO);
384
385         /* We don't nest under an MBR (see EBR instead). */
386         error = g_getattr("PART::scheme", cp, &psn);
387         if (error == 0 && strcmp(psn, g_part_mbr_scheme.name) == 0)
388                 return (ELOOP);
389
390         /* Check that there's a MBR. */
391         buf = g_read_data(cp, 0L, pp->sectorsize, &error);
392         if (buf == NULL)
393                 return (error);
394
395         /* We goto out on mismatch. */
396         res = ENXIO;
397
398         magic = le16dec(buf + DOSMAGICOFFSET);
399         if (magic != DOSMAGIC)
400                 goto out;
401
402         for (index = 0; index < NDOSPART; index++) {
403                 p = buf + DOSPARTOFF + index * DOSPARTSIZE;
404                 if (p[0] != 0 && p[0] != 0x80)
405                         goto out;
406         }
407
408         /*
409          * If the partition table does not consist of all zeroes,
410          * assume we have a MBR. If it's all zeroes, we could have
411          * a boot sector. For example, a boot sector that doesn't
412          * have boot code -- common on non-i386 hardware. In that
413          * case we check if we have a possible BPB. If so, then we
414          * assume we have a boot sector instead.
415          */
416         sum = 0;
417         for (index = 0; index < NDOSPART * DOSPARTSIZE; index++)
418                 sum += buf[DOSPARTOFF + index];
419         if (sum != 0 || !mbr_probe_bpb(buf + 0x0b))
420                 res = G_PART_PROBE_PRI_NORM;
421
422  out:
423         g_free(buf);
424         return (res);
425 }
426
427 static int
428 g_part_mbr_read(struct g_part_table *basetable, struct g_consumer *cp)
429 {
430         struct dos_partition ent;
431         struct g_provider *pp;
432         struct g_part_mbr_table *table;
433         struct g_part_mbr_entry *entry;
434         u_char *buf, *p;
435         off_t chs, msize, first;
436         u_int sectors, heads;
437         int error, index;
438
439         pp = cp->provider;
440         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
441         first = basetable->gpt_sectors;
442         msize = MIN(pp->mediasize / pp->sectorsize, UINT32_MAX);
443
444         buf = g_read_data(cp, 0L, pp->sectorsize, &error);
445         if (buf == NULL)
446                 return (error);
447
448         bcopy(buf, table->mbr, sizeof(table->mbr));
449         for (index = NDOSPART - 1; index >= 0; index--) {
450                 p = buf + DOSPARTOFF + index * DOSPARTSIZE;
451                 ent.dp_flag = p[0];
452                 ent.dp_shd = p[1];
453                 ent.dp_ssect = p[2];
454                 ent.dp_scyl = p[3];
455                 ent.dp_typ = p[4];
456                 ent.dp_ehd = p[5];
457                 ent.dp_esect = p[6];
458                 ent.dp_ecyl = p[7];
459                 ent.dp_start = le32dec(p + 8);
460                 ent.dp_size = le32dec(p + 12);
461                 if (ent.dp_typ == 0 || ent.dp_typ == DOSPTYP_PMBR)
462                         continue;
463                 if (ent.dp_start == 0 || ent.dp_size == 0)
464                         continue;
465                 sectors = ent.dp_esect & 0x3f;
466                 if (sectors > basetable->gpt_sectors &&
467                     !basetable->gpt_fixgeom) {
468                         g_part_geometry_heads(msize, sectors, &chs, &heads);
469                         if (chs != 0) {
470                                 basetable->gpt_sectors = sectors;
471                                 basetable->gpt_heads = heads;
472                         }
473                 }
474                 if (ent.dp_start < first)
475                         first = ent.dp_start;
476                 entry = (struct g_part_mbr_entry *)g_part_new_entry(basetable,
477                     index + 1, ent.dp_start, ent.dp_start + ent.dp_size - 1);
478                 entry->ent = ent;
479         }
480
481         basetable->gpt_entries = NDOSPART;
482         basetable->gpt_first = basetable->gpt_sectors;
483         basetable->gpt_last = msize - 1;
484
485         if (first < basetable->gpt_first)
486                 basetable->gpt_first = 1;
487
488         g_free(buf);
489         return (0);
490 }
491
492 static int
493 g_part_mbr_setunset(struct g_part_table *table, struct g_part_entry *baseentry,
494     const char *attrib, unsigned int set)
495 {
496         struct g_part_entry *iter;
497         struct g_part_mbr_entry *entry;
498         int changed;
499
500         if (baseentry == NULL)
501                 return (ENODEV);
502         if (strcasecmp(attrib, "active") != 0)
503                 return (EINVAL);
504
505         /* Only one entry can have the active attribute. */
506         LIST_FOREACH(iter, &table->gpt_entry, gpe_entry) {
507                 if (iter->gpe_deleted)
508                         continue;
509                 changed = 0;
510                 entry = (struct g_part_mbr_entry *)iter;
511                 if (iter == baseentry) {
512                         if (set && (entry->ent.dp_flag & 0x80) == 0) {
513                                 entry->ent.dp_flag |= 0x80;
514                                 changed = 1;
515                         } else if (!set && (entry->ent.dp_flag & 0x80)) {
516                                 entry->ent.dp_flag &= ~0x80;
517                                 changed = 1;
518                         }
519                 } else {
520                         if (set && (entry->ent.dp_flag & 0x80)) {
521                                 entry->ent.dp_flag &= ~0x80;
522                                 changed = 1;
523                         }
524                 }
525                 if (changed && !iter->gpe_created)
526                         iter->gpe_modified = 1;
527         }
528         return (0);
529 }
530
531 static const char *
532 g_part_mbr_type(struct g_part_table *basetable, struct g_part_entry *baseentry, 
533     char *buf, size_t bufsz)
534 {
535         struct g_part_mbr_entry *entry;
536         int i;
537
538         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
539         for (i = 0;
540             i < sizeof(mbr_alias_match) / sizeof(mbr_alias_match[0]); i++) {
541                 if (mbr_alias_match[i].typ == entry->ent.dp_typ)
542                         return (g_part_alias_name(mbr_alias_match[i].alias));
543         }
544         snprintf(buf, bufsz, "!%d", entry->ent.dp_typ);
545         return (buf);
546 }
547
548 static int
549 g_part_mbr_write(struct g_part_table *basetable, struct g_consumer *cp)
550 {
551         struct g_part_entry *baseentry;
552         struct g_part_mbr_entry *entry;
553         struct g_part_mbr_table *table;
554         u_char *p;
555         int error, index;
556
557         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
558         baseentry = LIST_FIRST(&basetable->gpt_entry);
559         for (index = 1; index <= basetable->gpt_entries; index++) {
560                 p = table->mbr + DOSPARTOFF + (index - 1) * DOSPARTSIZE;
561                 entry = (baseentry != NULL && index == baseentry->gpe_index)
562                     ? (struct g_part_mbr_entry *)baseentry : NULL;
563                 if (entry != NULL && !baseentry->gpe_deleted) {
564                         p[0] = entry->ent.dp_flag;
565                         p[1] = entry->ent.dp_shd;
566                         p[2] = entry->ent.dp_ssect;
567                         p[3] = entry->ent.dp_scyl;
568                         p[4] = entry->ent.dp_typ;
569                         p[5] = entry->ent.dp_ehd;
570                         p[6] = entry->ent.dp_esect;
571                         p[7] = entry->ent.dp_ecyl;
572                         le32enc(p + 8, entry->ent.dp_start);
573                         le32enc(p + 12, entry->ent.dp_size);
574                 } else
575                         bzero(p, DOSPARTSIZE);
576
577                 if (entry != NULL)
578                         baseentry = LIST_NEXT(baseentry, gpe_entry);
579         }
580
581         error = g_write_data(cp, 0, table->mbr, cp->provider->sectorsize);
582         return (error);
583 }