sbin/newfs_msdos/newfs_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 <paths.h>
  46 #include <stdio.h>
  47 #include <stdlib.h>
  48 #include <string.h>
  49 #include <time.h>
  50 #include <unistd.h>
  51
  52 #define MAXU16    0xffff        /* maximum unsigned 16-bit quantity */
  53 #define BPN       4             /* bits per nibble */
  54 #define NPB       2             /* nibbles per byte */
  55
  56 #define DOSMAGIC  0xaa55        /* DOS magic number */
  57 #define MINBPS    512           /* minimum bytes per sector */
  58 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
  59 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
  60 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
  61 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
  62 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
  63 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
  64 #define MINCLS12  1             /* minimum FAT12 clusters */
  65 #define MINCLS16  0x1000        /* minimum FAT16 clusters */
  66 #define MINCLS32  2             /* minimum FAT32 clusters */
  67 #define MAXCLS12  0xfed         /* maximum FAT12 clusters */
  68 #define MAXCLS16  0xfff5        /* maximum FAT16 clusters */
  69 #define MAXCLS32  0xffffff5     /* maximum FAT32 clusters */
  70
  71 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
  72                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
  73                                     MINCLS32)
  74
  75 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
  76                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
  77                                     MAXCLS32)
  78
  79 #define mk1(p, x)                               \
  80     (p) = (u_int8_t)(x)
  81
  82 #define mk2(p, x)                               \
  83     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  84     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
  85
  86 #define mk4(p, x)                               \
  87     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  88     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
  89     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
  90     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
  91
  92 #define argto1(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xff, msg)
  93 #define argto2(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffff, msg)
  94 #define argto4(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffffffff, msg)
  95 #define argtox(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, UINT_MAX, msg)
  96
  97 struct bs {
  98     u_int8_t jmp[3];            /* bootstrap entry point */
  99     u_int8_t oem[8];            /* OEM name and version */
 100 };
 101
 102 struct bsbpb {
 103     u_int8_t bps[2];            /* bytes per sector */
 104     u_int8_t spc;               /* sectors per cluster */
 105     u_int8_t res[2];            /* reserved sectors */
 106     u_int8_t nft;               /* number of FATs */
 107     u_int8_t rde[2];            /* root directory entries */
 108     u_int8_t sec[2];            /* total sectors */
 109     u_int8_t mid;               /* media descriptor */
 110     u_int8_t spf[2];            /* sectors per FAT */
 111     u_int8_t spt[2];            /* sectors per track */
 112     u_int8_t hds[2];            /* drive heads */
 113     u_int8_t hid[4];            /* hidden sectors */
 114     u_int8_t bsec[4];           /* big total sectors */
 115 };
 116
 117 struct bsxbpb {
 118     u_int8_t bspf[4];           /* big sectors per FAT */
 119     u_int8_t xflg[2];           /* FAT control flags */
 120     u_int8_t vers[2];           /* file system version */
 121     u_int8_t rdcl[4];           /* root directory start cluster */
 122     u_int8_t infs[2];           /* file system info sector */
 123     u_int8_t bkbs[2];           /* backup boot sector */
 124     u_int8_t rsvd[12];          /* reserved */
 125 };
 126
 127 struct bsx {
 128     u_int8_t drv;               /* drive number */
 129     u_int8_t rsvd;              /* reserved */
 130     u_int8_t sig;               /* extended boot signature */
 131     u_int8_t volid[4];          /* volume ID number */
 132     u_int8_t label[11];         /* volume label */
 133     u_int8_t type[8];           /* file system type */
 134 };
 135
 136 struct de {
 137     u_int8_t namext[11];        /* name and extension */
 138     u_int8_t attr;              /* attributes */
 139     u_int8_t rsvd[10];          /* reserved */
 140     u_int8_t time[2];           /* creation time */
 141     u_int8_t date[2];           /* creation date */
 142     u_int8_t clus[2];           /* starting cluster */
 143     u_int8_t size[4];           /* size */
 144 };
 145
 146 struct bpb {
 147     u_int bps;                  /* bytes per sector */
 148     u_int spc;                  /* sectors per cluster */
 149     u_int res;                  /* reserved sectors */
 150     u_int nft;                  /* number of FATs */
 151     u_int rde;                  /* root directory entries */
 152     u_int sec;                  /* total sectors */
 153     u_int mid;                  /* media descriptor */
 154     u_int spf;                  /* sectors per FAT */
 155     u_int spt;                  /* sectors per track */
 156     u_int hds;                  /* drive heads */
 157     u_int hid;                  /* hidden sectors */
 158     u_int bsec;                 /* big total sectors */
 159     u_int bspf;                 /* big sectors per FAT */
 160     u_int rdcl;                 /* root directory start cluster */
 161     u_int infs;                 /* file system info sector */
 162     u_int bkbs;                 /* backup boot sector */
 163 };
 164
 165 #define BPBGAP 0, 0, 0, 0, 0, 0
 166
 167 static struct {
 168     const char *name;
 169     struct bpb bpb;
 170 } stdfmt[] = {
 171     {"160",  {512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1, BPBGAP}},
 172     {"180",  {512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1, BPBGAP}},
 173     {"320",  {512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2, BPBGAP}},
 174     {"360",  {512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2, BPBGAP}},
 175     {"640",  {512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2, BPBGAP}},
 176     {"720",  {512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2, BPBGAP}},
 177     {"1200", {512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2, BPBGAP}},
 178     {"1232", {1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2, BPBGAP}},
 179     {"1440", {512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2, BPBGAP}},
 180     {"2880", {512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2, BPBGAP}}
 181 };
 182
 183 static u_int8_t bootcode[] = {
 184     0xfa,                       /* cli              */
 185     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
 186     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
 187     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
 188     0xfb,                       /* sti              */
 189     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
 190     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
 191     0x5e,                       /* pop     si       */
 192     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
 193     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
 194     0xfc,                       /* cld              */
 195     0xac,                       /* lodsb            */
 196     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
 197     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
 198     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
 199     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
 200     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
 201     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
 202     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
 203     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
 204     0x0d, 0x0a,
 205     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
 206     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
 207     0x0d, 0x0a,
 208     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
 209     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
 210     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
 211     0x0d, 0x0a,
 212     0
 213 };
 214
 215 static void check_mounted(const char *, mode_t);
 216 static void getstdfmt(const char *, struct bpb *);
 217 static void getdiskinfo(int, const char *, const char *, int,
 218                         struct bpb *);
 219 static void print_bpb(struct bpb *);
 220 static u_int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
 221 static u_int argtou(const char *, u_int, u_int, const char *);
 222 static int oklabel(const char *);
 223 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
 224 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
 225 static void usage(void);
 226
 227 /*
 228  * Construct a FAT12, FAT16, or FAT32 file system.
 229  */
 230 int
 231 main(int argc, char *argv[])
 232 {
 233     static char opts[] = "NB:F:I:L:O:S:a:b:c:e:f:h:i:k:m:n:o:r:s:u:";
 234     static const char *opt_B, *opt_L, *opt_O, *opt_f;
 235     static u_int opt_F, opt_I, opt_S, opt_a, opt_b, opt_c, opt_e;
 236     static u_int opt_h, opt_i, opt_k, opt_m, opt_n, opt_o, opt_r;
 237     static u_int opt_s, opt_u;
 238     static int opt_N;
 239     static int Iflag, mflag, oflag;
 240     char buf[MAXPATHLEN];
 241     struct stat sb;
 242     struct timeval tv;
 243     struct bpb bpb;
 244     struct tm *tm;
 245     struct bs *bs;
 246     struct bsbpb *bsbpb;
 247     struct bsxbpb *bsxbpb;
 248     struct bsx *bsx;
 249     struct de *de;
 250     u_int8_t *img;
 251     const char *fname, *dtype, *bname;
 252     ssize_t n;
 253     time_t now;
 254     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
 255     int ch, fd, fd1;
 256
 257     while ((ch = getopt(argc, argv, opts)) != -1)
 258         switch (ch) {
 259         case 'N':
 260             opt_N = 1;
 261             break;
 262         case 'B':
 263             opt_B = optarg;
 264             break;
 265         case 'F':
 266             if (strcmp(optarg, "12") &&
 267                 strcmp(optarg, "16") &&
 268                 strcmp(optarg, "32"))
 269                 errx(1, "%s: bad FAT type", optarg);
 270             opt_F = atoi(optarg);
 271             break;
 272         case 'I':
 273             opt_I = argto4(optarg, 0, "volume ID");
 274             Iflag = 1;
 275             break;
 276         case 'L':
 277             if (!oklabel(optarg))
 278                 errx(1, "%s: bad volume label", optarg);
 279             opt_L = optarg;
 280             break;
 281         case 'O':
 282             if (strlen(optarg) > 8)
 283                 errx(1, "%s: bad OEM string", optarg);
 284             opt_O = optarg;
 285             break;
 286         case 'S':
 287             opt_S = argto2(optarg, 1, "bytes/sector");
 288             break;
 289         case 'a':
 290             opt_a = argto4(optarg, 1, "sectors/FAT");
 291             break;
 292         case 'b':
 293             opt_b = argtox(optarg, 1, "block size");
 294             opt_c = 0;
 295             break;
 296         case 'c':
 297             opt_c = argto1(optarg, 1, "sectors/cluster");
 298             opt_b = 0;
 299             break;
 300         case 'e':
 301             opt_e = argto2(optarg, 1, "directory entries");
 302             break;
 303         case 'f':
 304             opt_f = optarg;
 305             break;
 306         case 'h':
 307             opt_h = argto2(optarg, 1, "drive heads");
 308             break;
 309         case 'i':
 310             opt_i = argto2(optarg, 1, "info sector");
 311             break;
 312         case 'k':
 313             opt_k = argto2(optarg, 1, "backup sector");
 314             break;
 315         case 'm':
 316             opt_m = argto1(optarg, 0, "media descriptor");
 317             mflag = 1;
 318             break;
 319         case 'n':
 320             opt_n = argto1(optarg, 1, "number of FATs");
 321             break;
 322         case 'o':
 323             opt_o = argto4(optarg, 0, "hidden sectors");
 324             oflag = 1;
 325             break;
 326         case 'r':
 327             opt_r = argto2(optarg, 1, "reserved sectors");
 328             break;
 329         case 's':
 330             opt_s = argto4(optarg, 1, "file system size");
 331             break;
 332         case 'u':
 333             opt_u = argto2(optarg, 1, "sectors/track");
 334             break;
 335         default:
 336             usage();
 337         }
 338     argc -= optind;
 339     argv += optind;
 340     if (argc < 1 || argc > 2)
 341         usage();
 342     fname = *argv++;
 343     if (!strchr(fname, '/')) {
 344         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%s", _PATH_DEV, fname);
 345         if (!(fname = strdup(buf)))
 346             err(1, NULL);
 347     }
 348     dtype = *argv;
 349     if ((fd = open(fname, opt_N ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1 ||
 350         fstat(fd, &sb))
 351         err(1, "%s", fname);
 352     if (!opt_N)
 353         check_mounted(fname, sb.st_mode);
 354     if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
 355         warnx("warning: %s is not a character device", fname);
 356     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
 357     if (opt_f) {
 358         getstdfmt(opt_f, &bpb);
 359         bpb.bsec = bpb.sec;
 360         bpb.sec = 0;
 361         bpb.bspf = bpb.spf;
 362         bpb.spf = 0;
 363     }
 364     if (opt_h)
 365         bpb.hds = opt_h;
 366     if (opt_u)
 367         bpb.spt = opt_u;
 368     if (opt_S)
 369         bpb.bps = opt_S;
 370     if (opt_s)
 371         bpb.bsec = opt_s;
 372     if (oflag)
 373         bpb.hid = opt_o;
 374     if (!(opt_f || (opt_h && opt_u && opt_S && opt_s && oflag)))
 375         getdiskinfo(fd, fname, dtype, oflag, &bpb);
 376     if (!powerof2(bpb.bps))
 377         errx(1, "bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bps);
 378     if (bpb.bps < MINBPS)
 379         errx(1, "bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
 380              bpb.bps, MINBPS);
 381     if (!(fat = opt_F)) {
 382         if (opt_f)
 383             fat = 12;
 384         else if (!opt_e && (opt_i || opt_k))
 385             fat = 32;
 386     }
 387     if ((fat == 32 && opt_e) || (fat != 32 && (opt_i || opt_k)))
 388         errx(1, "-%c is not a legal FAT%s option",
 389              fat == 32 ? 'e' : opt_i ? 'i' : 'k',
 390              fat == 32 ? "32" : "12/16");
 391     if (opt_f && fat == 32)
 392         bpb.rde = 0;
 393     if (opt_b) {
 394         if (!powerof2(opt_b))
 395             errx(1, "block size (%u) is not a power of 2", opt_b);
 396         if (opt_b < bpb.bps)
 397             errx(1, "block size (%u) is too small; minimum is %u",
 398                  opt_b, bpb.bps);
 399         if (opt_b > bpb.bps * MAXSPC)
 400             errx(1, "block size (%u) is too large; maximum is %u",
 401                  opt_b, bpb.bps * MAXSPC);
 402         bpb.spc = opt_b / bpb.bps;
 403     }
 404     if (opt_c) {
 405         if (!powerof2(opt_c))
 406             errx(1, "sectors/cluster (%u) is not a power of 2", opt_c);
 407         bpb.spc = opt_c;
 408     }
 409     if (opt_r)
 410         bpb.res = opt_r;
 411     if (opt_n) {
 412         if (opt_n > MAXNFT)
 413             errx(1, "number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
 414                  opt_n, MAXNFT);
 415         bpb.nft = opt_n;
 416     }
 417     if (opt_e)
 418         bpb.rde = opt_e;
 419     if (mflag) {
 420         if (opt_m < 0xf0)
 421             errx(1, "illegal media descriptor (%#x)", opt_m);
 422         bpb.mid = opt_m;
 423     }
 424     if (opt_a)
 425         bpb.bspf = opt_a;
 426     if (opt_i)
 427         bpb.infs = opt_i;
 428     if (opt_k)
 429         bpb.bkbs = opt_k;
 430     bss = 1;
 431     bname = NULL;
 432     fd1 = -1;
 433     if (opt_B) {
 434         bname = opt_B;
 435         if (!strchr(bname, '/')) {
 436             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
 437             if (!(bname = strdup(buf)))
 438                 err(1, NULL);
 439         }
 440         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb))
 441             err(1, "%s", bname);
 442         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bps ||
 443             sb.st_size < bpb.bps || sb.st_size > bpb.bps * MAXU16)
 444             errx(1, "%s: inappropriate file type or format", bname);
 445         bss = sb.st_size / bpb.bps;
 446     }
 447     if (!bpb.nft)
 448         bpb.nft = 2;
 449     if (!fat) {
 450         if (bpb.bsec < (bpb.res ? bpb.res : bss) +
 451             howmany((RESFTE + (bpb.spc ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
 452                     ((bpb.spc ? 16 : 12) / BPN), bpb.bps * NPB) *
 453             bpb.nft +
 454             howmany(bpb.rde ? bpb.rde : DEFRDE,
 455                     bpb.bps / sizeof(struct de)) +
 456             (bpb.spc ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
 457             (bpb.spc ? bpb.spc : howmany(DEFBLK, bpb.bps)))
 458             fat = 12;
 459         else if (bpb.rde || bpb.bsec <
 460                  (bpb.res ? bpb.res : bss) +
 461                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bps) * bpb.nft +
 462                  howmany(DEFRDE, bpb.bps / sizeof(struct de)) +
 463                  (MAXCLS16 + 1) *
 464                  (bpb.spc ? bpb.spc : howmany(8192, bpb.bps)))
 465             fat = 16;
 466         else
 467             fat = 32;
 468     }
 469     x = bss;
 470     if (fat == 32) {
 471         if (!bpb.infs) {
 472             if (x == MAXU16 || x == bpb.bkbs)
 473                 errx(1, "no room for info sector");
 474             bpb.infs = x;
 475         }
 476         if (bpb.infs != MAXU16 && x <= bpb.infs)
 477             x = bpb.infs + 1;
 478         if (!bpb.bkbs) {
 479             if (x == MAXU16)
 480                 errx(1, "no room for backup sector");
 481             bpb.bkbs = x;
 482         } else if (bpb.bkbs != MAXU16 && bpb.bkbs == bpb.infs)
 483             errx(1, "backup sector would overwrite info sector");
 484         if (bpb.bkbs != MAXU16 && x <= bpb.bkbs)
 485             x = bpb.bkbs + 1;
 486     }
 487     if (!bpb.res)
 488         bpb.res = fat == 32 ? MAX(x, MAX(16384 / bpb.bps, 4)) : x;
 489     else if (bpb.res < x)
 490         errx(1, "too few reserved sectors");
 491     if (fat != 32 && !bpb.rde)
 492         bpb.rde = DEFRDE;
 493     rds = howmany(bpb.rde, bpb.bps / sizeof(struct de));
 494     if (!bpb.spc)
 495         for (bpb.spc = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 : DEFBLK, bpb.bps);
 496              bpb.spc < MAXSPC &&
 497              bpb.res +
 498              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
 499                      bpb.bps * NPB) * bpb.nft +
 500              rds +
 501              (u_int64_t)(maxcls(fat) + 1) * bpb.spc <= bpb.bsec;
 502              bpb.spc <<= 1);
 503     if (fat != 32 && bpb.bspf > MAXU16)
 504         errx(1, "too many sectors/FAT for FAT12/16");
 505     x1 = bpb.res + rds;
 506     x = bpb.bspf ? bpb.bspf : 1;
 507     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.nft > bpb.bsec)
 508         errx(1, "meta data exceeds file system size");
 509     x1 += x * bpb.nft;
 510     x = (u_int64_t)(bpb.bsec - x1) * bpb.bps * NPB /
 511         (bpb.spc * bpb.bps * NPB + fat / BPN * bpb.nft);
 512     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
 513                  bpb.bps * NPB);
 514     if (!bpb.bspf) {
 515         bpb.bspf = x2;
 516         x1 += (bpb.bspf - 1) * bpb.nft;
 517     }
 518     cls = (bpb.bsec - x1) / bpb.spc;
 519     x = (u_int64_t)bpb.bspf * bpb.bps * NPB / (fat / BPN) - RESFTE;
 520     if (cls > x)
 521         cls = x;
 522     if (bpb.bspf < x2)
 523         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
 524               cls);
 525     if (cls < mincls(fat))
 526         errx(1, "%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
 527             mincls(fat));
 528     if (cls > maxcls(fat)) {
 529         cls = maxcls(fat);
 530         bpb.bsec = x1 + (cls + 1) * bpb.spc - 1;
 531         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
 532               bpb.bsec);
 533     }
 534     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
 535            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.spc,
 536            cls * bpb.spc == 1 ? "" : "s", cls, fat,
 537            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bps * bpb.spc);
 538     if (!bpb.mid)
 539         bpb.mid = !bpb.hid ? 0xf0 : 0xf8;
 540     if (fat == 32)
 541         bpb.rdcl = RESFTE;
 542     if (bpb.hid + bpb.bsec <= MAXU16) {
 543         bpb.sec = bpb.bsec;
 544         bpb.bsec = 0;
 545     }
 546     if (fat != 32) {
 547         bpb.spf = bpb.bspf;
 548         bpb.bspf = 0;
 549     }
 550     print_bpb(&bpb);
 551     if (!opt_N) {
 552         gettimeofday(&tv, NULL);
 553         now = tv.tv_sec;
 554         tm = localtime(&now);
 555         if (!(img = malloc(bpb.bps)))
 556             err(1, NULL);
 557         dir = bpb.res + (bpb.spf ? bpb.spf : bpb.bspf) * bpb.nft;
 558         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.spc : rds); lsn++) {
 559             x = lsn;
 560             if (opt_B &&
 561                 fat == 32 && bpb.bkbs != MAXU16 &&
 562                 bss <= bpb.bkbs && x >= bpb.bkbs) {
 563                 x -= bpb.bkbs;
 564                 if (!x && lseek(fd1, 0, SEEK_SET))
 565                     err(1, "%s", bname);
 566             }
 567             if (opt_B && x < bss) {
 568                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bps)) == -1)
 569                     err(1, "%s", bname);
 570                 if ((unsigned)n != bpb.bps)
 571                     errx(1, "%s: can't read sector %u", bname, x);
 572             } else
 573                 memset(img, 0, bpb.bps);
 574             if (!lsn ||
 575               (fat == 32 && bpb.bkbs != MAXU16 && lsn == bpb.bkbs)) {
 576                 x1 = sizeof(struct bs);
 577                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
 578                 mk2(bsbpb->bps, bpb.bps);
 579                 mk1(bsbpb->spc, bpb.spc);
 580                 mk2(bsbpb->res, bpb.res);
 581                 mk1(bsbpb->nft, bpb.nft);
 582                 mk2(bsbpb->rde, bpb.rde);
 583                 mk2(bsbpb->sec, bpb.sec);
 584                 mk1(bsbpb->mid, bpb.mid);
 585                 mk2(bsbpb->spf, bpb.spf);
 586                 mk2(bsbpb->spt, bpb.spt);
 587                 mk2(bsbpb->hds, bpb.hds);
 588                 mk4(bsbpb->hid, bpb.hid);
 589                 mk4(bsbpb->bsec, bpb.bsec);
 590                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
 591                 if (fat == 32) {
 592                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
 593                     mk4(bsxbpb->bspf, bpb.bspf);
 594                     mk2(bsxbpb->xflg, 0);
 595                     mk2(bsxbpb->vers, 0);
 596                     mk4(bsxbpb->rdcl, bpb.rdcl);
 597                     mk2(bsxbpb->infs, bpb.infs);
 598                     mk2(bsxbpb->bkbs, bpb.bkbs);
 599                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
 600                 }
 601                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
 602                 mk1(bsx->sig, 0x29);
 603                 if (Iflag)
 604                     x = opt_I;
 605                 else
 606                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
 607                           (u_int)tm->tm_mday) +
 608                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
 609                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
 610                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
 611                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
 612                           (u_int)tm->tm_min));
 613                 mk4(bsx->volid, x);
 614                 mklabel(bsx->label, opt_L ? opt_L : "NO NAME");
 615                 sprintf(buf, "FAT%u", fat);
 616                 setstr(bsx->type, buf, sizeof(bsx->type));
 617                 if (!opt_B) {
 618                     x1 += sizeof(struct bsx);
 619                     bs = (struct bs *)img;
 620                     mk1(bs->jmp[0], 0xeb);
 621                     mk1(bs->jmp[1], x1 - 2);
 622                     mk1(bs->jmp[2], 0x90);
 623                     setstr(bs->oem, opt_O ? opt_O : "BSD  4.4",
 624                            sizeof(bs->oem));
 625                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
 626                     mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
 627                 }
 628             } else if (fat == 32 && bpb.infs != MAXU16 &&
 629                        (lsn == bpb.infs ||
 630                         (bpb.bkbs != MAXU16 &&
 631                          lsn == bpb.bkbs + bpb.infs))) {
 632                 mk4(img, 0x41615252);
 633                 mk4(img + MINBPS - 28, 0x61417272);
 634                 mk4(img + MINBPS - 24, 0xffffffff);
 635                 mk4(img + MINBPS - 20, bpb.rdcl);
 636                 mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
 637             } else if (lsn >= bpb.res && lsn < dir &&
 638                        !((lsn - bpb.res) %
 639                          (bpb.spf ? bpb.spf : bpb.bspf))) {
 640                 mk1(img[0], bpb.mid);
 641                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
 642                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
 643             } else if (lsn == dir && opt_L) {
 644                 de = (struct de *)img;
 645                 mklabel(de->namext, opt_L);
 646                 mk1(de->attr, 050);
 647                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
 648                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
 649                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
 650                 mk2(de->time, x);
 651                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
 652                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
 653                     (u_int)tm->tm_mday;
 654                 mk2(de->date, x);
 655             }
 656             if ((n = write(fd, img, bpb.bps)) == -1)
 657                 err(1, "%s", fname);
 658             if ((unsigned)n != bpb.bps)
 659                 errx(1, "%s: can't write sector %u", fname, lsn);
 660         }
 661     }
 662     return 0;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Exit with error if file system is mounted.
 667  */
 668 static void
 669 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
 670 {
 671     struct statfs *mp;
 672     const char *s1, *s2;
 673     size_t len;
 674     int n, r;
 675
 676     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT)))
 677         err(1, "getmntinfo");
 678     len = strlen(_PATH_DEV);
 679     s1 = fname;
 680     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
 681         s1 += len;
 682     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
 683     for (; n--; mp++) {
 684         s2 = mp->f_mntfromname;
 685         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
 686             s2 += len;
 687         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
 688             !strcmp(s1, s2))
 689             errx(1, "%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
 690     }
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Get a standard format.
 695  */
 696 static void
 697 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
 698 {
 699     u_int x, i;
 700
 701     x = sizeof(stdfmt) / sizeof(stdfmt[0]);
 702     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
 703     if (i == x)
 704         errx(1, "%s: unknown standard format", fmt);
 705     *bpb = stdfmt[i].bpb;
 706 }
 707
 708 /*
 709  * Get disk slice, partition, and geometry information.
 710  */
 711 static void
 712 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
 713             struct bpb *bpb)
 714 {
 715     struct disklabel *lp, dlp;
 716     struct fd_type type;
 717     off_t ms, hs = 0;
 718
 719     lp = NULL;
 720
 721     /* If the user specified a disk type, try to use that */
 722     if (dtype != NULL) {
 723         lp = getdiskbyname(dtype);
 724     }
 725
 726     /* Maybe it's a floppy drive */
 727     if (lp == NULL) {
 728         if (ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &ms) == -1)
 729             errx(1, "Cannot get disk size, %s", strerror(errno));
 730         if (ioctl(fd, FD_GTYPE, &type) != -1) {
 731             dlp.d_secsize = 128 << type.secsize;
 732             dlp.d_nsectors = type.sectrac;
 733             dlp.d_ntracks = type.heads;
 734             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 735             lp = &dlp;
 736         }
 737     }
 738
 739     /* Maybe it's a fixed drive */
 740     if (lp == NULL) {
 741         if (ioctl(fd, DIOCGDINFO, &dlp) == -1) {
 742             if (ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE, &dlp.d_secsize) == -1)
 743                 errx(1, "Cannot get sector size, %s", strerror(errno));
 744             if (ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS, &dlp.d_nsectors) == -1)
 745                 errx(1, "Cannot get number of sectors, %s", strerror(errno));
 746             if (ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &dlp.d_ntracks)== -1)
 747                 errx(1, "Cannot get number of heads, %s", strerror(errno));
 748             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 749         }
 750
 751         hs = (ms / dlp.d_secsize) - dlp.d_secperunit;
 752         lp = &dlp;
 753     }
 754
 755     if (bpb->bps == 0)
 756         bpb->bps = ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector");
 757     if (bpb->spt == 0)
 758         bpb->spt = ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track");
 759     if (bpb->hds == 0)
 760         bpb->hds = ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads");
 761     if (bpb->bsec == 0)
 762         bpb->bsec = lp->d_secperunit;
 763     if (bpb->hid == 0)
 764         bpb->hid = hs;
 765 }
 766
 767 /*
 768  * Print out BPB values.
 769  */
 770 static void
 771 print_bpb(struct bpb *bpb)
 772 {
 773     printf("bps=%u spc=%u res=%u nft=%u", bpb->bps, bpb->spc, bpb->res,
 774            bpb->nft);
 775     if (bpb->rde)
 776         printf(" rde=%u", bpb->rde);
 777     if (bpb->sec)
 778         printf(" sec=%u", bpb->sec);
 779     printf(" mid=%#x", bpb->mid);
 780     if (bpb->spf)
 781         printf(" spf=%u", bpb->spf);
 782     printf(" spt=%u hds=%u hid=%u", bpb->spt, bpb->hds, bpb->hid);
 783     if (bpb->bsec)
 784         printf(" bsec=%u", bpb->bsec);
 785     if (!bpb->spf) {
 786         printf(" bspf=%u rdcl=%u", bpb->bspf, bpb->rdcl);
 787         printf(" infs=");
 788         printf(bpb->infs == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->infs);
 789         printf(" bkbs=");
 790         printf(bpb->bkbs == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bkbs);
 791     }
 792     printf("\n");
 793 }
 794
 795 /*
 796  * Check a disk geometry value.
 797  */
 798 static u_int
 799 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
 800 {
 801     if (!val)
 802         errx(1, "%s: no default %s", fname, msg);
 803     if (val > MAXU16)
 804         errx(1, "%s: illegal %s %d", fname, msg, val);
 805     return val;
 806 }
 807
 808 /*
 809  * Convert and check a numeric option argument.
 810  */
 811 static u_int
 812 argtou(const char *arg, u_int lo, u_int hi, const char *msg)
 813 {
 814     char *s;
 815     u_long x;
 816
 817     errno = 0;
 818     x = strtoul(arg, &s, 0);
 819     if (errno || !*arg || *s || x < lo || x > hi)
 820         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
 821     return x;
 822 }
 823
 824 /*
 825  * Check a volume label.
 826  */
 827 static int
 828 oklabel(const char *src)
 829 {
 830     int c, i;
 831
 832     for (i = 0; i <= 11; i++) {
 833         c = (u_char)*src++;
 834         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
 835             break;
 836     }
 837     return i && !c;
 838 }
 839
 840 /*
 841  * Make a volume label.
 842  */
 843 static void
 844 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
 845 {
 846     int c, i;
 847
 848     for (i = 0; i < 11; i++) {
 849         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
 850         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
 851     }
 852 }
 853
 854 /*
 855  * Copy string, padding with spaces.
 856  */
 857 static void
 858 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
 859 {
 860     while (len--)
 861         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
 862 }
 863
 864 /*
 865  * Print usage message.
 866  */
 867 static void
 868 usage(void)
 869 {
 870     fprintf(stderr,
 871             "usage: newfs_msdos [ -options ] special [disktype]\n");
 872     fprintf(stderr, "where the options are:\n");
 873     fprintf(stderr, "\t-N don't create file system: "
 874             "just print out parameters\n");
 875     fprintf(stderr, "\t-B get bootstrap from file\n");
 876     fprintf(stderr, "\t-F FAT type (12, 16, or 32)\n");
 877     fprintf(stderr, "\t-I volume ID\n");
 878     fprintf(stderr, "\t-L volume label\n");
 879     fprintf(stderr, "\t-O OEM string\n");
 880     fprintf(stderr, "\t-S bytes/sector\n");
 881     fprintf(stderr, "\t-a sectors/FAT\n");
 882     fprintf(stderr, "\t-b block size\n");
 883     fprintf(stderr, "\t-c sectors/cluster\n");
 884     fprintf(stderr, "\t-e root directory entries\n");
 885     fprintf(stderr, "\t-f standard format\n");
 886     fprintf(stderr, "\t-h drive heads\n");
 887     fprintf(stderr, "\t-i file system info sector\n");
 888     fprintf(stderr, "\t-k backup boot sector\n");
 889     fprintf(stderr, "\t-m media descriptor\n");
 890     fprintf(stderr, "\t-n number of FATs\n");
 891     fprintf(stderr, "\t-o hidden sectors\n");
 892     fprintf(stderr, "\t-r reserved sectors\n");
 893     fprintf(stderr, "\t-s file system size (sectors)\n");
 894     fprintf(stderr, "\t-u sectors/track\n");
 895     exit(1);
 896 }