]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/8.1.git/blob - sbin/newfs_msdos/newfs_msdos.c
Copy stable/8 to releng/8.1 in preparation for 8.1-RC1.
[FreeBSD/releng/8.1.git] / 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 <inttypes.h>
46 #include <paths.h>
47 #include <stdio.h>
48 #include <stdlib.h>
49 #include <string.h>
50 #include <time.h>
51 #include <unistd.h>
52
53 #define MAXU16    0xffff        /* maximum unsigned 16-bit quantity */
54 #define BPN       4             /* bits per nibble */
55 #define NPB       2             /* nibbles per byte */
56
57 #define DOSMAGIC  0xaa55        /* DOS magic number */
58 #define MINBPS    512           /* minimum bytes per sector */
59 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
60 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
61 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
62 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
63 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
64 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
65 #define MINCLS12  1U            /* minimum FAT12 clusters */
66 #define MINCLS16  0x1000U       /* minimum FAT16 clusters */
67 #define MINCLS32  2U            /* minimum FAT32 clusters */
68 #define MAXCLS12  0xfedU        /* maximum FAT12 clusters */
69 #define MAXCLS16  0xfff5U       /* maximum FAT16 clusters */
70 #define MAXCLS32  0xffffff5U    /* maximum FAT32 clusters */
71
72 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
73                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
74                                     MINCLS32)
75
76 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
77                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
78                                     MAXCLS32)
79
80 #define mk1(p, x)                               \
81     (p) = (u_int8_t)(x)
82
83 #define mk2(p, x)                               \
84     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
85     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
86
87 #define mk4(p, x)                               \
88     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
89     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
90     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
91     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
92
93 #define argto1(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xff, msg)
94 #define argto2(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffff, msg)
95 #define argto4(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffffffff, msg)
96 #define argtox(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, UINT_MAX, msg)
97
98 struct bs {
99     u_int8_t bsJump[3];         /* bootstrap entry point */
100     u_int8_t bsOemName[8];              /* OEM name and version */
101 };
102
103 struct bsbpb {
104     u_int8_t bpbBytesPerSec[2];         /* bytes per sector */
105     u_int8_t bpbSecPerClust;            /* sectors per cluster */
106     u_int8_t bpbResSectors[2];          /* reserved sectors */
107     u_int8_t bpbFATs;                   /* number of FATs */
108     u_int8_t bpbRootDirEnts[2];         /* root directory entries */
109     u_int8_t bpbSectors[2];             /* total sectors */
110     u_int8_t bpbMedia;                  /* media descriptor */
111     u_int8_t bpbFATsecs[2];             /* sectors per FAT */
112     u_int8_t bpbSecPerTrack[2];         /* sectors per track */
113     u_int8_t bpbHeads[2];               /* drive heads */
114     u_int8_t bpbHiddenSecs[4];          /* hidden sectors */
115     u_int8_t bpbHugeSectors[4];         /* big total sectors */
116 };
117
118 struct bsxbpb {
119     u_int8_t bpbBigFATsecs[4];          /* big sectors per FAT */
120     u_int8_t bpbExtFlags[2];            /* FAT control flags */
121     u_int8_t bpbFSVers[2];              /* file system version */
122     u_int8_t bpbRootClust[4];           /* root directory start cluster */
123     u_int8_t bpbFSInfo[2];              /* file system info sector */
124     u_int8_t bpbBackup[2];              /* backup boot sector */
125     u_int8_t bpbReserved[12];                   /* reserved */
126 };
127
128 struct bsx {
129     u_int8_t exDriveNumber;             /* drive number */
130     u_int8_t exReserved1;               /* reserved */
131     u_int8_t exBootSignature;           /* extended boot signature */
132     u_int8_t exVolumeID[4];             /* volume ID number */
133     u_int8_t exVolumeLabel[11];         /* volume label */
134     u_int8_t exFileSysType[8];          /* file system type */
135 };
136
137 struct de {
138     u_int8_t deName[11];        /* name and extension */
139     u_int8_t deAttributes;      /* attributes */
140     u_int8_t rsvd[10];          /* reserved */
141     u_int8_t deMTime[2];        /* creation time */
142     u_int8_t deMDate[2];        /* creation date */
143     u_int8_t deStartCluster[2]; /* starting cluster */
144     u_int8_t deFileSize[4];     /* size */
145 };
146
147 struct bpb {
148     u_int bpbBytesPerSec;               /* bytes per sector */
149     u_int bpbSecPerClust;               /* sectors per cluster */
150     u_int bpbResSectors;                /* reserved sectors */
151     u_int bpbFATs;                      /* number of FATs */
152     u_int bpbRootDirEnts;               /* root directory entries */
153     u_int bpbSectors;                   /* total sectors */
154     u_int bpbMedia;                     /* media descriptor */
155     u_int bpbFATsecs;                   /* sectors per FAT */
156     u_int bpbSecPerTrack;               /* sectors per track */
157     u_int bpbHeads;                     /* drive heads */
158     u_int bpbHiddenSecs;                /* hidden sectors */
159     u_int bpbHugeSectors;               /* big total sectors */
160     u_int bpbBigFATsecs;                /* big sectors per FAT */
161     u_int bpbRootClust;                 /* root directory start cluster */
162     u_int bpbFSInfo;            /* file system info sector */
163     u_int bpbBackup;            /* backup boot sector */
164 };
165
166 #define BPBGAP 0, 0, 0, 0, 0, 0
167
168 #define INIT(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j) \
169     { .bpbBytesPerSec = a, .bpbSecPerClust = b, .bpbResSectors = c, .bpbFATs = d, .bpbRootDirEnts = e, \
170       .bpbSectors = f, .bpbMedia = g, .bpbFATsecs = h, .bpbSecPerTrack = i, .bpbHeads = j, }
171 static struct {
172     const char *name;
173     struct bpb bpb;
174 } const stdfmt[] = {
175     {"160",  INIT(512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1)},
176     {"180",  INIT(512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1)},
177     {"320",  INIT(512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2)},
178     {"360",  INIT(512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2)},
179     {"640",  INIT(512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2)},    
180     {"720",  INIT(512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2)},
181     {"1200", INIT(512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2)},
182     {"1232", INIT(1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2)},    
183     {"1440", INIT(512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2)},
184     {"2880", INIT(512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2)}
185 };
186
187 static const u_int8_t bootcode[] = {
188     0xfa,                       /* cli              */
189     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
190     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
191     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
192     0xfb,                       /* sti              */
193     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
194     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
195     0x5e,                       /* pop     si       */
196     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
197     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
198     0xfc,                       /* cld              */
199     0xac,                       /* lodsb            */
200     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
201     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
202     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
203     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
204     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
205     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
206     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
207     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
208     0x0d, 0x0a,
209     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
210     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
211     0x0d, 0x0a,
212     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
213     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
214     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
215     0x0d, 0x0a,
216     0
217 };
218
219 static void check_mounted(const char *, mode_t);
220 static void getstdfmt(const char *, struct bpb *);
221 static void getdiskinfo(int, const char *, const char *, int,
222                         struct bpb *);
223 static void print_bpb(struct bpb *);
224 static u_int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
225 static u_int argtou(const char *, u_int, u_int, const char *);
226 static off_t argtooff(const char *, const char *);
227 static int oklabel(const char *);
228 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
229 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
230 static void usage(void);
231
232 /*
233  * Construct a FAT12, FAT16, or FAT32 file system.
234  */
235 int
236 main(int argc, char *argv[])
237 {
238     static const char opts[] = "@:NB:C:F:I:L:O:S:a:b:c:e:f:h:i:k:m:n:o:r:s:u:";
239     const char *opt_B = NULL, *opt_L = NULL, *opt_O = NULL, *opt_f = NULL;
240     u_int opt_F = 0, opt_I = 0, opt_S = 0, opt_a = 0, opt_b = 0, opt_c = 0;
241     u_int opt_e = 0, opt_h = 0, opt_i = 0, opt_k = 0, opt_m = 0, opt_n = 0;
242     u_int opt_o = 0, opt_r = 0, opt_s = 0, opt_u = 0;
243     int opt_N = 0;
244     int Iflag = 0, mflag = 0, oflag = 0;
245     char buf[MAXPATHLEN];
246     struct stat sb;
247     struct timeval tv;
248     struct bpb bpb;
249     struct tm *tm;
250     struct bs *bs;
251     struct bsbpb *bsbpb;
252     struct bsxbpb *bsxbpb;
253     struct bsx *bsx;
254     struct de *de;
255     u_int8_t *img;
256     const char *fname, *dtype, *bname;
257     ssize_t n;
258     time_t now;
259     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
260     int ch, fd, fd1;
261     off_t opt_create = 0, opt_ofs = 0;
262
263     while ((ch = getopt(argc, argv, opts)) != -1)
264         switch (ch) {
265         case '@':
266             opt_ofs = argtooff(optarg, "offset");
267             break;
268         case 'N':
269             opt_N = 1;
270             break;
271         case 'B':
272             opt_B = optarg;
273             break;
274         case 'C':
275             opt_create = argtooff(optarg, "create size");
276             break;
277         case 'F':
278             if (strcmp(optarg, "12") &&
279                 strcmp(optarg, "16") &&
280                 strcmp(optarg, "32"))
281                 errx(1, "%s: bad FAT type", optarg);
282             opt_F = atoi(optarg);
283             break;
284         case 'I':
285             opt_I = argto4(optarg, 0, "volume ID");
286             Iflag = 1;
287             break;
288         case 'L':
289             if (!oklabel(optarg))
290                 errx(1, "%s: bad volume label", optarg);
291             opt_L = optarg;
292             break;
293         case 'O':
294             if (strlen(optarg) > 8)
295                 errx(1, "%s: bad OEM string", optarg);
296             opt_O = optarg;
297             break;
298         case 'S':
299             opt_S = argto2(optarg, 1, "bytes/sector");
300             break;
301         case 'a':
302             opt_a = argto4(optarg, 1, "sectors/FAT");
303             break;
304         case 'b':
305             opt_b = argtox(optarg, 1, "block size");
306             opt_c = 0;
307             break;
308         case 'c':
309             opt_c = argto1(optarg, 1, "sectors/cluster");
310             opt_b = 0;
311             break;
312         case 'e':
313             opt_e = argto2(optarg, 1, "directory entries");
314             break;
315         case 'f':
316             opt_f = optarg;
317             break;
318         case 'h':
319             opt_h = argto2(optarg, 1, "drive heads");
320             break;
321         case 'i':
322             opt_i = argto2(optarg, 1, "info sector");
323             break;
324         case 'k':
325             opt_k = argto2(optarg, 1, "backup sector");
326             break;
327         case 'm':
328             opt_m = argto1(optarg, 0, "media descriptor");
329             mflag = 1;
330             break;
331         case 'n':
332             opt_n = argto1(optarg, 1, "number of FATs");
333             break;
334         case 'o':
335             opt_o = argto4(optarg, 0, "hidden sectors");
336             oflag = 1;
337             break;
338         case 'r':
339             opt_r = argto2(optarg, 1, "reserved sectors");
340             break;
341         case 's':
342             opt_s = argto4(optarg, 1, "file system size");
343             break;
344         case 'u':
345             opt_u = argto2(optarg, 1, "sectors/track");
346             break;
347         default:
348             usage();
349         }
350     argc -= optind;
351     argv += optind;
352     if (argc < 1 || argc > 2)
353         usage();
354     fname = *argv++;
355     if (!opt_create && !strchr(fname, '/')) {
356         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%s", _PATH_DEV, fname);
357         if (!(fname = strdup(buf)))
358             err(1, NULL);
359     }
360     dtype = *argv;
361     if (opt_create) {
362         if (opt_N)
363             errx(1, "create (-C) is incompatible with -N");
364         fd = open(fname, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
365         if (fd == -1)
366             errx(1, "failed to create %s", fname);
367         if (ftruncate(fd, opt_create))
368             errx(1, "failed to initialize %jd bytes", (intmax_t)opt_create);
369     } else if ((fd = open(fname, opt_N ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1)
370         err(1, "%s", fname);
371     if (fstat(fd, &sb))
372         err(1, "%s", fname);
373     if (opt_create) {
374         if (!S_ISREG(sb.st_mode))
375             warnx("warning, %s is not a regular file", fname);
376     } else {
377         if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
378             warnx("warning, %s is not a character device", fname);
379     }
380     if (!opt_N)
381         check_mounted(fname, sb.st_mode);
382     if (opt_ofs && opt_ofs != lseek(fd, opt_ofs, SEEK_SET))
383         errx(1, "cannot seek to %jd", (intmax_t)opt_ofs);
384     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
385     if (opt_f) {
386         getstdfmt(opt_f, &bpb);
387         bpb.bpbHugeSectors = bpb.bpbSectors;
388         bpb.bpbSectors = 0;
389         bpb.bpbBigFATsecs = bpb.bpbFATsecs;
390         bpb.bpbFATsecs = 0;
391     }
392     if (opt_h)
393         bpb.bpbHeads = opt_h;
394     if (opt_u)
395         bpb.bpbSecPerTrack = opt_u;
396     if (opt_S)
397         bpb.bpbBytesPerSec = opt_S;
398     if (opt_s)
399         bpb.bpbHugeSectors = opt_s;
400     if (oflag)
401         bpb.bpbHiddenSecs = opt_o;
402     if (!(opt_f || (opt_h && opt_u && opt_S && opt_s && oflag))) {
403         off_t delta;
404         getdiskinfo(fd, fname, dtype, oflag, &bpb);
405         bpb.bpbHugeSectors -= (opt_ofs / bpb.bpbBytesPerSec);
406         delta = bpb.bpbHugeSectors % bpb.bpbSecPerTrack;
407         if (delta != 0) {
408             warnx("trim %d sectors to adjust to a multiple of %d",
409                 (int)delta, bpb.bpbSecPerTrack);
410             bpb.bpbHugeSectors -= delta;
411         }
412         if (bpb.bpbSecPerClust == 0) {  /* set defaults */
413             if (bpb.bpbHugeSectors <= 6000)     /* about 3MB -> 512 bytes */
414                 bpb.bpbSecPerClust = 1;
415             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<17)) /* 64M -> 4k */
416                 bpb.bpbSecPerClust = 8;
417             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<19)) /* 256M -> 8k */
418                 bpb.bpbSecPerClust = 16;
419             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<21)) /* 1G -> 16k */
420                 bpb.bpbSecPerClust = 32;
421             else
422                 bpb.bpbSecPerClust = 64;                /* otherwise 32k */
423         }
424     }
425     if (!powerof2(bpb.bpbBytesPerSec))
426         errx(1, "bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bpbBytesPerSec);
427     if (bpb.bpbBytesPerSec < MINBPS)
428         errx(1, "bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
429              bpb.bpbBytesPerSec, MINBPS);
430     if (!(fat = opt_F)) {
431         if (opt_f)
432             fat = 12;
433         else if (!opt_e && (opt_i || opt_k))
434             fat = 32;
435     }
436     if ((fat == 32 && opt_e) || (fat != 32 && (opt_i || opt_k)))
437         errx(1, "-%c is not a legal FAT%s option",
438              fat == 32 ? 'e' : opt_i ? 'i' : 'k',
439              fat == 32 ? "32" : "12/16");
440     if (opt_f && fat == 32)
441         bpb.bpbRootDirEnts = 0;
442     if (opt_b) {
443         if (!powerof2(opt_b))
444             errx(1, "block size (%u) is not a power of 2", opt_b);
445         if (opt_b < bpb.bpbBytesPerSec)
446             errx(1, "block size (%u) is too small; minimum is %u",
447                  opt_b, bpb.bpbBytesPerSec);
448         if (opt_b > bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC)
449             errx(1, "block size (%u) is too large; maximum is %u",
450                  opt_b, bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC);
451         bpb.bpbSecPerClust = opt_b / bpb.bpbBytesPerSec;
452     }
453     if (opt_c) {
454         if (!powerof2(opt_c))
455             errx(1, "sectors/cluster (%u) is not a power of 2", opt_c);
456         bpb.bpbSecPerClust = opt_c;
457     }
458     if (opt_r)
459         bpb.bpbResSectors = opt_r;
460     if (opt_n) {
461         if (opt_n > MAXNFT)
462             errx(1, "number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
463                  opt_n, MAXNFT);
464         bpb.bpbFATs = opt_n;
465     }
466     if (opt_e)
467         bpb.bpbRootDirEnts = opt_e;
468     if (mflag) {
469         if (opt_m < 0xf0)
470             errx(1, "illegal media descriptor (%#x)", opt_m);
471         bpb.bpbMedia = opt_m;
472     }
473     if (opt_a)
474         bpb.bpbBigFATsecs = opt_a;
475     if (opt_i)
476         bpb.bpbFSInfo = opt_i;
477     if (opt_k)
478         bpb.bpbBackup = opt_k;
479     bss = 1;
480     bname = NULL;
481     fd1 = -1;
482     if (opt_B) {
483         bname = opt_B;
484         if (!strchr(bname, '/')) {
485             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
486             if (!(bname = strdup(buf)))
487                 err(1, NULL);
488         }
489         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb))
490             err(1, "%s", bname);
491         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bpbBytesPerSec ||
492             sb.st_size < bpb.bpbBytesPerSec || sb.st_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXU16)
493             errx(1, "%s: inappropriate file type or format", bname);
494         bss = sb.st_size / bpb.bpbBytesPerSec;
495     }
496     if (!bpb.bpbFATs)
497         bpb.bpbFATs = 2;
498     if (!fat) {
499         if (bpb.bpbHugeSectors < (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
500             howmany((RESFTE + (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
501                     ((bpb.bpbSecPerClust ? 16 : 12) / BPN), bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
502             bpb.bpbFATs +
503             howmany(bpb.bpbRootDirEnts ? bpb.bpbRootDirEnts : DEFRDE,
504                     bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
505             (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
506             (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust : howmany(DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec)))
507             fat = 12;
508         else if (bpb.bpbRootDirEnts || bpb.bpbHugeSectors <
509                  (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
510                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bpbBytesPerSec) * bpb.bpbFATs +
511                  howmany(DEFRDE, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
512                  (MAXCLS16 + 1) *
513                  (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust : howmany(8192, bpb.bpbBytesPerSec)))
514             fat = 16;
515         else
516             fat = 32;
517     }
518     x = bss;
519     if (fat == 32) {
520         if (!bpb.bpbFSInfo) {
521             if (x == MAXU16 || x == bpb.bpbBackup)
522                 errx(1, "no room for info sector");
523             bpb.bpbFSInfo = x;
524         }
525         if (bpb.bpbFSInfo != MAXU16 && x <= bpb.bpbFSInfo)
526             x = bpb.bpbFSInfo + 1;
527         if (!bpb.bpbBackup) {
528             if (x == MAXU16)
529                 errx(1, "no room for backup sector");
530             bpb.bpbBackup = x;
531         } else if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && bpb.bpbBackup == bpb.bpbFSInfo)
532             errx(1, "backup sector would overwrite info sector");
533         if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && x <= bpb.bpbBackup)
534             x = bpb.bpbBackup + 1;
535     }
536     if (!bpb.bpbResSectors)
537         bpb.bpbResSectors = fat == 32 ? MAX(x, MAX(16384 / bpb.bpbBytesPerSec, 4)) : x;
538     else if (bpb.bpbResSectors < x)
539         errx(1, "too few reserved sectors (need %d have %d)", x, bpb.bpbResSectors);
540     if (fat != 32 && !bpb.bpbRootDirEnts)
541         bpb.bpbRootDirEnts = DEFRDE;
542     rds = howmany(bpb.bpbRootDirEnts, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de));
543     if (!bpb.bpbSecPerClust)
544         for (bpb.bpbSecPerClust = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 : DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec);
545              bpb.bpbSecPerClust < MAXSPC &&
546              bpb.bpbResSectors +
547              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
548                      bpb.bpbBytesPerSec * NPB) * bpb.bpbFATs +
549              rds +
550              (u_int64_t)(maxcls(fat) + 1) * bpb.bpbSecPerClust <= bpb.bpbHugeSectors;
551              bpb.bpbSecPerClust <<= 1);
552     if (fat != 32 && bpb.bpbBigFATsecs > MAXU16)
553         errx(1, "too many sectors/FAT for FAT12/16");
554     x1 = bpb.bpbResSectors + rds;
555     x = bpb.bpbBigFATsecs ? bpb.bpbBigFATsecs : 1;
556     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.bpbFATs > bpb.bpbHugeSectors)
557         errx(1, "meta data exceeds file system size");
558     x1 += x * bpb.bpbFATs;
559     x = (u_int64_t)(bpb.bpbHugeSectors - x1) * bpb.bpbBytesPerSec * NPB /
560         (bpb.bpbSecPerClust * bpb.bpbBytesPerSec * NPB + fat / BPN * bpb.bpbFATs);
561     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
562                  bpb.bpbBytesPerSec * NPB);
563     if (!bpb.bpbBigFATsecs) {
564         bpb.bpbBigFATsecs = x2;
565         x1 += (bpb.bpbBigFATsecs - 1) * bpb.bpbFATs;
566     }
567     cls = (bpb.bpbHugeSectors - x1) / bpb.bpbSecPerClust;
568     x = (u_int64_t)bpb.bpbBigFATsecs * bpb.bpbBytesPerSec * NPB / (fat / BPN) - RESFTE;
569     if (cls > x)
570         cls = x;
571     if (bpb.bpbBigFATsecs < x2)
572         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
573               cls);
574     if (cls < mincls(fat))
575         errx(1, "%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
576             mincls(fat));
577     if (cls > maxcls(fat)) {
578         cls = maxcls(fat);
579         bpb.bpbHugeSectors = x1 + (cls + 1) * bpb.bpbSecPerClust - 1;
580         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
581               bpb.bpbHugeSectors);
582     }
583     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
584            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.bpbSecPerClust,
585            cls * bpb.bpbSecPerClust == 1 ? "" : "s", cls, fat,
586            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bpbBytesPerSec * bpb.bpbSecPerClust);
587     if (!bpb.bpbMedia)
588         bpb.bpbMedia = !bpb.bpbHiddenSecs ? 0xf0 : 0xf8;
589     if (fat == 32)
590         bpb.bpbRootClust = RESFTE;
591     if (bpb.bpbHiddenSecs + bpb.bpbHugeSectors <= MAXU16) {
592         bpb.bpbSectors = bpb.bpbHugeSectors;
593         bpb.bpbHugeSectors = 0;
594     }
595     if (fat != 32) {
596         bpb.bpbFATsecs = bpb.bpbBigFATsecs;
597         bpb.bpbBigFATsecs = 0;
598     }
599     print_bpb(&bpb);
600     if (!opt_N) {
601         gettimeofday(&tv, NULL);
602         now = tv.tv_sec;
603         tm = localtime(&now);
604         if (!(img = malloc(bpb.bpbBytesPerSec)))
605             err(1, NULL);
606         dir = bpb.bpbResSectors + (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs : bpb.bpbBigFATsecs) * bpb.bpbFATs;
607         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust : rds); lsn++) {
608             x = lsn;
609             if (opt_B &&
610                 fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
611                 bss <= bpb.bpbBackup && x >= bpb.bpbBackup) {
612                 x -= bpb.bpbBackup;
613                 if (!x && lseek(fd1, opt_ofs, SEEK_SET))
614                     err(1, "%s", bname);
615             }
616             if (opt_B && x < bss) {
617                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1)
618                     err(1, "%s", bname);
619                 if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec)
620                     errx(1, "%s: can't read sector %u", bname, x);
621             } else
622                 memset(img, 0, bpb.bpbBytesPerSec);
623             if (!lsn ||
624               (fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 && lsn == bpb.bpbBackup)) {
625                 x1 = sizeof(struct bs);
626                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
627                 mk2(bsbpb->bpbBytesPerSec, bpb.bpbBytesPerSec);
628                 mk1(bsbpb->bpbSecPerClust, bpb.bpbSecPerClust);
629                 mk2(bsbpb->bpbResSectors, bpb.bpbResSectors);
630                 mk1(bsbpb->bpbFATs, bpb.bpbFATs);
631                 mk2(bsbpb->bpbRootDirEnts, bpb.bpbRootDirEnts);
632                 mk2(bsbpb->bpbSectors, bpb.bpbSectors);
633                 mk1(bsbpb->bpbMedia, bpb.bpbMedia);
634                 mk2(bsbpb->bpbFATsecs, bpb.bpbFATsecs);
635                 mk2(bsbpb->bpbSecPerTrack, bpb.bpbSecPerTrack);
636                 mk2(bsbpb->bpbHeads, bpb.bpbHeads);
637                 mk4(bsbpb->bpbHiddenSecs, bpb.bpbHiddenSecs);
638                 mk4(bsbpb->bpbHugeSectors, bpb.bpbHugeSectors);
639                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
640                 if (fat == 32) {
641                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
642                     mk4(bsxbpb->bpbBigFATsecs, bpb.bpbBigFATsecs);
643                     mk2(bsxbpb->bpbExtFlags, 0);
644                     mk2(bsxbpb->bpbFSVers, 0);
645                     mk4(bsxbpb->bpbRootClust, bpb.bpbRootClust);
646                     mk2(bsxbpb->bpbFSInfo, bpb.bpbFSInfo);
647                     mk2(bsxbpb->bpbBackup, bpb.bpbBackup);
648                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
649                 }
650                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
651                 mk1(bsx->exBootSignature, 0x29);
652                 if (Iflag)
653                     x = opt_I;
654                 else
655                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
656                           (u_int)tm->tm_mday) +
657                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
658                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
659                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
660                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
661                           (u_int)tm->tm_min));
662                 mk4(bsx->exVolumeID, x);
663                 mklabel(bsx->exVolumeLabel, opt_L ? opt_L : "NO_NAME");
664                 sprintf(buf, "FAT%u", fat);
665                 setstr(bsx->exFileSysType, buf, sizeof(bsx->exFileSysType));
666                 if (!opt_B) {
667                     x1 += sizeof(struct bsx);
668                     bs = (struct bs *)img;
669                     mk1(bs->bsJump[0], 0xeb);
670                     mk1(bs->bsJump[1], x1 - 2);
671                     mk1(bs->bsJump[2], 0x90);
672                     setstr(bs->bsOemName, opt_O ? opt_O : "BSD4.4  ",
673                            sizeof(bs->bsOemName));
674                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
675                     mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
676                 }
677             } else if (fat == 32 && bpb.bpbFSInfo != MAXU16 &&
678                        (lsn == bpb.bpbFSInfo ||
679                         (bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
680                          lsn == bpb.bpbBackup + bpb.bpbFSInfo))) {
681                 mk4(img, 0x41615252);
682                 mk4(img + MINBPS - 28, 0x61417272);
683                 mk4(img + MINBPS - 24, 0xffffffff);
684                 mk4(img + MINBPS - 20, bpb.bpbRootClust);
685                 mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
686             } else if (lsn >= bpb.bpbResSectors && lsn < dir &&
687                        !((lsn - bpb.bpbResSectors) %
688                          (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs : bpb.bpbBigFATsecs))) {
689                 mk1(img[0], bpb.bpbMedia);
690                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
691                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
692             } else if (lsn == dir && opt_L) {
693                 de = (struct de *)img;
694                 mklabel(de->deName, opt_L);
695                 mk1(de->deAttributes, 050);
696                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
697                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
698                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
699                 mk2(de->deMTime, x);
700                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
701                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
702                     (u_int)tm->tm_mday;
703                 mk2(de->deMDate, x);
704             }
705             if ((n = write(fd, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1)
706                 err(1, "%s", fname);
707             if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec)
708                 errx(1, "%s: can't write sector %u", fname, lsn);
709         }
710     }
711     return 0;
712 }
713
714 /*
715  * Exit with error if file system is mounted.
716  */
717 static void
718 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
719 {
720     struct statfs *mp;
721     const char *s1, *s2;
722     size_t len;
723     int n, r;
724
725     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT)))
726         err(1, "getmntinfo");
727     len = strlen(_PATH_DEV);
728     s1 = fname;
729     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
730         s1 += len;
731     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
732     for (; n--; mp++) {
733         s2 = mp->f_mntfromname;
734         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
735             s2 += len;
736         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
737             !strcmp(s1, s2))
738             errx(1, "%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
739     }
740 }
741
742 /*
743  * Get a standard format.
744  */
745 static void
746 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
747 {
748     u_int x, i;
749
750     x = sizeof(stdfmt) / sizeof(stdfmt[0]);
751     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
752     if (i == x)
753         errx(1, "%s: unknown standard format", fmt);
754     *bpb = stdfmt[i].bpb;
755 }
756
757 /*
758  * Get disk slice, partition, and geometry information.
759  */
760 static void
761 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
762             struct bpb *bpb)
763 {
764     struct disklabel *lp, dlp;
765     struct fd_type type;
766     off_t ms, hs = 0;
767
768     lp = NULL;
769
770     /* If the user specified a disk type, try to use that */
771     if (dtype != NULL) {
772         lp = getdiskbyname(dtype);
773     }
774
775     /* Maybe it's a floppy drive */
776     if (lp == NULL) {
777         if (ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &ms) == -1) {
778             struct stat st;
779
780             if (fstat(fd, &st))
781                 err(1, "Cannot get disk size");
782             /* create a fake geometry for a file image */
783             ms = st.st_size;
784             dlp.d_secsize = 512;
785             dlp.d_nsectors = 63;
786             dlp.d_ntracks = 255;
787             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
788             lp = &dlp;
789         } else if (ioctl(fd, FD_GTYPE, &type) != -1) {
790             dlp.d_secsize = 128 << type.secsize;
791             dlp.d_nsectors = type.sectrac;
792             dlp.d_ntracks = type.heads;
793             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
794             lp = &dlp;
795         }
796     }
797
798     /* Maybe it's a fixed drive */
799     if (lp == NULL) {
800         if (bpb->bpbBytesPerSec)
801             dlp.d_secsize = bpb->bpbBytesPerSec;
802         if (ioctl(fd, DIOCGDINFO, &dlp) == -1) {
803             if (bpb->bpbBytesPerSec == 0 && ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE, &dlp.d_secsize) == -1)
804                 errx(1, "Cannot get sector size, %s", strerror(errno));
805
806             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
807
808             if (bpb->bpbSecPerTrack == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS, &dlp.d_nsectors) == -1) {
809                 warnx("Cannot get number of sectors per track, %s", strerror(errno));
810                 dlp.d_nsectors = 63;
811             }
812             if (bpb->bpbHeads == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &dlp.d_ntracks) == -1) {
813                 warnx("Cannot get number of heads, %s", strerror(errno));
814                 if (dlp.d_secperunit <= 63*1*1024)
815                     dlp.d_ntracks = 1;
816                 else if (dlp.d_secperunit <= 63*16*1024)
817                     dlp.d_ntracks = 16;
818                 else
819                     dlp.d_ntracks = 255;
820             }
821         }
822
823         hs = (ms / dlp.d_secsize) - dlp.d_secperunit;
824         lp = &dlp;
825     }
826
827     if (bpb->bpbBytesPerSec == 0)
828         bpb->bpbBytesPerSec = ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector");
829     if (bpb->bpbSecPerTrack == 0)
830         bpb->bpbSecPerTrack = ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track");
831     if (bpb->bpbHeads == 0)
832         bpb->bpbHeads = ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads");
833     if (bpb->bpbHugeSectors == 0)
834         bpb->bpbHugeSectors = lp->d_secperunit;
835     if (bpb->bpbHiddenSecs == 0)
836         bpb->bpbHiddenSecs = hs;
837 }
838
839 /*
840  * Print out BPB values.
841  */
842 static void
843 print_bpb(struct bpb *bpb)
844 {
845     printf("BytesPerSec=%u SecPerClust=%u ResSectors=%u FATs=%u", bpb->bpbBytesPerSec, bpb->bpbSecPerClust, bpb->bpbResSectors,
846            bpb->bpbFATs);
847     if (bpb->bpbRootDirEnts)
848         printf(" RootDirEnts=%u", bpb->bpbRootDirEnts);
849     if (bpb->bpbSectors)
850         printf(" Sectors=%u", bpb->bpbSectors);
851     printf(" Media=%#x", bpb->bpbMedia);
852     if (bpb->bpbFATsecs)
853         printf(" FATsecs=%u", bpb->bpbFATsecs);
854     printf(" SecPerTrack=%u Heads=%u HiddenSecs=%u", bpb->bpbSecPerTrack, bpb->bpbHeads, bpb->bpbHiddenSecs);
855     if (bpb->bpbHugeSectors)
856         printf(" HugeSectors=%u", bpb->bpbHugeSectors);
857     if (!bpb->bpbFATsecs) {
858         printf(" FATsecs=%u RootCluster=%u", bpb->bpbBigFATsecs, bpb->bpbRootClust);
859         printf(" FSInfo=");
860         printf(bpb->bpbFSInfo == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbFSInfo);
861         printf(" Backup=");
862         printf(bpb->bpbBackup == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbBackup);
863     }
864     printf("\n");
865 }
866
867 /*
868  * Check a disk geometry value.
869  */
870 static u_int
871 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
872 {
873     if (!val)
874         errx(1, "%s: no default %s", fname, msg);
875     if (val > MAXU16)
876         errx(1, "%s: illegal %s %d", fname, msg, val);
877     return val;
878 }
879
880 /*
881  * Convert and check a numeric option argument.
882  */
883 static u_int
884 argtou(const char *arg, u_int lo, u_int hi, const char *msg)
885 {
886     char *s;
887     u_long x;
888
889     errno = 0;
890     x = strtoul(arg, &s, 0);
891     if (errno || !*arg || *s || x < lo || x > hi)
892         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
893     return x;
894 }
895
896 /*
897  * Same for off_t, with optional skmgpP suffix
898  */
899 static off_t
900 argtooff(const char *arg, const char *msg)
901 {
902     char *s;
903     off_t x;
904
905     x = strtoll(arg, &s, 0);
906     /* allow at most one extra char */
907     if (errno || x < 0 || (s[0] && s[1]) )
908         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
909     if (*s) {   /* the extra char is the multiplier */
910         switch (*s) {
911         default:
912             errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
913             /* notreached */
914         
915         case 's':       /* sector */
916         case 'S':
917             x <<= 9;    /* times 512 */
918             break;
919
920         case 'k':       /* kilobyte */
921         case 'K':
922             x <<= 10;   /* times 1024 */
923             break;
924
925         case 'm':       /* megabyte */
926         case 'M':
927             x <<= 20;   /* times 1024*1024 */
928             break;
929
930         case 'g':       /* gigabyte */
931         case 'G':
932             x <<= 30;   /* times 1024*1024*1024 */
933             break;
934
935         case 'p':       /* partition start */
936         case 'P':       /* partition start */
937         case 'l':       /* partition length */
938         case 'L':       /* partition length */
939             errx(1, "%s: not supported yet %s", arg, msg);
940             /* notreached */
941         }
942     }
943     return x;
944 }
945
946 /*
947  * Check a volume label.
948  */
949 static int
950 oklabel(const char *src)
951 {
952     int c, i;
953
954     for (i = 0; i <= 11; i++) {
955         c = (u_char)*src++;
956         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
957             break;
958     }
959     return i && !c;
960 }
961
962 /*
963  * Make a volume label.
964  */
965 static void
966 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
967 {
968     int c, i;
969
970     for (i = 0; i < 11; i++) {
971         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
972         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
973     }
974 }
975
976 /*
977  * Copy string, padding with spaces.
978  */
979 static void
980 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
981 {
982     while (len--)
983         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
984 }
985
986 /*
987  * Print usage message.
988  */
989 static void
990 usage(void)
991 {
992         fprintf(stderr,
993             "usage: newfs_msdos [ -options ] special [disktype]\n"
994             "where the options are:\n"
995             "\t-@ create file system at specified offset\n"                         
996             "\t-B get bootstrap from file\n"
997             "\t-C create image file with specified size\n"
998             "\t-F FAT type (12, 16, or 32)\n"
999             "\t-I volume ID\n"
1000             "\t-L volume label\n"
1001             "\t-N don't create file system: just print out parameters\n"
1002             "\t-O OEM string\n"
1003             "\t-S bytes/sector\n"
1004             "\t-a sectors/FAT\n"
1005             "\t-b block size\n"
1006             "\t-c sectors/cluster\n"
1007             "\t-e root directory entries\n"
1008             "\t-f standard format\n"
1009             "\t-h drive heads\n"
1010             "\t-i file system info sector\n"
1011             "\t-k backup boot sector\n"
1012             "\t-m media descriptor\n"
1013             "\t-n number of FATs\n"
1014             "\t-o hidden sectors\n"
1015             "\t-r reserved sectors\n"
1016             "\t-s file system size (sectors)\n"
1017             "\t-u sectors/track\n");
1018         exit(1);
1019 }