]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.0.git/blob - sbin/newfs_msdos/newfs_msdos.c
Copy stable/9 to releng/9.0 as part of the FreeBSD 9.0-RELEASE release
[FreeBSD/releng/9.0.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 <signal.h>
48 #include <stdio.h>
49 #include <stdlib.h>
50 #include <string.h>
51 #include <time.h>
52 #include <unistd.h>
53
54 #define MAXU16    0xffff        /* maximum unsigned 16-bit quantity */
55 #define BPN       4             /* bits per nibble */
56 #define NPB       2             /* nibbles per byte */
57
58 #define DOSMAGIC  0xaa55        /* DOS magic number */
59 #define MINBPS    512           /* minimum bytes per sector */
60 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
61 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
62 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
63 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
64 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
65 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
66 #define MINCLS12  1U            /* minimum FAT12 clusters */
67 #define MINCLS16  0x1000U       /* minimum FAT16 clusters */
68 #define MINCLS32  2U            /* minimum FAT32 clusters */
69 #define MAXCLS12  0xfedU        /* maximum FAT12 clusters */
70 #define MAXCLS16  0xfff5U       /* maximum FAT16 clusters */
71 #define MAXCLS32  0xffffff5U    /* maximum FAT32 clusters */
72
73 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
74                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
75                                     MINCLS32)
76
77 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
78                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
79                                     MAXCLS32)
80
81 #define mk1(p, x)                               \
82     (p) = (u_int8_t)(x)
83
84 #define mk2(p, x)                               \
85     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
86     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
87
88 #define mk4(p, x)                               \
89     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
90     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
91     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
92     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
93
94 #define argto1(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xff, msg)
95 #define argto2(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffff, msg)
96 #define argto4(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffffffff, msg)
97 #define argtox(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, UINT_MAX, msg)
98
99 struct bs {
100     u_int8_t bsJump[3];         /* bootstrap entry point */
101     u_int8_t bsOemName[8];              /* OEM name and version */
102 };
103
104 struct bsbpb {
105     u_int8_t bpbBytesPerSec[2];         /* bytes per sector */
106     u_int8_t bpbSecPerClust;            /* sectors per cluster */
107     u_int8_t bpbResSectors[2];          /* reserved sectors */
108     u_int8_t bpbFATs;                   /* number of FATs */
109     u_int8_t bpbRootDirEnts[2];         /* root directory entries */
110     u_int8_t bpbSectors[2];             /* total sectors */
111     u_int8_t bpbMedia;                  /* media descriptor */
112     u_int8_t bpbFATsecs[2];             /* sectors per FAT */
113     u_int8_t bpbSecPerTrack[2];         /* sectors per track */
114     u_int8_t bpbHeads[2];               /* drive heads */
115     u_int8_t bpbHiddenSecs[4];          /* hidden sectors */
116     u_int8_t bpbHugeSectors[4];         /* big total sectors */
117 };
118
119 struct bsxbpb {
120     u_int8_t bpbBigFATsecs[4];          /* big sectors per FAT */
121     u_int8_t bpbExtFlags[2];            /* FAT control flags */
122     u_int8_t bpbFSVers[2];              /* file system version */
123     u_int8_t bpbRootClust[4];           /* root directory start cluster */
124     u_int8_t bpbFSInfo[2];              /* file system info sector */
125     u_int8_t bpbBackup[2];              /* backup boot sector */
126     u_int8_t bpbReserved[12];                   /* reserved */
127 };
128
129 struct bsx {
130     u_int8_t exDriveNumber;             /* drive number */
131     u_int8_t exReserved1;               /* reserved */
132     u_int8_t exBootSignature;           /* extended boot signature */
133     u_int8_t exVolumeID[4];             /* volume ID number */
134     u_int8_t exVolumeLabel[11];         /* volume label */
135     u_int8_t exFileSysType[8];          /* file system type */
136 };
137
138 struct de {
139     u_int8_t deName[11];        /* name and extension */
140     u_int8_t deAttributes;      /* attributes */
141     u_int8_t rsvd[10];          /* reserved */
142     u_int8_t deMTime[2];        /* creation time */
143     u_int8_t deMDate[2];        /* creation date */
144     u_int8_t deStartCluster[2]; /* starting cluster */
145     u_int8_t deFileSize[4];     /* size */
146 };
147
148 struct bpb {
149     u_int bpbBytesPerSec;               /* bytes per sector */
150     u_int bpbSecPerClust;               /* sectors per cluster */
151     u_int bpbResSectors;                /* reserved sectors */
152     u_int bpbFATs;                      /* number of FATs */
153     u_int bpbRootDirEnts;               /* root directory entries */
154     u_int bpbSectors;                   /* total sectors */
155     u_int bpbMedia;                     /* media descriptor */
156     u_int bpbFATsecs;                   /* sectors per FAT */
157     u_int bpbSecPerTrack;               /* sectors per track */
158     u_int bpbHeads;                     /* drive heads */
159     u_int bpbHiddenSecs;                /* hidden sectors */
160     u_int bpbHugeSectors;               /* big total sectors */
161     u_int bpbBigFATsecs;                /* big sectors per FAT */
162     u_int bpbRootClust;                 /* root directory start cluster */
163     u_int bpbFSInfo;            /* file system info sector */
164     u_int bpbBackup;            /* backup boot sector */
165 };
166
167 #define BPBGAP 0, 0, 0, 0, 0, 0
168
169 #define INIT(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j) \
170     { .bpbBytesPerSec = a, .bpbSecPerClust = b, .bpbResSectors = c, .bpbFATs = d, .bpbRootDirEnts = e, \
171       .bpbSectors = f, .bpbMedia = g, .bpbFATsecs = h, .bpbSecPerTrack = i, .bpbHeads = j, }
172 static struct {
173     const char *name;
174     struct bpb bpb;
175 } const stdfmt[] = {
176     {"160",  INIT(512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1)},
177     {"180",  INIT(512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1)},
178     {"320",  INIT(512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2)},
179     {"360",  INIT(512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2)},
180     {"640",  INIT(512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2)},    
181     {"720",  INIT(512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2)},
182     {"1200", INIT(512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2)},
183     {"1232", INIT(1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2)},    
184     {"1440", INIT(512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2)},
185     {"2880", INIT(512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2)}
186 };
187
188 static const u_int8_t bootcode[] = {
189     0xfa,                       /* cli              */
190     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
191     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
192     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
193     0xfb,                       /* sti              */
194     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
195     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
196     0x5e,                       /* pop     si       */
197     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
198     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
199     0xfc,                       /* cld              */
200     0xac,                       /* lodsb            */
201     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
202     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
203     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
204     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
205     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
206     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
207     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
208     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
209     0x0d, 0x0a,
210     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
211     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
212     0x0d, 0x0a,
213     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
214     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
215     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
216     0x0d, 0x0a,
217     0
218 };
219
220 static volatile sig_atomic_t got_siginfo;
221 static void infohandler(int);
222
223 static void check_mounted(const char *, mode_t);
224 static void getstdfmt(const char *, struct bpb *);
225 static void getdiskinfo(int, const char *, const char *, int,
226                         struct bpb *);
227 static void print_bpb(struct bpb *);
228 static u_int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
229 static u_int argtou(const char *, u_int, u_int, const char *);
230 static off_t argtooff(const char *, const char *);
231 static int oklabel(const char *);
232 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
233 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
234 static void usage(void);
235
236 /*
237  * Construct a FAT12, FAT16, or FAT32 file system.
238  */
239 int
240 main(int argc, char *argv[])
241 {
242     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:";
243     const char *opt_B = NULL, *opt_L = NULL, *opt_O = NULL, *opt_f = NULL;
244     u_int opt_F = 0, opt_I = 0, opt_S = 0, opt_a = 0, opt_b = 0, opt_c = 0;
245     u_int opt_e = 0, opt_h = 0, opt_i = 0, opt_k = 0, opt_m = 0, opt_n = 0;
246     u_int opt_o = 0, opt_r = 0, opt_s = 0, opt_u = 0;
247     int opt_N = 0;
248     int Iflag = 0, mflag = 0, oflag = 0;
249     char buf[MAXPATHLEN];
250     struct sigaction si_sa;
251     struct stat sb;
252     struct timeval tv;
253     struct bpb bpb;
254     struct tm *tm;
255     struct bs *bs;
256     struct bsbpb *bsbpb;
257     struct bsxbpb *bsxbpb;
258     struct bsx *bsx;
259     struct de *de;
260     u_int8_t *img;
261     const char *fname, *dtype, *bname;
262     ssize_t n;
263     time_t now;
264     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
265     int ch, fd, fd1;
266     off_t opt_create = 0, opt_ofs = 0;
267
268     while ((ch = getopt(argc, argv, opts)) != -1)
269         switch (ch) {
270         case '@':
271             opt_ofs = argtooff(optarg, "offset");
272             break;
273         case 'N':
274             opt_N = 1;
275             break;
276         case 'B':
277             opt_B = optarg;
278             break;
279         case 'C':
280             opt_create = argtooff(optarg, "create size");
281             break;
282         case 'F':
283             if (strcmp(optarg, "12") &&
284                 strcmp(optarg, "16") &&
285                 strcmp(optarg, "32"))
286                 errx(1, "%s: bad FAT type", optarg);
287             opt_F = atoi(optarg);
288             break;
289         case 'I':
290             opt_I = argto4(optarg, 0, "volume ID");
291             Iflag = 1;
292             break;
293         case 'L':
294             if (!oklabel(optarg))
295                 errx(1, "%s: bad volume label", optarg);
296             opt_L = optarg;
297             break;
298         case 'O':
299             if (strlen(optarg) > 8)
300                 errx(1, "%s: bad OEM string", optarg);
301             opt_O = optarg;
302             break;
303         case 'S':
304             opt_S = argto2(optarg, 1, "bytes/sector");
305             break;
306         case 'a':
307             opt_a = argto4(optarg, 1, "sectors/FAT");
308             break;
309         case 'b':
310             opt_b = argtox(optarg, 1, "block size");
311             opt_c = 0;
312             break;
313         case 'c':
314             opt_c = argto1(optarg, 1, "sectors/cluster");
315             opt_b = 0;
316             break;
317         case 'e':
318             opt_e = argto2(optarg, 1, "directory entries");
319             break;
320         case 'f':
321             opt_f = optarg;
322             break;
323         case 'h':
324             opt_h = argto2(optarg, 1, "drive heads");
325             break;
326         case 'i':
327             opt_i = argto2(optarg, 1, "info sector");
328             break;
329         case 'k':
330             opt_k = argto2(optarg, 1, "backup sector");
331             break;
332         case 'm':
333             opt_m = argto1(optarg, 0, "media descriptor");
334             mflag = 1;
335             break;
336         case 'n':
337             opt_n = argto1(optarg, 1, "number of FATs");
338             break;
339         case 'o':
340             opt_o = argto4(optarg, 0, "hidden sectors");
341             oflag = 1;
342             break;
343         case 'r':
344             opt_r = argto2(optarg, 1, "reserved sectors");
345             break;
346         case 's':
347             opt_s = argto4(optarg, 1, "file system size");
348             break;
349         case 'u':
350             opt_u = argto2(optarg, 1, "sectors/track");
351             break;
352         default:
353             usage();
354         }
355     argc -= optind;
356     argv += optind;
357     if (argc < 1 || argc > 2)
358         usage();
359     fname = *argv++;
360     if (!opt_create && !strchr(fname, '/')) {
361         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%s", _PATH_DEV, fname);
362         if (!(fname = strdup(buf)))
363             err(1, NULL);
364     }
365     dtype = *argv;
366     if (opt_create) {
367         if (opt_N)
368             errx(1, "create (-C) is incompatible with -N");
369         fd = open(fname, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
370         if (fd == -1)
371             errx(1, "failed to create %s", fname);
372         if (ftruncate(fd, opt_create))
373             errx(1, "failed to initialize %jd bytes", (intmax_t)opt_create);
374     } else if ((fd = open(fname, opt_N ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1)
375         err(1, "%s", fname);
376     if (fstat(fd, &sb))
377         err(1, "%s", fname);
378     if (opt_create) {
379         if (!S_ISREG(sb.st_mode))
380             warnx("warning, %s is not a regular file", fname);
381     } else {
382         if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
383             warnx("warning, %s is not a character device", fname);
384     }
385     if (!opt_N)
386         check_mounted(fname, sb.st_mode);
387     if (opt_ofs && opt_ofs != lseek(fd, opt_ofs, SEEK_SET))
388         errx(1, "cannot seek to %jd", (intmax_t)opt_ofs);
389     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
390     if (opt_f) {
391         getstdfmt(opt_f, &bpb);
392         bpb.bpbHugeSectors = bpb.bpbSectors;
393         bpb.bpbSectors = 0;
394         bpb.bpbBigFATsecs = bpb.bpbFATsecs;
395         bpb.bpbFATsecs = 0;
396     }
397     if (opt_h)
398         bpb.bpbHeads = opt_h;
399     if (opt_u)
400         bpb.bpbSecPerTrack = opt_u;
401     if (opt_S)
402         bpb.bpbBytesPerSec = opt_S;
403     if (opt_s)
404         bpb.bpbHugeSectors = opt_s;
405     if (oflag)
406         bpb.bpbHiddenSecs = opt_o;
407     if (!(opt_f || (opt_h && opt_u && opt_S && opt_s && oflag))) {
408         off_t delta;
409         getdiskinfo(fd, fname, dtype, oflag, &bpb);
410         bpb.bpbHugeSectors -= (opt_ofs / bpb.bpbBytesPerSec);
411         delta = bpb.bpbHugeSectors % bpb.bpbSecPerTrack;
412         if (delta != 0) {
413             warnx("trim %d sectors to adjust to a multiple of %d",
414                 (int)delta, bpb.bpbSecPerTrack);
415             bpb.bpbHugeSectors -= delta;
416         }
417         if (bpb.bpbSecPerClust == 0) {  /* set defaults */
418             if (bpb.bpbHugeSectors <= 6000)     /* about 3MB -> 512 bytes */
419                 bpb.bpbSecPerClust = 1;
420             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<17)) /* 64M -> 4k */
421                 bpb.bpbSecPerClust = 8;
422             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<19)) /* 256M -> 8k */
423                 bpb.bpbSecPerClust = 16;
424             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<21)) /* 1G -> 16k */
425                 bpb.bpbSecPerClust = 32;
426             else
427                 bpb.bpbSecPerClust = 64;                /* otherwise 32k */
428         }
429     }
430     if (!powerof2(bpb.bpbBytesPerSec))
431         errx(1, "bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bpbBytesPerSec);
432     if (bpb.bpbBytesPerSec < MINBPS)
433         errx(1, "bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
434              bpb.bpbBytesPerSec, MINBPS);
435     if (!(fat = opt_F)) {
436         if (opt_f)
437             fat = 12;
438         else if (!opt_e && (opt_i || opt_k))
439             fat = 32;
440     }
441     if ((fat == 32 && opt_e) || (fat != 32 && (opt_i || opt_k)))
442         errx(1, "-%c is not a legal FAT%s option",
443              fat == 32 ? 'e' : opt_i ? 'i' : 'k',
444              fat == 32 ? "32" : "12/16");
445     if (opt_f && fat == 32)
446         bpb.bpbRootDirEnts = 0;
447     if (opt_b) {
448         if (!powerof2(opt_b))
449             errx(1, "block size (%u) is not a power of 2", opt_b);
450         if (opt_b < bpb.bpbBytesPerSec)
451             errx(1, "block size (%u) is too small; minimum is %u",
452                  opt_b, bpb.bpbBytesPerSec);
453         if (opt_b > bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC)
454             errx(1, "block size (%u) is too large; maximum is %u",
455                  opt_b, bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC);
456         bpb.bpbSecPerClust = opt_b / bpb.bpbBytesPerSec;
457     }
458     if (opt_c) {
459         if (!powerof2(opt_c))
460             errx(1, "sectors/cluster (%u) is not a power of 2", opt_c);
461         bpb.bpbSecPerClust = opt_c;
462     }
463     if (opt_r)
464         bpb.bpbResSectors = opt_r;
465     if (opt_n) {
466         if (opt_n > MAXNFT)
467             errx(1, "number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
468                  opt_n, MAXNFT);
469         bpb.bpbFATs = opt_n;
470     }
471     if (opt_e)
472         bpb.bpbRootDirEnts = opt_e;
473     if (mflag) {
474         if (opt_m < 0xf0)
475             errx(1, "illegal media descriptor (%#x)", opt_m);
476         bpb.bpbMedia = opt_m;
477     }
478     if (opt_a)
479         bpb.bpbBigFATsecs = opt_a;
480     if (opt_i)
481         bpb.bpbFSInfo = opt_i;
482     if (opt_k)
483         bpb.bpbBackup = opt_k;
484     bss = 1;
485     bname = NULL;
486     fd1 = -1;
487     if (opt_B) {
488         bname = opt_B;
489         if (!strchr(bname, '/')) {
490             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
491             if (!(bname = strdup(buf)))
492                 err(1, NULL);
493         }
494         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb))
495             err(1, "%s", bname);
496         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bpbBytesPerSec ||
497             sb.st_size < bpb.bpbBytesPerSec || sb.st_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXU16)
498             errx(1, "%s: inappropriate file type or format", bname);
499         bss = sb.st_size / bpb.bpbBytesPerSec;
500     }
501     if (!bpb.bpbFATs)
502         bpb.bpbFATs = 2;
503     if (!fat) {
504         if (bpb.bpbHugeSectors < (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
505             howmany((RESFTE + (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
506                     ((bpb.bpbSecPerClust ? 16 : 12) / BPN), bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
507             bpb.bpbFATs +
508             howmany(bpb.bpbRootDirEnts ? bpb.bpbRootDirEnts : DEFRDE,
509                     bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
510             (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
511             (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust : howmany(DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec)))
512             fat = 12;
513         else if (bpb.bpbRootDirEnts || bpb.bpbHugeSectors <
514                  (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
515                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bpbBytesPerSec) * bpb.bpbFATs +
516                  howmany(DEFRDE, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
517                  (MAXCLS16 + 1) *
518                  (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust : howmany(8192, bpb.bpbBytesPerSec)))
519             fat = 16;
520         else
521             fat = 32;
522     }
523     x = bss;
524     if (fat == 32) {
525         if (!bpb.bpbFSInfo) {
526             if (x == MAXU16 || x == bpb.bpbBackup)
527                 errx(1, "no room for info sector");
528             bpb.bpbFSInfo = x;
529         }
530         if (bpb.bpbFSInfo != MAXU16 && x <= bpb.bpbFSInfo)
531             x = bpb.bpbFSInfo + 1;
532         if (!bpb.bpbBackup) {
533             if (x == MAXU16)
534                 errx(1, "no room for backup sector");
535             bpb.bpbBackup = x;
536         } else if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && bpb.bpbBackup == bpb.bpbFSInfo)
537             errx(1, "backup sector would overwrite info sector");
538         if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && x <= bpb.bpbBackup)
539             x = bpb.bpbBackup + 1;
540     }
541     if (!bpb.bpbResSectors)
542         bpb.bpbResSectors = fat == 32 ? MAX(x, MAX(16384 / bpb.bpbBytesPerSec, 4)) : x;
543     else if (bpb.bpbResSectors < x)
544         errx(1, "too few reserved sectors (need %d have %d)", x, bpb.bpbResSectors);
545     if (fat != 32 && !bpb.bpbRootDirEnts)
546         bpb.bpbRootDirEnts = DEFRDE;
547     rds = howmany(bpb.bpbRootDirEnts, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de));
548     if (!bpb.bpbSecPerClust)
549         for (bpb.bpbSecPerClust = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 : DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec);
550              bpb.bpbSecPerClust < MAXSPC &&
551              bpb.bpbResSectors +
552              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
553                      bpb.bpbBytesPerSec * NPB) * bpb.bpbFATs +
554              rds +
555              (u_int64_t)(maxcls(fat) + 1) * bpb.bpbSecPerClust <= bpb.bpbHugeSectors;
556              bpb.bpbSecPerClust <<= 1);
557     if (fat != 32 && bpb.bpbBigFATsecs > MAXU16)
558         errx(1, "too many sectors/FAT for FAT12/16");
559     x1 = bpb.bpbResSectors + rds;
560     x = bpb.bpbBigFATsecs ? bpb.bpbBigFATsecs : 1;
561     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.bpbFATs > bpb.bpbHugeSectors)
562         errx(1, "meta data exceeds file system size");
563     x1 += x * bpb.bpbFATs;
564     x = (u_int64_t)(bpb.bpbHugeSectors - x1) * bpb.bpbBytesPerSec * NPB /
565         (bpb.bpbSecPerClust * bpb.bpbBytesPerSec * NPB + fat / BPN * bpb.bpbFATs);
566     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
567                  bpb.bpbBytesPerSec * NPB);
568     if (!bpb.bpbBigFATsecs) {
569         bpb.bpbBigFATsecs = x2;
570         x1 += (bpb.bpbBigFATsecs - 1) * bpb.bpbFATs;
571     }
572     cls = (bpb.bpbHugeSectors - x1) / bpb.bpbSecPerClust;
573     x = (u_int64_t)bpb.bpbBigFATsecs * bpb.bpbBytesPerSec * NPB / (fat / BPN) - RESFTE;
574     if (cls > x)
575         cls = x;
576     if (bpb.bpbBigFATsecs < x2)
577         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
578               cls);
579     if (cls < mincls(fat))
580         errx(1, "%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
581             mincls(fat));
582     if (cls > maxcls(fat)) {
583         cls = maxcls(fat);
584         bpb.bpbHugeSectors = x1 + (cls + 1) * bpb.bpbSecPerClust - 1;
585         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
586               bpb.bpbHugeSectors);
587     }
588     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
589            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.bpbSecPerClust,
590            cls * bpb.bpbSecPerClust == 1 ? "" : "s", cls, fat,
591            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bpbBytesPerSec * bpb.bpbSecPerClust);
592     if (!bpb.bpbMedia)
593         bpb.bpbMedia = !bpb.bpbHiddenSecs ? 0xf0 : 0xf8;
594     if (fat == 32)
595         bpb.bpbRootClust = RESFTE;
596     if (bpb.bpbHiddenSecs + bpb.bpbHugeSectors <= MAXU16) {
597         bpb.bpbSectors = bpb.bpbHugeSectors;
598         bpb.bpbHugeSectors = 0;
599     }
600     if (fat != 32) {
601         bpb.bpbFATsecs = bpb.bpbBigFATsecs;
602         bpb.bpbBigFATsecs = 0;
603     }
604     print_bpb(&bpb);
605     if (!opt_N) {
606         gettimeofday(&tv, NULL);
607         now = tv.tv_sec;
608         tm = localtime(&now);
609         if (!(img = malloc(bpb.bpbBytesPerSec)))
610             err(1, NULL);
611         dir = bpb.bpbResSectors + (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs : bpb.bpbBigFATsecs) * bpb.bpbFATs;
612         memset(&si_sa, 0, sizeof(si_sa));
613         si_sa.sa_handler = infohandler;
614         if (sigaction(SIGINFO, &si_sa, NULL) == -1)
615                 err(1, "sigaction SIGINFO");
616         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust : rds); lsn++) {
617             if (got_siginfo) {
618                     fprintf(stderr,"%s: writing sector %u of %u (%u%%)\n",
619                         fname, lsn,
620                         (dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)),
621                         (lsn * 100) / (dir +
622                             (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)));
623                     got_siginfo = 0;
624             }
625             x = lsn;
626             if (opt_B &&
627                 fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
628                 bss <= bpb.bpbBackup && x >= bpb.bpbBackup) {
629                 x -= bpb.bpbBackup;
630                 if (!x && lseek(fd1, opt_ofs, SEEK_SET))
631                     err(1, "%s", bname);
632             }
633             if (opt_B && x < bss) {
634                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1)
635                     err(1, "%s", bname);
636                 if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec)
637                     errx(1, "%s: can't read sector %u", bname, x);
638             } else
639                 memset(img, 0, bpb.bpbBytesPerSec);
640             if (!lsn ||
641               (fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 && lsn == bpb.bpbBackup)) {
642                 x1 = sizeof(struct bs);
643                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
644                 mk2(bsbpb->bpbBytesPerSec, bpb.bpbBytesPerSec);
645                 mk1(bsbpb->bpbSecPerClust, bpb.bpbSecPerClust);
646                 mk2(bsbpb->bpbResSectors, bpb.bpbResSectors);
647                 mk1(bsbpb->bpbFATs, bpb.bpbFATs);
648                 mk2(bsbpb->bpbRootDirEnts, bpb.bpbRootDirEnts);
649                 mk2(bsbpb->bpbSectors, bpb.bpbSectors);
650                 mk1(bsbpb->bpbMedia, bpb.bpbMedia);
651                 mk2(bsbpb->bpbFATsecs, bpb.bpbFATsecs);
652                 mk2(bsbpb->bpbSecPerTrack, bpb.bpbSecPerTrack);
653                 mk2(bsbpb->bpbHeads, bpb.bpbHeads);
654                 mk4(bsbpb->bpbHiddenSecs, bpb.bpbHiddenSecs);
655                 mk4(bsbpb->bpbHugeSectors, bpb.bpbHugeSectors);
656                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
657                 if (fat == 32) {
658                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
659                     mk4(bsxbpb->bpbBigFATsecs, bpb.bpbBigFATsecs);
660                     mk2(bsxbpb->bpbExtFlags, 0);
661                     mk2(bsxbpb->bpbFSVers, 0);
662                     mk4(bsxbpb->bpbRootClust, bpb.bpbRootClust);
663                     mk2(bsxbpb->bpbFSInfo, bpb.bpbFSInfo);
664                     mk2(bsxbpb->bpbBackup, bpb.bpbBackup);
665                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
666                 }
667                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
668                 mk1(bsx->exBootSignature, 0x29);
669                 if (Iflag)
670                     x = opt_I;
671                 else
672                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
673                           (u_int)tm->tm_mday) +
674                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
675                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
676                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
677                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
678                           (u_int)tm->tm_min));
679                 mk4(bsx->exVolumeID, x);
680                 mklabel(bsx->exVolumeLabel, opt_L ? opt_L : "NO_NAME");
681                 sprintf(buf, "FAT%u", fat);
682                 setstr(bsx->exFileSysType, buf, sizeof(bsx->exFileSysType));
683                 if (!opt_B) {
684                     x1 += sizeof(struct bsx);
685                     bs = (struct bs *)img;
686                     mk1(bs->bsJump[0], 0xeb);
687                     mk1(bs->bsJump[1], x1 - 2);
688                     mk1(bs->bsJump[2], 0x90);
689                     setstr(bs->bsOemName, opt_O ? opt_O : "BSD4.4  ",
690                            sizeof(bs->bsOemName));
691                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
692                     mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
693                 }
694             } else if (fat == 32 && bpb.bpbFSInfo != MAXU16 &&
695                        (lsn == bpb.bpbFSInfo ||
696                         (bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
697                          lsn == bpb.bpbBackup + bpb.bpbFSInfo))) {
698                 mk4(img, 0x41615252);
699                 mk4(img + MINBPS - 28, 0x61417272);
700                 mk4(img + MINBPS - 24, 0xffffffff);
701                 mk4(img + MINBPS - 20, bpb.bpbRootClust);
702                 mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
703             } else if (lsn >= bpb.bpbResSectors && lsn < dir &&
704                        !((lsn - bpb.bpbResSectors) %
705                          (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs : bpb.bpbBigFATsecs))) {
706                 mk1(img[0], bpb.bpbMedia);
707                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
708                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
709             } else if (lsn == dir && opt_L) {
710                 de = (struct de *)img;
711                 mklabel(de->deName, opt_L);
712                 mk1(de->deAttributes, 050);
713                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
714                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
715                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
716                 mk2(de->deMTime, x);
717                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
718                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
719                     (u_int)tm->tm_mday;
720                 mk2(de->deMDate, x);
721             }
722             if ((n = write(fd, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1)
723                 err(1, "%s", fname);
724             if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec)
725                 errx(1, "%s: can't write sector %u", fname, lsn);
726         }
727     }
728     return 0;
729 }
730
731 /*
732  * Exit with error if file system is mounted.
733  */
734 static void
735 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
736 {
737     struct statfs *mp;
738     const char *s1, *s2;
739     size_t len;
740     int n, r;
741
742     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT)))
743         err(1, "getmntinfo");
744     len = strlen(_PATH_DEV);
745     s1 = fname;
746     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
747         s1 += len;
748     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
749     for (; n--; mp++) {
750         s2 = mp->f_mntfromname;
751         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
752             s2 += len;
753         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
754             !strcmp(s1, s2))
755             errx(1, "%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
756     }
757 }
758
759 /*
760  * Get a standard format.
761  */
762 static void
763 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
764 {
765     u_int x, i;
766
767     x = sizeof(stdfmt) / sizeof(stdfmt[0]);
768     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
769     if (i == x)
770         errx(1, "%s: unknown standard format", fmt);
771     *bpb = stdfmt[i].bpb;
772 }
773
774 /*
775  * Get disk slice, partition, and geometry information.
776  */
777 static void
778 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
779             struct bpb *bpb)
780 {
781     struct disklabel *lp, dlp;
782     struct fd_type type;
783     off_t ms, hs = 0;
784
785     lp = NULL;
786
787     /* If the user specified a disk type, try to use that */
788     if (dtype != NULL) {
789         lp = getdiskbyname(dtype);
790     }
791
792     /* Maybe it's a floppy drive */
793     if (lp == NULL) {
794         if (ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &ms) == -1) {
795             struct stat st;
796
797             if (fstat(fd, &st))
798                 err(1, "Cannot get disk size");
799             /* create a fake geometry for a file image */
800             ms = st.st_size;
801             dlp.d_secsize = 512;
802             dlp.d_nsectors = 63;
803             dlp.d_ntracks = 255;
804             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
805             lp = &dlp;
806         } else if (ioctl(fd, FD_GTYPE, &type) != -1) {
807             dlp.d_secsize = 128 << type.secsize;
808             dlp.d_nsectors = type.sectrac;
809             dlp.d_ntracks = type.heads;
810             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
811             lp = &dlp;
812         }
813     }
814
815     /* Maybe it's a fixed drive */
816     if (lp == NULL) {
817         if (bpb->bpbBytesPerSec)
818             dlp.d_secsize = bpb->bpbBytesPerSec;
819         if (ioctl(fd, DIOCGDINFO, &dlp) == -1) {
820             if (bpb->bpbBytesPerSec == 0 && ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE, &dlp.d_secsize) == -1)
821                 errx(1, "Cannot get sector size, %s", strerror(errno));
822
823             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
824
825             if (bpb->bpbSecPerTrack == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS, &dlp.d_nsectors) == -1) {
826                 warnx("Cannot get number of sectors per track, %s", strerror(errno));
827                 dlp.d_nsectors = 63;
828             }
829             if (bpb->bpbHeads == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &dlp.d_ntracks) == -1) {
830                 warnx("Cannot get number of heads, %s", strerror(errno));
831                 if (dlp.d_secperunit <= 63*1*1024)
832                     dlp.d_ntracks = 1;
833                 else if (dlp.d_secperunit <= 63*16*1024)
834                     dlp.d_ntracks = 16;
835                 else
836                     dlp.d_ntracks = 255;
837             }
838         }
839
840         hs = (ms / dlp.d_secsize) - dlp.d_secperunit;
841         lp = &dlp;
842     }
843
844     if (bpb->bpbBytesPerSec == 0)
845         bpb->bpbBytesPerSec = ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector");
846     if (bpb->bpbSecPerTrack == 0)
847         bpb->bpbSecPerTrack = ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track");
848     if (bpb->bpbHeads == 0)
849         bpb->bpbHeads = ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads");
850     if (bpb->bpbHugeSectors == 0)
851         bpb->bpbHugeSectors = lp->d_secperunit;
852     if (bpb->bpbHiddenSecs == 0)
853         bpb->bpbHiddenSecs = hs;
854 }
855
856 /*
857  * Print out BPB values.
858  */
859 static void
860 print_bpb(struct bpb *bpb)
861 {
862     printf("BytesPerSec=%u SecPerClust=%u ResSectors=%u FATs=%u", bpb->bpbBytesPerSec, bpb->bpbSecPerClust, bpb->bpbResSectors,
863            bpb->bpbFATs);
864     if (bpb->bpbRootDirEnts)
865         printf(" RootDirEnts=%u", bpb->bpbRootDirEnts);
866     if (bpb->bpbSectors)
867         printf(" Sectors=%u", bpb->bpbSectors);
868     printf(" Media=%#x", bpb->bpbMedia);
869     if (bpb->bpbFATsecs)
870         printf(" FATsecs=%u", bpb->bpbFATsecs);
871     printf(" SecPerTrack=%u Heads=%u HiddenSecs=%u", bpb->bpbSecPerTrack, bpb->bpbHeads, bpb->bpbHiddenSecs);
872     if (bpb->bpbHugeSectors)
873         printf(" HugeSectors=%u", bpb->bpbHugeSectors);
874     if (!bpb->bpbFATsecs) {
875         printf(" FATsecs=%u RootCluster=%u", bpb->bpbBigFATsecs, bpb->bpbRootClust);
876         printf(" FSInfo=");
877         printf(bpb->bpbFSInfo == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbFSInfo);
878         printf(" Backup=");
879         printf(bpb->bpbBackup == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbBackup);
880     }
881     printf("\n");
882 }
883
884 /*
885  * Check a disk geometry value.
886  */
887 static u_int
888 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
889 {
890     if (!val)
891         errx(1, "%s: no default %s", fname, msg);
892     if (val > MAXU16)
893         errx(1, "%s: illegal %s %d", fname, msg, val);
894     return val;
895 }
896
897 /*
898  * Convert and check a numeric option argument.
899  */
900 static u_int
901 argtou(const char *arg, u_int lo, u_int hi, const char *msg)
902 {
903     char *s;
904     u_long x;
905
906     errno = 0;
907     x = strtoul(arg, &s, 0);
908     if (errno || !*arg || *s || x < lo || x > hi)
909         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
910     return x;
911 }
912
913 /*
914  * Same for off_t, with optional skmgpP suffix
915  */
916 static off_t
917 argtooff(const char *arg, const char *msg)
918 {
919     char *s;
920     off_t x;
921
922     x = strtoll(arg, &s, 0);
923     /* allow at most one extra char */
924     if (errno || x < 0 || (s[0] && s[1]) )
925         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
926     if (*s) {   /* the extra char is the multiplier */
927         switch (*s) {
928         default:
929             errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
930             /* notreached */
931         
932         case 's':       /* sector */
933         case 'S':
934             x <<= 9;    /* times 512 */
935             break;
936
937         case 'k':       /* kilobyte */
938         case 'K':
939             x <<= 10;   /* times 1024 */
940             break;
941
942         case 'm':       /* megabyte */
943         case 'M':
944             x <<= 20;   /* times 1024*1024 */
945             break;
946
947         case 'g':       /* gigabyte */
948         case 'G':
949             x <<= 30;   /* times 1024*1024*1024 */
950             break;
951
952         case 'p':       /* partition start */
953         case 'P':       /* partition start */
954         case 'l':       /* partition length */
955         case 'L':       /* partition length */
956             errx(1, "%s: not supported yet %s", arg, msg);
957             /* notreached */
958         }
959     }
960     return x;
961 }
962
963 /*
964  * Check a volume label.
965  */
966 static int
967 oklabel(const char *src)
968 {
969     int c, i;
970
971     for (i = 0; i <= 11; i++) {
972         c = (u_char)*src++;
973         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
974             break;
975     }
976     return i && !c;
977 }
978
979 /*
980  * Make a volume label.
981  */
982 static void
983 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
984 {
985     int c, i;
986
987     for (i = 0; i < 11; i++) {
988         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
989         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
990     }
991 }
992
993 /*
994  * Copy string, padding with spaces.
995  */
996 static void
997 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
998 {
999     while (len--)
1000         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Print usage message.
1005  */
1006 static void
1007 usage(void)
1008 {
1009         fprintf(stderr,
1010             "usage: newfs_msdos [ -options ] special [disktype]\n"
1011             "where the options are:\n"
1012             "\t-@ create file system at specified offset\n"                         
1013             "\t-B get bootstrap from file\n"
1014             "\t-C create image file with specified size\n"
1015             "\t-F FAT type (12, 16, or 32)\n"
1016             "\t-I volume ID\n"
1017             "\t-L volume label\n"
1018             "\t-N don't create file system: just print out parameters\n"
1019             "\t-O OEM string\n"
1020             "\t-S bytes/sector\n"
1021             "\t-a sectors/FAT\n"
1022             "\t-b block size\n"
1023             "\t-c sectors/cluster\n"
1024             "\t-e root directory entries\n"
1025             "\t-f standard format\n"
1026             "\t-h drive heads\n"
1027             "\t-i file system info sector\n"
1028             "\t-k backup boot sector\n"
1029             "\t-m media descriptor\n"
1030             "\t-n number of FATs\n"
1031             "\t-o hidden sectors\n"
1032             "\t-r reserved sectors\n"
1033             "\t-s file system size (sectors)\n"
1034             "\t-u sectors/track\n");
1035         exit(1);
1036 }
1037
1038 static void
1039 infohandler(int sig __unused)
1040 {
1041
1042         got_siginfo = 1;
1043 }