]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.0.git/blob - sys/geom/part/g_part_mbr.c
Copy stable/9 to releng/9.0 as part of the FreeBSD 9.0-RELEASE release
[FreeBSD/releng/9.0.git] / sys / geom / part / g_part_mbr.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2007, 2008 Marcel Moolenaar
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  *
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
25  */
26
27 #include <sys/cdefs.h>
28 __FBSDID("$FreeBSD$");
29
30 #include <sys/param.h>
31 #include <sys/bio.h>
32 #include <sys/diskmbr.h>
33 #include <sys/endian.h>
34 #include <sys/kernel.h>
35 #include <sys/kobj.h>
36 #include <sys/limits.h>
37 #include <sys/lock.h>
38 #include <sys/malloc.h>
39 #include <sys/mutex.h>
40 #include <sys/queue.h>
41 #include <sys/sbuf.h>
42 #include <sys/systm.h>
43 #include <sys/sysctl.h>
44 #include <geom/geom.h>
45 #include <geom/part/g_part.h>
46
47 #include "g_part_if.h"
48
49 FEATURE(geom_part_mbr, "GEOM partitioning class for MBR support");
50
51 #define MBRSIZE         512
52
53 struct g_part_mbr_table {
54         struct g_part_table     base;
55         u_char          mbr[MBRSIZE];
56 };
57
58 struct g_part_mbr_entry {
59         struct g_part_entry     base;
60         struct dos_partition ent;
61 };
62
63 static int g_part_mbr_add(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
64     struct g_part_parms *);
65 static int g_part_mbr_bootcode(struct g_part_table *, struct g_part_parms *);
66 static int g_part_mbr_create(struct g_part_table *, struct g_part_parms *);
67 static int g_part_mbr_destroy(struct g_part_table *, struct g_part_parms *);
68 static void g_part_mbr_dumpconf(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
69     struct sbuf *, const char *);
70 static int g_part_mbr_dumpto(struct g_part_table *, struct g_part_entry *);
71 static int g_part_mbr_modify(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,  
72     struct g_part_parms *);
73 static const char *g_part_mbr_name(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
74     char *, size_t);
75 static int g_part_mbr_probe(struct g_part_table *, struct g_consumer *);
76 static int g_part_mbr_read(struct g_part_table *, struct g_consumer *);
77 static int g_part_mbr_setunset(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
78     const char *, unsigned int);
79 static const char *g_part_mbr_type(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
80     char *, size_t);
81 static int g_part_mbr_write(struct g_part_table *, struct g_consumer *);
82 static int g_part_mbr_resize(struct g_part_table *, struct g_part_entry *,
83     struct g_part_parms *);
84
85 static kobj_method_t g_part_mbr_methods[] = {
86         KOBJMETHOD(g_part_add,          g_part_mbr_add),
87         KOBJMETHOD(g_part_bootcode,     g_part_mbr_bootcode),
88         KOBJMETHOD(g_part_create,       g_part_mbr_create),
89         KOBJMETHOD(g_part_destroy,      g_part_mbr_destroy),
90         KOBJMETHOD(g_part_dumpconf,     g_part_mbr_dumpconf),
91         KOBJMETHOD(g_part_dumpto,       g_part_mbr_dumpto),
92         KOBJMETHOD(g_part_modify,       g_part_mbr_modify),
93         KOBJMETHOD(g_part_resize,       g_part_mbr_resize),
94         KOBJMETHOD(g_part_name,         g_part_mbr_name),
95         KOBJMETHOD(g_part_probe,        g_part_mbr_probe),
96         KOBJMETHOD(g_part_read,         g_part_mbr_read),
97         KOBJMETHOD(g_part_setunset,     g_part_mbr_setunset),
98         KOBJMETHOD(g_part_type,         g_part_mbr_type),
99         KOBJMETHOD(g_part_write,        g_part_mbr_write),
100         { 0, 0 }
101 };
102
103 static struct g_part_scheme g_part_mbr_scheme = {
104         "MBR",
105         g_part_mbr_methods,
106         sizeof(struct g_part_mbr_table),
107         .gps_entrysz = sizeof(struct g_part_mbr_entry),
108         .gps_minent = NDOSPART,
109         .gps_maxent = NDOSPART,
110         .gps_bootcodesz = MBRSIZE,
111 };
112 G_PART_SCHEME_DECLARE(g_part_mbr);
113
114 static struct g_part_mbr_alias {
115         u_char          typ;
116         int             alias;
117 } mbr_alias_match[] = {
118         { DOSPTYP_386BSD,       G_PART_ALIAS_FREEBSD },
119         { DOSPTYP_EXT,          G_PART_ALIAS_EBR },
120         { DOSPTYP_NTFS,         G_PART_ALIAS_MS_NTFS },
121         { DOSPTYP_FAT32,        G_PART_ALIAS_MS_FAT32 },
122         { DOSPTYP_LINSWP,       G_PART_ALIAS_LINUX_SWAP },
123         { DOSPTYP_LINUX,        G_PART_ALIAS_LINUX_DATA },
124         { DOSPTYP_LINLVM,       G_PART_ALIAS_LINUX_LVM },
125         { DOSPTYP_LINRAID,      G_PART_ALIAS_LINUX_RAID },
126 };
127
128 static int
129 mbr_parse_type(const char *type, u_char *dp_typ)
130 {
131         const char *alias;
132         char *endp;
133         long lt;
134         int i;
135
136         if (type[0] == '!') {
137                 lt = strtol(type + 1, &endp, 0);
138                 if (type[1] == '\0' || *endp != '\0' || lt <= 0 || lt >= 256)
139                         return (EINVAL);
140                 *dp_typ = (u_char)lt;
141                 return (0);
142         }
143         for (i = 0;
144             i < sizeof(mbr_alias_match) / sizeof(mbr_alias_match[0]); i++) {
145                 alias = g_part_alias_name(mbr_alias_match[i].alias);
146                 if (strcasecmp(type, alias) == 0) {
147                         *dp_typ = mbr_alias_match[i].typ;
148                         return (0);
149                 }
150         }
151         return (EINVAL);
152 }
153
154 static int
155 mbr_probe_bpb(u_char *bpb)
156 {
157         uint16_t secsz;
158         uint8_t clstsz;
159
160 #define PO2(x)  ((x & (x - 1)) == 0)
161         secsz = le16dec(bpb);
162         if (secsz < 512 || secsz > 4096 || !PO2(secsz))
163                 return (0);
164         clstsz = bpb[2];
165         if (clstsz < 1 || clstsz > 128 || !PO2(clstsz))
166                 return (0);
167 #undef PO2
168
169         return (1);
170 }
171
172 static void
173 mbr_set_chs(struct g_part_table *table, uint32_t lba, u_char *cylp, u_char *hdp,
174     u_char *secp)
175 {
176         uint32_t cyl, hd, sec;
177
178         sec = lba % table->gpt_sectors + 1;
179         lba /= table->gpt_sectors;
180         hd = lba % table->gpt_heads;
181         lba /= table->gpt_heads;
182         cyl = lba;
183         if (cyl > 1023)
184                 sec = hd = cyl = ~0;
185
186         *cylp = cyl & 0xff;
187         *hdp = hd & 0xff;
188         *secp = (sec & 0x3f) | ((cyl >> 2) & 0xc0);
189 }
190
191 static int
192 g_part_mbr_add(struct g_part_table *basetable, struct g_part_entry *baseentry,
193     struct g_part_parms *gpp)
194 {
195         struct g_part_mbr_entry *entry;
196         struct g_part_mbr_table *table;
197         uint32_t start, size, sectors;
198
199         if (gpp->gpp_parms & G_PART_PARM_LABEL)
200                 return (EINVAL);
201
202         sectors = basetable->gpt_sectors;
203
204         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
205         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
206
207         start = gpp->gpp_start;
208         size = gpp->gpp_size;
209         if (size < sectors)
210                 return (EINVAL);
211         if (start % sectors) {
212                 size = size - sectors + (start % sectors);
213                 start = start - (start % sectors) + sectors;
214         }
215         if (size % sectors)
216                 size = size - (size % sectors);
217         if (size < sectors)
218                 return (EINVAL);
219
220         if (baseentry->gpe_deleted)
221                 bzero(&entry->ent, sizeof(entry->ent));
222
223         KASSERT(baseentry->gpe_start <= start, ("%s", __func__));
224         KASSERT(baseentry->gpe_end >= start + size - 1, ("%s", __func__));
225         baseentry->gpe_start = start;
226         baseentry->gpe_end = start + size - 1;
227         entry->ent.dp_start = start;
228         entry->ent.dp_size = size;
229         mbr_set_chs(basetable, baseentry->gpe_start, &entry->ent.dp_scyl,
230             &entry->ent.dp_shd, &entry->ent.dp_ssect);
231         mbr_set_chs(basetable, baseentry->gpe_end, &entry->ent.dp_ecyl,
232             &entry->ent.dp_ehd, &entry->ent.dp_esect);
233         return (mbr_parse_type(gpp->gpp_type, &entry->ent.dp_typ));
234 }
235
236 static int
237 g_part_mbr_bootcode(struct g_part_table *basetable, struct g_part_parms *gpp)
238 {
239         struct g_part_mbr_table *table;
240         uint32_t dsn;
241
242         if (gpp->gpp_codesize != MBRSIZE)
243                 return (ENODEV);
244
245         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
246         dsn = *(uint32_t *)(table->mbr + DOSDSNOFF);
247         bcopy(gpp->gpp_codeptr, table->mbr, DOSPARTOFF);
248         if (dsn != 0)
249                 *(uint32_t *)(table->mbr + DOSDSNOFF) = dsn;
250         return (0);
251 }
252
253 static int
254 g_part_mbr_create(struct g_part_table *basetable, struct g_part_parms *gpp)
255 {
256         struct g_provider *pp;
257         struct g_part_mbr_table *table;
258
259         pp = gpp->gpp_provider;
260         if (pp->sectorsize < MBRSIZE)
261                 return (ENOSPC);
262
263         basetable->gpt_first = basetable->gpt_sectors;
264         basetable->gpt_last = MIN(pp->mediasize / pp->sectorsize,
265             UINT32_MAX) - 1;
266
267         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
268         le16enc(table->mbr + DOSMAGICOFFSET, DOSMAGIC);
269         return (0);
270 }
271
272 static int
273 g_part_mbr_destroy(struct g_part_table *basetable, struct g_part_parms *gpp)
274 {
275
276         /* Wipe the first sector to clear the partitioning. */
277         basetable->gpt_smhead |= 1;
278         return (0);
279 }
280
281 static void
282 g_part_mbr_dumpconf(struct g_part_table *table, struct g_part_entry *baseentry, 
283     struct sbuf *sb, const char *indent)
284 {
285         struct g_part_mbr_entry *entry;
286  
287         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
288         if (indent == NULL) {
289                 /* conftxt: libdisk compatibility */
290                 sbuf_printf(sb, " xs MBR xt %u", entry->ent.dp_typ);
291         } else if (entry != NULL) {
292                 /* confxml: partition entry information */
293                 sbuf_printf(sb, "%s<rawtype>%u</rawtype>\n", indent,
294                     entry->ent.dp_typ);
295                 if (entry->ent.dp_flag & 0x80)
296                         sbuf_printf(sb, "%s<attrib>active</attrib>\n", indent);
297         } else {
298                 /* confxml: scheme information */
299         }
300 }
301
302 static int
303 g_part_mbr_dumpto(struct g_part_table *table, struct g_part_entry *baseentry)  
304 {
305         struct g_part_mbr_entry *entry;
306
307         /* Allow dumping to a FreeBSD partition only. */
308         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
309         return ((entry->ent.dp_typ == DOSPTYP_386BSD) ? 1 : 0);
310 }
311
312 static int
313 g_part_mbr_modify(struct g_part_table *basetable,
314     struct g_part_entry *baseentry, struct g_part_parms *gpp)
315 {
316         struct g_part_mbr_entry *entry;
317
318         if (gpp->gpp_parms & G_PART_PARM_LABEL)
319                 return (EINVAL);
320
321         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
322         if (gpp->gpp_parms & G_PART_PARM_TYPE)
323                 return (mbr_parse_type(gpp->gpp_type, &entry->ent.dp_typ));
324         return (0);
325 }
326
327 static int
328 g_part_mbr_resize(struct g_part_table *basetable,
329     struct g_part_entry *baseentry, struct g_part_parms *gpp)
330 {
331         struct g_part_mbr_entry *entry;
332         uint32_t size, sectors;
333
334         sectors = basetable->gpt_sectors;
335         size = gpp->gpp_size;
336
337         if (size < sectors)
338                 return (EINVAL);
339         if (size % sectors)
340                 size = size - (size % sectors);
341         if (size < sectors)
342                 return (EINVAL);
343
344         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
345         baseentry->gpe_end = baseentry->gpe_start + size - 1;
346         entry->ent.dp_size = size;
347         mbr_set_chs(basetable, baseentry->gpe_end, &entry->ent.dp_ecyl,
348             &entry->ent.dp_ehd, &entry->ent.dp_esect);
349         return (0);
350 }
351
352 static const char *
353 g_part_mbr_name(struct g_part_table *table, struct g_part_entry *baseentry,
354     char *buf, size_t bufsz)
355 {
356
357         snprintf(buf, bufsz, "s%d", baseentry->gpe_index);
358         return (buf);
359 }
360
361 static int
362 g_part_mbr_probe(struct g_part_table *table, struct g_consumer *cp)
363 {
364         char psn[8];
365         struct g_provider *pp;
366         u_char *buf, *p;
367         int error, index, res, sum;
368         uint16_t magic;
369
370         pp = cp->provider;
371
372         /* Sanity-check the provider. */
373         if (pp->sectorsize < MBRSIZE || pp->mediasize < pp->sectorsize)
374                 return (ENOSPC);
375         if (pp->sectorsize > 4096)
376                 return (ENXIO);
377
378         /* We don't nest under an MBR (see EBR instead). */
379         error = g_getattr("PART::scheme", cp, &psn);
380         if (error == 0 && strcmp(psn, g_part_mbr_scheme.name) == 0)
381                 return (ELOOP);
382
383         /* Check that there's a MBR. */
384         buf = g_read_data(cp, 0L, pp->sectorsize, &error);
385         if (buf == NULL)
386                 return (error);
387
388         /* We goto out on mismatch. */
389         res = ENXIO;
390
391         magic = le16dec(buf + DOSMAGICOFFSET);
392         if (magic != DOSMAGIC)
393                 goto out;
394
395         for (index = 0; index < NDOSPART; index++) {
396                 p = buf + DOSPARTOFF + index * DOSPARTSIZE;
397                 if (p[0] != 0 && p[0] != 0x80)
398                         goto out;
399         }
400
401         /*
402          * If the partition table does not consist of all zeroes,
403          * assume we have a MBR. If it's all zeroes, we could have
404          * a boot sector. For example, a boot sector that doesn't
405          * have boot code -- common on non-i386 hardware. In that
406          * case we check if we have a possible BPB. If so, then we
407          * assume we have a boot sector instead.
408          */
409         sum = 0;
410         for (index = 0; index < NDOSPART * DOSPARTSIZE; index++)
411                 sum += buf[DOSPARTOFF + index];
412         if (sum != 0 || !mbr_probe_bpb(buf + 0x0b))
413                 res = G_PART_PROBE_PRI_NORM;
414
415  out:
416         g_free(buf);
417         return (res);
418 }
419
420 static int
421 g_part_mbr_read(struct g_part_table *basetable, struct g_consumer *cp)
422 {
423         struct dos_partition ent;
424         struct g_provider *pp;
425         struct g_part_mbr_table *table;
426         struct g_part_mbr_entry *entry;
427         u_char *buf, *p;
428         off_t chs, msize, first;
429         u_int sectors, heads;
430         int error, index;
431
432         pp = cp->provider;
433         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
434         first = basetable->gpt_sectors;
435         msize = MIN(pp->mediasize / pp->sectorsize, UINT32_MAX);
436
437         buf = g_read_data(cp, 0L, pp->sectorsize, &error);
438         if (buf == NULL)
439                 return (error);
440
441         bcopy(buf, table->mbr, sizeof(table->mbr));
442         for (index = NDOSPART - 1; index >= 0; index--) {
443                 p = buf + DOSPARTOFF + index * DOSPARTSIZE;
444                 ent.dp_flag = p[0];
445                 ent.dp_shd = p[1];
446                 ent.dp_ssect = p[2];
447                 ent.dp_scyl = p[3];
448                 ent.dp_typ = p[4];
449                 ent.dp_ehd = p[5];
450                 ent.dp_esect = p[6];
451                 ent.dp_ecyl = p[7];
452                 ent.dp_start = le32dec(p + 8);
453                 ent.dp_size = le32dec(p + 12);
454                 if (ent.dp_typ == 0 || ent.dp_typ == DOSPTYP_PMBR)
455                         continue;
456                 if (ent.dp_start == 0 || ent.dp_size == 0)
457                         continue;
458                 sectors = ent.dp_esect & 0x3f;
459                 if (sectors > basetable->gpt_sectors &&
460                     !basetable->gpt_fixgeom) {
461                         g_part_geometry_heads(msize, sectors, &chs, &heads);
462                         if (chs != 0) {
463                                 basetable->gpt_sectors = sectors;
464                                 basetable->gpt_heads = heads;
465                         }
466                 }
467                 if (ent.dp_start < first)
468                         first = ent.dp_start;
469                 entry = (struct g_part_mbr_entry *)g_part_new_entry(basetable,
470                     index + 1, ent.dp_start, ent.dp_start + ent.dp_size - 1);
471                 entry->ent = ent;
472         }
473
474         basetable->gpt_entries = NDOSPART;
475         basetable->gpt_first = basetable->gpt_sectors;
476         basetable->gpt_last = msize - 1;
477
478         if (first < basetable->gpt_first)
479                 basetable->gpt_first = 1;
480
481         g_free(buf);
482         return (0);
483 }
484
485 static int
486 g_part_mbr_setunset(struct g_part_table *table, struct g_part_entry *baseentry,
487     const char *attrib, unsigned int set)
488 {
489         struct g_part_entry *iter;
490         struct g_part_mbr_entry *entry;
491         int changed;
492
493         if (strcasecmp(attrib, "active") != 0)
494                 return (EINVAL);
495
496         /* Only one entry can have the active attribute. */
497         LIST_FOREACH(iter, &table->gpt_entry, gpe_entry) {
498                 if (iter->gpe_deleted)
499                         continue;
500                 changed = 0;
501                 entry = (struct g_part_mbr_entry *)iter;
502                 if (iter == baseentry) {
503                         if (set && (entry->ent.dp_flag & 0x80) == 0) {
504                                 entry->ent.dp_flag |= 0x80;
505                                 changed = 1;
506                         } else if (!set && (entry->ent.dp_flag & 0x80)) {
507                                 entry->ent.dp_flag &= ~0x80;
508                                 changed = 1;
509                         }
510                 } else {
511                         if (set && (entry->ent.dp_flag & 0x80)) {
512                                 entry->ent.dp_flag &= ~0x80;
513                                 changed = 1;
514                         }
515                 }
516                 if (changed && !iter->gpe_created)
517                         iter->gpe_modified = 1;
518         }
519         return (0);
520 }
521
522 static const char *
523 g_part_mbr_type(struct g_part_table *basetable, struct g_part_entry *baseentry, 
524     char *buf, size_t bufsz)
525 {
526         struct g_part_mbr_entry *entry;
527         int i;
528
529         entry = (struct g_part_mbr_entry *)baseentry;
530         for (i = 0;
531             i < sizeof(mbr_alias_match) / sizeof(mbr_alias_match[0]); i++) {
532                 if (mbr_alias_match[i].typ == entry->ent.dp_typ)
533                         return (g_part_alias_name(mbr_alias_match[i].alias));
534         }
535         snprintf(buf, bufsz, "!%d", entry->ent.dp_typ);
536         return (buf);
537 }
538
539 static int
540 g_part_mbr_write(struct g_part_table *basetable, struct g_consumer *cp)
541 {
542         struct g_part_entry *baseentry;
543         struct g_part_mbr_entry *entry;
544         struct g_part_mbr_table *table;
545         u_char *p;
546         int error, index;
547
548         table = (struct g_part_mbr_table *)basetable;
549         baseentry = LIST_FIRST(&basetable->gpt_entry);
550         for (index = 1; index <= basetable->gpt_entries; index++) {
551                 p = table->mbr + DOSPARTOFF + (index - 1) * DOSPARTSIZE;
552                 entry = (baseentry != NULL && index == baseentry->gpe_index)
553                     ? (struct g_part_mbr_entry *)baseentry : NULL;
554                 if (entry != NULL && !baseentry->gpe_deleted) {
555                         p[0] = entry->ent.dp_flag;
556                         p[1] = entry->ent.dp_shd;
557                         p[2] = entry->ent.dp_ssect;
558                         p[3] = entry->ent.dp_scyl;
559                         p[4] = entry->ent.dp_typ;
560                         p[5] = entry->ent.dp_ehd;
561                         p[6] = entry->ent.dp_esect;
562                         p[7] = entry->ent.dp_ecyl;
563                         le32enc(p + 8, entry->ent.dp_start);
564                         le32enc(p + 12, entry->ent.dp_size);
565                 } else
566                         bzero(p, DOSPARTSIZE);
567
568                 if (entry != NULL)
569                         baseentry = LIST_NEXT(baseentry, gpe_entry);
570         }
571
572         error = g_write_data(cp, 0, table->mbr, cp->provider->sectorsize);
573         return (error);
574 }