]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - sbin/newfs_msdos/newfs_msdos.c
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.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 } __packed;
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 } __packed;
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 } __packed;
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 } __packed;
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 } __packed;
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 static struct {
170     const char *name;
171     struct bpb bpb;
172 } const stdfmt[] = {
173     {"160",  {512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1, BPBGAP}},
174     {"180",  {512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1, BPBGAP}},
175     {"320",  {512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2, BPBGAP}},
176     {"360",  {512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2, BPBGAP}},
177     {"640",  {512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2, BPBGAP}},    
178     {"720",  {512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2, BPBGAP}},
179     {"1200", {512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2, BPBGAP}},
180     {"1232", {1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2, BPBGAP}},    
181     {"1440", {512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2, BPBGAP}},
182     {"2880", {512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2, BPBGAP}}
183 };
184
185 static const u_int8_t bootcode[] = {
186     0xfa,                       /* cli              */
187     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
188     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
189     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
190     0xfb,                       /* sti              */
191     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
192     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
193     0x5e,                       /* pop     si       */
194     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
195     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
196     0xfc,                       /* cld              */
197     0xac,                       /* lodsb            */
198     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
199     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
200     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
201     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
202     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
203     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
204     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
205     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
206     0x0d, 0x0a,
207     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
208     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
209     0x0d, 0x0a,
210     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
211     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
212     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
213     0x0d, 0x0a,
214     0
215 };
216
217 static volatile sig_atomic_t got_siginfo;
218 static void infohandler(int);
219
220 static void check_mounted(const char *, mode_t);
221 static void getstdfmt(const char *, struct bpb *);
222 static void getdiskinfo(int, const char *, const char *, int,
223                         struct bpb *);
224 static void print_bpb(struct bpb *);
225 static u_int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
226 static u_int argtou(const char *, u_int, u_int, const char *);
227 static off_t argtooff(const char *, const char *);
228 static int oklabel(const char *);
229 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
230 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
231 static void usage(void);
232
233 /*
234  * Construct a FAT12, FAT16, or FAT32 file system.
235  */
236 int
237 main(int argc, char *argv[])
238 {
239     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:";
240     const char *opt_B = NULL, *opt_L = NULL, *opt_O = NULL, *opt_f = NULL;
241     u_int opt_F = 0, opt_I = 0, opt_S = 0, opt_a = 0, opt_b = 0, opt_c = 0;
242     u_int opt_e = 0, opt_h = 0, opt_i = 0, opt_k = 0, opt_m = 0, opt_n = 0;
243     u_int opt_o = 0, opt_r = 0, opt_s = 0, opt_u = 0;
244     int opt_N = 0;
245     int Iflag = 0, mflag = 0, oflag = 0;
246     char buf[MAXPATHLEN];
247     struct sigaction si_sa;
248     struct stat sb;
249     struct timeval tv;
250     struct bpb bpb;
251     struct tm *tm;
252     struct bs *bs;
253     struct bsbpb *bsbpb;
254     struct bsxbpb *bsxbpb;
255     struct bsx *bsx;
256     struct de *de;
257     u_int8_t *img;
258     const char *fname, *dtype, *bname;
259     ssize_t n;
260     time_t now;
261     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
262     int ch, fd, fd1;
263     off_t opt_create = 0, opt_ofs = 0;
264
265     while ((ch = getopt(argc, argv, opts)) != -1)
266         switch (ch) {
267         case '@':
268             opt_ofs = argtooff(optarg, "offset");
269             break;
270         case 'N':
271             opt_N = 1;
272             break;
273         case 'B':
274             opt_B = optarg;
275             break;
276         case 'C':
277             opt_create = argtooff(optarg, "create size");
278             break;
279         case 'F':
280             if (strcmp(optarg, "12") &&
281                 strcmp(optarg, "16") &&
282                 strcmp(optarg, "32"))
283                 errx(1, "%s: bad FAT type", optarg);
284             opt_F = atoi(optarg);
285             break;
286         case 'I':
287             opt_I = argto4(optarg, 0, "volume ID");
288             Iflag = 1;
289             break;
290         case 'L':
291             if (!oklabel(optarg))
292                 errx(1, "%s: bad volume label", optarg);
293             opt_L = optarg;
294             break;
295         case 'O':
296             if (strlen(optarg) > 8)
297                 errx(1, "%s: bad OEM string", optarg);
298             opt_O = optarg;
299             break;
300         case 'S':
301             opt_S = argto2(optarg, 1, "bytes/sector");
302             break;
303         case 'a':
304             opt_a = argto4(optarg, 1, "sectors/FAT");
305             break;
306         case 'b':
307             opt_b = argtox(optarg, 1, "block size");
308             opt_c = 0;
309             break;
310         case 'c':
311             opt_c = argto1(optarg, 1, "sectors/cluster");
312             opt_b = 0;
313             break;
314         case 'e':
315             opt_e = argto2(optarg, 1, "directory entries");
316             break;
317         case 'f':
318             opt_f = optarg;
319             break;
320         case 'h':
321             opt_h = argto2(optarg, 1, "drive heads");
322             break;
323         case 'i':
324             opt_i = argto2(optarg, 1, "info sector");
325             break;
326         case 'k':
327             opt_k = argto2(optarg, 1, "backup sector");
328             break;
329         case 'm':
330             opt_m = argto1(optarg, 0, "media descriptor");
331             mflag = 1;
332             break;
333         case 'n':
334             opt_n = argto1(optarg, 1, "number of FATs");
335             break;
336         case 'o':
337             opt_o = argto4(optarg, 0, "hidden sectors");
338             oflag = 1;
339             break;
340         case 'r':
341             opt_r = argto2(optarg, 1, "reserved sectors");
342             break;
343         case 's':
344             opt_s = argto4(optarg, 1, "file system size");
345             break;
346         case 'u':
347             opt_u = argto2(optarg, 1, "sectors/track");
348             break;
349         default:
350             usage();
351         }
352     argc -= optind;
353     argv += optind;
354     if (argc < 1 || argc > 2)
355         usage();
356     fname = *argv++;
357     if (!opt_create && !strchr(fname, '/')) {
358         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%s", _PATH_DEV, fname);
359         if (!(fname = strdup(buf)))
360             err(1, NULL);
361     }
362     dtype = *argv;
363     if (opt_create) {
364         if (opt_N)
365             errx(1, "create (-C) is incompatible with -N");
366         fd = open(fname, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
367         if (fd == -1)
368             errx(1, "failed to create %s", fname);
369         if (ftruncate(fd, opt_create))
370             errx(1, "failed to initialize %jd bytes", (intmax_t)opt_create);
371     } else if ((fd = open(fname, opt_N ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1)
372         err(1, "%s", fname);
373     if (fstat(fd, &sb))
374         err(1, "%s", fname);
375     if (opt_create) {
376         if (!S_ISREG(sb.st_mode))
377             warnx("warning, %s is not a regular file", fname);
378     } else {
379         if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
380             warnx("warning, %s is not a character device", fname);
381     }
382     if (!opt_N)
383         check_mounted(fname, sb.st_mode);
384     if (opt_ofs && opt_ofs != lseek(fd, opt_ofs, SEEK_SET))
385         errx(1, "cannot seek to %jd", (intmax_t)opt_ofs);
386     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
387     if (opt_f) {
388         getstdfmt(opt_f, &bpb);
389         bpb.bpbHugeSectors = bpb.bpbSectors;
390         bpb.bpbSectors = 0;
391         bpb.bpbBigFATsecs = bpb.bpbFATsecs;
392         bpb.bpbFATsecs = 0;
393     }
394     if (opt_h)
395         bpb.bpbHeads = opt_h;
396     if (opt_u)
397         bpb.bpbSecPerTrack = opt_u;
398     if (opt_S)
399         bpb.bpbBytesPerSec = opt_S;
400     if (opt_s)
401         bpb.bpbHugeSectors = opt_s;
402     if (oflag)
403         bpb.bpbHiddenSecs = opt_o;
404     if (!(opt_f || (opt_h && opt_u && opt_S && opt_s && oflag))) {
405         off_t delta;
406         getdiskinfo(fd, fname, dtype, oflag, &bpb);
407         bpb.bpbHugeSectors -= (opt_ofs / bpb.bpbBytesPerSec);
408         delta = bpb.bpbHugeSectors % bpb.bpbSecPerTrack;
409         if (delta != 0) {
410             warnx("trim %d sectors to adjust to a multiple of %d",
411                 (int)delta, bpb.bpbSecPerTrack);
412             bpb.bpbHugeSectors -= delta;
413         }
414         if (bpb.bpbSecPerClust == 0) {  /* set defaults */
415             if (bpb.bpbHugeSectors <= 6000)     /* about 3MB -> 512 bytes */
416                 bpb.bpbSecPerClust = 1;
417             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<17)) /* 64M -> 4k */
418                 bpb.bpbSecPerClust = 8;
419             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<19)) /* 256M -> 8k */
420                 bpb.bpbSecPerClust = 16;
421             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<21)) /* 1G -> 16k */
422                 bpb.bpbSecPerClust = 32;
423             else
424                 bpb.bpbSecPerClust = 64;                /* otherwise 32k */
425         }
426     }
427     if (!powerof2(bpb.bpbBytesPerSec))
428         errx(1, "bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bpbBytesPerSec);
429     if (bpb.bpbBytesPerSec < MINBPS)
430         errx(1, "bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
431              bpb.bpbBytesPerSec, MINBPS);
432     if (!(fat = opt_F)) {
433         if (opt_f)
434             fat = 12;
435         else if (!opt_e && (opt_i || opt_k))
436             fat = 32;
437     }
438     if ((fat == 32 && opt_e) || (fat != 32 && (opt_i || opt_k)))
439         errx(1, "-%c is not a legal FAT%s option",
440              fat == 32 ? 'e' : opt_i ? 'i' : 'k',
441              fat == 32 ? "32" : "12/16");
442     if (opt_f && fat == 32)
443         bpb.bpbRootDirEnts = 0;
444     if (opt_b) {
445         if (!powerof2(opt_b))
446             errx(1, "block size (%u) is not a power of 2", opt_b);
447         if (opt_b < bpb.bpbBytesPerSec)
448             errx(1, "block size (%u) is too small; minimum is %u",
449                  opt_b, bpb.bpbBytesPerSec);
450         if (opt_b > bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC)
451             errx(1, "block size (%u) is too large; maximum is %u",
452                  opt_b, bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC);
453         bpb.bpbSecPerClust = opt_b / bpb.bpbBytesPerSec;
454     }
455     if (opt_c) {
456         if (!powerof2(opt_c))
457             errx(1, "sectors/cluster (%u) is not a power of 2", opt_c);
458         bpb.bpbSecPerClust = opt_c;
459     }
460     if (opt_r)
461         bpb.bpbResSectors = opt_r;
462     if (opt_n) {
463         if (opt_n > MAXNFT)
464             errx(1, "number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
465                  opt_n, MAXNFT);
466         bpb.bpbFATs = opt_n;
467     }
468     if (opt_e)
469         bpb.bpbRootDirEnts = opt_e;
470     if (mflag) {
471         if (opt_m < 0xf0)
472             errx(1, "illegal media descriptor (%#x)", opt_m);
473         bpb.bpbMedia = opt_m;
474     }
475     if (opt_a)
476         bpb.bpbBigFATsecs = opt_a;
477     if (opt_i)
478         bpb.bpbFSInfo = opt_i;
479     if (opt_k)
480         bpb.bpbBackup = opt_k;
481     bss = 1;
482     bname = NULL;
483     fd1 = -1;
484     if (opt_B) {
485         bname = opt_B;
486         if (!strchr(bname, '/')) {
487             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
488             if (!(bname = strdup(buf)))
489                 err(1, NULL);
490         }
491         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb))
492             err(1, "%s", bname);
493         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bpbBytesPerSec ||
494             sb.st_size < bpb.bpbBytesPerSec ||
495             sb.st_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXU16)
496             errx(1, "%s: inappropriate file type or format", bname);
497         bss = sb.st_size / bpb.bpbBytesPerSec;
498     }
499     if (!bpb.bpbFATs)
500         bpb.bpbFATs = 2;
501     if (!fat) {
502         if (bpb.bpbHugeSectors < (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
503             howmany((RESFTE + (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
504                 (bpb.bpbSecPerClust ? 16 : 12) / BPN,
505                 bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
506             bpb.bpbFATs +
507             howmany(bpb.bpbRootDirEnts ? bpb.bpbRootDirEnts : DEFRDE,
508                     bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
509             (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
510             (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust :
511              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) *
516                  bpb.bpbFATs +
517                  howmany(DEFRDE, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
518                  (MAXCLS16 + 1) *
519                  (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust :
520                   howmany(8192, bpb.bpbBytesPerSec)))
521             fat = 16;
522         else
523             fat = 32;
524     }
525     x = bss;
526     if (fat == 32) {
527         if (!bpb.bpbFSInfo) {
528             if (x == MAXU16 || x == bpb.bpbBackup)
529                 errx(1, "no room for info sector");
530             bpb.bpbFSInfo = x;
531         }
532         if (bpb.bpbFSInfo != MAXU16 && x <= bpb.bpbFSInfo)
533             x = bpb.bpbFSInfo + 1;
534         if (!bpb.bpbBackup) {
535             if (x == MAXU16)
536                 errx(1, "no room for backup sector");
537             bpb.bpbBackup = x;
538         } else if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && bpb.bpbBackup == bpb.bpbFSInfo)
539             errx(1, "backup sector would overwrite info sector");
540         if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && x <= bpb.bpbBackup)
541             x = bpb.bpbBackup + 1;
542     }
543     if (!bpb.bpbResSectors)
544         bpb.bpbResSectors = fat == 32 ? 
545             MAX(x, MAX(16384 / bpb.bpbBytesPerSec, 4)) : x;
546     else if (bpb.bpbResSectors < x)
547         errx(1, "too few reserved sectors (need %d have %d)", x,
548              bpb.bpbResSectors);
549     if (fat != 32 && !bpb.bpbRootDirEnts)
550         bpb.bpbRootDirEnts = DEFRDE;
551     rds = howmany(bpb.bpbRootDirEnts, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de));
552     if (!bpb.bpbSecPerClust)
553         for (bpb.bpbSecPerClust = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 :
554                                           DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec);
555              bpb.bpbSecPerClust < MAXSPC &&
556              bpb.bpbResSectors +
557              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
558                      bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
559              bpb.bpbFATs +
560              rds +
561              (u_int64_t) (maxcls(fat) + 1) *
562              bpb.bpbSecPerClust <= bpb.bpbHugeSectors;
563              bpb.bpbSecPerClust <<= 1)
564             continue;
565     if (fat != 32 && bpb.bpbBigFATsecs > MAXU16)
566         errx(1, "too many sectors/FAT for FAT12/16");
567     x1 = bpb.bpbResSectors + rds;
568     x = bpb.bpbBigFATsecs ? bpb.bpbBigFATsecs : 1;
569     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.bpbFATs > bpb.bpbHugeSectors)
570         errx(1, "meta data exceeds file system size");
571     x1 += x * bpb.bpbFATs;
572     x = (u_int64_t)(bpb.bpbHugeSectors - x1) * bpb.bpbBytesPerSec * NPB /
573         (bpb.bpbSecPerClust * bpb.bpbBytesPerSec * NPB + fat /
574          BPN * bpb.bpbFATs);
575     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
576                  bpb.bpbBytesPerSec * NPB);
577     if (!bpb.bpbBigFATsecs) {
578         bpb.bpbBigFATsecs = x2;
579         x1 += (bpb.bpbBigFATsecs - 1) * bpb.bpbFATs;
580     }
581     cls = (bpb.bpbHugeSectors - x1) / bpb.bpbSecPerClust;
582     x = (u_int64_t)bpb.bpbBigFATsecs * bpb.bpbBytesPerSec * NPB / (fat / BPN) -
583         RESFTE;
584     if (cls > x)
585         cls = x;
586     if (bpb.bpbBigFATsecs < x2)
587         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
588               cls);
589     if (cls < mincls(fat))
590         errx(1, "%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
591             mincls(fat));
592     if (cls > maxcls(fat)) {
593         cls = maxcls(fat);
594         bpb.bpbHugeSectors = x1 + (cls + 1) * bpb.bpbSecPerClust - 1;
595         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
596               bpb.bpbHugeSectors);
597     }
598     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
599            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.bpbSecPerClust,
600            cls * bpb.bpbSecPerClust == 1 ? "" : "s", cls, fat,
601            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bpbBytesPerSec * bpb.bpbSecPerClust);
602     if (!bpb.bpbMedia)
603         bpb.bpbMedia = !bpb.bpbHiddenSecs ? 0xf0 : 0xf8;
604     if (fat == 32)
605         bpb.bpbRootClust = RESFTE;
606     if (bpb.bpbHiddenSecs + bpb.bpbHugeSectors <= MAXU16) {
607         bpb.bpbSectors = bpb.bpbHugeSectors;
608         bpb.bpbHugeSectors = 0;
609     }
610     if (fat != 32) {
611         bpb.bpbFATsecs = bpb.bpbBigFATsecs;
612         bpb.bpbBigFATsecs = 0;
613     }
614     print_bpb(&bpb);
615     if (!opt_N) {
616         gettimeofday(&tv, NULL);
617         now = tv.tv_sec;
618         tm = localtime(&now);
619         if (!(img = malloc(bpb.bpbBytesPerSec)))
620             err(1, NULL);
621         dir = bpb.bpbResSectors + (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs :
622                                    bpb.bpbBigFATsecs) * bpb.bpbFATs;
623         memset(&si_sa, 0, sizeof(si_sa));
624         si_sa.sa_handler = infohandler;
625         if (sigaction(SIGINFO, &si_sa, NULL) == -1)
626                 err(1, "sigaction SIGINFO");
627         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust : rds); lsn++) {
628             if (got_siginfo) {
629                     fprintf(stderr,"%s: writing sector %u of %u (%u%%)\n",
630                         fname, lsn,
631                         (dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)),
632                         (lsn * 100) / (dir +
633                             (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)));
634                     got_siginfo = 0;
635             }
636             x = lsn;
637             if (opt_B &&
638                 fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
639                 bss <= bpb.bpbBackup && x >= bpb.bpbBackup) {
640                 x -= bpb.bpbBackup;
641                 if (!x && lseek(fd1, opt_ofs, SEEK_SET))
642                     err(1, "%s", bname);
643             }
644             if (opt_B && x < bss) {
645                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1)
646                     err(1, "%s", bname);
647                 if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec)
648                     errx(1, "%s: can't read sector %u", bname, x);
649             } else
650                 memset(img, 0, bpb.bpbBytesPerSec);
651             if (!lsn ||
652                 (fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
653                  lsn == bpb.bpbBackup)) {
654                 x1 = sizeof(struct bs);
655                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
656                 mk2(bsbpb->bpbBytesPerSec, bpb.bpbBytesPerSec);
657                 mk1(bsbpb->bpbSecPerClust, bpb.bpbSecPerClust);
658                 mk2(bsbpb->bpbResSectors, bpb.bpbResSectors);
659                 mk1(bsbpb->bpbFATs, bpb.bpbFATs);
660                 mk2(bsbpb->bpbRootDirEnts, bpb.bpbRootDirEnts);
661                 mk2(bsbpb->bpbSectors, bpb.bpbSectors);
662                 mk1(bsbpb->bpbMedia, bpb.bpbMedia);
663                 mk2(bsbpb->bpbFATsecs, bpb.bpbFATsecs);
664                 mk2(bsbpb->bpbSecPerTrack, bpb.bpbSecPerTrack);
665                 mk2(bsbpb->bpbHeads, bpb.bpbHeads);
666                 mk4(bsbpb->bpbHiddenSecs, bpb.bpbHiddenSecs);
667                 mk4(bsbpb->bpbHugeSectors, bpb.bpbHugeSectors);
668                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
669                 if (fat == 32) {
670                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
671                     mk4(bsxbpb->bpbBigFATsecs, bpb.bpbBigFATsecs);
672                     mk2(bsxbpb->bpbExtFlags, 0);
673                     mk2(bsxbpb->bpbFSVers, 0);
674                     mk4(bsxbpb->bpbRootClust, bpb.bpbRootClust);
675                     mk2(bsxbpb->bpbFSInfo, bpb.bpbFSInfo);
676                     mk2(bsxbpb->bpbBackup, bpb.bpbBackup);
677                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
678                 }
679                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
680                 mk1(bsx->exBootSignature, 0x29);
681                 if (Iflag)
682                     x = opt_I;
683                 else
684                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
685                           (u_int)tm->tm_mday) +
686                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
687                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
688                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
689                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
690                           (u_int)tm->tm_min));
691                 mk4(bsx->exVolumeID, x);
692                 mklabel(bsx->exVolumeLabel, opt_L ? opt_L : "NO_NAME");
693                 sprintf(buf, "FAT%u", fat);
694                 setstr(bsx->exFileSysType, buf, sizeof(bsx->exFileSysType));
695                 if (!opt_B) {
696                     x1 += sizeof(struct bsx);
697                     bs = (struct bs *)img;
698                     mk1(bs->bsJump[0], 0xeb);
699                     mk1(bs->bsJump[1], x1 - 2);
700                     mk1(bs->bsJump[2], 0x90);
701                     setstr(bs->bsOemName, opt_O ? opt_O : "BSD4.4  ",
702                            sizeof(bs->bsOemName));
703                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
704                     mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
705                 }
706             } else if (fat == 32 && bpb.bpbFSInfo != MAXU16 &&
707                        (lsn == bpb.bpbFSInfo ||
708                         (bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
709                          lsn == bpb.bpbBackup + bpb.bpbFSInfo))) {
710                 mk4(img, 0x41615252);
711                 mk4(img + MINBPS - 28, 0x61417272);
712                 mk4(img + MINBPS - 24, 0xffffffff);
713                 mk4(img + MINBPS - 20, bpb.bpbRootClust);
714                 mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
715             } else if (lsn >= bpb.bpbResSectors && lsn < dir &&
716                        !((lsn - bpb.bpbResSectors) %
717                          (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs :
718                           bpb.bpbBigFATsecs))) {
719                 mk1(img[0], bpb.bpbMedia);
720                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
721                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
722             } else if (lsn == dir && opt_L) {
723                 de = (struct de *)img;
724                 mklabel(de->deName, opt_L);
725                 mk1(de->deAttributes, 050);
726                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
727                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
728                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
729                 mk2(de->deMTime, x);
730                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
731                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
732                     (u_int)tm->tm_mday;
733                 mk2(de->deMDate, x);
734             }
735             if ((n = write(fd, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1)
736                 err(1, "%s", fname);
737             if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec)
738                 errx(1, "%s: can't write sector %u", fname, lsn);
739         }
740     }
741     return 0;
742 }
743
744 /*
745  * Exit with error if file system is mounted.
746  */
747 static void
748 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
749 {
750     struct statfs *mp;
751     const char *s1, *s2;
752     size_t len;
753     int n, r;
754
755     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT)))
756         err(1, "getmntinfo");
757     len = strlen(_PATH_DEV);
758     s1 = fname;
759     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
760         s1 += len;
761     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
762     for (; n--; mp++) {
763         s2 = mp->f_mntfromname;
764         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
765             s2 += len;
766         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
767             !strcmp(s1, s2))
768             errx(1, "%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
769     }
770 }
771
772 /*
773  * Get a standard format.
774  */
775 static void
776 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
777 {
778     u_int x, i;
779
780     x = sizeof(stdfmt) / sizeof(stdfmt[0]);
781     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
782     if (i == x)
783         errx(1, "%s: unknown standard format", fmt);
784     *bpb = stdfmt[i].bpb;
785 }
786
787 /*
788  * Get disk slice, partition, and geometry information.
789  */
790 static void
791 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
792             struct bpb *bpb)
793 {
794     struct disklabel *lp, dlp;
795     struct fd_type type;
796     off_t ms, hs = 0;
797
798     lp = NULL;
799
800     /* If the user specified a disk type, try to use that */
801     if (dtype != NULL) {
802         lp = getdiskbyname(dtype);
803     }
804
805     /* Maybe it's a floppy drive */
806     if (lp == NULL) {
807         if (ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &ms) == -1) {
808             struct stat st;
809
810             if (fstat(fd, &st))
811                 err(1, "cannot get disk size");
812             /* create a fake geometry for a file image */
813             ms = st.st_size;
814             dlp.d_secsize = 512;
815             dlp.d_nsectors = 63;
816             dlp.d_ntracks = 255;
817             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
818             lp = &dlp;
819         } else if (ioctl(fd, FD_GTYPE, &type) != -1) {
820             dlp.d_secsize = 128 << type.secsize;
821             dlp.d_nsectors = type.sectrac;
822             dlp.d_ntracks = type.heads;
823             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
824             lp = &dlp;
825         }
826     }
827
828     /* Maybe it's a fixed drive */
829     if (lp == NULL) {
830         if (bpb->bpbBytesPerSec)
831             dlp.d_secsize = bpb->bpbBytesPerSec;
832         if (ioctl(fd, DIOCGDINFO, &dlp) == -1) {
833             if (bpb->bpbBytesPerSec == 0 && ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE,
834                                                   &dlp.d_secsize) == -1)
835                 err(1, "cannot get sector size");
836
837             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
838
839             if (bpb->bpbSecPerTrack == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS,
840                                                   &dlp.d_nsectors) == -1) {
841                 warn("cannot get number of sectors per track");
842                 dlp.d_nsectors = 63;
843             }
844             if (bpb->bpbHeads == 0 &&
845                 ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &dlp.d_ntracks) == -1) {
846                 warn("cannot get number of heads");
847                 if (dlp.d_secperunit <= 63*1*1024)
848                     dlp.d_ntracks = 1;
849                 else if (dlp.d_secperunit <= 63*16*1024)
850                     dlp.d_ntracks = 16;
851                 else
852                     dlp.d_ntracks = 255;
853             }
854         }
855
856         hs = (ms / dlp.d_secsize) - dlp.d_secperunit;
857         lp = &dlp;
858     }
859
860     if (bpb->bpbBytesPerSec == 0)
861         bpb->bpbBytesPerSec = ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector");
862     if (bpb->bpbSecPerTrack == 0)
863         bpb->bpbSecPerTrack = ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track");
864     if (bpb->bpbHeads == 0)
865         bpb->bpbHeads = ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads");
866     if (bpb->bpbHugeSectors == 0)
867         bpb->bpbHugeSectors = lp->d_secperunit;
868     if (bpb->bpbHiddenSecs == 0)
869         bpb->bpbHiddenSecs = hs;
870 }
871
872 /*
873  * Print out BPB values.
874  */
875 static void
876 print_bpb(struct bpb *bpb)
877 {
878     printf("BytesPerSec=%u SecPerClust=%u ResSectors=%u FATs=%u",
879            bpb->bpbBytesPerSec, bpb->bpbSecPerClust, bpb->bpbResSectors,
880            bpb->bpbFATs);
881     if (bpb->bpbRootDirEnts)
882         printf(" RootDirEnts=%u", bpb->bpbRootDirEnts);
883     if (bpb->bpbSectors)
884         printf(" Sectors=%u", bpb->bpbSectors);
885     printf(" Media=%#x", bpb->bpbMedia);
886     if (bpb->bpbFATsecs)
887         printf(" FATsecs=%u", bpb->bpbFATsecs);
888     printf(" SecPerTrack=%u Heads=%u HiddenSecs=%u", bpb->bpbSecPerTrack,
889            bpb->bpbHeads, bpb->bpbHiddenSecs);
890     if (bpb->bpbHugeSectors)
891         printf(" HugeSectors=%u", bpb->bpbHugeSectors);
892     if (!bpb->bpbFATsecs) {
893         printf(" FATsecs=%u RootCluster=%u", bpb->bpbBigFATsecs,
894                bpb->bpbRootClust);
895         printf(" FSInfo=");
896         printf(bpb->bpbFSInfo == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbFSInfo);
897         printf(" Backup=");
898         printf(bpb->bpbBackup == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbBackup);
899     }
900     printf("\n");
901 }
902
903 /*
904  * Check a disk geometry value.
905  */
906 static u_int
907 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
908 {
909     if (!val)
910         errx(1, "%s: no default %s", fname, msg);
911     if (val > MAXU16)
912         errx(1, "%s: illegal %s %d", fname, msg, val);
913     return val;
914 }
915
916 /*
917  * Convert and check a numeric option argument.
918  */
919 static u_int
920 argtou(const char *arg, u_int lo, u_int hi, const char *msg)
921 {
922     char *s;
923     u_long x;
924
925     errno = 0;
926     x = strtoul(arg, &s, 0);
927     if (errno || !*arg || *s || x < lo || x > hi)
928         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
929     return x;
930 }
931
932 /*
933  * Same for off_t, with optional skmgpP suffix
934  */
935 static off_t
936 argtooff(const char *arg, const char *msg)
937 {
938     char *s;
939     off_t x;
940
941     errno = 0;
942     x = strtoll(arg, &s, 0);
943     /* allow at most one extra char */
944     if (errno || x < 0 || (s[0] && s[1]) )
945         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
946     if (*s) {   /* the extra char is the multiplier */
947         switch (*s) {
948         default:
949             errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
950             /* notreached */
951         
952         case 's':               /* sector */
953         case 'S':
954             x <<= 9;            /* times 512 */
955             break;
956
957         case 'k':               /* kilobyte */
958         case 'K':
959             x <<= 10;           /* times 1024 */
960             break;
961
962         case 'm':               /* megabyte */
963         case 'M':
964             x <<= 20;           /* times 1024*1024 */
965             break;
966
967         case 'g':               /* gigabyte */
968         case 'G':
969             x <<= 30;           /* times 1024*1024*1024 */
970             break;
971
972         case 'p':               /* partition start */
973         case 'P':
974         case 'l':               /* partition length */
975         case 'L':
976             errx(1, "%s: not supported yet %s", arg, msg);
977             /* notreached */
978         }
979     }
980     return x;
981 }
982
983 /*
984  * Check a volume label.
985  */
986 static int
987 oklabel(const char *src)
988 {
989     int c, i;
990
991     for (i = 0; i <= 11; i++) {
992         c = (u_char)*src++;
993         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
994             break;
995     }
996     return i && !c;
997 }
998
999 /*
1000  * Make a volume label.
1001  */
1002 static void
1003 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
1004 {
1005     int c, i;
1006
1007     for (i = 0; i < 11; i++) {
1008         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
1009         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
1010     }
1011 }
1012
1013 /*
1014  * Copy string, padding with spaces.
1015  */
1016 static void
1017 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
1018 {
1019     while (len--)
1020         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Print usage message.
1025  */
1026 static void
1027 usage(void)
1028 {
1029         fprintf(stderr,
1030             "usage: newfs_msdos [ -options ] special [disktype]\n"
1031             "where the options are:\n"
1032             "\t-@ create file system at specified offset\n"                         
1033             "\t-B get bootstrap from file\n"
1034             "\t-C create image file with specified size\n"
1035             "\t-F FAT type (12, 16, or 32)\n"
1036             "\t-I volume ID\n"
1037             "\t-L volume label\n"
1038             "\t-N don't create file system: just print out parameters\n"
1039             "\t-O OEM string\n"
1040             "\t-S bytes/sector\n"
1041             "\t-a sectors/FAT\n"
1042             "\t-b block size\n"
1043             "\t-c sectors/cluster\n"
1044             "\t-e root directory entries\n"
1045             "\t-f standard format\n"
1046             "\t-h drive heads\n"
1047             "\t-i file system info sector\n"
1048             "\t-k backup boot sector\n"
1049             "\t-m media descriptor\n"
1050             "\t-n number of FATs\n"
1051             "\t-o hidden sectors\n"
1052             "\t-r reserved sectors\n"
1053             "\t-s file system size (sectors)\n"
1054             "\t-u sectors/track\n");
1055         exit(1);
1056 }
1057
1058 static void
1059 infohandler(int sig __unused)
1060 {
1061
1062         got_siginfo = 1;
1063 }