sys/kern/subr_diskmbr.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1994 Bruce D. Evans.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988 Regents of the University of California.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  17  *    must display the following acknowledgement:
  18  *      This product includes software developed by the University of
  19  *      California, Berkeley and its contributors.
  20  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      from: @(#)ufs_disksubr.c        7.16 (Berkeley) 5/4/91
  37  *      from: ufs_disksubr.c,v 1.8 1994/06/07 01:21:39 phk Exp $
  38  * $FreeBSD: src/sys/kern/subr_diskmbr.c,v 1.45 2000/01/28 10:22:07 bde Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/kern/subr_diskmbr.c,v 1.18 2006/12/23 00:35:04 swildner Exp $
  40  */
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/buf.h>
  45 #include <sys/conf.h>
  46 #include <sys/disklabel.h>
  47 #define DOSPTYP_EXTENDED        5
  48 #define DOSPTYP_EXTENDEDX       15
  49 #define DOSPTYP_ONTRACK         84
  50 #include <sys/diskslice.h>
  51 #include <sys/diskmbr.h>
  52 #include <sys/malloc.h>
  53 #include <sys/syslog.h>
  54 #include <sys/device.h>
  55
  56 #define TRACE(str)      do { if (dsi_debug) kprintf str; } while (0)
  57
  58 static volatile u_char dsi_debug;
  59
  60 /*
  61  * This is what we have embedded in every boot1 for supporting the bogus
  62  * "Dangerously Dedicated" mode. However, the old table is broken because
  63  * it has an illegal geometry in it - it specifies 256 heads (heads = end
  64  * head + 1) which causes nasty stuff when that wraps to zero in bios code.
  65  * eg: divide by zero etc. This caused the dead-thinkpad problem, numerous
  66  * SCSI bios crashes, EFI to crash, etc.
  67  *
  68  * We still have to recognize the old table though, even though we stopped
  69  * inflicting it upon the world.
  70  */
  71 static struct dos_partition historical_bogus_partition_table[NDOSPART] = {
  72         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  73         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  74         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  75         { 0x80, 0, 1, 0, DOSPTYP_386BSD, 255, 255, 255, 0, 50000, },
  76 };
  77 static struct dos_partition historical_bogus_partition_table_fixed[NDOSPART] = {
  78         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  79         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  80         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  81         { 0x80, 0, 1, 0, DOSPTYP_386BSD, 254, 255, 255, 0, 50000, },
  82 };
  83
  84 static int check_part (char *sname, struct dos_partition *dp,
  85                            u_long offset, int nsectors, int ntracks,
  86                            u_long mbr_offset);
  87 static void mbr_extended (cdev_t dev, struct disklabel *lp,
  88                               struct diskslices *ssp, u_long ext_offset,
  89                               u_long ext_size, u_long base_ext_offset,
  90                               int nsectors, int ntracks, u_long mbr_offset,
  91                               int level);
  92 static int mbr_setslice (char *sname, struct disklabel *lp,
  93                              struct diskslice *sp, struct dos_partition *dp,
  94                              u_long br_offset);
  95
  96 static int
  97 check_part(char *sname, struct dos_partition *dp, u_long offset,
  98             int nsectors, int ntracks, u_long mbr_offset)
  99 {
 100         int     chs_ecyl;
 101         int     chs_esect;
 102         int     chs_scyl;
 103         int     chs_ssect;
 104         int     error;
 105         u_long  esector;
 106         u_long  esector1;
 107         u_long  secpercyl;
 108         u_long  ssector;
 109         u_long  ssector1;
 110
 111         secpercyl = (u_long)nsectors * ntracks;
 112         chs_scyl = DPCYL(dp->dp_scyl, dp->dp_ssect);
 113         chs_ssect = DPSECT(dp->dp_ssect);
 114         ssector = chs_ssect - 1 + dp->dp_shd * nsectors + chs_scyl * secpercyl
 115                   + mbr_offset;
 116         ssector1 = offset + dp->dp_start;
 117
 118         /*
 119          * If ssector1 is on a cylinder >= 1024, then ssector can't be right.
 120          * Allow the C/H/S for it to be 1023/ntracks-1/nsectors, or correct
 121          * apart from the cylinder being reduced modulo 1024.  Always allow
 122          * 1023/255/63, because this is the official way to represent
 123          * pure-LBA for the starting position.
 124          */
 125         if ((ssector < ssector1
 126              && ((chs_ssect == nsectors && dp->dp_shd == ntracks - 1
 127                   && chs_scyl == 1023)
 128                  || (secpercyl != 0
 129                      && (ssector1 - ssector) % (1024 * secpercyl) == 0)))
 130             || (dp->dp_scyl == 255 && dp->dp_shd == 255
 131                 && dp->dp_ssect == 255)) {
 132                 TRACE(("%s: C/H/S start %d/%d/%d, start %lu: allow\n",
 133                        sname, chs_scyl, dp->dp_shd, chs_ssect, ssector1));
 134                 ssector = ssector1;
 135         }
 136
 137         chs_ecyl = DPCYL(dp->dp_ecyl, dp->dp_esect);
 138         chs_esect = DPSECT(dp->dp_esect);
 139         esector = chs_esect - 1 + dp->dp_ehd * nsectors + chs_ecyl * secpercyl
 140                   + mbr_offset;
 141         esector1 = ssector1 + dp->dp_size - 1;
 142
 143         /*
 144          * Allow certain bogus C/H/S values for esector, as above. However,
 145          * heads == 255 isn't really legal and causes some BIOS crashes. The
 146          * correct value to indicate a pure-LBA end is 1023/heads-1/sectors -
 147          * usually 1023/254/63. "heads" is base 0, "sectors" is base 1.
 148          */
 149         if ((esector < esector1
 150              && ((chs_esect == nsectors && dp->dp_ehd == ntracks - 1
 151                   && chs_ecyl == 1023)
 152                  || (secpercyl != 0
 153                      && (esector1 - esector) % (1024 * secpercyl) == 0)))
 154             || (dp->dp_ecyl == 255 && dp->dp_ehd == 255
 155                 && dp->dp_esect == 255)) {
 156                 TRACE(("%s: C/H/S end %d/%d/%d, end %lu: allow\n",
 157                        sname, chs_ecyl, dp->dp_ehd, chs_esect, esector1));
 158                 esector = esector1;
 159         }
 160
 161         error = (ssector == ssector1 && esector == esector1) ? 0 : EINVAL;
 162         if (bootverbose)
 163                 kprintf("%s: type 0x%x, start %lu, end = %lu, size %lu %s\n",
 164                        sname, dp->dp_typ, ssector1, esector1,
 165                        (u_long)dp->dp_size, error ? "" : ": OK");
 166         if (ssector != ssector1 && bootverbose)
 167                 kprintf("%s: C/H/S start %d/%d/%d (%lu) != start %lu: invalid\n",
 168                        sname, chs_scyl, dp->dp_shd, chs_ssect,
 169                        ssector, ssector1);
 170         if (esector != esector1 && bootverbose)
 171                 kprintf("%s: C/H/S end %d/%d/%d (%lu) != end %lu: invalid\n",
 172                        sname, chs_ecyl, dp->dp_ehd, chs_esect,
 173                        esector, esector1);
 174         return (error);
 175 }
 176
 177 int
 178 dsinit(cdev_t dev, struct disklabel *lp, struct diskslices **sspp)
 179 {
 180         struct buf *bp;
 181         u_char  *cp;
 182         int     dospart;
 183         struct dos_partition *dp;
 184         struct dos_partition *dp0;
 185         struct dos_partition dpcopy[NDOSPART];
 186         int     error;
 187         int     max_ncyls;
 188         int     max_nsectors;
 189         int     max_ntracks;
 190         u_long  mbr_offset;
 191         char    partname[2];
 192         u_long  secpercyl;
 193         char    *sname;
 194         struct diskslice *sp;
 195         struct diskslices *ssp;
 196         cdev_t wdev;
 197
 198         mbr_offset = DOSBBSECTOR;
 199 reread_mbr:
 200         /* Read master boot record. */
 201         wdev = dkmodpart(dkmodslice(dev, WHOLE_DISK_SLICE), RAW_PART);
 202         bp = geteblk((int)lp->d_secsize);
 203         bp->b_bio1.bio_offset = (off_t)mbr_offset * lp->d_secsize;
 204         bp->b_bcount = lp->d_secsize;
 205         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 206         dev_dstrategy(wdev, &bp->b_bio1);
 207         if (biowait(bp) != 0) {
 208                 diskerr(&bp->b_bio1, wdev,
 209                         "reading primary partition table: error",
 210                         LOG_PRINTF, 0, NULL);
 211                 kprintf("\n");
 212                 error = EIO;
 213                 goto done;
 214         }
 215
 216         /* Weakly verify it. */
 217         cp = bp->b_data;
 218         sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE, RAW_PART, partname);
 219         if (cp[0x1FE] != 0x55 || cp[0x1FF] != 0xAA) {
 220                 if (bootverbose)
 221                         kprintf("%s: invalid primary partition table: no magic\n",
 222                                sname);
 223                 error = EINVAL;
 224                 goto done;
 225         }
 226
 227         /* Make a copy of the partition table to avoid alignment problems. */
 228         memcpy(&dpcopy[0], cp + DOSPARTOFF, sizeof(dpcopy));
 229
 230         dp0 = &dpcopy[0];
 231
 232         /* Check for "Ontrack Diskmanager". */
 233         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
 234                 if (dp->dp_typ == DOSPTYP_ONTRACK) {
 235                         if (bootverbose)
 236                                 kprintf(
 237             "%s: Found \"Ontrack Disk Manager\" on this disk.\n", sname);
 238                         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
 239                         brelse(bp);
 240                         mbr_offset = 63;
 241                         goto reread_mbr;
 242                 }
 243         }
 244
 245         if (bcmp(dp0, historical_bogus_partition_table,
 246                  sizeof historical_bogus_partition_table) == 0 ||
 247             bcmp(dp0, historical_bogus_partition_table_fixed,
 248                  sizeof historical_bogus_partition_table_fixed) == 0) {
 249 #if 0
 250                 TRACE(("%s: invalid primary partition table: historical\n",
 251                        sname));
 252 #endif /* 0 */
 253                 if (bootverbose)
 254                         kprintf(
 255      "%s: invalid primary partition table: Dangerously Dedicated (ignored)\n",
 256                                sname);
 257                 error = EINVAL;
 258                 goto done;
 259         }
 260
 261         /* Guess the geometry. */
 262         /*
 263          * TODO:
 264          * Perhaps skip entries with 0 size.
 265          * Perhaps only look at entries of type DOSPTYP_386BSD.
 266          */
 267         max_ncyls = 0;
 268         max_nsectors = 0;
 269         max_ntracks = 0;
 270         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
 271                 int     ncyls;
 272                 int     nsectors;
 273                 int     ntracks;
 274
 275                 ncyls = DPCYL(dp->dp_ecyl, dp->dp_esect) + 1;
 276                 if (max_ncyls < ncyls)
 277                         max_ncyls = ncyls;
 278                 nsectors = DPSECT(dp->dp_esect);
 279                 if (max_nsectors < nsectors)
 280                         max_nsectors = nsectors;
 281                 ntracks = dp->dp_ehd + 1;
 282                 if (max_ntracks < ntracks)
 283                         max_ntracks = ntracks;
 284         }
 285
 286         /*
 287          * Check that we have guessed the geometry right by checking the
 288          * partition entries.
 289          */
 290         /*
 291          * TODO:
 292          * As above.
 293          * Check for overlaps.
 294          * Check against d_secperunit if the latter is reliable.
 295          */
 296         error = 0;
 297         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
 298                 if (dp->dp_scyl == 0 && dp->dp_shd == 0 && dp->dp_ssect == 0
 299                     && dp->dp_start == 0 && dp->dp_size == 0)
 300                         continue;
 301                 sname = dsname(dev, dkunit(dev), BASE_SLICE + dospart,
 302                                RAW_PART, partname);
 303
 304                 /*
 305                  * Temporarily ignore errors from this check.  We could
 306                  * simplify things by accepting the table eariler if we
 307                  * always ignore errors here.  Perhaps we should always
 308                  * accept the table if the magic is right but not let
 309                  * bad entries affect the geometry.
 310                  */
 311                 check_part(sname, dp, mbr_offset, max_nsectors, max_ntracks,
 312                            mbr_offset);
 313         }
 314         if (error != 0)
 315                 goto done;
 316
 317         /*
 318          * Accept the DOS partition table.
 319          * First adjust the label (we have been careful not to change it
 320          * before we can guarantee success).
 321          */
 322         secpercyl = (u_long)max_nsectors * max_ntracks;
 323         if (secpercyl != 0) {
 324 #if 0
 325                 u_long  secperunit;
 326 #endif
 327
 328                 lp->d_nsectors = max_nsectors;
 329                 lp->d_ntracks = max_ntracks;
 330                 lp->d_secpercyl = secpercyl;
 331                 /*
 332                  * Temporarily, don't even consider adjusting the drive's
 333                  * size, since the adjusted size may exceed the hardware's
 334                  * addressing capabilities.  The adjustment helped mainly
 335                  * for ancient MFM drives with > 1024 cylinders, but now
 336                  * breaks at least IDE drives with 63*16*65536 sectors if
 337                  * they are controlled by the wd driver in CHS mode.
 338                  */
 339 #if 0
 340                 secperunit = secpercyl * max_ncyls;
 341                 if (lp->d_secperunit < secperunit)
 342                         lp->d_secperunit = secperunit;
 343 #endif
 344                 lp->d_ncylinders = lp->d_secperunit / secpercyl;
 345         }
 346
 347         /*
 348          * We are passed a pointer to a suitably initialized minimal
 349          * slices "struct" with no dangling pointers in it.  Replace it
 350          * by a maximal one.  This usually oversizes the "struct", but
 351          * enlarging it while searching for logical drives would be
 352          * inconvenient.
 353          */
 354         kfree(*sspp, M_DEVBUF);
 355         ssp = dsmakeslicestruct(MAX_SLICES, lp);
 356         *sspp = ssp;
 357
 358         /* Initialize normal slices. */
 359         sp = &ssp->dss_slices[BASE_SLICE];
 360         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++, sp++) {
 361                 sname = dsname(dev, dkunit(dev), BASE_SLICE + dospart,
 362                                RAW_PART, partname);
 363                 (void)mbr_setslice(sname, lp, sp, dp, mbr_offset);
 364         }
 365         ssp->dss_nslices = BASE_SLICE + NDOSPART;
 366
 367         /* Handle extended partitions. */
 368         sp -= NDOSPART;
 369         for (dospart = 0; dospart < NDOSPART; dospart++, sp++) {
 370                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_EXTENDED ||
 371                     sp->ds_type == DOSPTYP_EXTENDEDX) {
 372                         mbr_extended(wdev, lp, ssp,
 373                                      sp->ds_offset, sp->ds_size, sp->ds_offset,
 374                                      max_nsectors, max_ntracks, mbr_offset, 1);
 375                 }
 376         }
 377
 378         /*
 379          * mbr_extended() abuses ssp->dss_nslices for the number of slices
 380          * that would be found if there were no limit on the number of slices
 381          * in *ssp.  Cut it back now.
 382          */
 383         if (ssp->dss_nslices > MAX_SLICES)
 384                 ssp->dss_nslices = MAX_SLICES;
 385
 386 done:
 387         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
 388         brelse(bp);
 389         if (error == EINVAL)
 390                 error = 0;
 391         return (error);
 392 }
 393
 394 void
 395 mbr_extended(cdev_t dev, struct disklabel *lp, struct diskslices *ssp,
 396             u_long ext_offset, u_long ext_size, u_long base_ext_offset,
 397             int nsectors, int ntracks, u_long mbr_offset, int level)
 398 {
 399         struct buf *bp;
 400         u_char  *cp;
 401         int     dospart;
 402         struct dos_partition *dp;
 403         struct dos_partition dpcopy[NDOSPART];
 404         u_long  ext_offsets[NDOSPART];
 405         u_long  ext_sizes[NDOSPART];
 406         char    partname[2];
 407         int     slice;
 408         char    *sname;
 409         struct diskslice *sp;
 410
 411         if (level >= 16) {
 412                 kprintf(
 413         "%s: excessive recursion in search for slices; aborting search\n",
 414                        devtoname(dev));
 415                 return;
 416         }
 417
 418         /* Read extended boot record. */
 419         bp = geteblk((int)lp->d_secsize);
 420         bp->b_bio1.bio_offset = (off_t)ext_offset * lp->d_secsize;
 421         bp->b_bcount = lp->d_secsize;
 422         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 423         dev_dstrategy(dev, &bp->b_bio1);
 424         if (biowait(bp) != 0) {
 425                 diskerr(&bp->b_bio1, dev,
 426                         "reading extended partition table: error",
 427                         LOG_PRINTF, 0, NULL);
 428                 kprintf("\n");
 429                 goto done;
 430         }
 431
 432         /* Weakly verify it. */
 433         cp = bp->b_data;
 434         if (cp[0x1FE] != 0x55 || cp[0x1FF] != 0xAA) {
 435                 sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE, RAW_PART,
 436                                partname);
 437                 if (bootverbose)
 438                         kprintf("%s: invalid extended partition table: no magic\n",
 439                                sname);
 440                 goto done;
 441         }
 442
 443         /* Make a copy of the partition table to avoid alignment problems. */
 444         memcpy(&dpcopy[0], cp + DOSPARTOFF, sizeof(dpcopy));
 445
 446         slice = ssp->dss_nslices;
 447         for (dospart = 0, dp = &dpcopy[0]; dospart < NDOSPART;
 448             dospart++, dp++) {
 449                 ext_sizes[dospart] = 0;
 450                 if (dp->dp_scyl == 0 && dp->dp_shd == 0 && dp->dp_ssect == 0
 451                     && dp->dp_start == 0 && dp->dp_size == 0)
 452                         continue;
 453                 if (dp->dp_typ == DOSPTYP_EXTENDED ||
 454                     dp->dp_typ == DOSPTYP_EXTENDEDX) {
 455                         static char buf[32];
 456
 457                         sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE,
 458                                        RAW_PART, partname);
 459                         ksnprintf(buf, sizeof(buf), "%s", sname);
 460                         if (strlen(buf) < sizeof buf - 11)
 461                                 strcat(buf, "<extended>");
 462                         check_part(buf, dp, base_ext_offset, nsectors,
 463                                    ntracks, mbr_offset);
 464                         ext_offsets[dospart] = base_ext_offset + dp->dp_start;
 465                         ext_sizes[dospart] = dp->dp_size;
 466                 } else {
 467                         sname = dsname(dev, dkunit(dev), slice, RAW_PART,
 468                                        partname);
 469                         check_part(sname, dp, ext_offset, nsectors, ntracks,
 470                                    mbr_offset);
 471                         if (slice >= MAX_SLICES) {
 472                                 kprintf("%s: too many slices\n", sname);
 473                                 slice++;
 474                                 continue;
 475                         }
 476                         sp = &ssp->dss_slices[slice];
 477                         if (mbr_setslice(sname, lp, sp, dp, ext_offset) != 0)
 478                                 continue;
 479                         slice++;
 480                 }
 481         }
 482         ssp->dss_nslices = slice;
 483
 484         /* If we found any more slices, recursively find all the subslices. */
 485         for (dospart = 0; dospart < NDOSPART; dospart++) {
 486                 if (ext_sizes[dospart] != 0) {
 487                         mbr_extended(dev, lp, ssp, ext_offsets[dospart],
 488                                      ext_sizes[dospart], base_ext_offset,
 489                                      nsectors, ntracks, mbr_offset, ++level);
 490                 }
 491         }
 492
 493 done:
 494         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
 495         brelse(bp);
 496 }
 497
 498 static int
 499 mbr_setslice(char *sname, struct disklabel *lp, struct diskslice *sp,
 500             struct dos_partition *dp, u_long br_offset)
 501 {
 502         u_long  offset;
 503         u_long  size;
 504
 505         offset = br_offset + dp->dp_start;
 506         if (offset > lp->d_secperunit || offset < br_offset) {
 507                 kprintf(
 508                 "%s: slice starts beyond end of the disk: rejecting it\n",
 509                        sname);
 510                 return (1);
 511         }
 512         size = lp->d_secperunit - offset;
 513         if (size >= dp->dp_size)
 514                 size = dp->dp_size;
 515         else
 516                 kprintf(
 517 "%s: slice extends beyond end of disk: truncating from %lu to %lu sectors\n",
 518                        sname, (u_long)dp->dp_size, size);
 519         sp->ds_offset = offset;
 520         sp->ds_size = size;
 521         sp->ds_type = dp->dp_typ;
 522 #if 0
 523         lp->d_subtype |= (lp->d_subtype & 3) | dospart | DSTYPE_INDOSPART;
 524 #endif
 525         return (0);
 526 }