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 1.10 2005/04/30 23:04:21 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) printf str; } while (0)
  57
  58 static volatile u_char dsi_debug;
  59
  60 static struct dos_partition historical_bogus_partition_table[NDOSPART] = {
  61         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  62         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  63         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
  64         { 0x80, 0, 1, 0, DOSPTYP_386BSD, 255, 255, 255, 0, 50000, },
  65 };
  66
  67 static int check_part (char *sname, struct dos_partition *dp,
  68                            u_long offset, int nsectors, int ntracks,
  69                            u_long mbr_offset);
  70 static void mbr_extended (dev_t dev, struct disklabel *lp,
  71                               struct diskslices *ssp, u_long ext_offset,
  72                               u_long ext_size, u_long base_ext_offset,
  73                               int nsectors, int ntracks, u_long mbr_offset,
  74                               int level);
  75 static int mbr_setslice (char *sname, struct disklabel *lp,
  76                              struct diskslice *sp, struct dos_partition *dp,
  77                              u_long br_offset);
  78
  79 static int
  80 check_part(char *sname, struct dos_partition *dp, u_long offset,
  81             int nsectors, int ntracks, u_long mbr_offset)
  82 {
  83         int     chs_ecyl;
  84         int     chs_esect;
  85         int     chs_scyl;
  86         int     chs_ssect;
  87         int     error;
  88         u_long  esector;
  89         u_long  esector1;
  90         u_long  secpercyl;
  91         u_long  ssector;
  92         u_long  ssector1;
  93
  94         secpercyl = (u_long)nsectors * ntracks;
  95         chs_scyl = DPCYL(dp->dp_scyl, dp->dp_ssect);
  96         chs_ssect = DPSECT(dp->dp_ssect);
  97         ssector = chs_ssect - 1 + dp->dp_shd * nsectors + chs_scyl * secpercyl
  98                   + mbr_offset;
  99         ssector1 = offset + dp->dp_start;
 100
 101         /*
 102          * If ssector1 is on a cylinder >= 1024, then ssector can't be right.
 103          * Allow the C/H/S for it to be 1023/ntracks-1/nsectors, or correct
 104          * apart from the cylinder being reduced modulo 1024.  Always allow
 105          * 1023/255/63.
 106          */
 107         if ((ssector < ssector1
 108              && ((chs_ssect == nsectors && dp->dp_shd == ntracks - 1
 109                   && chs_scyl == 1023)
 110                  || (secpercyl != 0
 111                      && (ssector1 - ssector) % (1024 * secpercyl) == 0)))
 112             || (dp->dp_scyl == 255 && dp->dp_shd == 255
 113                 && dp->dp_ssect == 255)) {
 114                 TRACE(("%s: C/H/S start %d/%d/%d, start %lu: allow\n",
 115                        sname, chs_scyl, dp->dp_shd, chs_ssect, ssector1));
 116                 ssector = ssector1;
 117         }
 118
 119         chs_ecyl = DPCYL(dp->dp_ecyl, dp->dp_esect);
 120         chs_esect = DPSECT(dp->dp_esect);
 121         esector = chs_esect - 1 + dp->dp_ehd * nsectors + chs_ecyl * secpercyl
 122                   + mbr_offset;
 123         esector1 = ssector1 + dp->dp_size - 1;
 124
 125         /* Allow certain bogus C/H/S values for esector, as above. */
 126         if ((esector < esector1
 127              && ((chs_esect == nsectors && dp->dp_ehd == ntracks - 1
 128                   && chs_ecyl == 1023)
 129                  || (secpercyl != 0
 130                      && (esector1 - esector) % (1024 * secpercyl) == 0)))
 131             || (dp->dp_ecyl == 255 && dp->dp_ehd == 255
 132                 && dp->dp_esect == 255)) {
 133                 TRACE(("%s: C/H/S end %d/%d/%d, end %lu: allow\n",
 134                        sname, chs_ecyl, dp->dp_ehd, chs_esect, esector1));
 135                 esector = esector1;
 136         }
 137
 138         error = (ssector == ssector1 && esector == esector1) ? 0 : EINVAL;
 139         if (bootverbose)
 140                 printf("%s: type 0x%x, start %lu, end = %lu, size %lu %s\n",
 141                        sname, dp->dp_typ, ssector1, esector1,
 142                        (u_long)dp->dp_size, error ? "" : ": OK");
 143         if (ssector != ssector1 && bootverbose)
 144                 printf("%s: C/H/S start %d/%d/%d (%lu) != start %lu: invalid\n",
 145                        sname, chs_scyl, dp->dp_shd, chs_ssect,
 146                        ssector, ssector1);
 147         if (esector != esector1 && bootverbose)
 148                 printf("%s: C/H/S end %d/%d/%d (%lu) != end %lu: invalid\n",
 149                        sname, chs_ecyl, dp->dp_ehd, chs_esect,
 150                        esector, esector1);
 151         return (error);
 152 }
 153
 154 int
 155 dsinit(dev_t dev, struct disklabel *lp, struct diskslices **sspp)
 156 {
 157         struct buf *bp;
 158         u_char  *cp;
 159         int     dospart;
 160         struct dos_partition *dp;
 161         struct dos_partition *dp0;
 162         struct dos_partition dpcopy[NDOSPART];
 163         int     error;
 164         int     max_ncyls;
 165         int     max_nsectors;
 166         int     max_ntracks;
 167         u_long  mbr_offset;
 168         char    partname[2];
 169         u_long  secpercyl;
 170         char    *sname;
 171         struct diskslice *sp;
 172         struct diskslices *ssp;
 173         dev_t wdev;
 174
 175         mbr_offset = DOSBBSECTOR;
 176 reread_mbr:
 177         /* Read master boot record. */
 178         wdev = dkmodpart(dkmodslice(dev, WHOLE_DISK_SLICE), RAW_PART);
 179         bp = geteblk((int)lp->d_secsize);
 180         bp->b_dev = wdev;
 181         bp->b_blkno = mbr_offset;
 182         bp->b_bcount = lp->d_secsize;
 183         bp->b_flags |= B_READ;
 184         BUF_STRATEGY(bp, 1);
 185         if (biowait(bp) != 0) {
 186                 diskerr(bp, wdev, "reading primary partition table: error",
 187                     LOG_PRINTF, 0, (struct disklabel *)NULL);
 188                 printf("\n");
 189                 error = EIO;
 190                 goto done;
 191         }
 192
 193         /* Weakly verify it. */
 194         cp = bp->b_data;
 195         sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE, RAW_PART, partname);
 196         if (cp[0x1FE] != 0x55 || cp[0x1FF] != 0xAA) {
 197                 if (bootverbose)
 198                         printf("%s: invalid primary partition table: no magic\n",
 199                                sname);
 200                 error = EINVAL;
 201                 goto done;
 202         }
 203
 204         /* Make a copy of the partition table to avoid alignment problems. */
 205         memcpy(&dpcopy[0], cp + DOSPARTOFF, sizeof(dpcopy));
 206
 207         dp0 = &dpcopy[0];
 208
 209         /* Check for "Ontrack Diskmanager". */
 210         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
 211                 if (dp->dp_typ == DOSPTYP_ONTRACK) {
 212                         if (bootverbose)
 213                                 printf(
 214             "%s: Found \"Ontrack Disk Manager\" on this disk.\n", sname);
 215                         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
 216                         brelse(bp);
 217                         mbr_offset = 63;
 218                         goto reread_mbr;
 219                 }
 220         }
 221
 222         if (bcmp(dp0, historical_bogus_partition_table,
 223                  sizeof historical_bogus_partition_table) == 0) {
 224                 TRACE(("%s: invalid primary partition table: historical\n",
 225                        sname));
 226                 error = EINVAL;
 227                 goto done;
 228         }
 229
 230         /* Guess the geometry. */
 231         /*
 232          * TODO:
 233          * Perhaps skip entries with 0 size.
 234          * Perhaps only look at entries of type DOSPTYP_386BSD.
 235          */
 236         max_ncyls = 0;
 237         max_nsectors = 0;
 238         max_ntracks = 0;
 239         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
 240                 int     ncyls;
 241                 int     nsectors;
 242                 int     ntracks;
 243
 244                 ncyls = DPCYL(dp->dp_ecyl, dp->dp_esect) + 1;
 245                 if (max_ncyls < ncyls)
 246                         max_ncyls = ncyls;
 247                 nsectors = DPSECT(dp->dp_esect);
 248                 if (max_nsectors < nsectors)
 249                         max_nsectors = nsectors;
 250                 ntracks = dp->dp_ehd + 1;
 251                 if (max_ntracks < ntracks)
 252                         max_ntracks = ntracks;
 253         }
 254
 255         /*
 256          * Check that we have guessed the geometry right by checking the
 257          * partition entries.
 258          */
 259         /*
 260          * TODO:
 261          * As above.
 262          * Check for overlaps.
 263          * Check against d_secperunit if the latter is reliable.
 264          */
 265         error = 0;
 266         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
 267                 if (dp->dp_scyl == 0 && dp->dp_shd == 0 && dp->dp_ssect == 0
 268                     && dp->dp_start == 0 && dp->dp_size == 0)
 269                         continue;
 270                 sname = dsname(dev, dkunit(dev), BASE_SLICE + dospart,
 271                                RAW_PART, partname);
 272
 273                 /*
 274                  * Temporarily ignore errors from this check.  We could
 275                  * simplify things by accepting the table eariler if we
 276                  * always ignore errors here.  Perhaps we should always
 277                  * accept the table if the magic is right but not let
 278                  * bad entries affect the geometry.
 279                  */
 280                 check_part(sname, dp, mbr_offset, max_nsectors, max_ntracks,
 281                            mbr_offset);
 282         }
 283         if (error != 0)
 284                 goto done;
 285
 286         /*
 287          * Accept the DOS partition table.
 288          * First adjust the label (we have been careful not to change it
 289          * before we can guarantee success).
 290          */
 291         secpercyl = (u_long)max_nsectors * max_ntracks;
 292         if (secpercyl != 0) {
 293 #if 0
 294                 u_long  secperunit;
 295 #endif
 296
 297                 lp->d_nsectors = max_nsectors;
 298                 lp->d_ntracks = max_ntracks;
 299                 lp->d_secpercyl = secpercyl;
 300                 /*
 301                  * Temporarily, don't even consider adjusting the drive's
 302                  * size, since the adjusted size may exceed the hardware's
 303                  * addressing capabilities.  The adjustment helped mainly
 304                  * for ancient MFM drives with > 1024 cylinders, but now
 305                  * breaks at least IDE drives with 63*16*65536 sectors if
 306                  * they are controlled by the wd driver in CHS mode.
 307                  */
 308 #if 0
 309                 secperunit = secpercyl * max_ncyls;
 310                 if (lp->d_secperunit < secperunit)
 311                         lp->d_secperunit = secperunit;
 312 #endif
 313                 lp->d_ncylinders = lp->d_secperunit / secpercyl;
 314         }
 315
 316         /*
 317          * We are passed a pointer to a suitably initialized minimal
 318          * slices "struct" with no dangling pointers in it.  Replace it
 319          * by a maximal one.  This usually oversizes the "struct", but
 320          * enlarging it while searching for logical drives would be
 321          * inconvenient.
 322          */
 323         free(*sspp, M_DEVBUF);
 324         ssp = dsmakeslicestruct(MAX_SLICES, lp);
 325         *sspp = ssp;
 326
 327         /* Initialize normal slices. */
 328         sp = &ssp->dss_slices[BASE_SLICE];
 329         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++, sp++) {
 330                 sname = dsname(dev, dkunit(dev), BASE_SLICE + dospart,
 331                                RAW_PART, partname);
 332                 (void)mbr_setslice(sname, lp, sp, dp, mbr_offset);
 333         }
 334         ssp->dss_nslices = BASE_SLICE + NDOSPART;
 335
 336         /* Handle extended partitions. */
 337         sp -= NDOSPART;
 338         for (dospart = 0; dospart < NDOSPART; dospart++, sp++) {
 339                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_EXTENDED ||
 340                     sp->ds_type == DOSPTYP_EXTENDEDX) {
 341                         mbr_extended(wdev, lp, ssp,
 342                                      sp->ds_offset, sp->ds_size, sp->ds_offset,
 343                                      max_nsectors, max_ntracks, mbr_offset, 1);
 344                 }
 345         }
 346
 347         /*
 348          * mbr_extended() abuses ssp->dss_nslices for the number of slices
 349          * that would be found if there were no limit on the number of slices
 350          * in *ssp.  Cut it back now.
 351          */
 352         if (ssp->dss_nslices > MAX_SLICES)
 353                 ssp->dss_nslices = MAX_SLICES;
 354
 355 done:
 356         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
 357         brelse(bp);
 358         if (error == EINVAL)
 359                 error = 0;
 360         return (error);
 361 }
 362
 363 void
 364 mbr_extended(dev_t dev, struct disklabel *lp, struct diskslices *ssp,
 365             u_long ext_offset, u_long ext_size, u_long base_ext_offset,
 366             int nsectors, int ntracks, u_long mbr_offset, int level)
 367 {
 368         struct buf *bp;
 369         u_char  *cp;
 370         int     dospart;
 371         struct dos_partition *dp;
 372         struct dos_partition dpcopy[NDOSPART];
 373         u_long  ext_offsets[NDOSPART];
 374         u_long  ext_sizes[NDOSPART];
 375         char    partname[2];
 376         int     slice;
 377         char    *sname;
 378         struct diskslice *sp;
 379
 380         if (level >= 16) {
 381                 printf(
 382         "%s: excessive recursion in search for slices; aborting search\n",
 383                        devtoname(dev));
 384                 return;
 385         }
 386
 387         /* Read extended boot record. */
 388         bp = geteblk((int)lp->d_secsize);
 389         bp->b_dev = dev;
 390         bp->b_blkno = ext_offset;
 391         bp->b_bcount = lp->d_secsize;
 392         bp->b_flags |= B_READ;
 393         BUF_STRATEGY(bp, 1);
 394         if (biowait(bp) != 0) {
 395                 diskerr(bp, dev, "reading extended partition table: error",
 396                     LOG_PRINTF, 0, (struct disklabel *)NULL);
 397                 printf("\n");
 398                 goto done;
 399         }
 400
 401         /* Weakly verify it. */
 402         cp = bp->b_data;
 403         if (cp[0x1FE] != 0x55 || cp[0x1FF] != 0xAA) {
 404                 sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE, RAW_PART,
 405                                partname);
 406                 if (bootverbose)
 407                         printf("%s: invalid extended partition table: no magic\n",
 408                                sname);
 409                 goto done;
 410         }
 411
 412         /* Make a copy of the partition table to avoid alignment problems. */
 413         memcpy(&dpcopy[0], cp + DOSPARTOFF, sizeof(dpcopy));
 414
 415         slice = ssp->dss_nslices;
 416         for (dospart = 0, dp = &dpcopy[0]; dospart < NDOSPART;
 417             dospart++, dp++) {
 418                 ext_sizes[dospart] = 0;
 419                 if (dp->dp_scyl == 0 && dp->dp_shd == 0 && dp->dp_ssect == 0
 420                     && dp->dp_start == 0 && dp->dp_size == 0)
 421                         continue;
 422                 if (dp->dp_typ == DOSPTYP_EXTENDED ||
 423                     dp->dp_typ == DOSPTYP_EXTENDEDX) {
 424                         static char buf[32];
 425
 426                         sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE,
 427                                        RAW_PART, partname);
 428                         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s", sname);
 429                         if (strlen(buf) < sizeof buf - 11)
 430                                 strcat(buf, "<extended>");
 431                         check_part(buf, dp, base_ext_offset, nsectors,
 432                                    ntracks, mbr_offset);
 433                         ext_offsets[dospart] = base_ext_offset + dp->dp_start;
 434                         ext_sizes[dospart] = dp->dp_size;
 435                 } else {
 436                         sname = dsname(dev, dkunit(dev), slice, RAW_PART,
 437                                        partname);
 438                         check_part(sname, dp, ext_offset, nsectors, ntracks,
 439                                    mbr_offset);
 440                         if (slice >= MAX_SLICES) {
 441                                 printf("%s: too many slices\n", sname);
 442                                 slice++;
 443                                 continue;
 444                         }
 445                         sp = &ssp->dss_slices[slice];
 446                         if (mbr_setslice(sname, lp, sp, dp, ext_offset) != 0)
 447                                 continue;
 448                         slice++;
 449                 }
 450         }
 451         ssp->dss_nslices = slice;
 452
 453         /* If we found any more slices, recursively find all the subslices. */
 454         for (dospart = 0; dospart < NDOSPART; dospart++) {
 455                 if (ext_sizes[dospart] != 0) {
 456                         mbr_extended(dev, lp, ssp, ext_offsets[dospart],
 457                                      ext_sizes[dospart], base_ext_offset,
 458                                      nsectors, ntracks, mbr_offset, ++level);
 459                 }
 460         }
 461
 462 done:
 463         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
 464         brelse(bp);
 465 }
 466
 467 static int
 468 mbr_setslice(char *sname, struct disklabel *lp, struct diskslice *sp,
 469             struct dos_partition *dp, u_long br_offset)
 470 {
 471         u_long  offset;
 472         u_long  size;
 473
 474         offset = br_offset + dp->dp_start;
 475         if (offset > lp->d_secperunit || offset < br_offset) {
 476                 printf(
 477                 "%s: slice starts beyond end of the disk: rejecting it\n",
 478                        sname);
 479                 return (1);
 480         }
 481         size = lp->d_secperunit - offset;
 482         if (size >= dp->dp_size)
 483                 size = dp->dp_size;
 484         else
 485                 printf(
 486 "%s: slice extends beyond end of disk: truncating from %lu to %lu sectors\n",
 487                        sname, (u_long)dp->dp_size, size);
 488         sp->ds_offset = offset;
 489         sp->ds_size = size;
 490         sp->ds_type = dp->dp_typ;
 491 #if 0
 492         lp->d_subtype |= (lp->d_subtype & 3) | dospart | DSTYPE_INDOSPART;
 493 #endif
 494         return (0);
 495 }