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: src/sbin/newfs_msdos/newfs_msdos.c,v 1.9.2.4 2001/08/01 08:43:04 obrien Exp $";
  31 #endif /* not lint */
  32
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/diskslice.h>
  35 #include <sys/disklabel.h>
  36 #include <sys/mount.h>
  37 #include <sys/stat.h>
  38 #include <sys/time.h>
  39
  40 #include <ctype.h>
  41 #include <err.h>
  42 #include <errno.h>
  43 #include <fcntl.h>
  44 #include <paths.h>
  45 #include <stdio.h>
  46 #include <stdlib.h>
  47 #include <string.h>
  48 #include <time.h>
  49 #include <unistd.h>
  50
  51 #define MAXU16    0xffff        /* maximum unsigned 16-bit quantity */
  52 #define BPN       4             /* bits per nibble */
  53 #define NPB       2             /* nibbles per byte */
  54
  55 #define DOSMAGIC  0xaa55        /* DOS magic number */
  56 #define MINBPS    128           /* minimum bytes per sector */
  57 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
  58 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
  59 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
  60 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
  61 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
  62 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
  63 #define MINCLS12  1             /* minimum FAT12 clusters */
  64 #define MINCLS16  0x1000        /* minimum FAT16 clusters */
  65 #define MINCLS32  2             /* minimum FAT32 clusters */
  66 #define MAXCLS12  0xfed         /* maximum FAT12 clusters */
  67 #define MAXCLS16  0xfff5        /* maximum FAT16 clusters */
  68 #define MAXCLS32  0xffffff5     /* maximum FAT32 clusters */
  69
  70 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
  71                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
  72                                     MINCLS32)
  73
  74 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
  75                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
  76                                     MAXCLS32)
  77
  78 #define mk1(p, x)                               \
  79     (p) = (u_int8_t)(x)
  80
  81 #define mk2(p, x)                               \
  82     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  83     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
  84
  85 #define mk4(p, x)                               \
  86     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  87     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
  88     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
  89     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
  90
  91 #define argto1(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xff, msg)
  92 #define argto2(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffff, msg)
  93 #define argto4(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffffffff, msg)
  94 #define argtox(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, UINT_MAX, msg)
  95
  96 struct bs {
  97     u_int8_t jmp[3];            /* bootstrap entry point */
  98     u_int8_t oem[8];            /* OEM name and version */
  99 };
 100
 101 struct bsbpb {
 102     u_int8_t bps[2];            /* bytes per sector */
 103     u_int8_t spc;               /* sectors per cluster */
 104     u_int8_t res[2];            /* reserved sectors */
 105     u_int8_t nft;               /* number of FATs */
 106     u_int8_t rde[2];            /* root directory entries */
 107     u_int8_t sec[2];            /* total sectors */
 108     u_int8_t mid;               /* media descriptor */
 109     u_int8_t spf[2];            /* sectors per FAT */
 110     u_int8_t spt[2];            /* sectors per track */
 111     u_int8_t hds[2];            /* drive heads */
 112     u_int8_t hid[4];            /* hidden sectors */
 113     u_int8_t bsec[4];           /* big total sectors */
 114 };
 115
 116 struct bsxbpb {
 117     u_int8_t bspf[4];           /* big sectors per FAT */
 118     u_int8_t xflg[2];           /* FAT control flags */
 119     u_int8_t vers[2];           /* file system version */
 120     u_int8_t rdcl[4];           /* root directory start cluster */
 121     u_int8_t infs[2];           /* file system info sector */
 122     u_int8_t bkbs[2];           /* backup boot sector */
 123     u_int8_t rsvd[12];          /* reserved */
 124 };
 125
 126 struct bsx {
 127     u_int8_t drv;               /* drive number */
 128     u_int8_t rsvd;              /* reserved */
 129     u_int8_t sig;               /* extended boot signature */
 130     u_int8_t volid[4];          /* volume ID number */
 131     u_int8_t label[11];         /* volume label */
 132     u_int8_t type[8];           /* file system type */
 133 };
 134
 135 struct de {
 136     u_int8_t namext[11];        /* name and extension */
 137     u_int8_t attr;              /* attributes */
 138     u_int8_t rsvd[10];          /* reserved */
 139     u_int8_t time[2];           /* creation time */
 140     u_int8_t date[2];           /* creation date */
 141     u_int8_t clus[2];           /* starting cluster */
 142     u_int8_t size[4];           /* size */
 143 };
 144
 145 struct bpb {
 146     u_int bps;                  /* bytes per sector */
 147     u_int spc;                  /* sectors per cluster */
 148     u_int res;                  /* reserved sectors */
 149     u_int nft;                  /* number of FATs */
 150     u_int rde;                  /* root directory entries */
 151     u_int sec;                  /* total sectors */
 152     u_int mid;                  /* media descriptor */
 153     u_int spf;                  /* sectors per FAT */
 154     u_int spt;                  /* sectors per track */
 155     u_int hds;                  /* drive heads */
 156     u_int hid;                  /* hidden sectors */
 157     u_int bsec;                 /* big total sectors */
 158     u_int bspf;                 /* big sectors per FAT */
 159     u_int rdcl;                 /* root directory start cluster */
 160     u_int infs;                 /* file system info sector */
 161     u_int bkbs;                 /* backup boot sector */
 162 };
 163
 164 static struct {
 165     const char *name;
 166     struct bpb bpb;
 167 } stdfmt[] = {
 168     {"160",  {512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1}},
 169     {"180",  {512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1}},
 170     {"320",  {512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2}},
 171     {"360",  {512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2}},
 172     {"640",  {512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2}},
 173     {"720",  {512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2}},
 174     {"1200", {512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2}},
 175     {"1232", {1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2}},
 176     {"1440", {512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2}},
 177     {"2880", {512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2}}
 178 };
 179
 180 static u_int8_t bootcode[] = {
 181     0xfa,                       /* cli              */
 182     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
 183     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
 184     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
 185     0xfb,                       /* sti              */
 186     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
 187     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
 188     0x5e,                       /* pop     si       */
 189     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
 190     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
 191     0xfc,                       /* cld              */
 192     0xac,                       /* lodsb            */
 193     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
 194     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
 195     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
 196     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
 197     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
 198     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
 199     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
 200     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
 201     0x0d, 0x0a,
 202     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
 203     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
 204     0x0d, 0x0a,
 205     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
 206     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
 207     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
 208     0x0d, 0x0a,
 209     0
 210 };
 211
 212 static void check_mounted(const char *, mode_t);
 213 static void getstdfmt(const char *, struct bpb *);
 214 static void getdiskinfo(int, const char *, const char *, int,
 215                         struct bpb *);
 216 static void print_bpb(struct bpb *);
 217 static u_int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
 218 static u_int argtou(const char *, u_int, u_int, const char *);
 219 static int oklabel(const char *);
 220 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
 221 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
 222 static void usage(void);
 223
 224 /*
 225  * Construct a FAT12, FAT16, or FAT32 file system.
 226  */
 227 int
 228 main(int argc, char *argv[])
 229 {
 230     static char opts[] = "NB:F:I:L:O:S:a:b:c:e:f:h:i:k:m:n:o:r:s:u:";
 231     static const char *opt_B, *opt_L, *opt_O, *opt_f;
 232     static u_int opt_F, opt_I, opt_S, opt_a, opt_b, opt_c, opt_e;
 233     static u_int opt_h, opt_i, opt_k, opt_m, opt_n, opt_o, opt_r;
 234     static u_int opt_s, opt_u;
 235     static int opt_N;
 236     static int Iflag, mflag, oflag;
 237     char buf[MAXPATHLEN];
 238     struct stat sb;
 239     struct timeval tv;
 240     struct bpb bpb;
 241     struct tm *tm;
 242     struct bs *bs;
 243     struct bsbpb *bsbpb;
 244     struct bsxbpb *bsxbpb;
 245     struct bsx *bsx;
 246     struct de *de;
 247     u_int8_t *img;
 248     const char *fname, *dtype, *bname;
 249     ssize_t n;
 250     time_t now;
 251     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
 252     int ch, fd, fd1;
 253
 254     while ((ch = getopt(argc, argv, opts)) != -1)
 255         switch (ch) {
 256         case 'N':
 257             opt_N = 1;
 258             break;
 259         case 'B':
 260             opt_B = optarg;
 261             break;
 262         case 'F':
 263             if (strcmp(optarg, "12") &&
 264                 strcmp(optarg, "16") &&
 265                 strcmp(optarg, "32"))
 266                 errx(1, "%s: bad FAT type", optarg);
 267             opt_F = atoi(optarg);
 268             break;
 269         case 'I':
 270             opt_I = argto4(optarg, 0, "volume ID");
 271             Iflag = 1;
 272             break;
 273         case 'L':
 274             if (!oklabel(optarg))
 275                 errx(1, "%s: bad volume label", optarg);
 276             opt_L = optarg;
 277             break;
 278         case 'O':
 279             if (strlen(optarg) > 8)
 280                 errx(1, "%s: bad OEM string", optarg);
 281             opt_O = optarg;
 282             break;
 283         case 'S':
 284             opt_S = argto2(optarg, 1, "bytes/sector");
 285             break;
 286         case 'a':
 287             opt_a = argto4(optarg, 1, "sectors/FAT");
 288             break;
 289         case 'b':
 290             opt_b = argtox(optarg, 1, "block size");
 291             opt_c = 0;
 292             break;
 293         case 'c':
 294             opt_c = argto1(optarg, 1, "sectors/cluster");
 295             opt_b = 0;
 296             break;
 297         case 'e':
 298             opt_e = argto2(optarg, 1, "directory entries");
 299             break;
 300         case 'f':
 301             opt_f = optarg;
 302             break;
 303         case 'h':
 304             opt_h = argto2(optarg, 1, "drive heads");
 305             break;
 306         case 'i':
 307             opt_i = argto2(optarg, 1, "info sector");
 308             break;
 309         case 'k':
 310             opt_k = argto2(optarg, 1, "backup sector");
 311             break;
 312         case 'm':
 313             opt_m = argto1(optarg, 0, "media descriptor");
 314             mflag = 1;
 315             break;
 316         case 'n':
 317             opt_n = argto1(optarg, 1, "number of FATs");
 318             break;
 319         case 'o':
 320             opt_o = argto4(optarg, 0, "hidden sectors");
 321             oflag = 1;
 322             break;
 323         case 'r':
 324             opt_r = argto2(optarg, 1, "reserved sectors");
 325             break;
 326         case 's':
 327             opt_s = argto4(optarg, 1, "file system size");
 328             break;
 329         case 'u':
 330             opt_u = argto2(optarg, 1, "sectors/track");
 331             break;
 332         default:
 333             usage();
 334         }
 335     argc -= optind;
 336     argv += optind;
 337     if (argc < 1 || argc > 2)
 338         usage();
 339     fname = *argv++;
 340     if (!strchr(fname, '/')) {
 341         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%s", _PATH_DEV, fname);
 342         if (!(fname = strdup(buf)))
 343             err(1, NULL);
 344     }
 345     dtype = *argv;
 346     if ((fd = open(fname, opt_N ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1 ||
 347         fstat(fd, &sb))
 348         err(1, "%s", fname);
 349     if (!opt_N)
 350         check_mounted(fname, sb.st_mode);
 351     if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
 352         errx(1, "%s is not a character device", fname);
 353     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
 354     if (opt_f) {
 355         getstdfmt(opt_f, &bpb);
 356         bpb.bsec = bpb.sec;
 357         bpb.sec = 0;
 358         bpb.bspf = bpb.spf;
 359         bpb.spf = 0;
 360     }
 361     if (opt_h)
 362         bpb.hds = opt_h;
 363     if (opt_u)
 364         bpb.spt = opt_u;
 365     if (opt_S)
 366         bpb.bps = opt_S;
 367     if (opt_s)
 368         bpb.bsec = opt_s;
 369     if (oflag)
 370         bpb.hid = opt_o;
 371     if (!(opt_f || (opt_h && opt_u && opt_S && opt_s && oflag)))
 372         getdiskinfo(fd, fname, dtype, oflag, &bpb);
 373     if (!powerof2(bpb.bps))
 374         errx(1, "bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bps);
 375     if (bpb.bps < MINBPS)
 376         errx(1, "bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
 377              bpb.bps, MINBPS);
 378     if (!(fat = opt_F)) {
 379         if (opt_f)
 380             fat = 12;
 381         else if (!opt_e && (opt_i || opt_k))
 382             fat = 32;
 383     }
 384     if ((fat == 32 && opt_e) || (fat != 32 && (opt_i || opt_k)))
 385         errx(1, "-%c is not a legal FAT%s option",
 386              fat == 32 ? 'e' : opt_i ? 'i' : 'k',
 387              fat == 32 ? "32" : "12/16");
 388     if (opt_f && fat == 32)
 389         bpb.rde = 0;
 390     if (opt_b) {
 391         if (!powerof2(opt_b))
 392             errx(1, "block size (%u) is not a power of 2", opt_b);
 393         if (opt_b < bpb.bps)
 394             errx(1, "block size (%u) is too small; minimum is %u",
 395                  opt_b, bpb.bps);
 396         if (opt_b > bpb.bps * MAXSPC)
 397             errx(1, "block size (%u) is too large; maximum is %u",
 398                  opt_b, bpb.bps * MAXSPC);
 399         bpb.spc = opt_b / bpb.bps;
 400     }
 401     if (opt_c) {
 402         if (!powerof2(opt_c))
 403             errx(1, "sectors/cluster (%u) is not a power of 2", opt_c);
 404         bpb.spc = opt_c;
 405     }
 406     if (opt_r)
 407         bpb.res = opt_r;
 408     if (opt_n) {
 409         if (opt_n > MAXNFT)
 410             errx(1, "number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
 411                  opt_n, MAXNFT);
 412         bpb.nft = opt_n;
 413     }
 414     if (opt_e)
 415         bpb.rde = opt_e;
 416     if (mflag) {
 417         if (opt_m < 0xf0)
 418             errx(1, "illegal media descriptor (%#x)", opt_m);
 419         bpb.mid = opt_m;
 420     }
 421     if (opt_a)
 422         bpb.bspf = opt_a;
 423     if (opt_i)
 424         bpb.infs = opt_i;
 425     if (opt_k)
 426         bpb.bkbs = opt_k;
 427     bss = 1;
 428     bname = NULL;
 429     fd1 = -1;
 430     if (opt_B) {
 431         bname = opt_B;
 432         if (!strchr(bname, '/')) {
 433             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
 434             if (!(bname = strdup(buf)))
 435                 err(1, NULL);
 436         }
 437         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb))
 438             err(1, "%s", bname);
 439         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bps ||
 440             sb.st_size < bpb.bps || sb.st_size > bpb.bps * MAXU16)
 441             errx(1, "%s: inappropriate file type or format", bname);
 442         bss = sb.st_size / bpb.bps;
 443     }
 444     if (!bpb.nft)
 445         bpb.nft = 2;
 446     if (!fat) {
 447         if (bpb.bsec < (bpb.res ? bpb.res : bss) +
 448             howmany((RESFTE + (bpb.spc ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
 449                     ((bpb.spc ? 16 : 12) / BPN), bpb.bps * NPB) *
 450             bpb.nft +
 451             howmany(bpb.rde ? bpb.rde : DEFRDE,
 452                     bpb.bps / sizeof(struct de)) +
 453             (bpb.spc ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
 454             (bpb.spc ? bpb.spc : howmany(DEFBLK, bpb.bps)))
 455             fat = 12;
 456         else if (bpb.rde || bpb.bsec <
 457                  (bpb.res ? bpb.res : bss) +
 458                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bps) * bpb.nft +
 459                  howmany(DEFRDE, bpb.bps / sizeof(struct de)) +
 460                  (MAXCLS16 + 1) *
 461                  (bpb.spc ? bpb.spc : howmany(8192, bpb.bps)))
 462             fat = 16;
 463         else
 464             fat = 32;
 465     }
 466     x = bss;
 467     if (fat == 32) {
 468         if (!bpb.infs) {
 469             if (x == MAXU16 || x == bpb.bkbs)
 470                 errx(1, "no room for info sector");
 471             bpb.infs = x;
 472         }
 473         if (bpb.infs != MAXU16 && x <= bpb.infs)
 474             x = bpb.infs + 1;
 475         if (!bpb.bkbs) {
 476             if (x == MAXU16)
 477                 errx(1, "no room for backup sector");
 478             bpb.bkbs = x;
 479         } else if (bpb.bkbs != MAXU16 && bpb.bkbs == bpb.infs)
 480             errx(1, "backup sector would overwrite info sector");
 481         if (bpb.bkbs != MAXU16 && x <= bpb.bkbs)
 482             x = bpb.bkbs + 1;
 483     }
 484     if (!bpb.res)
 485         bpb.res = fat == 32 ? MAX(x, MAX(16384 / bpb.bps, 4)) : x;
 486     else if (bpb.res < x)
 487         errx(1, "too few reserved sectors");
 488     if (fat != 32 && !bpb.rde)
 489         bpb.rde = DEFRDE;
 490     rds = howmany(bpb.rde, bpb.bps / sizeof(struct de));
 491     if (!bpb.spc)
 492         for (bpb.spc = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 : DEFBLK, bpb.bps);
 493              bpb.spc < MAXSPC &&
 494              bpb.res +
 495              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
 496                      bpb.bps * NPB) * bpb.nft +
 497              rds +
 498              (u_int64_t)(maxcls(fat) + 1) * bpb.spc <= bpb.bsec;
 499              bpb.spc <<= 1);
 500     if (fat != 32 && bpb.bspf > MAXU16)
 501         errx(1, "too many sectors/FAT for FAT12/16");
 502     x1 = bpb.res + rds;
 503     x = bpb.bspf ? bpb.bspf : 1;
 504     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.nft > bpb.bsec)
 505         errx(1, "meta data exceeds file system size");
 506     x1 += x * bpb.nft;
 507     x = (u_int64_t)(bpb.bsec - x1) * bpb.bps * NPB /
 508         (bpb.spc * bpb.bps * NPB + fat / BPN * bpb.nft);
 509     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
 510                  bpb.bps * NPB);
 511     if (!bpb.bspf) {
 512         bpb.bspf = x2;
 513         x1 += (bpb.bspf - 1) * bpb.nft;
 514     }
 515     cls = (bpb.bsec - x1) / bpb.spc;
 516     x = (u_int64_t)bpb.bspf * bpb.bps * NPB / (fat / BPN) - RESFTE;
 517     if (cls > x)
 518         cls = x;
 519     if (bpb.bspf < x2)
 520         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
 521               cls);
 522     if (cls < mincls(fat))
 523         errx(1, "%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
 524             mincls(fat));
 525     if (cls > maxcls(fat)) {
 526         cls = maxcls(fat);
 527         bpb.bsec = x1 + (cls + 1) * bpb.spc - 1;
 528         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
 529               bpb.bsec);
 530     }
 531     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
 532            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.spc,
 533            cls * bpb.spc == 1 ? "" : "s", cls, fat,
 534            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bps * bpb.spc);
 535     if (!bpb.mid)
 536         bpb.mid = !bpb.hid ? 0xf0 : 0xf8;
 537     if (fat == 32)
 538         bpb.rdcl = RESFTE;
 539     if (bpb.hid + bpb.bsec <= MAXU16) {
 540         bpb.sec = bpb.bsec;
 541         bpb.bsec = 0;
 542     }
 543     if (fat != 32) {
 544         bpb.spf = bpb.bspf;
 545         bpb.bspf = 0;
 546     }
 547     print_bpb(&bpb);
 548     if (!opt_N) {
 549         gettimeofday(&tv, NULL);
 550         now = tv.tv_sec;
 551         tm = localtime(&now);
 552         if (!(img = malloc(bpb.bps)))
 553             err(1, NULL);
 554         dir = bpb.res + (bpb.spf ? bpb.spf : bpb.bspf) * bpb.nft;
 555         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.spc : rds); lsn++) {
 556             x = lsn;
 557             if (opt_B &&
 558                 fat == 32 && bpb.bkbs != MAXU16 &&
 559                 bss <= bpb.bkbs && x >= bpb.bkbs) {
 560                 x -= bpb.bkbs;
 561                 if (!x && lseek(fd1, 0, SEEK_SET))
 562                     err(1, "%s", bname);
 563             }
 564             if (opt_B && x < bss) {
 565                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bps)) == -1)
 566                     err(1, "%s", bname);
 567                 if (n != bpb.bps)
 568                     errx(1, "%s: can't read sector %u", bname, x);
 569             } else
 570                 memset(img, 0, bpb.bps);
 571             if (!lsn ||
 572               (fat == 32 && bpb.bkbs != MAXU16 && lsn == bpb.bkbs)) {
 573                 x1 = sizeof(struct bs);
 574                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
 575                 mk2(bsbpb->bps, bpb.bps);
 576                 mk1(bsbpb->spc, bpb.spc);
 577                 mk2(bsbpb->res, bpb.res);
 578                 mk1(bsbpb->nft, bpb.nft);
 579                 mk2(bsbpb->rde, bpb.rde);
 580                 mk2(bsbpb->sec, bpb.sec);
 581                 mk1(bsbpb->mid, bpb.mid);
 582                 mk2(bsbpb->spf, bpb.spf);
 583                 mk2(bsbpb->spt, bpb.spt);
 584                 mk2(bsbpb->hds, bpb.hds);
 585                 mk4(bsbpb->hid, bpb.hid);
 586                 mk4(bsbpb->bsec, bpb.bsec);
 587                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
 588                 if (fat == 32) {
 589                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
 590                     mk4(bsxbpb->bspf, bpb.bspf);
 591                     mk2(bsxbpb->xflg, 0);
 592                     mk2(bsxbpb->vers, 0);
 593                     mk4(bsxbpb->rdcl, bpb.rdcl);
 594                     mk2(bsxbpb->infs, bpb.infs);
 595                     mk2(bsxbpb->bkbs, bpb.bkbs);
 596                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
 597                 }
 598                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
 599                 mk1(bsx->sig, 0x29);
 600                 if (Iflag)
 601                     x = opt_I;
 602                 else
 603                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
 604                           (u_int)tm->tm_mday) +
 605                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
 606                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
 607                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
 608                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
 609                           (u_int)tm->tm_min));
 610                 mk4(bsx->volid, x);
 611                 mklabel(bsx->label, opt_L ? opt_L : "NO NAME");
 612                 sprintf(buf, "FAT%u", fat);
 613                 setstr(bsx->type, buf, sizeof(bsx->type));
 614                 if (!opt_B) {
 615                     x1 += sizeof(struct bsx);
 616                     bs = (struct bs *)img;
 617                     mk1(bs->jmp[0], 0xeb);
 618                     mk1(bs->jmp[1], x1 - 2);
 619                     mk1(bs->jmp[2], 0x90);
 620                     setstr(bs->oem, opt_O ? opt_O : "BSD  4.4",
 621                            sizeof(bs->oem));
 622                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
 623                     mk2(img + bpb.bps - 2, DOSMAGIC);
 624                 }
 625             } else if (fat == 32 && bpb.infs != MAXU16 &&
 626                        (lsn == bpb.infs ||
 627                         (bpb.bkbs != MAXU16 &&
 628                          lsn == bpb.bkbs + bpb.infs))) {
 629                 mk4(img, 0x41615252);
 630                 mk4(img + bpb.bps - 28, 0x61417272);
 631                 mk4(img + bpb.bps - 24, 0xffffffff);
 632                 mk4(img + bpb.bps - 20, bpb.rdcl);
 633                 mk2(img + bpb.bps - 2, DOSMAGIC);
 634             } else if (lsn >= bpb.res && lsn < dir &&
 635                        !((lsn - bpb.res) %
 636                          (bpb.spf ? bpb.spf : bpb.bspf))) {
 637                 mk1(img[0], bpb.mid);
 638                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
 639                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
 640             } else if (lsn == dir && opt_L) {
 641                 de = (struct de *)img;
 642                 mklabel(de->namext, opt_L);
 643                 mk1(de->attr, 050);
 644                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
 645                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
 646                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
 647                 mk2(de->time, x);
 648                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
 649                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
 650                     (u_int)tm->tm_mday;
 651                 mk2(de->date, x);
 652             }
 653             if ((n = write(fd, img, bpb.bps)) == -1)
 654                 err(1, "%s", fname);
 655             if (n != bpb.bps)
 656                 errx(1, "%s: can't write sector %u", fname, lsn);
 657         }
 658     }
 659     return 0;
 660 }
 661
 662 /*
 663  * Exit with error if file system is mounted.
 664  */
 665 static void
 666 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
 667 {
 668     struct statfs *mp;
 669     const char *s1, *s2;
 670     size_t len;
 671     int n, r;
 672
 673     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT)))
 674         err(1, "getmntinfo");
 675     len = strlen(_PATH_DEV);
 676     s1 = fname;
 677     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
 678         s1 += len;
 679     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
 680     for (; n--; mp++) {
 681         s2 = mp->f_mntfromname;
 682         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
 683             s2 += len;
 684         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
 685             !strcmp(s1, s2))
 686             errx(1, "%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
 687     }
 688 }
 689
 690 /*
 691  * Get a standard format.
 692  */
 693 static void
 694 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
 695 {
 696     u_int x, i;
 697
 698     x = sizeof(stdfmt) / sizeof(stdfmt[0]);
 699     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
 700     if (i == x)
 701         errx(1, "%s: unknown standard format", fmt);
 702     *bpb = stdfmt[i].bpb;
 703 }
 704
 705 /*
 706  * Get disk slice, partition, and geometry information.
 707  */
 708 static void
 709 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, int oflag,
 710             struct bpb *bpb)
 711 {
 712     struct diskslices ds;
 713     struct disklabel dl, *lp;
 714     const char *s1, *s2;
 715     char *s;
 716     int slice, part, fd1, i, e;
 717
 718     slice = part = -1;
 719     s1 = fname;
 720     if ((s2 = strrchr(s1, '/')))
 721         s1 = s2 + 1;
 722     for (s2 = s1; *s2 && !isdigit(*s2); s2++);
 723     if (!*s2 || s2 == s1)
 724         s2 = NULL;
 725     else
 726         while (isdigit(*++s2));
 727     s1 = s2;
 728     if (s2 && *s2 == 's') {
 729         slice = strtol(s2 + 1, &s, 10);
 730         if (slice < 1 || slice > MAX_SLICES - BASE_SLICE)
 731             s2 = NULL;
 732         else {
 733             slice = BASE_SLICE + slice - 1;
 734             s2 = s;
 735         }
 736     }
 737     if (s2 && *s2 >= 'a' && *s2 <= 'a' + MAXPARTITIONS - 1) {
 738         if (slice == -1)
 739             slice = COMPATIBILITY_SLICE;
 740         part = *s2++ - 'a';
 741     }
 742     if (!s2 || (*s2 && *s2 != '.'))
 743         errx(1, "%s: can't figure out partition info", fname);
 744     if (slice != -1 && (!oflag || (!bpb->bsec && part == -1))) {
 745         if (ioctl(fd, DIOCGSLICEINFO, &ds) == -1) {
 746             warn("ioctl (GSLICEINFO)");
 747             errx(1, "%s: can't get slice info", fname);
 748         }
 749         if (slice >= ds.dss_nslices || !ds.dss_slices[slice].ds_size)
 750             errx(1, "%s: slice is unavailable", fname);
 751         if (!oflag)
 752             bpb->hid = ds.dss_slices[slice].ds_offset;
 753         if (!bpb->bsec && part == -1)
 754             bpb->bsec = ds.dss_slices[slice].ds_size;
 755     }
 756     if (((slice == -1 || part != -1) &&
 757          ((!oflag && part != -1) || !bpb->bsec)) ||
 758         !bpb->bps || !bpb->spt || !bpb->hds) {
 759         lp = &dl;
 760         i = ioctl(fd, DIOCGDINFO, lp);
 761         if (i == -1 && slice != -1 && part == -1) {
 762             e = errno;
 763             if (!(s = strdup(fname)))
 764                 err(1, NULL);
 765             s[s1 - fname] = 0;
 766             if ((fd1 = open(s, O_RDONLY)) != -1) {
 767                 i = ioctl(fd1, DIOCGDINFO, lp);
 768                 close(fd1);
 769             }
 770             free(s);
 771             errno = e;
 772         }
 773         if (i == -1) {
 774             if (!dtype) {
 775                 warn("ioctl (GDINFO)");
 776                 errx(1, "%s: can't read disk label; "
 777                      "disk type must be specified", fname);
 778             } else if (!(lp = getdiskbyname(dtype)))
 779                 errx(1, "%s: unknown disk type", dtype);
 780         }
 781         if (slice == -1 || part != -1) {
 782             if (part == -1)
 783                 part = RAW_PART;
 784             if (part >= lp->d_npartitions ||
 785                 !lp->d_partitions[part].p_size)
 786                 errx(1, "%s: partition is unavailable", fname);
 787             if (!oflag && part != -1)
 788                 bpb->hid += lp->d_partitions[part].p_offset;
 789             if (!bpb->bsec)
 790                 bpb->bsec = lp->d_partitions[part].p_size;
 791         }
 792         if (!bpb->bps)
 793             bpb->bps = ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector");
 794         if (!bpb->spt)
 795             bpb->spt = ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track");
 796         if (!bpb->hds)
 797             bpb->hds = ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads");
 798     }
 799 }
 800
 801 /*
 802  * Print out BPB values.
 803  */
 804 static void
 805 print_bpb(struct bpb *bpb)
 806 {
 807     printf("bps=%u spc=%u res=%u nft=%u", bpb->bps, bpb->spc, bpb->res,
 808            bpb->nft);
 809     if (bpb->rde)
 810         printf(" rde=%u", bpb->rde);
 811     if (bpb->sec)
 812         printf(" sec=%u", bpb->sec);
 813     printf(" mid=%#x", bpb->mid);
 814     if (bpb->spf)
 815         printf(" spf=%u", bpb->spf);
 816     printf(" spt=%u hds=%u hid=%u", bpb->spt, bpb->hds, bpb->hid);
 817     if (bpb->bsec)
 818         printf(" bsec=%u", bpb->bsec);
 819     if (!bpb->spf) {
 820         printf(" bspf=%u rdcl=%u", bpb->bspf, bpb->rdcl);
 821         printf(" infs=");
 822         printf(bpb->infs == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->infs);
 823         printf(" bkbs=");
 824         printf(bpb->bkbs == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bkbs);
 825     }
 826     printf("\n");
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Check a disk geometry value.
 831  */
 832 static u_int
 833 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
 834 {
 835     if (!val)
 836         errx(1, "%s: no default %s", fname, msg);
 837     if (val > MAXU16)
 838         errx(1, "%s: illegal %s", fname, msg);
 839     return val;
 840 }
 841
 842 /*
 843  * Convert and check a numeric option argument.
 844  */
 845 static u_int
 846 argtou(const char *arg, u_int lo, u_int hi, const char *msg)
 847 {
 848     char *s;
 849     u_long x;
 850
 851     errno = 0;
 852     x = strtoul(arg, &s, 0);
 853     if (errno || !*arg || *s || x < lo || x > hi)
 854         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
 855     return x;
 856 }
 857
 858 /*
 859  * Check a volume label.
 860  */
 861 static int
 862 oklabel(const char *src)
 863 {
 864     int c, i;
 865
 866     for (i = 0; i <= 11; i++) {
 867         c = (u_char)*src++;
 868         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
 869             break;
 870     }
 871     return i && !c;
 872 }
 873
 874 /*
 875  * Make a volume label.
 876  */
 877 static void
 878 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
 879 {
 880     int c, i;
 881
 882     for (i = 0; i < 11; i++) {
 883         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
 884         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
 885     }
 886 }
 887
 888 /*
 889  * Copy string, padding with spaces.
 890  */
 891 static void
 892 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
 893 {
 894     while (len--)
 895         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
 896 }
 897
 898 /*
 899  * Print usage message.
 900  */
 901 static void
 902 usage(void)
 903 {
 904     fprintf(stderr,
 905             "usage: newfs_msdos [ -options ] special [disktype]\n");
 906     fprintf(stderr, "where the options are:\n");
 907     fprintf(stderr, "\t-N don't create file system: "
 908             "just print out parameters\n");
 909     fprintf(stderr, "\t-B get bootstrap from file\n");
 910     fprintf(stderr, "\t-F FAT type (12, 16, or 32)\n");
 911     fprintf(stderr, "\t-I volume ID\n");
 912     fprintf(stderr, "\t-L volume label\n");
 913     fprintf(stderr, "\t-O OEM string\n");
 914     fprintf(stderr, "\t-S bytes/sector\n");
 915     fprintf(stderr, "\t-a sectors/FAT\n");
 916     fprintf(stderr, "\t-b block size\n");
 917     fprintf(stderr, "\t-c sectors/cluster\n");
 918     fprintf(stderr, "\t-e root directory entries\n");
 919     fprintf(stderr, "\t-f standard format\n");
 920     fprintf(stderr, "\t-h drive heads\n");
 921     fprintf(stderr, "\t-i file system info sector\n");
 922     fprintf(stderr, "\t-k backup boot sector\n");
 923     fprintf(stderr, "\t-m media descriptor\n");
 924     fprintf(stderr, "\t-n number of FATs\n");
 925     fprintf(stderr, "\t-o hidden sectors\n");
 926     fprintf(stderr, "\t-r reserved sectors\n");
 927     fprintf(stderr, "\t-s file system size (sectors)\n");
 928     fprintf(stderr, "\t-u sectors/track\n");
 929     exit(1);
 930 }