DEVFS - Bring in Alex's GSOC kernel adjustments.
[dragonfly.git] / 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 1.26 2007/06/19 06:07:57 dillon 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/diskslice.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/disk.h>
53 #include <sys/malloc.h>
54 #include <sys/syslog.h>
55 #include <sys/device.h>
56
57 #define TRACE(str)      do { if (dsi_debug) kprintf str; } while (0)
58
59 static volatile u_char dsi_debug;
60
61 /*
62  * This is what we have embedded in every boot1 for supporting the bogus
63  * "Dangerously Dedicated" mode. However, the old table is broken because
64  * it has an illegal geometry in it - it specifies 256 heads (heads = end
65  * head + 1) which causes nasty stuff when that wraps to zero in bios code.
66  * eg: divide by zero etc. This caused the dead-thinkpad problem, numerous
67  * SCSI bios crashes, EFI to crash, etc.
68  *
69  * We still have to recognize the old table though, even though we stopped
70  * inflicting it upon the world.
71  */
72 static struct dos_partition historical_bogus_partition_table[NDOSPART] = {
73         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
74         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
75         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
76         { 0x80, 0, 1, 0, DOSPTYP_386BSD, 255, 255, 255, 0, 50000, },
77 };
78 static struct dos_partition historical_bogus_partition_table_fixed[NDOSPART] = {
79         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
80         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
81         { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, },
82         { 0x80, 0, 1, 0, DOSPTYP_386BSD, 254, 255, 255, 0, 50000, },
83 };
84
85 static int check_part (char *sname, struct dos_partition *dp,
86                            u_int64_t offset, int nsectors, int ntracks,
87                            u_int64_t mbr_offset);
88 static void mbr_extended (cdev_t dev, struct disk_info *info,
89                               struct diskslices *ssp, u_int64_t ext_offset,
90                               u_int64_t ext_size, u_int64_t base_ext_offset,
91                               int nsectors, int ntracks, u_int64_t mbr_offset,
92                               int level);
93 static int mbr_setslice (char *sname, struct disk_info *info,
94                              struct diskslice *sp, struct dos_partition *dp,
95                              u_int64_t br_offset);
96
97
98 int
99 mbrinit(cdev_t dev, struct disk_info *info, struct diskslices **sspp)
100 {
101         struct buf *bp;
102         u_char  *cp;
103         int     dospart;
104         struct dos_partition *dp;
105         struct dos_partition *dp0;
106         struct dos_partition dpcopy[NDOSPART];
107         int     error;
108         int     max_ncyls;
109         int     max_nsectors;
110         int     max_ntracks;
111         u_int64_t mbr_offset;
112         char    partname[2];
113         u_long  secpercyl;
114         char    *sname = "tempname";
115         struct diskslice *sp;
116         struct diskslices *ssp;
117         cdev_t wdev;
118
119         mbr_offset = DOSBBSECTOR;
120 reread_mbr:
121         if (info->d_media_blksize & DEV_BMASK)
122                 return (EIO);
123         /* Read master boot record. */
124         wdev = dev;
125         bp = geteblk((int)info->d_media_blksize);
126         bp->b_bio1.bio_offset = (off_t)mbr_offset * info->d_media_blksize;
127         bp->b_bio1.bio_done = biodone_sync;
128         bp->b_bio1.bio_flags |= BIO_SYNC;
129         bp->b_bcount = info->d_media_blksize;
130         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
131         dev_dstrategy(wdev, &bp->b_bio1);
132         if (biowait(&bp->b_bio1, "mbrrd") != 0) {
133                 diskerr(&bp->b_bio1, wdev, 
134                         "reading primary partition table: error",
135                         LOG_PRINTF, 0);
136                 kprintf("\n");
137                 error = EIO;
138                 goto done;
139         }
140
141         /* Weakly verify it. */
142         cp = bp->b_data;
143         //sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE, WHOLE_SLICE_PART, partname);
144         if (cp[0x1FE] != 0x55 || cp[0x1FF] != 0xAA) {
145                 if (bootverbose)
146                         kprintf("%s: invalid primary partition table: no magic\n",
147                                sname);
148                 error = EINVAL;
149                 goto done;
150         }
151
152         /* Make a copy of the partition table to avoid alignment problems. */
153         memcpy(&dpcopy[0], cp + DOSPARTOFF, sizeof(dpcopy));
154
155         dp0 = &dpcopy[0];
156
157         /*
158          * Check for "Ontrack Diskmanager" or GPT.  If a GPT is found in
159          * the first dos partition, ignore the rest of the MBR and go
160          * to GPT processing.
161          */
162         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
163                 if (dospart == 0 &&
164                     (dp->dp_typ == DOSPTYP_PMBR || dp->dp_typ == DOSPTYP_GPT)) {
165                         if (bootverbose)
166                                 kprintf(
167             "%s: Found GPT in slice #%d\n", sname, dospart + 1);
168                         error = gptinit(dev, info, sspp);
169                         goto done;
170                 }
171
172                 if (dp->dp_typ == DOSPTYP_ONTRACK) {
173                         if (bootverbose)
174                                 kprintf(
175             "%s: Found \"Ontrack Disk Manager\" on this disk.\n", sname);
176                         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
177                         brelse(bp);
178                         mbr_offset = 63;
179                         goto reread_mbr;
180                 }
181         }
182
183         if (bcmp(dp0, historical_bogus_partition_table,
184                  sizeof historical_bogus_partition_table) == 0 ||
185             bcmp(dp0, historical_bogus_partition_table_fixed,
186                  sizeof historical_bogus_partition_table_fixed) == 0) {
187 #if 0
188                 TRACE(("%s: invalid primary partition table: historical\n",
189                        sname));
190 #endif /* 0 */
191                 if (bootverbose)
192                         kprintf(
193      "%s: invalid primary partition table: Dangerously Dedicated (ignored)\n",
194                                sname);
195                 error = EINVAL;
196                 goto done;
197         }
198
199         /* Guess the geometry. */
200         /*
201          * TODO:
202          * Perhaps skip entries with 0 size.
203          * Perhaps only look at entries of type DOSPTYP_386BSD.
204          */
205         max_ncyls = 0;
206         max_nsectors = 0;
207         max_ntracks = 0;
208         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
209                 int     ncyls;
210                 int     nsectors;
211                 int     ntracks;
212
213                 ncyls = DPCYL(dp->dp_ecyl, dp->dp_esect) + 1;
214                 if (max_ncyls < ncyls)
215                         max_ncyls = ncyls;
216                 nsectors = DPSECT(dp->dp_esect);
217                 if (max_nsectors < nsectors)
218                         max_nsectors = nsectors;
219                 ntracks = dp->dp_ehd + 1;
220                 if (max_ntracks < ntracks)
221                         max_ntracks = ntracks;
222         }
223
224         /*
225          * Check that we have guessed the geometry right by checking the
226          * partition entries.
227          */
228         /*
229          * TODO:
230          * As above.
231          * Check for overlaps.
232          * Check against d_secperunit if the latter is reliable.
233          */
234         error = 0;
235         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++) {
236                 if (dp->dp_scyl == 0 && dp->dp_shd == 0 && dp->dp_ssect == 0
237                     && dp->dp_start == 0 && dp->dp_size == 0)
238                         continue;
239                 //sname = dsname(dev, dkunit(dev), BASE_SLICE + dospart,
240                 //             WHOLE_SLICE_PART, partname);
241
242                 /*
243                  * Temporarily ignore errors from this check.  We could
244                  * simplify things by accepting the table eariler if we
245                  * always ignore errors here.  Perhaps we should always
246                  * accept the table if the magic is right but not let
247                  * bad entries affect the geometry.
248                  */
249                 check_part(sname, dp, mbr_offset, max_nsectors, max_ntracks,
250                            mbr_offset);
251         }
252         if (error != 0)
253                 goto done;
254
255         /*
256          * Accept the DOS partition table.
257          *
258          * Adjust the disk information structure with updated CHS
259          * conversion parameters, but only use values extracted from
260          * the primary partition table.
261          *
262          * NOTE!  Regardless of our having to deal with this old cruft,
263          * we do not screw around with the info->d_media* parameters.
264          */
265         secpercyl = (u_long)max_nsectors * max_ntracks;
266         if (secpercyl != 0 && mbr_offset == DOSBBSECTOR) {
267                 info->d_secpertrack = max_nsectors;
268                 info->d_nheads = max_ntracks;
269                 info->d_secpercyl = secpercyl;
270                 info->d_ncylinders = info->d_media_blocks / secpercyl;
271         }
272
273         /*
274          * We are passed a pointer to a suitably initialized minimal
275          * slices "struct" with no dangling pointers in it.  Replace it
276          * by a maximal one.  This usually oversizes the "struct", but
277          * enlarging it while searching for logical drives would be
278          * inconvenient.
279          */
280         kfree(*sspp, M_DEVBUF);
281         ssp = dsmakeslicestruct(MAX_SLICES, info);
282         *sspp = ssp;
283
284         /* Initialize normal slices. */
285         sp = &ssp->dss_slices[BASE_SLICE];
286         for (dospart = 0, dp = dp0; dospart < NDOSPART; dospart++, dp++, sp++) {
287                 sname = dsname(dev, dkunit(dev), BASE_SLICE + dospart,
288                                WHOLE_SLICE_PART, partname);
289                 (void)mbr_setslice(sname, info, sp, dp, mbr_offset);
290         }
291         ssp->dss_nslices = BASE_SLICE + NDOSPART;
292
293         /* Handle extended partitions. */
294         sp -= NDOSPART;
295         for (dospart = 0; dospart < NDOSPART; dospart++, sp++) {
296                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_EXTENDED ||
297                     sp->ds_type == DOSPTYP_EXTENDEDX) {
298                         mbr_extended(wdev, info, ssp,
299                                      sp->ds_offset, sp->ds_size, sp->ds_offset,
300                                      max_nsectors, max_ntracks, mbr_offset, 1);
301                 }
302         }
303
304         /*
305          * mbr_extended() abuses ssp->dss_nslices for the number of slices
306          * that would be found if there were no limit on the number of slices
307          * in *ssp.  Cut it back now.
308          */
309         if (ssp->dss_nslices > MAX_SLICES)
310                 ssp->dss_nslices = MAX_SLICES;
311
312 done:
313         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
314         brelse(bp);
315         if (error == EINVAL)
316                 error = 0;
317         return (error);
318 }
319
320 static int
321 check_part(char *sname, struct dos_partition *dp, u_int64_t offset,
322             int nsectors, int ntracks, u_int64_t mbr_offset)
323 {
324         int     chs_ecyl;
325         int     chs_esect;
326         int     chs_scyl;
327         int     chs_ssect;
328         int     error;
329         u_long  secpercyl;
330         u_int64_t esector;
331         u_int64_t esector1;
332         u_int64_t ssector;
333         u_int64_t ssector1;
334
335         secpercyl = (u_long)nsectors * ntracks;
336         chs_scyl = DPCYL(dp->dp_scyl, dp->dp_ssect);
337         chs_ssect = DPSECT(dp->dp_ssect);
338         ssector = chs_ssect - 1 + dp->dp_shd * nsectors + chs_scyl * secpercyl
339                   + mbr_offset;
340         ssector1 = offset + dp->dp_start;
341
342         /*
343          * If ssector1 is on a cylinder >= 1024, then ssector can't be right.
344          * Allow the C/H/S for it to be 1023/ntracks-1/nsectors, or correct
345          * apart from the cylinder being reduced modulo 1024.  Always allow
346          * 1023/255/63, because this is the official way to represent
347          * pure-LBA for the starting position.
348          */
349         if ((ssector < ssector1
350              && ((chs_ssect == nsectors && dp->dp_shd == ntracks - 1
351                   && chs_scyl == 1023)
352                  || (secpercyl != 0
353                      && (ssector1 - ssector) % (1024 * secpercyl) == 0)))
354             || (dp->dp_scyl == 255 && dp->dp_shd == 255
355                 && dp->dp_ssect == 255)) {
356                 TRACE(("%s: C/H/S start %d/%d/%d, start %llu: allow\n",
357                        sname, chs_scyl, dp->dp_shd, chs_ssect,
358                        (long long)ssector1));
359                 ssector = ssector1;
360         }
361
362         chs_ecyl = DPCYL(dp->dp_ecyl, dp->dp_esect);
363         chs_esect = DPSECT(dp->dp_esect);
364         esector = chs_esect - 1 + dp->dp_ehd * nsectors + chs_ecyl * secpercyl
365                   + mbr_offset;
366         esector1 = ssector1 + dp->dp_size - 1;
367
368         /*
369          * Allow certain bogus C/H/S values for esector, as above. However,
370          * heads == 255 isn't really legal and causes some BIOS crashes. The
371          * correct value to indicate a pure-LBA end is 1023/heads-1/sectors -
372          * usually 1023/254/63. "heads" is base 0, "sectors" is base 1.
373          */
374         if ((esector < esector1
375              && ((chs_esect == nsectors && dp->dp_ehd == ntracks - 1
376                   && chs_ecyl == 1023)
377                  || (secpercyl != 0
378                      && (esector1 - esector) % (1024 * secpercyl) == 0)))
379             || (dp->dp_ecyl == 255 && dp->dp_ehd == 255
380                 && dp->dp_esect == 255)) {
381                 TRACE(("%s: C/H/S end %d/%d/%d, end %llu: allow\n",
382                        sname, chs_ecyl, dp->dp_ehd, chs_esect,
383                        (long long)esector1));
384                 esector = esector1;
385         }
386
387         error = (ssector == ssector1 && esector == esector1) ? 0 : EINVAL;
388         if (bootverbose)
389                 kprintf("%s: type 0x%x, start %llu, end = %llu, size %u %s\n",
390                        sname, dp->dp_typ,
391                        (long long)ssector1, (long long)esector1,
392                        dp->dp_size, (error ? "" : ": OK"));
393         if (ssector != ssector1 && bootverbose)
394                 kprintf("%s: C/H/S start %d/%d/%d (%llu) != start %llu: invalid\n",
395                        sname, chs_scyl, dp->dp_shd, chs_ssect,
396                        (long long)ssector, (long long)ssector1);
397         if (esector != esector1 && bootverbose)
398                 kprintf("%s: C/H/S end %d/%d/%d (%llu) != end %llu: invalid\n",
399                        sname, chs_ecyl, dp->dp_ehd, chs_esect,
400                        (long long)esector, (long long)esector1);
401         return (error);
402 }
403
404 static
405 void
406 mbr_extended(cdev_t dev, struct disk_info *info, struct diskslices *ssp,
407             u_int64_t ext_offset, u_int64_t ext_size, u_int64_t base_ext_offset,
408             int nsectors, int ntracks, u_int64_t mbr_offset, int level)
409 {
410         struct buf *bp;
411         u_char  *cp;
412         int     dospart;
413         struct dos_partition *dp;
414         struct dos_partition dpcopy[NDOSPART];
415         u_int64_t ext_offsets[NDOSPART];
416         u_int64_t ext_sizes[NDOSPART];
417         char    partname[2];
418         int     slice;
419         char    *sname;
420         struct diskslice *sp;
421
422         if (level >= 16) {
423                 kprintf(
424         "%s: excessive recursion in search for slices; aborting search\n",
425                        devtoname(dev));
426                 return;
427         }
428
429         /* Read extended boot record. */
430         bp = geteblk((int)info->d_media_blksize);
431         bp->b_bio1.bio_offset = (off_t)ext_offset * info->d_media_blksize;
432         bp->b_bio1.bio_done = biodone_sync;
433         bp->b_bio1.bio_flags |= BIO_SYNC;
434         bp->b_bcount = info->d_media_blksize;
435         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
436         dev_dstrategy(dev, &bp->b_bio1);
437         if (biowait(&bp->b_bio1, "mbrrd") != 0) {
438                 diskerr(&bp->b_bio1, dev,
439                         "reading extended partition table: error",
440                         LOG_PRINTF, 0);
441                 kprintf("\n");
442                 goto done;
443         }
444
445         /* Weakly verify it. */
446         cp = bp->b_data;
447         if (cp[0x1FE] != 0x55 || cp[0x1FF] != 0xAA) {
448                 sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE, WHOLE_SLICE_PART,
449                                partname);
450                 if (bootverbose)
451                         kprintf("%s: invalid extended partition table: no magic\n",
452                                sname);
453                 goto done;
454         }
455
456         /* Make a copy of the partition table to avoid alignment problems. */
457         memcpy(&dpcopy[0], cp + DOSPARTOFF, sizeof(dpcopy));
458
459         slice = ssp->dss_nslices;
460         for (dospart = 0, dp = &dpcopy[0]; dospart < NDOSPART;
461             dospart++, dp++) {
462                 ext_sizes[dospart] = 0;
463                 if (dp->dp_scyl == 0 && dp->dp_shd == 0 && dp->dp_ssect == 0
464                     && dp->dp_start == 0 && dp->dp_size == 0)
465                         continue;
466                 if (dp->dp_typ == DOSPTYP_EXTENDED ||
467                     dp->dp_typ == DOSPTYP_EXTENDEDX) {
468                         static char buf[32];
469
470                         sname = dsname(dev, dkunit(dev), WHOLE_DISK_SLICE,
471                                        WHOLE_SLICE_PART, partname);
472                         ksnprintf(buf, sizeof(buf), "%s", sname);
473                         if (strlen(buf) < sizeof buf - 11)
474                                 strcat(buf, "<extended>");
475                         check_part(buf, dp, base_ext_offset, nsectors,
476                                    ntracks, mbr_offset);
477                         ext_offsets[dospart] = base_ext_offset + dp->dp_start;
478                         ext_sizes[dospart] = dp->dp_size;
479                 } else {
480                         sname = dsname(dev, dkunit(dev), slice, WHOLE_SLICE_PART,
481                                        partname);
482                         check_part(sname, dp, ext_offset, nsectors, ntracks,
483                                    mbr_offset);
484                         if (slice >= MAX_SLICES) {
485                                 kprintf("%s: too many slices\n", sname);
486                                 slice++;
487                                 continue;
488                         }
489                         sp = &ssp->dss_slices[slice];
490                         if (mbr_setslice(sname, info, sp, dp, ext_offset) != 0)
491                                 continue;
492                         slice++;
493                 }
494         }
495         ssp->dss_nslices = slice;
496
497         /* If we found any more slices, recursively find all the subslices. */
498         for (dospart = 0; dospart < NDOSPART; dospart++) {
499                 if (ext_sizes[dospart] != 0) {
500                         mbr_extended(dev, info, ssp, ext_offsets[dospart],
501                                      ext_sizes[dospart], base_ext_offset,
502                                      nsectors, ntracks, mbr_offset, ++level);
503                 }
504         }
505
506 done:
507         bp->b_flags |= B_INVAL | B_AGE;
508         brelse(bp);
509 }
510
511 static int
512 mbr_setslice(char *sname, struct disk_info *info, struct diskslice *sp,
513             struct dos_partition *dp, u_int64_t br_offset)
514 {
515         u_int64_t       offset;
516         u_int64_t       size;
517
518         offset = br_offset + dp->dp_start;
519         if (offset > info->d_media_blocks || offset < br_offset) {
520                 kprintf(
521                 "%s: slice starts beyond end of the disk: rejecting it\n",
522                        sname);
523                 return (1);
524         }
525         size = info->d_media_blocks - offset;
526         if (size >= dp->dp_size) {
527                 if (dp->dp_size == 0xFFFFFFFFU) {
528                         kprintf("%s: slice >2TB, using media size instead "
529                                 "of slice table size\n", sname);
530                 } else {
531                         size = dp->dp_size;
532                 }
533         } else {
534                 kprintf("%s: slice extends beyond end of disk: "
535                         "truncating from %u to %llu sectors\n",
536                         sname, dp->dp_size, (unsigned long long)size);
537         }
538         sp->ds_offset = offset;
539         sp->ds_size = size;
540         sp->ds_type = dp->dp_typ;
541         bzero(&sp->ds_type_uuid, sizeof(sp->ds_type_uuid));
542         bzero(&sp->ds_stor_uuid, sizeof(sp->ds_type_uuid));
543
544         /*
545          * Slices do not overlap with the parent (if any).
546          */
547         sp->ds_reserved = 0;
548         return (0);
549 }