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  * $FreeBSD: src/sbin/newfs_msdos/newfs_msdos.c,v 1.9.2.4 2001/08/01 08:43:04 obrien Exp $
  28  * $DragonFly: src/sbin/newfs_msdos/newfs_msdos.c,v 1.2 2003/06/17 04:27:34 dillon Exp $
  29  */
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/diskslice.h>
  33 #include <sys/disklabel.h>
  34 #include <sys/mount.h>
  35 #include <sys/stat.h>
  36 #include <sys/time.h>
  37
  38 #include <ctype.h>
  39 #include <err.h>
  40 #include <errno.h>
  41 #include <fcntl.h>
  42 #include <paths.h>
  43 #include <stdio.h>
  44 #include <stdlib.h>
  45 #include <string.h>
  46 #include <time.h>
  47 #include <unistd.h>
  48
  49 #define MAXU16    0xffff        /* maximum unsigned 16-bit quantity */
  50 #define BPN       4             /* bits per nibble */
  51 #define NPB       2             /* nibbles per byte */
  52
  53 #define DOSMAGIC  0xaa55        /* DOS magic number */
  54 #define MINBPS    128           /* minimum bytes per sector */
  55 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
  56 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
  57 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
  58 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
  59 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
  60 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
  61 #define MINCLS12  1             /* minimum FAT12 clusters */
  62 #define MINCLS16  0x1000        /* minimum FAT16 clusters */
  63 #define MINCLS32  2             /* minimum FAT32 clusters */
  64 #define MAXCLS12  0xfed         /* maximum FAT12 clusters */
  65 #define MAXCLS16  0xfff5        /* maximum FAT16 clusters */
  66 #define MAXCLS32  0xffffff5     /* maximum FAT32 clusters */
  67
  68 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
  69                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
  70                                     MINCLS32)
  71
  72 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
  73                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
  74                                     MAXCLS32)
  75
  76 #define mk1(p, x)                               \
  77     (p) = (u_int8_t)(x)
  78
  79 #define mk2(p, x)                               \
  80     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  81     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
  82
  83 #define mk4(p, x)                               \
  84     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  85     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
  86     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
  87     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
  88
  89 #define argto1(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xff, msg)
  90 #define argto2(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffff, msg)
  91 #define argto4(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffffffff, msg)
  92 #define argtox(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, UINT_MAX, msg)
  93
  94 struct bs {
  95     u_int8_t jmp[3];            /* bootstrap entry point */
  96     u_int8_t oem[8];            /* OEM name and version */
  97 };
  98
  99 struct bsbpb {
 100     u_int8_t bps[2];            /* bytes per sector */
 101     u_int8_t spc;               /* sectors per cluster */
 102     u_int8_t res[2];            /* reserved sectors */
 103     u_int8_t nft;               /* number of FATs */
 104     u_int8_t rde[2];            /* root directory entries */
 105     u_int8_t sec[2];            /* total sectors */
 106     u_int8_t mid;               /* media descriptor */
 107     u_int8_t spf[2];            /* sectors per FAT */
 108     u_int8_t spt[2];            /* sectors per track */
 109     u_int8_t hds[2];            /* drive heads */
 110     u_int8_t hid[4];            /* hidden sectors */
 111     u_int8_t bsec[4];           /* big total sectors */
 112 };
 113
 114 struct bsxbpb {
 115     u_int8_t bspf[4];           /* big sectors per FAT */
 116     u_int8_t xflg[2];           /* FAT control flags */
 117     u_int8_t vers[2];           /* file system version */
 118     u_int8_t rdcl[4];           /* root directory start cluster */
 119     u_int8_t infs[2];           /* file system info sector */
 120     u_int8_t bkbs[2];           /* backup boot sector */
 121     u_int8_t rsvd[12];          /* reserved */
 122 };
 123
 124 struct bsx {
 125     u_int8_t drv;               /* drive number */
 126     u_int8_t rsvd;              /* reserved */
 127     u_int8_t sig;               /* extended boot signature */
 128     u_int8_t volid[4];          /* volume ID number */
 129     u_int8_t label[11];         /* volume label */
 130     u_int8_t type[8];           /* file system type */
 131 };
 132
 133 struct de {
 134     u_int8_t namext[11];        /* name and extension */
 135     u_int8_t attr;              /* attributes */
 136     u_int8_t rsvd[10];          /* reserved */
 137     u_int8_t time[2];           /* creation time */
 138     u_int8_t date[2];           /* creation date */
 139     u_int8_t clus[2];           /* starting cluster */
 140     u_int8_t size[4];           /* size */
 141 };
 142
 143 struct bpb {
 144     u_int bps;                  /* bytes per sector */
 145     u_int spc;                  /* sectors per cluster */
 146     u_int res;                  /* reserved sectors */
 147     u_int nft;                  /* number of FATs */
 148     u_int rde;                  /* root directory entries */
 149     u_int sec;                  /* total sectors */
 150     u_int mid;                  /* media descriptor */
 151     u_int spf;                  /* sectors per FAT */
 152     u_int spt;                  /* sectors per track */
 153     u_int hds;                  /* drive heads */
 154     u_int hid;                  /* hidden sectors */
 155     u_int bsec;                 /* big total sectors */
 156     u_int bspf;                 /* big sectors per FAT */
 157     u_int rdcl;                 /* root directory start cluster */
 158     u_int infs;                 /* file system info sector */
 159     u_int bkbs;                 /* backup boot sector */
 160 };
 161
 162 static struct {
 163     const char *name;
 164     struct bpb bpb;
 165 } stdfmt[] = {
 166     {"160",  {512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1}},
 167     {"180",  {512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1}},
 168     {"320",  {512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2}},
 169     {"360",  {512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2}},
 170     {"640",  {512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2}},
 171     {"720",  {512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2}},
 172     {"1200", {512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2}},
 173     {"1232", {1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2}},
 174     {"1440", {512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2}},
 175     {"2880", {512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2}}
 176 };
 177
 178 static u_int8_t bootcode[] = {
 179     0xfa,                       /* cli              */
 180     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
 181     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
 182     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
 183     0xfb,                       /* sti              */
 184     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
 185     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
 186     0x5e,                       /* pop     si       */
 187     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
 188     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
 189     0xfc,                       /* cld              */
 190     0xac,                       /* lodsb            */
 191     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
 192     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
 193     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
 194     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
 195     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
 196     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
 197     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
 198     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
 199     0x0d, 0x0a,
 200     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
 201     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
 202     0x0d, 0x0a,
 203     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
 204     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
 205     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
 206     0x0d, 0x0a,
 207     0
 208 };
 209
 210 static void check_mounted(const char *, mode_t);
 211 static void getstdfmt(const char *, struct bpb *);
 212 static void getdiskinfo(int, const char *, const char *, int,
 213                         struct bpb *);
 214 static void print_bpb(struct bpb *);
 215 static u_int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
 216 static u_int argtou(const char *, u_int, u_int, const char *);
 217 static int oklabel(const char *);
 218 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
 219 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
 220 static void usage(void);
 221
 222 /*
 223  * Construct a FAT12, FAT16, or FAT32 file system.
 224  */
 225 int
 226 main(int argc, char *argv[])
 227 {
 228     static char opts[] = "NB:F:I:L:O:S:a:b:c:e:f:h:i:k:m:n:o:r:s:u:";
 229     static const char *opt_B, *opt_L, *opt_O, *opt_f;
 230     static u_int opt_F, opt_I, opt_S, opt_a, opt_b, opt_c, opt_e;
 231     static u_int opt_h, opt_i, opt_k, opt_m, opt_n, opt_o, opt_r;
 232     static u_int opt_s, opt_u;
 233     static int opt_N;
 234     static int Iflag, mflag, oflag;
 235     char buf[MAXPATHLEN];
 236     struct stat sb;
 237     struct timeval tv;
 238     struct bpb bpb;
 239     struct tm *tm;
 240     struct bs *bs;
 241     struct bsbpb *bsbpb;
 242     struct bsxbpb *bsxbpb;
 243     struct bsx *bsx;
 244     struct de *de;
 245     u_int8_t *img;
 246     const char *fname, *dtype, *bname;
 247     ssize_t n;
 248     time_t now;
 249     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
 250     int ch, fd, fd1;
 251
 252     while ((ch = getopt(argc, argv, opts)) != -1)
 253         switch (ch) {
 254         case 'N':
 255             opt_N = 1;
 256             break;
 257         case 'B':
 258             opt_B = optarg;
 259             break;
 260         case 'F':
 261             if (strcmp(optarg, "12") &&
 262                 strcmp(optarg, "16") &&
 263                 strcmp(optarg, "32"))
 264                 errx(1, "%s: bad FAT type", optarg);
 265             opt_F = atoi(optarg);
 266             break;
 267         case 'I':
 268             opt_I = argto4(optarg, 0, "volume ID");
 269             Iflag = 1;
 270             break;
 271         case 'L':
 272             if (!oklabel(optarg))
 273                 errx(1, "%s: bad volume label", optarg);
 274             opt_L = optarg;
 275             break;
 276         case 'O':
 277             if (strlen(optarg) > 8)
 278                 errx(1, "%s: bad OEM string", optarg);
 279             opt_O = optarg;
 280             break;
 281         case 'S':
 282             opt_S = argto2(optarg, 1, "bytes/sector");
 283             break;
 284         case 'a':
 285             opt_a = argto4(optarg, 1, "sectors/FAT");
 286             break;
 287         case 'b':
 288             opt_b = argtox(optarg, 1, "block size");
 289             opt_c = 0;
 290             break;
 291         case 'c':
 292             opt_c = argto1(optarg, 1, "sectors/cluster");
 293             opt_b = 0;
 294             break;
 295         case 'e':
 296             opt_e = argto2(optarg, 1, "directory entries");
 297             break;
 298         case 'f':
 299             opt_f = optarg;
 300             break;
 301         case 'h':
 302             opt_h = argto2(optarg, 1, "drive heads");
 303             break;
 304         case 'i':
 305             opt_i = argto2(optarg, 1, "info sector");
 306             break;
 307         case 'k':
 308             opt_k = argto2(optarg, 1, "backup sector");
 309             break;
 310         case 'm':
 311             opt_m = argto1(optarg, 0, "media descriptor");
 312             mflag = 1;
 313             break;
 314         case 'n':
 315             opt_n = argto1(optarg, 1, "number of FATs");
 316             break;
 317         case 'o':
 318             opt_o = argto4(optarg, 0, "hidden sectors");
 319             oflag = 1;
 320             break;
 321         case 'r':
 322             opt_r = argto2(optarg, 1, "reserved sectors");
 323             break;
 324         case 's':
 325             opt_s = argto4(optarg, 1, "file system size");
 326             break;
 327         case 'u':
 328             opt_u = argto2(optarg, 1, "sectors/track");
 329             break;
 330         default:
 331             usage();
 332         }
 333     argc -= optind;
 334     argv += optind;
 335     if (argc < 1 || argc > 2)
 336         usage();
 337     fname = *argv++;
 338     if (!strchr(fname, '/')) {
 339         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%s", _PATH_DEV, fname);
 340         if (!(fname = strdup(buf)))
 341             err(1, NULL);
 342     }
 343     dtype = *argv;
 344     if ((fd = open(fname, opt_N ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1 ||
 345         fstat(fd, &sb))
 346         err(1, "%s", fname);
 347     if (!opt_N)
 348         check_mounted(fname, sb.st_mode);
 349     if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
 350         errx(1, "%s is not a character device", fname);
 351     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
 352     if (opt_f) {
 353         getstdfmt(opt_f, &bpb);
 354         bpb.bsec = bpb.sec;
 355         bpb.sec = 0;
 356         bpb.bspf = bpb.spf;
 357         bpb.spf = 0;
 358     }
 359     if (opt_h)
 360         bpb.hds = opt_h;
 361     if (opt_u)
 362         bpb.spt = opt_u;
 363     if (opt_S)
 364         bpb.bps = opt_S;
 365     if (opt_s)
 366         bpb.bsec = opt_s;
 367     if (oflag)
 368         bpb.hid = opt_o;
 369     if (!(opt_f || (opt_h && opt_u && opt_S && opt_s && oflag)))
 370         getdiskinfo(fd, fname, dtype, oflag, &bpb);
 371     if (!powerof2(bpb.bps))
 372         errx(1, "bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bps);
 373     if (bpb.bps < MINBPS)
 374         errx(1, "bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
 375              bpb.bps, MINBPS);
 376     if (!(fat = opt_F)) {
 377         if (opt_f)
 378             fat = 12;
 379         else if (!opt_e && (opt_i || opt_k))
 380             fat = 32;
 381     }
 382     if ((fat == 32 && opt_e) || (fat != 32 && (opt_i || opt_k)))
 383         errx(1, "-%c is not a legal FAT%s option",
 384              fat == 32 ? 'e' : opt_i ? 'i' : 'k',
 385              fat == 32 ? "32" : "12/16");
 386     if (opt_f && fat == 32)
 387         bpb.rde = 0;
 388     if (opt_b) {
 389         if (!powerof2(opt_b))
 390             errx(1, "block size (%u) is not a power of 2", opt_b);
 391         if (opt_b < bpb.bps)
 392             errx(1, "block size (%u) is too small; minimum is %u",
 393                  opt_b, bpb.bps);
 394         if (opt_b > bpb.bps * MAXSPC)
 395             errx(1, "block size (%u) is too large; maximum is %u",
 396                  opt_b, bpb.bps * MAXSPC);
 397         bpb.spc = opt_b / bpb.bps;
 398     }
 399     if (opt_c) {
 400         if (!powerof2(opt_c))
 401             errx(1, "sectors/cluster (%u) is not a power of 2", opt_c);
 402         bpb.spc = opt_c;
 403     }
 404     if (opt_r)
 405         bpb.res = opt_r;
 406     if (opt_n) {
 407         if (opt_n > MAXNFT)
 408             errx(1, "number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
 409                  opt_n, MAXNFT);
 410         bpb.nft = opt_n;
 411     }
 412     if (opt_e)
 413         bpb.rde = opt_e;
 414     if (mflag) {
 415         if (opt_m < 0xf0)
 416             errx(1, "illegal media descriptor (%#x)", opt_m);
 417         bpb.mid = opt_m;
 418     }
 419     if (opt_a)
 420         bpb.bspf = opt_a;
 421     if (opt_i)
 422         bpb.infs = opt_i;
 423     if (opt_k)
 424         bpb.bkbs = opt_k;
 425     bss = 1;
 426     bname = NULL;
 427     fd1 = -1;
 428     if (opt_B) {
 429         bname = opt_B;
 430         if (!strchr(bname, '/')) {
 431             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
 432             if (!(bname = strdup(buf)))
 433                 err(1, NULL);
 434         }
 435         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb))
 436             err(1, "%s", bname);
 437         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bps ||
 438             sb.st_size < bpb.bps || sb.st_size > bpb.bps * MAXU16)
 439             errx(1, "%s: inappropriate file type or format", bname);
 440         bss = sb.st_size / bpb.bps;
 441     }
 442     if (!bpb.nft)
 443         bpb.nft = 2;
 444     if (!fat) {
 445         if (bpb.bsec < (bpb.res ? bpb.res : bss) +
 446             howmany((RESFTE + (bpb.spc ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
 447                     ((bpb.spc ? 16 : 12) / BPN), bpb.bps * NPB) *
 448             bpb.nft +
 449             howmany(bpb.rde ? bpb.rde : DEFRDE,
 450                     bpb.bps / sizeof(struct de)) +
 451             (bpb.spc ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
 452             (bpb.spc ? bpb.spc : howmany(DEFBLK, bpb.bps)))
 453             fat = 12;
 454         else if (bpb.rde || bpb.bsec <
 455                  (bpb.res ? bpb.res : bss) +
 456                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bps) * bpb.nft +
 457                  howmany(DEFRDE, bpb.bps / sizeof(struct de)) +
 458                  (MAXCLS16 + 1) *
 459                  (bpb.spc ? bpb.spc : howmany(8192, bpb.bps)))
 460             fat = 16;
 461         else
 462             fat = 32;
 463     }
 464     x = bss;
 465     if (fat == 32) {
 466         if (!bpb.infs) {
 467             if (x == MAXU16 || x == bpb.bkbs)
 468                 errx(1, "no room for info sector");
 469             bpb.infs = x;
 470         }
 471         if (bpb.infs != MAXU16 && x <= bpb.infs)
 472             x = bpb.infs + 1;
 473         if (!bpb.bkbs) {
 474             if (x == MAXU16)
 475                 errx(1, "no room for backup sector");
 476             bpb.bkbs = x;
 477         } else if (bpb.bkbs != MAXU16 && bpb.bkbs == bpb.infs)
 478             errx(1, "backup sector would overwrite info sector");
 479         if (bpb.bkbs != MAXU16 && x <= bpb.bkbs)
 480             x = bpb.bkbs + 1;
 481     }
 482     if (!bpb.res)
 483         bpb.res = fat == 32 ? MAX(x, MAX(16384 / bpb.bps, 4)) : x;
 484     else if (bpb.res < x)
 485         errx(1, "too few reserved sectors");
 486     if (fat != 32 && !bpb.rde)
 487         bpb.rde = DEFRDE;
 488     rds = howmany(bpb.rde, bpb.bps / sizeof(struct de));
 489     if (!bpb.spc)
 490         for (bpb.spc = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 : DEFBLK, bpb.bps);
 491              bpb.spc < MAXSPC &&
 492              bpb.res +
 493              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
 494                      bpb.bps * NPB) * bpb.nft +
 495              rds +
 496              (u_int64_t)(maxcls(fat) + 1) * bpb.spc <= bpb.bsec;
 497              bpb.spc <<= 1);
 498     if (fat != 32 && bpb.bspf > MAXU16)
 499         errx(1, "too many sectors/FAT for FAT12/16");
 500     x1 = bpb.res + rds;
 501     x = bpb.bspf ? bpb.bspf : 1;
 502     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.nft > bpb.bsec)
 503         errx(1, "meta data exceeds file system size");
 504     x1 += x * bpb.nft;
 505     x = (u_int64_t)(bpb.bsec - x1) * bpb.bps * NPB /
 506         (bpb.spc * bpb.bps * NPB + fat / BPN * bpb.nft);
 507     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
 508                  bpb.bps * NPB);
 509     if (!bpb.bspf) {
 510         bpb.bspf = x2;
 511         x1 += (bpb.bspf - 1) * bpb.nft;
 512     }
 513     cls = (bpb.bsec - x1) / bpb.spc;
 514     x = (u_int64_t)bpb.bspf * bpb.bps * NPB / (fat / BPN) - RESFTE;
 515     if (cls > x)
 516         cls = x;
 517     if (bpb.bspf < x2)
 518         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
 519               cls);
 520     if (cls < mincls(fat))
 521         errx(1, "%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
 522             mincls(fat));
 523     if (cls > maxcls(fat)) {
 524         cls = maxcls(fat);
 525         bpb.bsec = x1 + (cls + 1) * bpb.spc - 1;
 526         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
 527               bpb.bsec);
 528     }
 529     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
 530            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.spc,
 531            cls * bpb.spc == 1 ? "" : "s", cls, fat,
 532            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bps * bpb.spc);
 533     if (!bpb.mid)
 534         bpb.mid = !bpb.hid ? 0xf0 : 0xf8;
 535     if (fat == 32)
 536         bpb.rdcl = RESFTE;
 537     if (bpb.hid + bpb.bsec <= MAXU16) {
 538         bpb.sec = bpb.bsec;
 539         bpb.bsec = 0;
 540     }
 541     if (fat != 32) {
 542         bpb.spf = bpb.bspf;
 543         bpb.bspf = 0;
 544     }
 545     print_bpb(&bpb);
 546     if (!opt_N) {
 547         gettimeofday(&tv, NULL);
 548         now = tv.tv_sec;
 549         tm = localtime(&now);
 550         if (!(img = malloc(bpb.bps)))
 551             err(1, NULL);
 552         dir = bpb.res + (bpb.spf ? bpb.spf : bpb.bspf) * bpb.nft;
 553         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.spc : rds); lsn++) {
 554             x = lsn;
 555             if (opt_B &&
 556                 fat == 32 && bpb.bkbs != MAXU16 &&
 557                 bss <= bpb.bkbs && x >= bpb.bkbs) {
 558                 x -= bpb.bkbs;
 559                 if (!x && lseek(fd1, 0, SEEK_SET))
 560                     err(1, "%s", bname);
 561             }
 562             if (opt_B && x < bss) {
 563                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bps)) == -1)
 564                     err(1, "%s", bname);
 565                 if (n != bpb.bps)
 566                     errx(1, "%s: can't read sector %u", bname, x);
 567             } else
 568                 memset(img, 0, bpb.bps);
 569             if (!lsn ||
 570               (fat == 32 && bpb.bkbs != MAXU16 && lsn == bpb.bkbs)) {
 571                 x1 = sizeof(struct bs);
 572                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
 573                 mk2(bsbpb->bps, bpb.bps);
 574                 mk1(bsbpb->spc, bpb.spc);
 575                 mk2(bsbpb->res, bpb.res);
 576                 mk1(bsbpb->nft, bpb.nft);
 577                 mk2(bsbpb->rde, bpb.rde);
 578                 mk2(bsbpb->sec, bpb.sec);
 579                 mk1(bsbpb->mid, bpb.mid);
 580                 mk2(bsbpb->spf, bpb.spf);
 581                 mk2(bsbpb->spt, bpb.spt);
 582                 mk2(bsbpb->hds, bpb.hds);
 583                 mk4(bsbpb->hid, bpb.hid);
 584                 mk4(bsbpb->bsec, bpb.bsec);
 585                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
 586                 if (fat == 32) {
 587                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
 588                     mk4(bsxbpb->bspf, bpb.bspf);
 589                     mk2(bsxbpb->xflg, 0);
 590                     mk2(bsxbpb->vers, 0);
 591                     mk4(bsxbpb->rdcl, bpb.rdcl);
 592                     mk2(bsxbpb->infs, bpb.infs);
 593                     mk2(bsxbpb->bkbs, bpb.bkbs);
 594                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
 595                 }
 596                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
 597                 mk1(bsx->sig, 0x29);
 598                 if (Iflag)
 599                     x = opt_I;
 600                 else
 601                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
 602                           (u_int)tm->tm_mday) +
 603                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
 604                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
 605                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
 606                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
 607                           (u_int)tm->tm_min));
 608                 mk4(bsx->volid, x);
 609                 mklabel(bsx->label, opt_L ? opt_L : "NO NAME");
 610                 sprintf(buf, "FAT%u", fat);
 611                 setstr(bsx->type, buf, sizeof(bsx->type));
 612                 if (!opt_B) {
 613                     x1 += sizeof(struct bsx);
 614                     bs = (struct bs *)img;
 615                     mk1(bs->jmp[0], 0xeb);
 616                     mk1(bs->jmp[1], x1 - 2);
 617                     mk1(bs->jmp[2], 0x90);
 618                     setstr(bs->oem, opt_O ? opt_O : "BSD  4.4",
 619                            sizeof(bs->oem));
 620                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
 621                     mk2(img + bpb.bps - 2, DOSMAGIC);
 622                 }
 623             } else if (fat == 32 && bpb.infs != MAXU16 &&
 624                        (lsn == bpb.infs ||
 625                         (bpb.bkbs != MAXU16 &&
 626                          lsn == bpb.bkbs + bpb.infs))) {
 627                 mk4(img, 0x41615252);
 628                 mk4(img + bpb.bps - 28, 0x61417272);
 629                 mk4(img + bpb.bps - 24, 0xffffffff);
 630                 mk4(img + bpb.bps - 20, bpb.rdcl);
 631                 mk2(img + bpb.bps - 2, DOSMAGIC);
 632             } else if (lsn >= bpb.res && lsn < dir &&
 633                        !((lsn - bpb.res) %
 634                          (bpb.spf ? bpb.spf : bpb.bspf))) {
 635                 mk1(img[0], bpb.mid);
 636                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
 637                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
 638             } else if (lsn == dir && opt_L) {
 639                 de = (struct de *)img;
 640                 mklabel(de->namext, opt_L);
 641                 mk1(de->attr, 050);
 642                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
 643                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
 644                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
 645                 mk2(de->time, x);
 646                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
 647                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
 648                     (u_int)tm->tm_mday;
 649                 mk2(de->date, x);
 650             }
 651             if ((n = write(fd, img, bpb.bps)) == -1)
 652                 err(1, "%s", fname);
 653             if (n != bpb.bps)
 654                 errx(1, "%s: can't write sector %u", fname, lsn);
 655         }
 656     }
 657     return 0;
 658 }
 659
 660 /*
 661  * Exit with error if file system is mounted.
 662  */
 663 static void
 664 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
 665 {
 666     struct statfs *mp;
 667     const char *s1, *s2;
 668     size_t len;
 669     int n, r;
 670
 671     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT)))
 672         err(1, "getmntinfo");
 673     len = strlen(_PATH_DEV);
 674     s1 = fname;
 675     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
 676         s1 += len;
 677     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
 678     for (; n--; mp++) {
 679         s2 = mp->f_mntfromname;
 680         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
 681             s2 += len;
 682         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
 683             !strcmp(s1, s2))
 684             errx(1, "%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
 685     }
 686 }
 687
 688 /*
 689  * Get a standard format.
 690  */
 691 static void
 692 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
 693 {
 694     u_int x, i;
 695
 696     x = sizeof(stdfmt) / sizeof(stdfmt[0]);
 697     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
 698     if (i == x)
 699         errx(1, "%s: unknown standard format", fmt);
 700     *bpb = stdfmt[i].bpb;
 701 }
 702
 703 /*
 704  * Get disk slice, partition, and geometry information.
 705  */
 706 static void
 707 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, int oflag,
 708             struct bpb *bpb)
 709 {
 710     struct diskslices ds;
 711     struct disklabel dl, *lp;
 712     const char *s1, *s2;
 713     char *s;
 714     int slice, part, fd1, i, e;
 715
 716     slice = part = -1;
 717     s1 = fname;
 718     if ((s2 = strrchr(s1, '/')))
 719         s1 = s2 + 1;
 720     for (s2 = s1; *s2 && !isdigit(*s2); s2++);
 721     if (!*s2 || s2 == s1)
 722         s2 = NULL;
 723     else
 724         while (isdigit(*++s2));
 725     s1 = s2;
 726     if (s2 && *s2 == 's') {
 727         slice = strtol(s2 + 1, &s, 10);
 728         if (slice < 1 || slice > MAX_SLICES - BASE_SLICE)
 729             s2 = NULL;
 730         else {
 731             slice = BASE_SLICE + slice - 1;
 732             s2 = s;
 733         }
 734     }
 735     if (s2 && *s2 >= 'a' && *s2 <= 'a' + MAXPARTITIONS - 1) {
 736         if (slice == -1)
 737             slice = COMPATIBILITY_SLICE;
 738         part = *s2++ - 'a';
 739     }
 740     if (!s2 || (*s2 && *s2 != '.'))
 741         errx(1, "%s: can't figure out partition info", fname);
 742     if (slice != -1 && (!oflag || (!bpb->bsec && part == -1))) {
 743         if (ioctl(fd, DIOCGSLICEINFO, &ds) == -1) {
 744             warn("ioctl (GSLICEINFO)");
 745             errx(1, "%s: can't get slice info", fname);
 746         }
 747         if (slice >= ds.dss_nslices || !ds.dss_slices[slice].ds_size)
 748             errx(1, "%s: slice is unavailable", fname);
 749         if (!oflag)
 750             bpb->hid = ds.dss_slices[slice].ds_offset;
 751         if (!bpb->bsec && part == -1)
 752             bpb->bsec = ds.dss_slices[slice].ds_size;
 753     }
 754     if (((slice == -1 || part != -1) &&
 755          ((!oflag && part != -1) || !bpb->bsec)) ||
 756         !bpb->bps || !bpb->spt || !bpb->hds) {
 757         lp = &dl;
 758         i = ioctl(fd, DIOCGDINFO, lp);
 759         if (i == -1 && slice != -1 && part == -1) {
 760             e = errno;
 761             if (!(s = strdup(fname)))
 762                 err(1, NULL);
 763             s[s1 - fname] = 0;
 764             if ((fd1 = open(s, O_RDONLY)) != -1) {
 765                 i = ioctl(fd1, DIOCGDINFO, lp);
 766                 close(fd1);
 767             }
 768             free(s);
 769             errno = e;
 770         }
 771         if (i == -1) {
 772             if (!dtype) {
 773                 warn("ioctl (GDINFO)");
 774                 errx(1, "%s: can't read disk label; "
 775                      "disk type must be specified", fname);
 776             } else if (!(lp = getdiskbyname(dtype)))
 777                 errx(1, "%s: unknown disk type", dtype);
 778         }
 779         if (slice == -1 || part != -1) {
 780             if (part == -1)
 781                 part = RAW_PART;
 782             if (part >= lp->d_npartitions ||
 783                 !lp->d_partitions[part].p_size)
 784                 errx(1, "%s: partition is unavailable", fname);
 785             if (!oflag && part != -1)
 786                 bpb->hid += lp->d_partitions[part].p_offset;
 787             if (!bpb->bsec)
 788                 bpb->bsec = lp->d_partitions[part].p_size;
 789         }
 790         if (!bpb->bps)
 791             bpb->bps = ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector");
 792         if (!bpb->spt)
 793             bpb->spt = ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track");
 794         if (!bpb->hds)
 795             bpb->hds = ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads");
 796     }
 797 }
 798
 799 /*
 800  * Print out BPB values.
 801  */
 802 static void
 803 print_bpb(struct bpb *bpb)
 804 {
 805     printf("bps=%u spc=%u res=%u nft=%u", bpb->bps, bpb->spc, bpb->res,
 806            bpb->nft);
 807     if (bpb->rde)
 808         printf(" rde=%u", bpb->rde);
 809     if (bpb->sec)
 810         printf(" sec=%u", bpb->sec);
 811     printf(" mid=%#x", bpb->mid);
 812     if (bpb->spf)
 813         printf(" spf=%u", bpb->spf);
 814     printf(" spt=%u hds=%u hid=%u", bpb->spt, bpb->hds, bpb->hid);
 815     if (bpb->bsec)
 816         printf(" bsec=%u", bpb->bsec);
 817     if (!bpb->spf) {
 818         printf(" bspf=%u rdcl=%u", bpb->bspf, bpb->rdcl);
 819         printf(" infs=");
 820         printf(bpb->infs == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->infs);
 821         printf(" bkbs=");
 822         printf(bpb->bkbs == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bkbs);
 823     }
 824     printf("\n");
 825 }
 826
 827 /*
 828  * Check a disk geometry value.
 829  */
 830 static u_int
 831 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
 832 {
 833     if (!val)
 834         errx(1, "%s: no default %s", fname, msg);
 835     if (val > MAXU16)
 836         errx(1, "%s: illegal %s", fname, msg);
 837     return val;
 838 }
 839
 840 /*
 841  * Convert and check a numeric option argument.
 842  */
 843 static u_int
 844 argtou(const char *arg, u_int lo, u_int hi, const char *msg)
 845 {
 846     char *s;
 847     u_long x;
 848
 849     errno = 0;
 850     x = strtoul(arg, &s, 0);
 851     if (errno || !*arg || *s || x < lo || x > hi)
 852         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
 853     return x;
 854 }
 855
 856 /*
 857  * Check a volume label.
 858  */
 859 static int
 860 oklabel(const char *src)
 861 {
 862     int c, i;
 863
 864     for (i = 0; i <= 11; i++) {
 865         c = (u_char)*src++;
 866         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
 867             break;
 868     }
 869     return i && !c;
 870 }
 871
 872 /*
 873  * Make a volume label.
 874  */
 875 static void
 876 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
 877 {
 878     int c, i;
 879
 880     for (i = 0; i < 11; i++) {
 881         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
 882         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
 883     }
 884 }
 885
 886 /*
 887  * Copy string, padding with spaces.
 888  */
 889 static void
 890 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
 891 {
 892     while (len--)
 893         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Print usage message.
 898  */
 899 static void
 900 usage(void)
 901 {
 902     fprintf(stderr,
 903             "usage: newfs_msdos [ -options ] special [disktype]\n");
 904     fprintf(stderr, "where the options are:\n");
 905     fprintf(stderr, "\t-N don't create file system: "
 906             "just print out parameters\n");
 907     fprintf(stderr, "\t-B get bootstrap from file\n");
 908     fprintf(stderr, "\t-F FAT type (12, 16, or 32)\n");
 909     fprintf(stderr, "\t-I volume ID\n");
 910     fprintf(stderr, "\t-L volume label\n");
 911     fprintf(stderr, "\t-O OEM string\n");
 912     fprintf(stderr, "\t-S bytes/sector\n");
 913     fprintf(stderr, "\t-a sectors/FAT\n");
 914     fprintf(stderr, "\t-b block size\n");
 915     fprintf(stderr, "\t-c sectors/cluster\n");
 916     fprintf(stderr, "\t-e root directory entries\n");
 917     fprintf(stderr, "\t-f standard format\n");
 918     fprintf(stderr, "\t-h drive heads\n");
 919     fprintf(stderr, "\t-i file system info sector\n");
 920     fprintf(stderr, "\t-k backup boot sector\n");
 921     fprintf(stderr, "\t-m media descriptor\n");
 922     fprintf(stderr, "\t-n number of FATs\n");
 923     fprintf(stderr, "\t-o hidden sectors\n");
 924     fprintf(stderr, "\t-r reserved sectors\n");
 925     fprintf(stderr, "\t-s file system size (sectors)\n");
 926     fprintf(stderr, "\t-u sectors/track\n");
 927     exit(1);
 928 }