sbin/newfs_msdos/mkfs_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: head/sbin/newfs_msdos/mkfs_msdos.c 305075 2016-08-30 18:01:26Z imp $
  28  */
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/disklabel32.h>
  32 #include <sys/diskmbr.h>
  33 #include <sys/diskslice.h>
  34 #include <sys/mount.h>
  35 #include <sys/stat.h>
  36 #include <sys/time.h>
  37
  38 #include <machine/ioctl_fd.h>
  39
  40 #include <ctype.h>
  41 #include <disktab.h>
  42 #include <err.h>
  43 #include <errno.h>
  44 #include <fcntl.h>
  45 #include <inttypes.h>
  46 #include <paths.h>
  47 #include <signal.h>
  48 #include <stdio.h>
  49 #include <stdlib.h>
  50 #include <string.h>
  51 #include <time.h>
  52 #include <unistd.h>
  53
  54 #include "mkfs_msdos.h"
  55
  56 #define MAXU16    0xffff        /* maximum unsigned 16-bit quantity */
  57 #define BPN       4             /* bits per nibble */
  58 #define NPB       2             /* nibbles per byte */
  59
  60 #define MINBPS    512           /* minimum bytes per sector */
  61 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
  62 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
  63 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
  64 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
  65 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
  66 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
  67 #define MINCLS12  1U            /* minimum FAT12 clusters */
  68 #define MINCLS16  0xff5U        /* minimum FAT16 clusters */
  69 #define MINCLS32  0xfff5U       /* minimum FAT32 clusters */
  70 #define MAXCLS12  0xff4U        /* maximum FAT12 clusters */
  71 #define MAXCLS16  0xfff4U       /* maximum FAT16 clusters */
  72 #define MAXCLS32  0xffffff4U    /* maximum FAT32 clusters */
  73
  74 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
  75                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
  76                                     MINCLS32)
  77
  78 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
  79                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
  80                                     MAXCLS32)
  81
  82 #define mk1(p, x)                               \
  83     (p) = (u_int8_t)(x)
  84
  85 #define mk2(p, x)                               \
  86     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  87     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
  88
  89 #define mk4(p, x)                               \
  90     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  91     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
  92     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
  93     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
  94
  95 struct bs {
  96     u_int8_t bsJump[3];                 /* bootstrap entry point */
  97     u_int8_t bsOemName[8];              /* OEM name and version */
  98 } __packed;
  99
 100 struct bsbpb {
 101     u_int8_t bpbBytesPerSec[2];         /* bytes per sector */
 102     u_int8_t bpbSecPerClust;            /* sectors per cluster */
 103     u_int8_t bpbResSectors[2];          /* reserved sectors */
 104     u_int8_t bpbFATs;                   /* number of FATs */
 105     u_int8_t bpbRootDirEnts[2];         /* root directory entries */
 106     u_int8_t bpbSectors[2];             /* total sectors */
 107     u_int8_t bpbMedia;                  /* media descriptor */
 108     u_int8_t bpbFATsecs[2];             /* sectors per FAT */
 109     u_int8_t bpbSecPerTrack[2];         /* sectors per track */
 110     u_int8_t bpbHeads[2];               /* drive heads */
 111     u_int8_t bpbHiddenSecs[4];          /* hidden sectors */
 112     u_int8_t bpbHugeSectors[4];         /* big total sectors */
 113 } __packed;
 114
 115 struct bsxbpb {
 116     u_int8_t bpbBigFATsecs[4];          /* big sectors per FAT */
 117     u_int8_t bpbExtFlags[2];            /* FAT control flags */
 118     u_int8_t bpbFSVers[2];              /* file system version */
 119     u_int8_t bpbRootClust[4];           /* root directory start cluster */
 120     u_int8_t bpbFSInfo[2];              /* file system info sector */
 121     u_int8_t bpbBackup[2];              /* backup boot sector */
 122     u_int8_t bpbReserved[12];           /* reserved */
 123 } __packed;
 124
 125 struct bsx {
 126     u_int8_t exDriveNumber;             /* drive number */
 127     u_int8_t exReserved1;               /* reserved */
 128     u_int8_t exBootSignature;           /* extended boot signature */
 129     u_int8_t exVolumeID[4];             /* volume ID number */
 130     u_int8_t exVolumeLabel[11];         /* volume label */
 131     u_int8_t exFileSysType[8];          /* file system type */
 132 } __packed;
 133
 134 struct de {
 135     u_int8_t deName[11];                /* name and extension */
 136     u_int8_t deAttributes;              /* attributes */
 137     u_int8_t rsvd[10];                  /* reserved */
 138     u_int8_t deMTime[2];                /* last-modified time */
 139     u_int8_t deMDate[2];                /* last-modified date */
 140     u_int8_t deStartCluster[2];         /* starting cluster */
 141     u_int8_t deFileSize[4];             /* size */
 142 } __packed;
 143
 144 struct bpb {
 145     u_int bpbBytesPerSec;               /* bytes per sector */
 146     u_int bpbSecPerClust;               /* sectors per cluster */
 147     u_int bpbResSectors;                /* reserved sectors */
 148     u_int bpbFATs;                      /* number of FATs */
 149     u_int bpbRootDirEnts;               /* root directory entries */
 150     u_int bpbSectors;                   /* total sectors */
 151     u_int bpbMedia;                     /* media descriptor */
 152     u_int bpbFATsecs;                   /* sectors per FAT */
 153     u_int bpbSecPerTrack;               /* sectors per track */
 154     u_int bpbHeads;                     /* drive heads */
 155     u_int bpbHiddenSecs;                /* hidden sectors */
 156     u_int bpbHugeSectors;               /* big total sectors */
 157     u_int bpbBigFATsecs;                /* big sectors per FAT */
 158     u_int bpbRootClust;                 /* root directory start cluster */
 159     u_int bpbFSInfo;                    /* file system info sector */
 160     u_int bpbBackup;                    /* backup boot sector */
 161 };
 162
 163 #define BPBGAP 0, 0, 0, 0, 0, 0
 164
 165 static struct {
 166     const char *name;
 167     struct bpb bpb;
 168 } const stdfmt[] = {
 169     {"160",  {512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1, BPBGAP}},
 170     {"180",  {512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1, BPBGAP}},
 171     {"320",  {512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2, BPBGAP}},
 172     {"360",  {512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2, BPBGAP}},
 173     {"640",  {512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2, BPBGAP}},
 174     {"720",  {512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2, BPBGAP}},
 175     {"1200", {512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2, BPBGAP}},
 176     {"1232", {1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2, BPBGAP}},
 177     {"1440", {512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2, BPBGAP}},
 178     {"2880", {512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2, BPBGAP}}
 179 };
 180
 181 static const u_int8_t bootcode[] = {
 182     0xfa,                       /* cli              */
 183     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
 184     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
 185     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
 186     0xfb,                       /* sti              */
 187     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
 188     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
 189     0x5e,                       /* pop     si       */
 190     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
 191     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
 192     0xfc,                       /* cld              */
 193     0xac,                       /* lodsb            */
 194     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
 195     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
 196     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
 197     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
 198     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
 199     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
 200     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
 201     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
 202     0x0d, 0x0a,
 203     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
 204     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
 205     0x0d, 0x0a,
 206     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
 207     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
 208     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
 209     0x0d, 0x0a,
 210     0
 211 };
 212
 213 static volatile sig_atomic_t got_siginfo;
 214 static void infohandler(int);
 215
 216 static int check_mounted(const char *, mode_t);
 217 static int getstdfmt(const char *, struct bpb *);
 218 static int getdiskinfo(int, const char *, const char *, int, struct bpb *);
 219 static void print_bpb(struct bpb *);
 220 static int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
 221 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
 222 static int oklabel(const char *);
 223 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
 224
 225 int
 226 mkfs_msdos(const char *fname, const char *dtype, const struct msdos_options *op)
 227 {
 228     char buf[MAXPATHLEN];
 229     struct sigaction si_sa;
 230     struct stat sb;
 231     struct timeval tv;
 232     struct bpb bpb;
 233     struct tm *tm;
 234     struct bs *bs;
 235     struct bsbpb *bsbpb;
 236     struct bsxbpb *bsxbpb;
 237     struct bsx *bsx;
 238     struct de *de;
 239     u_int8_t *img;
 240     const char *bname;
 241     ssize_t n;
 242     time_t now;
 243     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
 244     int fd, fd1, rv;
 245     struct msdos_options o = *op;
 246
 247     img = NULL;
 248     rv = -1;
 249
 250     if (o.block_size && o.sectors_per_cluster) {
 251         warnx("Cannot specify both block size and sectors per cluster");
 252         goto done;
 253     }
 254     if (o.OEM_string && strlen(o.OEM_string) > 8) {
 255         warnx("%s: bad OEM string", o.OEM_string);
 256         goto done;
 257     }
 258     if (o.create_size) {
 259         if (o.no_create) {
 260             warnx("create (-C) is incompatible with -N");
 261             goto done;
 262         }
 263         fd = open(fname, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
 264         if (fd == -1) {
 265             warnx("failed to create %s", fname);
 266             goto done;
 267         }
 268         if (ftruncate(fd, o.create_size)) {
 269             warnx("failed to initialize %jd bytes", (intmax_t)o.create_size);
 270             goto done;
 271         }
 272     } else if ((fd = open(fname, o.no_create ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1) {
 273         warn("%s", fname);
 274         goto done;
 275     }
 276     if (fstat(fd, &sb)) {
 277         warn("%s", fname);
 278         goto done;
 279     }
 280     if (o.create_size) {
 281         if (!S_ISREG(sb.st_mode))
 282             warnx("warning, %s is not a regular file", fname);
 283     } else {
 284         if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
 285             warnx("warning, %s is not a character device", fname);
 286     }
 287     if (!o.no_create)
 288         if (check_mounted(fname, sb.st_mode) == -1)
 289             goto done;
 290     if (o.offset && o.offset != lseek(fd, o.offset, SEEK_SET)) {
 291         warnx("cannot seek to %jd", (intmax_t)o.offset);
 292         goto done;
 293     }
 294     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
 295     if (o.floppy) {
 296         if (getstdfmt(o.floppy, &bpb) == -1)
 297             goto done;
 298         bpb.bpbHugeSectors = bpb.bpbSectors;
 299         bpb.bpbSectors = 0;
 300         bpb.bpbBigFATsecs = bpb.bpbFATsecs;
 301         bpb.bpbFATsecs = 0;
 302     }
 303     if (o.drive_heads)
 304         bpb.bpbHeads = o.drive_heads;
 305     if (o.sectors_per_track)
 306         bpb.bpbSecPerTrack = o.sectors_per_track;
 307     if (o.bytes_per_sector)
 308         bpb.bpbBytesPerSec = o.bytes_per_sector;
 309     if (o.size)
 310         bpb.bpbHugeSectors = o.size;
 311     if (o.hidden_sectors_set)
 312         bpb.bpbHiddenSecs = o.hidden_sectors;
 313     if (!(o.floppy || (o.drive_heads && o.sectors_per_track &&
 314         o.bytes_per_sector && o.size && o.hidden_sectors_set))) {
 315         getdiskinfo(fd, fname, dtype, o.hidden_sectors_set, &bpb);
 316         bpb.bpbHugeSectors -= (o.offset / bpb.bpbBytesPerSec);
 317         if (bpb.bpbSecPerClust == 0) {  /* set defaults */
 318             if (bpb.bpbHugeSectors <= 6000)     /* about 3MB -> 512 bytes */
 319                 bpb.bpbSecPerClust = 1;
 320             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<17)) /* 64M -> 4k */
 321                 bpb.bpbSecPerClust = 8;
 322             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<19)) /* 256M -> 8k */
 323                 bpb.bpbSecPerClust = 16;
 324             else if (bpb.bpbHugeSectors <= (1<<21)) /* 1G -> 16k */
 325                 bpb.bpbSecPerClust = 32;
 326             else
 327                 bpb.bpbSecPerClust = 64;                /* otherwise 32k */
 328         }
 329     }
 330     if (!powerof2(bpb.bpbBytesPerSec)) {
 331         warnx("bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bpbBytesPerSec);
 332         goto done;
 333     }
 334     if (bpb.bpbBytesPerSec < MINBPS) {
 335         warnx("bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
 336              bpb.bpbBytesPerSec, MINBPS);
 337         goto done;
 338     }
 339
 340     if (o.volume_label && !oklabel(o.volume_label)) {
 341         warnx("%s: bad volume label", o.volume_label);
 342         goto done;
 343     }
 344     if (!(fat = o.fat_type)) {
 345         if (o.floppy)
 346             fat = 12;
 347         else if (!o.directory_entries && (o.info_sector || o.backup_sector))
 348             fat = 32;
 349     }
 350     if ((fat == 32 && o.directory_entries) || (fat != 32 && (o.info_sector || o.backup_sector))) {
 351         warnx("-%c is not a legal FAT%s option",
 352              fat == 32 ? 'e' : o.info_sector ? 'i' : 'k',
 353              fat == 32 ? "32" : "12/16");
 354         goto done;
 355     }
 356     if (o.floppy && fat == 32)
 357         bpb.bpbRootDirEnts = 0;
 358     if (fat != 0 && fat != 12 && fat != 16 && fat != 32) {
 359         warnx("%d: bad FAT type", fat);
 360         goto done;
 361     }
 362
 363     if (o.block_size) {
 364         if (!powerof2(o.block_size)) {
 365             warnx("block size (%u) is not a power of 2", o.block_size);
 366             goto done;
 367         }
 368         if (o.block_size < bpb.bpbBytesPerSec) {
 369             warnx("block size (%u) is too small; minimum is %u",
 370                  o.block_size, bpb.bpbBytesPerSec);
 371             goto done;
 372         }
 373         if (o.block_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC) {
 374             warnx("block size (%u) is too large; maximum is %u",
 375                  o.block_size, bpb.bpbBytesPerSec * MAXSPC);
 376             goto done;
 377         }
 378         bpb.bpbSecPerClust = o.block_size / bpb.bpbBytesPerSec;
 379     }
 380     if (o.sectors_per_cluster) {
 381         if (!powerof2(o.sectors_per_cluster)) {
 382             warnx("sectors/cluster (%u) is not a power of 2",
 383                 o.sectors_per_cluster);
 384             goto done;
 385         }
 386         bpb.bpbSecPerClust = o.sectors_per_cluster;
 387     }
 388     if (o.reserved_sectors)
 389         bpb.bpbResSectors = o.reserved_sectors;
 390     if (o.num_FAT) {
 391         if (o.num_FAT > MAXNFT) {
 392             warnx("number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
 393                  o.num_FAT, MAXNFT);
 394             goto done;
 395         }
 396         bpb.bpbFATs = o.num_FAT;
 397     }
 398     if (o.directory_entries)
 399         bpb.bpbRootDirEnts = o.directory_entries;
 400     if (o.media_descriptor_set) {
 401         if (o.media_descriptor < 0xf0) {
 402             warnx("illegal media descriptor (%#x)", o.media_descriptor);
 403             goto done;
 404         }
 405         bpb.bpbMedia = o.media_descriptor;
 406     }
 407     if (o.sectors_per_fat)
 408         bpb.bpbBigFATsecs = o.sectors_per_fat;
 409     if (o.info_sector)
 410         bpb.bpbFSInfo = o.info_sector;
 411     if (o.backup_sector)
 412         bpb.bpbBackup = o.backup_sector;
 413     bss = 1;
 414     bname = NULL;
 415     fd1 = -1;
 416     if (o.bootstrap) {
 417         bname = o.bootstrap;
 418         if (!strchr(bname, '/')) {
 419             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
 420             if (!(bname = strdup(buf))) {
 421                 warn(NULL);
 422                 goto done;
 423             }
 424         }
 425         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb)) {
 426             warn("%s", bname);
 427             goto done;
 428         }
 429         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bpbBytesPerSec ||
 430             sb.st_size < bpb.bpbBytesPerSec ||
 431             sb.st_size > bpb.bpbBytesPerSec * MAXU16) {
 432             warnx("%s: inappropriate file type or format", bname);
 433             goto done;
 434         }
 435         bss = sb.st_size / bpb.bpbBytesPerSec;
 436     }
 437     if (!bpb.bpbFATs)
 438         bpb.bpbFATs = 2;
 439     if (!fat) {
 440         if (bpb.bpbHugeSectors < (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
 441             howmany((RESFTE + (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
 442                 (bpb.bpbSecPerClust ? 16 : 12) / BPN,
 443                 bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
 444             bpb.bpbFATs +
 445             howmany(bpb.bpbRootDirEnts ? bpb.bpbRootDirEnts : DEFRDE,
 446                     bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
 447             (bpb.bpbSecPerClust ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
 448             (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust :
 449              howmany(DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec)))
 450             fat = 12;
 451         else if (bpb.bpbRootDirEnts || bpb.bpbHugeSectors <
 452                  (bpb.bpbResSectors ? bpb.bpbResSectors : bss) +
 453                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bpbBytesPerSec) *
 454                  bpb.bpbFATs +
 455                  howmany(DEFRDE, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de)) +
 456                  (MAXCLS16 + 1) *
 457                  (bpb.bpbSecPerClust ? bpb.bpbSecPerClust :
 458                   howmany(8192, bpb.bpbBytesPerSec)))
 459             fat = 16;
 460         else
 461             fat = 32;
 462     }
 463     x = bss;
 464     if (fat == 32) {
 465         if (!bpb.bpbFSInfo) {
 466             if (x == MAXU16 || x == bpb.bpbBackup) {
 467                 warnx("no room for info sector");
 468                 goto done;
 469             }
 470             bpb.bpbFSInfo = x;
 471         }
 472         if (bpb.bpbFSInfo != MAXU16 && x <= bpb.bpbFSInfo)
 473             x = bpb.bpbFSInfo + 1;
 474         if (!bpb.bpbBackup) {
 475             if (x == MAXU16) {
 476                 warnx("no room for backup sector");
 477                 goto done;
 478             }
 479             bpb.bpbBackup = x;
 480         } else if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && bpb.bpbBackup == bpb.bpbFSInfo) {
 481             warnx("backup sector would overwrite info sector");
 482             goto done;
 483         }
 484         if (bpb.bpbBackup != MAXU16 && x <= bpb.bpbBackup)
 485             x = bpb.bpbBackup + 1;
 486     }
 487     if (!bpb.bpbResSectors)
 488         bpb.bpbResSectors = fat == 32 ?
 489             MAX(x, MAX(16384 / bpb.bpbBytesPerSec, 4)) : x;
 490     else if (bpb.bpbResSectors < x) {
 491         warnx("too few reserved sectors (need %d have %d)", x,
 492              bpb.bpbResSectors);
 493         goto done;
 494     }
 495     if (fat != 32 && !bpb.bpbRootDirEnts)
 496         bpb.bpbRootDirEnts = DEFRDE;
 497     rds = howmany(bpb.bpbRootDirEnts, bpb.bpbBytesPerSec / sizeof(struct de));
 498     if (!bpb.bpbSecPerClust)
 499         for (bpb.bpbSecPerClust = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 :
 500                                           DEFBLK, bpb.bpbBytesPerSec);
 501              bpb.bpbSecPerClust < MAXSPC &&
 502              bpb.bpbResSectors +
 503              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
 504                      bpb.bpbBytesPerSec * NPB) *
 505              bpb.bpbFATs +
 506              rds +
 507              (u_int64_t) (maxcls(fat) + 1) *
 508              bpb.bpbSecPerClust <= bpb.bpbHugeSectors;
 509              bpb.bpbSecPerClust <<= 1)
 510             continue;
 511     if (fat != 32 && bpb.bpbBigFATsecs > MAXU16) {
 512         warnx("too many sectors/FAT for FAT12/16");
 513         goto done;
 514     }
 515     x1 = bpb.bpbResSectors + rds;
 516     x = bpb.bpbBigFATsecs ? bpb.bpbBigFATsecs : 1;
 517     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.bpbFATs > bpb.bpbHugeSectors) {
 518         warnx("meta data exceeds file system size");
 519         goto done;
 520     }
 521     x1 += x * bpb.bpbFATs;
 522     x = (u_int64_t)(bpb.bpbHugeSectors - x1) * bpb.bpbBytesPerSec * NPB /
 523         (bpb.bpbSecPerClust * bpb.bpbBytesPerSec * NPB + fat /
 524          BPN * bpb.bpbFATs);
 525     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
 526                  bpb.bpbBytesPerSec * NPB);
 527     if (!bpb.bpbBigFATsecs) {
 528         bpb.bpbBigFATsecs = x2;
 529         x1 += (bpb.bpbBigFATsecs - 1) * bpb.bpbFATs;
 530     }
 531     cls = (bpb.bpbHugeSectors - x1) / bpb.bpbSecPerClust;
 532     x = (u_int64_t)bpb.bpbBigFATsecs * bpb.bpbBytesPerSec * NPB / (fat / BPN) -
 533         RESFTE;
 534     if (cls > x)
 535         cls = x;
 536     if (bpb.bpbBigFATsecs < x2)
 537         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
 538               cls);
 539     if (cls < mincls(fat)) {
 540         warnx("%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
 541             mincls(fat));
 542         goto done;
 543     }
 544     if (cls > maxcls(fat)) {
 545         cls = maxcls(fat);
 546         bpb.bpbHugeSectors = x1 + (cls + 1) * bpb.bpbSecPerClust - 1;
 547         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
 548               bpb.bpbHugeSectors);
 549     }
 550     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
 551            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.bpbSecPerClust,
 552            cls * bpb.bpbSecPerClust == 1 ? "" : "s", cls, fat,
 553            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bpbBytesPerSec * bpb.bpbSecPerClust);
 554     if (!bpb.bpbMedia)
 555         bpb.bpbMedia = !bpb.bpbHiddenSecs ? 0xf0 : 0xf8;
 556     if (fat == 32)
 557         bpb.bpbRootClust = RESFTE;
 558     if (bpb.bpbHugeSectors <= MAXU16) {
 559         bpb.bpbSectors = bpb.bpbHugeSectors;
 560         bpb.bpbHugeSectors = 0;
 561     }
 562     if (fat != 32) {
 563         bpb.bpbFATsecs = bpb.bpbBigFATsecs;
 564         bpb.bpbBigFATsecs = 0;
 565     }
 566     print_bpb(&bpb);
 567     if (!o.no_create) {
 568         gettimeofday(&tv, NULL);
 569         now = tv.tv_sec;
 570         tm = localtime(&now);
 571         if (!(img = malloc(bpb.bpbBytesPerSec))) {
 572             warn(NULL);
 573             goto done;
 574         }
 575         dir = bpb.bpbResSectors + (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs :
 576                                    bpb.bpbBigFATsecs) * bpb.bpbFATs;
 577         memset(&si_sa, 0, sizeof(si_sa));
 578         si_sa.sa_handler = infohandler;
 579         if (sigaction(SIGINFO, &si_sa, NULL) == -1) {
 580             warn("sigaction SIGINFO");
 581             goto done;
 582         }
 583         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust : rds); lsn++) {
 584             if (got_siginfo) {
 585                     fprintf(stderr,"%s: writing sector %u of %u (%u%%)\n",
 586                         fname, lsn,
 587                         (dir + (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)),
 588                         (lsn * 100) / (dir +
 589                             (fat == 32 ? bpb.bpbSecPerClust: rds)));
 590                     got_siginfo = 0;
 591             }
 592             x = lsn;
 593             if (o.bootstrap &&
 594                 fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
 595                 bss <= bpb.bpbBackup && x >= bpb.bpbBackup) {
 596                 x -= bpb.bpbBackup;
 597                 if (!x && lseek(fd1, o.offset, SEEK_SET)) {
 598                     warn("%s", bname);
 599                     goto done;
 600                 }
 601             }
 602             if (o.bootstrap && x < bss) {
 603                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1) {
 604                     warn("%s", bname);
 605                     goto done;
 606                 }
 607                 if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec) {
 608                     warnx("%s: can't read sector %u", bname, x);
 609                     goto done;
 610                 }
 611             } else
 612                 memset(img, 0, bpb.bpbBytesPerSec);
 613             if (!lsn ||
 614                 (fat == 32 && bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
 615                  lsn == bpb.bpbBackup)) {
 616                 x1 = sizeof(struct bs);
 617                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
 618                 mk2(bsbpb->bpbBytesPerSec, bpb.bpbBytesPerSec);
 619                 mk1(bsbpb->bpbSecPerClust, bpb.bpbSecPerClust);
 620                 mk2(bsbpb->bpbResSectors, bpb.bpbResSectors);
 621                 mk1(bsbpb->bpbFATs, bpb.bpbFATs);
 622                 mk2(bsbpb->bpbRootDirEnts, bpb.bpbRootDirEnts);
 623                 mk2(bsbpb->bpbSectors, bpb.bpbSectors);
 624                 mk1(bsbpb->bpbMedia, bpb.bpbMedia);
 625                 mk2(bsbpb->bpbFATsecs, bpb.bpbFATsecs);
 626                 mk2(bsbpb->bpbSecPerTrack, bpb.bpbSecPerTrack);
 627                 mk2(bsbpb->bpbHeads, bpb.bpbHeads);
 628                 mk4(bsbpb->bpbHiddenSecs, bpb.bpbHiddenSecs);
 629                 mk4(bsbpb->bpbHugeSectors, bpb.bpbHugeSectors);
 630                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
 631                 if (fat == 32) {
 632                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
 633                     mk4(bsxbpb->bpbBigFATsecs, bpb.bpbBigFATsecs);
 634                     mk2(bsxbpb->bpbExtFlags, 0);
 635                     mk2(bsxbpb->bpbFSVers, 0);
 636                     mk4(bsxbpb->bpbRootClust, bpb.bpbRootClust);
 637                     mk2(bsxbpb->bpbFSInfo, bpb.bpbFSInfo);
 638                     mk2(bsxbpb->bpbBackup, bpb.bpbBackup);
 639                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
 640                 }
 641                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
 642                 mk1(bsx->exBootSignature, 0x29);
 643                 if (o.volume_id_set)
 644                     x = o.volume_id;
 645                 else
 646                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
 647                           (u_int)tm->tm_mday) +
 648                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
 649                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
 650                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
 651                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
 652                           (u_int)tm->tm_min));
 653                 mk4(bsx->exVolumeID, x);
 654                 mklabel(bsx->exVolumeLabel, o.volume_label ? o.volume_label : "NO NAME");
 655                 snprintf(buf, sizeof(buf), "FAT%u", fat);
 656                 setstr(bsx->exFileSysType, buf, sizeof(bsx->exFileSysType));
 657                 if (!o.bootstrap) {
 658                     x1 += sizeof(struct bsx);
 659                     bs = (struct bs *)img;
 660                     mk1(bs->bsJump[0], 0xeb);
 661                     mk1(bs->bsJump[1], x1 - 2);
 662                     mk1(bs->bsJump[2], 0x90);
 663                     setstr(bs->bsOemName, o.OEM_string ? o.OEM_string : "BSD4.4  ",
 664                            sizeof(bs->bsOemName));
 665                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
 666                     mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
 667                 }
 668             } else if (fat == 32 && bpb.bpbFSInfo != MAXU16 &&
 669                        (lsn == bpb.bpbFSInfo ||
 670                         (bpb.bpbBackup != MAXU16 &&
 671                          lsn == bpb.bpbBackup + bpb.bpbFSInfo))) {
 672                 mk4(img, 0x41615252);
 673                 mk4(img + MINBPS - 28, 0x61417272);
 674                 mk4(img + MINBPS - 24, 0xffffffff);
 675                 mk4(img + MINBPS - 20, bpb.bpbRootClust);
 676                 mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
 677             } else if (lsn >= bpb.bpbResSectors && lsn < dir &&
 678                        !((lsn - bpb.bpbResSectors) %
 679                          (bpb.bpbFATsecs ? bpb.bpbFATsecs :
 680                           bpb.bpbBigFATsecs))) {
 681                 mk1(img[0], bpb.bpbMedia);
 682                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
 683                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
 684             } else if (lsn == dir && o.volume_label) {
 685                 de = (struct de *)img;
 686                 mklabel(de->deName, o.volume_label);
 687                 mk1(de->deAttributes, 050);
 688                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
 689                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
 690                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
 691                 mk2(de->deMTime, x);
 692                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
 693                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
 694                     (u_int)tm->tm_mday;
 695                 mk2(de->deMDate, x);
 696             }
 697             if ((n = write(fd, img, bpb.bpbBytesPerSec)) == -1) {
 698                 warn("%s", fname);
 699                 goto done;
 700             }
 701             if ((unsigned)n != bpb.bpbBytesPerSec) {
 702                 warnx("%s: can't write sector %u", fname, lsn);
 703                 goto done;
 704             }
 705         }
 706     }
 707     rv = 0;
 708 done:
 709     free(img);
 710
 711     return rv;
 712 }
 713
 714 /*
 715  * return -1 with error if file system is mounted.
 716  */
 717 static int
 718 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
 719 {
 720     struct statfs *mp;
 721     const char *s1, *s2;
 722     size_t len;
 723     int n, r;
 724
 725     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT))) {
 726         warn("getmntinfo");
 727         return -1;
 728     }
 729     len = strlen(_PATH_DEV);
 730     s1 = fname;
 731     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
 732         s1 += len;
 733     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
 734     for (; n--; mp++) {
 735         s2 = mp->f_mntfromname;
 736         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
 737             s2 += len;
 738         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
 739             !strcmp(s1, s2)) {
 740             warnx("%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
 741             return -1;
 742         }
 743     }
 744     return 0;
 745 }
 746
 747 /*
 748  * Get a standard format.
 749  */
 750 static int
 751 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
 752 {
 753     u_int x, i;
 754
 755     x = NELEM(stdfmt);
 756     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
 757     if (i == x) {
 758         warnx("%s: unknown standard format", fmt);
 759         return -1;
 760     }
 761     *bpb = stdfmt[i].bpb;
 762     return 0;
 763 }
 764
 765 /*
 766  * Get disk slice, partition, and geometry information.
 767  */
 768 static int
 769 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
 770             struct bpb *bpb)
 771 {
 772     struct disklabel32 *lp, dlp;
 773     struct fd_type type;
 774     struct partinfo pi;
 775     off_t ms = 0, hs = 0;
 776
 777     lp = NULL;
 778
 779     /* If the user specified a disk type, try to use that */
 780     if (dtype != NULL) {
 781         lp = getdiskbyname(dtype);
 782     }
 783
 784     /* Maybe it's a floppy drive */
 785     if (lp == NULL) {
 786         if (ioctl(fd, DIOCGPART, &pi) == -1) {
 787             struct stat st;
 788
 789             if (fstat(fd, &st))
 790                 err(1, "cannot get disk size");
 791             /* create a fake geometry for a file image */
 792             ms = st.st_size;
 793             dlp.d_secsize = 512;
 794             dlp.d_nsectors = 63;
 795             dlp.d_ntracks = 255;
 796             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 797             lp = &dlp;
 798         } else if (ioctl(fd, FD_GTYPE, &type) != -1) {
 799             ms = pi.media_size;
 800             dlp.d_secsize = 128 << type.secsize;
 801             dlp.d_nsectors = type.sectrac;
 802             dlp.d_ntracks = type.heads;
 803             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 804             lp = &dlp;
 805         } else {
 806             ms = pi.media_size;
 807         }
 808     }
 809
 810     /* Maybe it's a fixed drive */
 811     if (lp == NULL) {
 812         if (ioctl(fd, DIOCGPART, &pi) == - 1)
 813             err(1, "cannot get disk information");
 814         dlp.d_secsize = pi.media_blksize;
 815         dlp.d_nsectors = pi.d_secpertrack;
 816         dlp.d_ntracks = pi.d_nheads;
 817         if (bpb->bpbBytesPerSec)
 818             dlp.d_secsize = bpb->bpbBytesPerSec;
 819
 820         dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 821
 822         hs = (ms / dlp.d_secsize) - dlp.d_secperunit;
 823         lp = &dlp;
 824     }
 825
 826     if (bpb->bpbBytesPerSec == 0) {
 827         if (ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector") == -1)
 828             return -1;
 829         bpb->bpbBytesPerSec = lp->d_secsize;
 830     }
 831     if (bpb->bpbSecPerTrack == 0) {
 832         if (ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track") == -1)
 833             return -1;
 834         bpb->bpbSecPerTrack = lp->d_nsectors;
 835     }
 836     if (bpb->bpbHeads == 0) {
 837         if (ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads") == -1)
 838             return -1;
 839         bpb->bpbHeads = lp->d_ntracks;
 840     }
 841     if (bpb->bpbHugeSectors == 0)
 842         bpb->bpbHugeSectors = lp->d_secperunit;
 843     if (bpb->bpbHiddenSecs == 0)
 844         bpb->bpbHiddenSecs = hs;
 845     return 0;
 846 }
 847
 848 /*
 849  * Print out BPB values.
 850  */
 851 static void
 852 print_bpb(struct bpb *bpb)
 853 {
 854     printf("BytesPerSec=%u SecPerClust=%u ResSectors=%u FATs=%u",
 855            bpb->bpbBytesPerSec, bpb->bpbSecPerClust, bpb->bpbResSectors,
 856            bpb->bpbFATs);
 857     if (bpb->bpbRootDirEnts)
 858         printf(" RootDirEnts=%u", bpb->bpbRootDirEnts);
 859     if (bpb->bpbSectors)
 860         printf(" Sectors=%u", bpb->bpbSectors);
 861     printf(" Media=%#x", bpb->bpbMedia);
 862     if (bpb->bpbFATsecs)
 863         printf(" FATsecs=%u", bpb->bpbFATsecs);
 864     printf(" SecPerTrack=%u Heads=%u HiddenSecs=%u", bpb->bpbSecPerTrack,
 865            bpb->bpbHeads, bpb->bpbHiddenSecs);
 866     if (bpb->bpbHugeSectors)
 867         printf(" HugeSectors=%u", bpb->bpbHugeSectors);
 868     if (!bpb->bpbFATsecs) {
 869         printf(" FATsecs=%u RootCluster=%u", bpb->bpbBigFATsecs,
 870                bpb->bpbRootClust);
 871         printf(" FSInfo=");
 872         printf(bpb->bpbFSInfo == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbFSInfo);
 873         printf(" Backup=");
 874         printf(bpb->bpbBackup == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bpbBackup);
 875     }
 876     printf("\n");
 877 }
 878
 879 /*
 880  * Check a disk geometry value.
 881  */
 882 static int
 883 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
 884 {
 885     if (!val) {
 886         warnx("%s: no default %s", fname, msg);
 887         return -1;
 888     }
 889     if (val > MAXU16) {
 890         warnx("%s: illegal %s %d", fname, msg, val);
 891         return -1;
 892     }
 893     return 0;
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Check a volume label.
 898  */
 899 static int
 900 oklabel(const char *src)
 901 {
 902     int c, i;
 903
 904     for (i = 0; i <= 11; i++) {
 905         c = (u_char)*src++;
 906         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
 907             break;
 908     }
 909     return i && !c;
 910 }
 911
 912 /*
 913  * Make a volume label.
 914  */
 915 static void
 916 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
 917 {
 918     int c, i;
 919
 920     for (i = 0; i < 11; i++) {
 921         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
 922         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
 923     }
 924 }
 925
 926 /*
 927  * Copy string, padding with spaces.
 928  */
 929 static void
 930 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
 931 {
 932     while (len--)
 933         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
 934 }
 935
 936 static void
 937 infohandler(int sig __unused)
 938 {
 939
 940         got_siginfo = 1;
 941 }