disk/part_dos.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * (C) Copyright 2001
   4  * Raymond Lo, lo@routefree.com
   5  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   6  */
   7
   8 /*
   9  * Support for harddisk partitions.
  10  *
  11  * To be compatible with LinuxPPC and Apple we use the standard Apple
  12  * SCSI disk partitioning scheme. For more information see:
  13  * http://developer.apple.com/techpubs/mac/Devices/Devices-126.html#MARKER-14-92
  14  */
  15
  16 #include <common.h>
  17 #include <blk.h>
  18 #include <command.h>
  19 #include <ide.h>
  20 #include <memalign.h>
  21 #include <asm/unaligned.h>
  22 #include <linux/compiler.h>
  23 #include "part_dos.h"
  24 #include <part.h>
  25
  26 #ifdef CONFIG_HAVE_BLOCK_DEVICE
  27
  28 #define DOS_PART_DEFAULT_SECTOR 512
  29
  30 /* should this be configurable? It looks like it's not very common at all
  31  * to use large numbers of partitions */
  32 #define MAX_EXT_PARTS 256
  33
  34 static inline int is_extended(int part_type)
  35 {
  36     return (part_type == DOS_PART_TYPE_EXTENDED ||
  37             part_type == DOS_PART_TYPE_EXTENDED_LBA ||
  38             part_type == DOS_PART_TYPE_EXTENDED_LINUX);
  39 }
  40
  41 static int get_bootable(dos_partition_t *p)
  42 {
  43         int ret = 0;
  44
  45         if (p->sys_ind == 0xef)
  46                 ret |= PART_EFI_SYSTEM_PARTITION;
  47         if (p->boot_ind == 0x80)
  48                 ret |= PART_BOOTABLE;
  49         return ret;
  50 }
  51
  52 static void print_one_part(dos_partition_t *p, lbaint_t ext_part_sector,
  53                            int part_num, unsigned int disksig)
  54 {
  55         lbaint_t lba_start = ext_part_sector + get_unaligned_le32(p->start4);
  56         lbaint_t lba_size  = get_unaligned_le32(p->size4);
  57
  58         printf("%3d\t%-10" LBAFlength "u\t%-10" LBAFlength
  59                 "u\t%08x-%02x\t%02x%s%s\n",
  60                 part_num, lba_start, lba_size, disksig, part_num, p->sys_ind,
  61                 (is_extended(p->sys_ind) ? " Extd" : ""),
  62                 (get_bootable(p) ? " Boot" : ""));
  63 }
  64
  65 static int test_block_type(unsigned char *buffer)
  66 {
  67         int slot;
  68         struct dos_partition *p;
  69         int part_count = 0;
  70
  71         if((buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET + 0] != 0x55) ||
  72             (buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET + 1] != 0xaa) ) {
  73                 return (-1);
  74         } /* no DOS Signature at all */
  75         p = (struct dos_partition *)&buffer[DOS_PART_TBL_OFFSET];
  76
  77         /* Check that the boot indicators are valid and count the partitions. */
  78         for (slot = 0; slot < 4; ++slot, ++p) {
  79                 if (p->boot_ind != 0 && p->boot_ind != 0x80)
  80                         break;
  81                 if (p->sys_ind)
  82                         ++part_count;
  83         }
  84
  85         /*
  86          * If the partition table is invalid or empty,
  87          * check if this is a DOS PBR
  88          */
  89         if (slot != 4 || !part_count) {
  90                 if (!strncmp((char *)&buffer[DOS_PBR_FSTYPE_OFFSET],
  91                              "FAT", 3) ||
  92                     !strncmp((char *)&buffer[DOS_PBR32_FSTYPE_OFFSET],
  93                              "FAT32", 5))
  94                         return DOS_PBR; /* This is a DOS PBR and not an MBR */
  95         }
  96         if (slot == 4)
  97                 return DOS_MBR; /* This is an DOS MBR */
  98
  99         /* This is neither a DOS MBR nor a DOS PBR */
 100         return -1;
 101 }
 102
 103 static int part_test_dos(struct blk_desc *dev_desc)
 104 {
 105 #ifndef CONFIG_SPL_BUILD
 106         ALLOC_CACHE_ALIGN_BUFFER(legacy_mbr, mbr,
 107                         DIV_ROUND_UP(dev_desc->blksz, sizeof(legacy_mbr)));
 108
 109         if (blk_dread(dev_desc, 0, 1, (ulong *)mbr) != 1)
 110                 return -1;
 111
 112         if (test_block_type((unsigned char *)mbr) != DOS_MBR)
 113                 return -1;
 114
 115         if (dev_desc->sig_type == SIG_TYPE_NONE &&
 116             mbr->unique_mbr_signature != 0) {
 117                 dev_desc->sig_type = SIG_TYPE_MBR;
 118                 dev_desc->mbr_sig = mbr->unique_mbr_signature;
 119         }
 120 #else
 121         ALLOC_CACHE_ALIGN_BUFFER(unsigned char, buffer, dev_desc->blksz);
 122
 123         if (blk_dread(dev_desc, 0, 1, (ulong *)buffer) != 1)
 124                 return -1;
 125
 126         if (test_block_type(buffer) != DOS_MBR)
 127                 return -1;
 128 #endif
 129
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 /*  Print a partition that is relative to its Extended partition table
 134  */
 135 static void print_partition_extended(struct blk_desc *dev_desc,
 136                                      lbaint_t ext_part_sector,
 137                                      lbaint_t relative,
 138                                      int part_num, unsigned int disksig)
 139 {
 140         ALLOC_CACHE_ALIGN_BUFFER(unsigned char, buffer, dev_desc->blksz);
 141         dos_partition_t *pt;
 142         int i;
 143
 144         /* set a maximum recursion level */
 145         if (part_num > MAX_EXT_PARTS)
 146         {
 147                 printf("** Nested DOS partitions detected, stopping **\n");
 148                 return;
 149     }
 150
 151         if (blk_dread(dev_desc, ext_part_sector, 1, (ulong *)buffer) != 1) {
 152                 printf ("** Can't read partition table on %d:" LBAFU " **\n",
 153                         dev_desc->devnum, ext_part_sector);
 154                 return;
 155         }
 156         i=test_block_type(buffer);
 157         if (i != DOS_MBR) {
 158                 printf ("bad MBR sector signature 0x%02x%02x\n",
 159                         buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET],
 160                         buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET + 1]);
 161                 return;
 162         }
 163
 164         if (!ext_part_sector)
 165                 disksig = get_unaligned_le32(&buffer[DOS_PART_DISKSIG_OFFSET]);
 166
 167         /* Print all primary/logical partitions */
 168         pt = (dos_partition_t *) (buffer + DOS_PART_TBL_OFFSET);
 169         for (i = 0; i < 4; i++, pt++) {
 170                 /*
 171                  * fdisk does not show the extended partitions that
 172                  * are not in the MBR
 173                  */
 174
 175                 if ((pt->sys_ind != 0) &&
 176                     (ext_part_sector == 0 || !is_extended (pt->sys_ind)) ) {
 177                         print_one_part(pt, ext_part_sector, part_num, disksig);
 178                 }
 179
 180                 /* Reverse engr the fdisk part# assignment rule! */
 181                 if ((ext_part_sector == 0) ||
 182                     (pt->sys_ind != 0 && !is_extended (pt->sys_ind)) ) {
 183                         part_num++;
 184                 }
 185         }
 186
 187         /* Follows the extended partitions */
 188         pt = (dos_partition_t *) (buffer + DOS_PART_TBL_OFFSET);
 189         for (i = 0; i < 4; i++, pt++) {
 190                 if (is_extended (pt->sys_ind)) {
 191                         lbaint_t lba_start
 192                                 = get_unaligned_le32 (pt->start4) + relative;
 193
 194                         print_partition_extended(dev_desc, lba_start,
 195                                 ext_part_sector == 0  ? lba_start : relative,
 196                                 part_num, disksig);
 197                 }
 198         }
 199
 200         return;
 201 }
 202
 203
 204 /*  Print a partition that is relative to its Extended partition table
 205  */
 206 static int part_get_info_extended(struct blk_desc *dev_desc,
 207                                   lbaint_t ext_part_sector, lbaint_t relative,
 208                                   int part_num, int which_part,
 209                                   struct disk_partition *info, uint disksig)
 210 {
 211         ALLOC_CACHE_ALIGN_BUFFER(unsigned char, buffer, dev_desc->blksz);
 212         dos_partition_t *pt;
 213         int i;
 214         int dos_type;
 215
 216         /* set a maximum recursion level */
 217         if (part_num > MAX_EXT_PARTS)
 218         {
 219                 printf("** Nested DOS partitions detected, stopping **\n");
 220                 return -1;
 221     }
 222
 223         if (blk_dread(dev_desc, ext_part_sector, 1, (ulong *)buffer) != 1) {
 224                 printf ("** Can't read partition table on %d:" LBAFU " **\n",
 225                         dev_desc->devnum, ext_part_sector);
 226                 return -1;
 227         }
 228         if (buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET] != 0x55 ||
 229                 buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET + 1] != 0xaa) {
 230                 printf ("bad MBR sector signature 0x%02x%02x\n",
 231                         buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET],
 232                         buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET + 1]);
 233                 return -1;
 234         }
 235
 236 #if CONFIG_IS_ENABLED(PARTITION_UUIDS)
 237         if (!ext_part_sector)
 238                 disksig = get_unaligned_le32(&buffer[DOS_PART_DISKSIG_OFFSET]);
 239 #endif
 240
 241         /* Print all primary/logical partitions */
 242         pt = (dos_partition_t *) (buffer + DOS_PART_TBL_OFFSET);
 243         for (i = 0; i < 4; i++, pt++) {
 244                 /*
 245                  * fdisk does not show the extended partitions that
 246                  * are not in the MBR
 247                  */
 248                 if (((pt->boot_ind & ~0x80) == 0) &&
 249                     (pt->sys_ind != 0) &&
 250                     (part_num == which_part) &&
 251                     (ext_part_sector == 0 || is_extended(pt->sys_ind) == 0)) {
 252                         info->blksz = DOS_PART_DEFAULT_SECTOR;
 253                         info->start = (lbaint_t)(ext_part_sector +
 254                                         get_unaligned_le32(pt->start4));
 255                         info->size  = (lbaint_t)get_unaligned_le32(pt->size4);
 256                         part_set_generic_name(dev_desc, part_num,
 257                                               (char *)info->name);
 258                         /* sprintf(info->type, "%d, pt->sys_ind); */
 259                         strcpy((char *)info->type, "U-Boot");
 260                         info->bootable = get_bootable(pt);
 261 #if CONFIG_IS_ENABLED(PARTITION_UUIDS)
 262                         sprintf(info->uuid, "%08x-%02x", disksig, part_num);
 263 #endif
 264                         info->sys_ind = pt->sys_ind;
 265                         return 0;
 266                 }
 267
 268                 /* Reverse engr the fdisk part# assignment rule! */
 269                 if ((ext_part_sector == 0) ||
 270                     (pt->sys_ind != 0 && !is_extended (pt->sys_ind)) ) {
 271                         part_num++;
 272                 }
 273         }
 274
 275         /* Follows the extended partitions */
 276         pt = (dos_partition_t *) (buffer + DOS_PART_TBL_OFFSET);
 277         for (i = 0; i < 4; i++, pt++) {
 278                 if (is_extended (pt->sys_ind)) {
 279                         lbaint_t lba_start
 280                                 = get_unaligned_le32 (pt->start4) + relative;
 281
 282                         return part_get_info_extended(dev_desc, lba_start,
 283                                  ext_part_sector == 0 ? lba_start : relative,
 284                                  part_num, which_part, info, disksig);
 285                 }
 286         }
 287
 288         /* Check for DOS PBR if no partition is found */
 289         dos_type = test_block_type(buffer);
 290
 291         if (dos_type == DOS_PBR) {
 292                 info->start = 0;
 293                 info->size = dev_desc->lba;
 294                 info->blksz = DOS_PART_DEFAULT_SECTOR;
 295                 info->bootable = 0;
 296                 strcpy((char *)info->type, "U-Boot");
 297 #if CONFIG_IS_ENABLED(PARTITION_UUIDS)
 298                 info->uuid[0] = 0;
 299 #endif
 300                 return 0;
 301         }
 302
 303         return -1;
 304 }
 305
 306 static void __maybe_unused part_print_dos(struct blk_desc *dev_desc)
 307 {
 308         printf("Part\tStart Sector\tNum Sectors\tUUID\t\tType\n");
 309         print_partition_extended(dev_desc, 0, 0, 1, 0);
 310 }
 311
 312 static int __maybe_unused part_get_info_dos(struct blk_desc *dev_desc, int part,
 313                       struct disk_partition *info)
 314 {
 315         return part_get_info_extended(dev_desc, 0, 0, 1, part, info, 0);
 316 }
 317
 318 int is_valid_dos_buf(void *buf)
 319 {
 320         return test_block_type(buf) == DOS_MBR ? 0 : -1;
 321 }
 322
 323 #if CONFIG_IS_ENABLED(CMD_MBR)
 324 static void lba_to_chs(lbaint_t lba, unsigned char *rc, unsigned char *rh,
 325                        unsigned char *rs)
 326 {
 327         unsigned int c, h, s;
 328         /* use fixed CHS geometry */
 329         unsigned int sectpertrack = 63;
 330         unsigned int heads = 255;
 331
 332         c = (lba + 1) / sectpertrack / heads;
 333         h = (lba + 1) / sectpertrack - c * heads;
 334         s = (lba + 1) - (c * heads + h) * sectpertrack;
 335
 336         if (c > 1023) {
 337                 c = 1023;
 338                 h = 254;
 339                 s = 63;
 340         }
 341
 342         *rc = c & 0xff;
 343         *rh = h;
 344         *rs = s + ((c & 0x300) >> 2);
 345 }
 346
 347 static void mbr_fill_pt_entry(dos_partition_t *pt, lbaint_t start,
 348                 lbaint_t relative, lbaint_t size, uchar sys_ind, bool bootable)
 349 {
 350         pt->boot_ind = bootable ? 0x80 : 0x00;
 351         pt->sys_ind = sys_ind;
 352         lba_to_chs(start, &pt->cyl, &pt->head, &pt->sector);
 353         lba_to_chs(start + size - 1, &pt->end_cyl, &pt->end_head, &pt->end_sector);
 354         put_unaligned_le32(relative, &pt->start4);
 355         put_unaligned_le32(size, &pt->size4);
 356 }
 357
 358 int write_mbr_partitions(struct blk_desc *dev,
 359                 struct disk_partition *p, int count, unsigned int disksig)
 360 {
 361         ALLOC_CACHE_ALIGN_BUFFER(unsigned char, buffer, dev->blksz);
 362         lbaint_t ext_part_start = 0, ext_part_size = 0, ext_part_sect = 0;
 363         dos_partition_t *pt;
 364         int i;
 365
 366         memset(buffer, 0, dev->blksz);
 367         buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET] = 0x55;
 368         buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET + 1] = 0xaa;
 369         put_unaligned_le32(disksig, &buffer[DOS_PART_DISKSIG_OFFSET]);
 370         pt = (dos_partition_t *) (buffer + DOS_PART_TBL_OFFSET);
 371
 372         /* create all primary partitions */
 373         for (i = 0; i < 4 && i < count; i++, pt++) {
 374                 mbr_fill_pt_entry(pt, p[i].start, p[i].start, p[i].size,
 375                                   p[i].sys_ind, p[i].bootable);
 376                 if (is_extended(p[i].sys_ind)) {
 377                         ext_part_start = p[i].start;
 378                         ext_part_size = p[i].size;
 379                         ext_part_sect = p[i].start;
 380                 }
 381         }
 382
 383         if (i < count && !ext_part_start) {
 384                 printf("%s: extended partition is needed for more than 4 partitions\n",
 385                         __func__);
 386                 return -1;
 387         }
 388
 389         /* write MBR */
 390         if (blk_dwrite(dev, 0, 1, buffer) != 1) {
 391                 printf("%s: failed writing 'MBR' (1 blks at 0x0)\n",
 392                        __func__);
 393                 return -1;
 394         }
 395
 396         /* create extended volumes */
 397         for (; i < count; i++) {
 398                 lbaint_t next_ebr = 0;
 399
 400                 memset(buffer, 0, dev->blksz);
 401                 buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET] = 0x55;
 402                 buffer[DOS_PART_MAGIC_OFFSET + 1] = 0xaa;
 403                 pt = (dos_partition_t *) (buffer + DOS_PART_TBL_OFFSET);
 404
 405                 mbr_fill_pt_entry(pt, p[i].start, p[i].start - ext_part_sect,
 406                                   p[i].size, p[i].sys_ind, p[i].bootable);
 407
 408                 if (i + 1 < count) {
 409                         pt++;
 410                         next_ebr = p[i].start + p[i].size;
 411                         mbr_fill_pt_entry(pt, next_ebr,
 412                                           next_ebr - ext_part_start,
 413                                           p[i+1].start + p[i+1].size - next_ebr,
 414                                           DOS_PART_TYPE_EXTENDED, 0);
 415                 }
 416
 417                 /* write EBR */
 418                 if (blk_dwrite(dev, ext_part_sect, 1, buffer) != 1) {
 419                         printf("%s: failed writing 'EBR' (1 blks at 0x%lx)\n",
 420                                __func__, ext_part_sect);
 421                         return -1;
 422                 }
 423                 ext_part_sect = next_ebr;
 424         }
 425
 426         /* Update the partition table entries*/
 427         part_init(dev);
 428
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 int layout_mbr_partitions(struct disk_partition *p, int count,
 433                           lbaint_t total_sectors)
 434 {
 435         struct disk_partition *ext = NULL;
 436         int i, j;
 437         lbaint_t ext_vol_start;
 438
 439         /* calculate primary partitions start and size if needed */
 440         if (!p[0].start)
 441                 p[0].start = DOS_PART_DEFAULT_GAP;
 442         for (i = 0; i < 4 && i < count; i++) {
 443                 if (!p[i].start)
 444                         p[i].start = p[i - 1].start + p[i - 1].size;
 445                 if (!p[i].size) {
 446                         lbaint_t end = total_sectors;
 447                         lbaint_t allocated = 0;
 448
 449                         for (j = i + 1; j < 4 && j < count; j++) {
 450                                 if (p[j].start) {
 451                                         end = p[j].start;
 452                                         break;
 453                                 }
 454                                 allocated += p[j].size;
 455                         }
 456                         p[i].size = end - allocated - p[i].start;
 457                 }
 458                 if (p[i].sys_ind == 0x05)
 459                         ext = &p[i];
 460         }
 461
 462         if (i >= 4 && !ext) {
 463                 printf("%s: extended partition is needed for more than 4 partitions\n",
 464                         __func__);
 465                 return -1;
 466         }
 467
 468         /* calculate extended volumes start and size if needed */
 469         ext_vol_start = ext->start;
 470         for (i = 4; i < count; i++) {
 471                 if (!p[i].start)
 472                         p[i].start = ext_vol_start + DOS_PART_DEFAULT_GAP;
 473                 if (!p[i].size) {
 474                         lbaint_t end = ext->start + ext->size;
 475                         lbaint_t allocated = 0;
 476
 477                         for (j = i + 1; j < count; j++) {
 478                                 if (p[j].start) {
 479                                         end = p[j].start - DOS_PART_DEFAULT_GAP;
 480                                         break;
 481                                 }
 482                                 allocated += p[j].size + DOS_PART_DEFAULT_GAP;
 483                         }
 484                         p[i].size = end - allocated - p[i].start;
 485                 }
 486                 ext_vol_start = p[i].start + p[i].size;
 487         }
 488
 489         return 0;
 490 }
 491 #endif
 492
 493 int write_mbr_sector(struct blk_desc *dev_desc, void *buf)
 494 {
 495         if (is_valid_dos_buf(buf))
 496                 return -1;
 497
 498         /* write MBR */
 499         if (blk_dwrite(dev_desc, 0, 1, buf) != 1) {
 500                 printf("%s: failed writing '%s' (1 blks at 0x0)\n",
 501                        __func__, "MBR");
 502                 return 1;
 503         }
 504
 505         /* Update the partition table entries*/
 506         part_init(dev_desc);
 507
 508         return 0;
 509 }
 510
 511 U_BOOT_PART_TYPE(dos) = {
 512         .name           = "DOS",
 513         .part_type      = PART_TYPE_DOS,
 514         .max_entries    = DOS_ENTRY_NUMBERS,
 515         .get_info       = part_get_info_ptr(part_get_info_dos),
 516         .print          = part_print_ptr(part_print_dos),
 517         .test           = part_test_dos,
 518 };
 519
 520 #endif