src/newfs-msdos.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1998 Robert Nordier
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  12  *    the documentation and/or other materials provided with the
  13  *    distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR(S) ``AS IS'' AND ANY EXPRESS
  16  * OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  17  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY
  19  * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE
  21  * GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  22  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER
  23  * IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  24  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN
  25  * IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/param.h>
  29
  30 #ifndef ANDROID
  31   #include <sys/fdcio.h>
  32   #include <sys/disk.h>
  33   #include <sys/disklabel.h>
  34   #include <sys/mount.h>
  35 #else
  36   #include <stdarg.h>
  37   #include <linux/fs.h>
  38   #include <linux/hdreg.h>
  39 #endif
  40
  41 #include <sys/stat.h>
  42 #include <sys/time.h>
  43
  44 #include <ctype.h>
  45 #include <err.h>
  46 #include <errno.h>
  47 #include <fcntl.h>
  48 #include <inttypes.h>
  49 #include <paths.h>
  50 #include <stdio.h>
  51 #include <stdlib.h>
  52 #include <string.h>
  53 #include <time.h>
  54 #include <unistd.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 DOSMAGIC  0xaa55        /* DOS magic number */
  61 #define MINBPS    512           /* minimum bytes per sector */
  62 #define MAXSPC    128           /* maximum sectors per cluster */
  63 #define MAXNFT    16            /* maximum number of FATs */
  64 #define DEFBLK    4096          /* default block size */
  65 #define DEFBLK16  2048          /* default block size FAT16 */
  66 #define DEFRDE    512           /* default root directory entries */
  67 #define RESFTE    2             /* reserved FAT entries */
  68 #define MINCLS12  1             /* minimum FAT12 clusters */
  69 #define MINCLS16  0x1000        /* minimum FAT16 clusters */
  70 #define MINCLS32  2             /* minimum FAT32 clusters */
  71 #define MAXCLS12  0xfed         /* maximum FAT12 clusters */
  72 #define MAXCLS16  0xfff5        /* maximum FAT16 clusters */
  73 #define MAXCLS32  0xffffff5     /* maximum FAT32 clusters */
  74
  75 #define mincls(fat)  ((fat) == 12 ? MINCLS12 :  \
  76                       (fat) == 16 ? MINCLS16 :  \
  77                                     MINCLS32)
  78
  79 #define maxcls(fat)  ((fat) == 12 ? MAXCLS12 :  \
  80                       (fat) == 16 ? MAXCLS16 :  \
  81                                     MAXCLS32)
  82
  83 #define mk1(p, x)                               \
  84     (p) = (u_int8_t)(x)
  85
  86 #define mk2(p, x)                               \
  87     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  88     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010)
  89
  90 #define mk4(p, x)                               \
  91     (p)[0] = (u_int8_t)(x),                     \
  92     (p)[1] = (u_int8_t)((x) >> 010),            \
  93     (p)[2] = (u_int8_t)((x) >> 020),            \
  94     (p)[3] = (u_int8_t)((x) >> 030)
  95
  96 #define argto1(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xff, msg)
  97 #define argto2(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffff, msg)
  98 #define argto4(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, 0xffffffff, msg)
  99 #define argtox(arg, lo, msg)  argtou(arg, lo, UINT_MAX, msg)
 100
 101 #define __unused        __attribute__((__unused__))
 102
 103 struct bs {
 104     u_int8_t jmp[3];            /* bootstrap entry point */
 105     u_int8_t oem[8];            /* OEM name and version */
 106 };
 107
 108 struct bsbpb {
 109     u_int8_t bps[2];            /* bytes per sector */
 110     u_int8_t spc;               /* sectors per cluster */
 111     u_int8_t res[2];            /* reserved sectors */
 112     u_int8_t nft;               /* number of FATs */
 113     u_int8_t rde[2];            /* root directory entries */
 114     u_int8_t sec[2];            /* total sectors */
 115     u_int8_t mid;               /* media descriptor */
 116     u_int8_t spf[2];            /* sectors per FAT */
 117     u_int8_t spt[2];            /* sectors per track */
 118     u_int8_t hds[2];            /* drive heads */
 119     u_int8_t hid[4];            /* hidden sectors */
 120     u_int8_t bsec[4];           /* big total sectors */
 121 };
 122
 123 struct bsxbpb {
 124     u_int8_t bspf[4];           /* big sectors per FAT */
 125     u_int8_t xflg[2];           /* FAT control flags */
 126     u_int8_t vers[2];           /* file system version */
 127     u_int8_t rdcl[4];           /* root directory start cluster */
 128     u_int8_t infs[2];           /* file system info sector */
 129     u_int8_t bkbs[2];           /* backup boot sector */
 130     u_int8_t rsvd[12];          /* reserved */
 131 };
 132
 133 struct bsx {
 134     u_int8_t drv;               /* drive number */
 135     u_int8_t rsvd;              /* reserved */
 136     u_int8_t sig;               /* extended boot signature */
 137     u_int8_t volid[4];          /* volume ID number */
 138     u_int8_t label[11];         /* volume label */
 139     u_int8_t type[8];           /* file system type */
 140 };
 141
 142 struct de {
 143     u_int8_t namext[11];        /* name and extension */
 144     u_int8_t attr;              /* attributes */
 145     u_int8_t rsvd[10];          /* reserved */
 146     u_int8_t time[2];           /* creation time */
 147     u_int8_t date[2];           /* creation date */
 148     u_int8_t clus[2];           /* starting cluster */
 149     u_int8_t size[4];           /* size */
 150 };
 151
 152 struct bpb {
 153     u_int bps;                  /* bytes per sector */
 154     u_int spc;                  /* sectors per cluster */
 155     u_int res;                  /* reserved sectors */
 156     u_int nft;                  /* number of FATs */
 157     u_int rde;                  /* root directory entries */
 158     u_int sec;                  /* total sectors */
 159     u_int mid;                  /* media descriptor */
 160     u_int spf;                  /* sectors per FAT */
 161     u_int spt;                  /* sectors per track */
 162     u_int hds;                  /* drive heads */
 163     u_int hid;                  /* hidden sectors */
 164     u_int bsec;                 /* big total sectors */
 165     u_int bspf;                 /* big sectors per FAT */
 166     u_int rdcl;                 /* root directory start cluster */
 167     u_int infs;                 /* file system info sector */
 168     u_int bkbs;                 /* backup boot sector */
 169 };
 170
 171 #define BPBGAP 0, 0, 0, 0, 0, 0
 172
 173 static struct {
 174     const char *name;
 175     struct bpb bpb;
 176 } const stdfmt[] = {
 177     {"160",  {512, 1, 1, 2,  64,  320, 0xfe, 1,  8, 1, BPBGAP}},
 178     {"180",  {512, 1, 1, 2,  64,  360, 0xfc, 2,  9, 1, BPBGAP}},
 179     {"320",  {512, 2, 1, 2, 112,  640, 0xff, 1,  8, 2, BPBGAP}},
 180     {"360",  {512, 2, 1, 2, 112,  720, 0xfd, 2,  9, 2, BPBGAP}},
 181     {"640",  {512, 2, 1, 2, 112, 1280, 0xfb, 2,  8, 2, BPBGAP}},
 182     {"720",  {512, 2, 1, 2, 112, 1440, 0xf9, 3,  9, 2, BPBGAP}},
 183     {"1200", {512, 1, 1, 2, 224, 2400, 0xf9, 7, 15, 2, BPBGAP}},
 184     {"1232", {1024,1, 1, 2, 192, 1232, 0xfe, 2,  8, 2, BPBGAP}},
 185     {"1440", {512, 1, 1, 2, 224, 2880, 0xf0, 9, 18, 2, BPBGAP}},
 186     {"2880", {512, 2, 1, 2, 240, 5760, 0xf0, 9, 36, 2, BPBGAP}}
 187 };
 188
 189 static const u_int8_t bootcode[] = {
 190     0xfa,                       /* cli              */
 191     0x31, 0xc0,                 /* xor     ax,ax    */
 192     0x8e, 0xd0,                 /* mov     ss,ax    */
 193     0xbc, 0x00, 0x7c,           /* mov     sp,7c00h */
 194     0xfb,                       /* sti              */
 195     0x8e, 0xd8,                 /* mov     ds,ax    */
 196     0xe8, 0x00, 0x00,           /* call    $ + 3    */
 197     0x5e,                       /* pop     si       */
 198     0x83, 0xc6, 0x19,           /* add     si,+19h  */
 199     0xbb, 0x07, 0x00,           /* mov     bx,0007h */
 200     0xfc,                       /* cld              */
 201     0xac,                       /* lodsb            */
 202     0x84, 0xc0,                 /* test    al,al    */
 203     0x74, 0x06,                 /* jz      $ + 8    */
 204     0xb4, 0x0e,                 /* mov     ah,0eh   */
 205     0xcd, 0x10,                 /* int     10h      */
 206     0xeb, 0xf5,                 /* jmp     $ - 9    */
 207     0x30, 0xe4,                 /* xor     ah,ah    */
 208     0xcd, 0x16,                 /* int     16h      */
 209     0xcd, 0x19,                 /* int     19h      */
 210     0x0d, 0x0a,
 211     'N', 'o', 'n', '-', 's', 'y', 's', 't',
 212     'e', 'm', ' ', 'd', 'i', 's', 'k',
 213     0x0d, 0x0a,
 214     'P', 'r', 'e', 's', 's', ' ', 'a', 'n',
 215     'y', ' ', 'k', 'e', 'y', ' ', 't', 'o',
 216     ' ', 'r', 'e', 'b', 'o', 'o', 't',
 217     0x0d, 0x0a,
 218     0
 219 };
 220
 221 static void check_mounted(const char *, mode_t);
 222 static void getstdfmt(const char *, struct bpb *);
 223 static void getdiskinfo(int, const char *, const char *, int,
 224                         struct bpb *);
 225 static void print_bpb(struct bpb *);
 226 static u_int ckgeom(const char *, u_int, const char *);
 227 static u_int argtou(const char *, u_int, u_int, const char *);
 228 static off_t argtooff(const char *, const char *);
 229 static int oklabel(const char *);
 230 static void mklabel(u_int8_t *, const char *);
 231 static void setstr(u_int8_t *, const char *, size_t);
 232 static void usage(void);
 233
 234 /*
 235  * Construct a FAT12, FAT16, or FAT32 file system.
 236  */
 237 int main(int argc, char *argv[])
 238 {
 239     static const char opts[] = "@:NB:C:F:I:L:O:S:a:b:c:e:f:h:i:k:m:n:o:r:s:u:";
 240     const char *opt_B = NULL, *opt_L = NULL, *opt_O = NULL, *opt_f = NULL;
 241     u_int opt_F = 0, opt_I = 0, opt_S = 0, opt_a = 0, opt_b = 0, opt_c = 0;
 242     u_int opt_e = 0, opt_h = 0, opt_i = 0, opt_k = 0, opt_m = 0, opt_n = 0;
 243     u_int opt_o = 0, opt_r = 0, opt_s = 0, opt_u = 0;
 244     int opt_N = 0;
 245     int Iflag = 0, mflag = 0, oflag = 0;
 246     char buf[MAXPATHLEN];
 247     struct stat sb;
 248     struct timeval tv;
 249     struct bpb bpb;
 250     struct tm *tm;
 251     struct bs *bs;
 252     struct bsbpb *bsbpb;
 253     struct bsxbpb *bsxbpb;
 254     struct bsx *bsx;
 255     struct de *de;
 256     u_int8_t *img;
 257     const char *fname, *dtype, *bname;
 258     ssize_t n;
 259     time_t now;
 260     u_int fat, bss, rds, cls, dir, lsn, x, x1, x2;
 261     int ch, fd, fd1;
 262     off_t opt_create = 0, opt_ofs = 0;
 263
 264     while ((ch = getopt(argc, argv, opts)) != -1)
 265         switch (ch) {
 266         case '@':
 267             opt_ofs = argtooff(optarg, "offset");
 268             break;
 269         case 'N':
 270             opt_N = 1;
 271             break;
 272         case 'B':
 273             opt_B = optarg;
 274             break;
 275         case 'C':
 276             opt_create = argtooff(optarg, "create size");
 277             break;
 278         case 'F':
 279             if (strcmp(optarg, "12") &&
 280                 strcmp(optarg, "16") &&
 281                 strcmp(optarg, "32"))
 282                 errx(1, "%s: bad FAT type", optarg);
 283             opt_F = atoi(optarg);
 284             break;
 285         case 'I':
 286             opt_I = argto4(optarg, 0, "volume ID");
 287             Iflag = 1;
 288             break;
 289         case 'L':
 290             if (!oklabel(optarg))
 291                 errx(1, "%s: bad volume label", optarg);
 292             opt_L = optarg;
 293             break;
 294         case 'O':
 295             if (strlen(optarg) > 8)
 296                 errx(1, "%s: bad OEM string", optarg);
 297             opt_O = optarg;
 298             break;
 299         case 'S':
 300             opt_S = argto2(optarg, 1, "bytes/sector");
 301             break;
 302         case 'a':
 303             opt_a = argto4(optarg, 1, "sectors/FAT");
 304             break;
 305         case 'b':
 306             opt_b = argtox(optarg, 1, "block size");
 307             opt_c = 0;
 308             break;
 309         case 'c':
 310             opt_c = argto1(optarg, 1, "sectors/cluster");
 311             opt_b = 0;
 312             break;
 313         case 'e':
 314             opt_e = argto2(optarg, 1, "directory entries");
 315             break;
 316         case 'f':
 317             opt_f = optarg;
 318             break;
 319         case 'h':
 320             opt_h = argto2(optarg, 1, "drive heads");
 321             break;
 322         case 'i':
 323             opt_i = argto2(optarg, 1, "info sector");
 324             break;
 325         case 'k':
 326             opt_k = argto2(optarg, 1, "backup sector");
 327             break;
 328         case 'm':
 329             opt_m = argto1(optarg, 0, "media descriptor");
 330             mflag = 1;
 331             break;
 332         case 'n':
 333             opt_n = argto1(optarg, 1, "number of FATs");
 334             break;
 335         case 'o':
 336             opt_o = argto4(optarg, 0, "hidden sectors");
 337             oflag = 1;
 338             break;
 339         case 'r':
 340             opt_r = argto2(optarg, 1, "reserved sectors");
 341             break;
 342         case 's':
 343             opt_s = argto4(optarg, 1, "file system size");
 344             break;
 345         case 'u':
 346             opt_u = argto2(optarg, 1, "sectors/track");
 347             break;
 348         default:
 349             usage();
 350         }
 351     argc -= optind;
 352     argv += optind;
 353     if (argc < 1 || argc > 2)
 354         usage();
 355     fname = *argv++;
 356     if (!opt_create && !strchr(fname, '/')) {
 357         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s%s", _PATH_DEV, fname);
 358         if (!(fname = strdup(buf)))
 359             err(1, "%s", buf);
 360     }
 361     dtype = *argv;
 362     if (opt_create) {
 363         if (opt_N)
 364             errx(1, "create (-C) is incompatible with -N");
 365         fd = open(fname, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
 366         if (fd == -1)
 367             errx(1, "failed to create %s", fname);
 368         if (ftruncate(fd, opt_create))
 369             errx(1, "failed to initialize %jd bytes", (intmax_t)opt_create);
 370     } else if ((fd = open(fname, opt_N ? O_RDONLY : O_RDWR)) == -1)
 371         err(1, "%s", fname);
 372     if (fstat(fd, &sb))
 373         err(1, "%s", fname);
 374     if (opt_create) {
 375         if (!S_ISREG(sb.st_mode))
 376             warnx("warning, %s is not a regular file", fname);
 377     } else {
 378         if (!S_ISCHR(sb.st_mode))
 379             warnx("warning, %s is not a character device", fname);
 380     }
 381     if (!opt_N)
 382         check_mounted(fname, sb.st_mode);
 383     if (opt_ofs && opt_ofs != lseek(fd, opt_ofs, SEEK_SET))
 384         errx(1, "cannot seek to %jd", (intmax_t)opt_ofs);
 385     memset(&bpb, 0, sizeof(bpb));
 386     if (opt_f) {
 387         getstdfmt(opt_f, &bpb);
 388         bpb.bsec = bpb.sec;
 389         bpb.sec = 0;
 390         bpb.bspf = bpb.spf;
 391         bpb.spf = 0;
 392     }
 393     if (opt_h)
 394         bpb.hds = opt_h;
 395     if (opt_u)
 396         bpb.spt = opt_u;
 397     if (opt_S)
 398         bpb.bps = opt_S;
 399     if (opt_s)
 400         bpb.bsec = opt_s;
 401     if (oflag)
 402         bpb.hid = opt_o;
 403     if (!(opt_f || (opt_h && opt_u && opt_S && opt_s && oflag))) {
 404         off_t delta;
 405         getdiskinfo(fd, fname, dtype, oflag, &bpb);
 406         if (opt_s) {
 407             bpb.bsec = opt_s;
 408         }
 409         bpb.bsec -= (opt_ofs / bpb.bps);
 410         delta = bpb.bsec % bpb.spt;
 411         if (delta != 0) {
 412             warnx("trim %d sectors from %d to adjust to a multiple of %d",
 413                 (int)delta, bpb.bsec, bpb.spt);
 414             bpb.bsec -= delta;
 415         }
 416         if (bpb.spc == 0) {     /* set defaults */
 417             if (bpb.bsec <= 6000)       /* about 3MB -> 512 bytes */
 418                 bpb.spc = 1;
 419             else if (bpb.bsec <= (1<<17)) /* 64M -> 4k */
 420                 bpb.spc = 8;
 421             else if (bpb.bsec <= (1<<19)) /* 256M -> 8k */
 422                 bpb.spc = 16;
 423             else if (bpb.bsec <= (1<<22)) /* 2G -> 16k, some versions of windows
 424                                              require a minimum of 65527 clusters */
 425                 bpb.spc = 32;
 426             else
 427                 bpb.spc = 64;           /* otherwise 32k */
 428         }
 429     }
 430     if (!powerof2(bpb.bps))
 431         errx(1, "bytes/sector (%u) is not a power of 2", bpb.bps);
 432     if (bpb.bps < MINBPS)
 433         errx(1, "bytes/sector (%u) is too small; minimum is %u",
 434              bpb.bps, MINBPS);
 435     if (!(fat = opt_F)) {
 436         if (opt_f)
 437             fat = 12;
 438         else if (!opt_e && (opt_i || opt_k))
 439             fat = 32;
 440     }
 441     if ((fat == 32 && opt_e) || (fat != 32 && (opt_i || opt_k)))
 442         errx(1, "-%c is not a legal FAT%s option",
 443              fat == 32 ? 'e' : opt_i ? 'i' : 'k',
 444              fat == 32 ? "32" : "12/16");
 445     if (opt_f && fat == 32)
 446         bpb.rde = 0;
 447     if (opt_b) {
 448         if (!powerof2(opt_b))
 449             errx(1, "block size (%u) is not a power of 2", opt_b);
 450         if (opt_b < bpb.bps)
 451             errx(1, "block size (%u) is too small; minimum is %u",
 452                  opt_b, bpb.bps);
 453         if (opt_b > bpb.bps * MAXSPC)
 454             errx(1, "block size (%u) is too large; maximum is %u",
 455                  opt_b, bpb.bps * MAXSPC);
 456         bpb.spc = opt_b / bpb.bps;
 457     }
 458     if (opt_c) {
 459         if (!powerof2(opt_c))
 460             errx(1, "sectors/cluster (%u) is not a power of 2", opt_c);
 461         bpb.spc = opt_c;
 462     }
 463     if (opt_r)
 464         bpb.res = opt_r;
 465     if (opt_n) {
 466         if (opt_n > MAXNFT)
 467             errx(1, "number of FATs (%u) is too large; maximum is %u",
 468                  opt_n, MAXNFT);
 469         bpb.nft = opt_n;
 470     }
 471     if (opt_e)
 472         bpb.rde = opt_e;
 473     if (mflag) {
 474         if (opt_m < 0xf0)
 475             errx(1, "illegal media descriptor (%#x)", opt_m);
 476         bpb.mid = opt_m;
 477     }
 478     if (opt_a)
 479         bpb.bspf = opt_a;
 480     if (opt_i)
 481         bpb.infs = opt_i;
 482     if (opt_k)
 483         bpb.bkbs = opt_k;
 484     bss = 1;
 485     bname = NULL;
 486     fd1 = -1;
 487     if (opt_B) {
 488         bname = opt_B;
 489         if (!strchr(bname, '/')) {
 490             snprintf(buf, sizeof(buf), "/boot/%s", bname);
 491             if (!(bname = strdup(buf)))
 492                 err(1, "%s", buf);
 493         }
 494         if ((fd1 = open(bname, O_RDONLY)) == -1 || fstat(fd1, &sb))
 495             err(1, "%s", bname);
 496         if (!S_ISREG(sb.st_mode) || sb.st_size % bpb.bps ||
 497             sb.st_size < bpb.bps || sb.st_size > bpb.bps * MAXU16)
 498             errx(1, "%s: inappropriate file type or format", bname);
 499         bss = sb.st_size / bpb.bps;
 500     }
 501     if (!bpb.nft)
 502         bpb.nft = 2;
 503     if (!fat) {
 504         if (bpb.bsec < (bpb.res ? bpb.res : bss) +
 505             howmany((RESFTE + (bpb.spc ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1)) *
 506                     ((bpb.spc ? 16 : 12) / BPN), bpb.bps * NPB) *
 507             bpb.nft +
 508             howmany(bpb.rde ? bpb.rde : DEFRDE,
 509                     bpb.bps / sizeof(struct de)) +
 510             (bpb.spc ? MINCLS16 : MAXCLS12 + 1) *
 511             (bpb.spc ? bpb.spc : howmany(DEFBLK, bpb.bps)))
 512             fat = 12;
 513         else if (bpb.rde || bpb.bsec <
 514                  (bpb.res ? bpb.res : bss) +
 515                  howmany((RESFTE + MAXCLS16) * 2, bpb.bps) * bpb.nft +
 516                  howmany(DEFRDE, bpb.bps / sizeof(struct de)) +
 517                  (MAXCLS16 + 1) *
 518                  (bpb.spc ? bpb.spc : howmany(8192, bpb.bps)))
 519             fat = 16;
 520         else
 521             fat = 32;
 522     }
 523     x = bss;
 524     if (fat == 32) {
 525         if (!bpb.infs) {
 526             if (x == MAXU16 || x == bpb.bkbs)
 527                 errx(1, "no room for info sector");
 528             bpb.infs = x;
 529         }
 530         if (bpb.infs != MAXU16 && x <= bpb.infs)
 531             x = bpb.infs + 1;
 532         if (!bpb.bkbs) {
 533             if (x == MAXU16)
 534                 errx(1, "no room for backup sector");
 535             bpb.bkbs = x;
 536         } else if (bpb.bkbs != MAXU16 && bpb.bkbs == bpb.infs)
 537             errx(1, "backup sector would overwrite info sector");
 538         if (bpb.bkbs != MAXU16 && x <= bpb.bkbs)
 539             x = bpb.bkbs + 1;
 540     }
 541     if (!bpb.res)
 542         bpb.res = fat == 32 ? MAX(x, MAX(16384 / bpb.bps, 4)) : x;
 543     else if (bpb.res < x)
 544         errx(1, "too few reserved sectors");
 545     if (fat != 32 && !bpb.rde)
 546         bpb.rde = DEFRDE;
 547     rds = howmany(bpb.rde, bpb.bps / sizeof(struct de));
 548     if (!bpb.spc)
 549         for (bpb.spc = howmany(fat == 16 ? DEFBLK16 : DEFBLK, bpb.bps);
 550              bpb.spc < MAXSPC &&
 551              bpb.res +
 552              howmany((RESFTE + maxcls(fat)) * (fat / BPN),
 553                      bpb.bps * NPB) * bpb.nft +
 554              rds +
 555              (u_int64_t)(maxcls(fat) + 1) * bpb.spc <= bpb.bsec;
 556              bpb.spc <<= 1);
 557     if (fat != 32 && bpb.bspf > MAXU16)
 558         errx(1, "too many sectors/FAT for FAT12/16");
 559     x1 = bpb.res + rds;
 560     x = bpb.bspf ? bpb.bspf : 1;
 561     if (x1 + (u_int64_t)x * bpb.nft > bpb.bsec)
 562         errx(1, "meta data exceeds file system size");
 563     x1 += x * bpb.nft;
 564     x = (u_int64_t)(bpb.bsec - x1) * bpb.bps * NPB /
 565         (bpb.spc * bpb.bps * NPB + fat / BPN * bpb.nft);
 566     x2 = howmany((RESFTE + MIN(x, maxcls(fat))) * (fat / BPN),
 567                  bpb.bps * NPB);
 568     if (!bpb.bspf) {
 569         bpb.bspf = x2;
 570         x1 += (bpb.bspf - 1) * bpb.nft;
 571     }
 572     cls = (bpb.bsec - x1) / bpb.spc;
 573     x = (u_int64_t)bpb.bspf * bpb.bps * NPB / (fat / BPN) - RESFTE;
 574     if (cls > x)
 575         cls = x;
 576     if (bpb.bspf < x2)
 577         warnx("warning: sectors/FAT limits file system to %u clusters",
 578               cls);
 579     if (cls < mincls(fat))
 580         errx(1, "%u clusters too few clusters for FAT%u, need %u", cls, fat,
 581             mincls(fat));
 582     if (cls > maxcls(fat)) {
 583         cls = maxcls(fat);
 584         bpb.bsec = x1 + (cls + 1) * bpb.spc - 1;
 585         warnx("warning: FAT type limits file system to %u sectors",
 586               bpb.bsec);
 587     }
 588     printf("%s: %u sector%s in %u FAT%u cluster%s "
 589            "(%u bytes/cluster)\n", fname, cls * bpb.spc,
 590            cls * bpb.spc == 1 ? "" : "s", cls, fat,
 591            cls == 1 ? "" : "s", bpb.bps * bpb.spc);
 592     if (!bpb.mid)
 593         bpb.mid = !bpb.hid ? 0xf0 : 0xf8;
 594     if (fat == 32)
 595         bpb.rdcl = RESFTE;
 596     if (bpb.hid + bpb.bsec <= MAXU16) {
 597         bpb.sec = bpb.bsec;
 598         bpb.bsec = 0;
 599     }
 600     if (fat != 32) {
 601         bpb.spf = bpb.bspf;
 602         bpb.bspf = 0;
 603     }
 604     print_bpb(&bpb);
 605     if (!opt_N) {
 606         gettimeofday(&tv, NULL);
 607         now = tv.tv_sec;
 608         tm = localtime(&now);
 609         if (!(img = malloc(bpb.bps)))
 610             err(1, "%u", bpb.bps);
 611         dir = bpb.res + (bpb.spf ? bpb.spf : bpb.bspf) * bpb.nft;
 612         for (lsn = 0; lsn < dir + (fat == 32 ? bpb.spc : rds); lsn++) {
 613             x = lsn;
 614             if (opt_B &&
 615                 fat == 32 && bpb.bkbs != MAXU16 &&
 616                 bss <= bpb.bkbs && x >= bpb.bkbs) {
 617                 x -= bpb.bkbs;
 618                 if (!x && lseek(fd1, opt_ofs, SEEK_SET))
 619                     err(1, "%s", bname);
 620             }
 621             if (opt_B && x < bss) {
 622                 if ((n = read(fd1, img, bpb.bps)) == -1)
 623                     err(1, "%s", bname);
 624                 if ((unsigned)n != bpb.bps)
 625                     errx(1, "%s: can't read sector %u", bname, x);
 626             } else
 627                 memset(img, 0, bpb.bps);
 628             if (!lsn ||
 629               (fat == 32 && bpb.bkbs != MAXU16 && lsn == bpb.bkbs)) {
 630                 x1 = sizeof(struct bs);
 631                 bsbpb = (struct bsbpb *)(img + x1);
 632                 mk2(bsbpb->bps, bpb.bps);
 633                 mk1(bsbpb->spc, bpb.spc);
 634                 mk2(bsbpb->res, bpb.res);
 635                 mk1(bsbpb->nft, bpb.nft);
 636                 mk2(bsbpb->rde, bpb.rde);
 637                 mk2(bsbpb->sec, bpb.sec);
 638                 mk1(bsbpb->mid, bpb.mid);
 639                 mk2(bsbpb->spf, bpb.spf);
 640                 mk2(bsbpb->spt, bpb.spt);
 641                 mk2(bsbpb->hds, bpb.hds);
 642                 mk4(bsbpb->hid, bpb.hid);
 643                 mk4(bsbpb->bsec, bpb.bsec);
 644                 x1 += sizeof(struct bsbpb);
 645                 if (fat == 32) {
 646                     bsxbpb = (struct bsxbpb *)(img + x1);
 647                     mk4(bsxbpb->bspf, bpb.bspf);
 648                     mk2(bsxbpb->xflg, 0);
 649                     mk2(bsxbpb->vers, 0);
 650                     mk4(bsxbpb->rdcl, bpb.rdcl);
 651                     mk2(bsxbpb->infs, bpb.infs);
 652                     mk2(bsxbpb->bkbs, bpb.bkbs);
 653                     x1 += sizeof(struct bsxbpb);
 654                 }
 655                 bsx = (struct bsx *)(img + x1);
 656                 mk1(bsx->sig, 0x29);
 657                 if (Iflag)
 658                     x = opt_I;
 659                 else
 660                     x = (((u_int)(1 + tm->tm_mon) << 8 |
 661                           (u_int)tm->tm_mday) +
 662                          ((u_int)tm->tm_sec << 8 |
 663                           (u_int)(tv.tv_usec / 10))) << 16 |
 664                         ((u_int)(1900 + tm->tm_year) +
 665                          ((u_int)tm->tm_hour << 8 |
 666                           (u_int)tm->tm_min));
 667                 mk4(bsx->volid, x);
 668                 mklabel(bsx->label, opt_L ? opt_L : "NO NAME");
 669                 sprintf(buf, "FAT%u", fat);
 670                 setstr(bsx->type, buf, sizeof(bsx->type));
 671                 if (!opt_B) {
 672                     x1 += sizeof(struct bsx);
 673                     bs = (struct bs *)img;
 674                     mk1(bs->jmp[0], 0xeb);
 675                     mk1(bs->jmp[1], x1 - 2);
 676                     mk1(bs->jmp[2], 0x90);
 677                     setstr(bs->oem, opt_O ? opt_O : "BSD  4.4",
 678                            sizeof(bs->oem));
 679                     memcpy(img + x1, bootcode, sizeof(bootcode));
 680                     mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
 681                 }
 682             } else if (fat == 32 && bpb.infs != MAXU16 &&
 683                        (lsn == bpb.infs ||
 684                         (bpb.bkbs != MAXU16 &&
 685                          lsn == bpb.bkbs + bpb.infs))) {
 686                 mk4(img, 0x41615252);
 687                 mk4(img + MINBPS - 28, 0x61417272);
 688                 mk4(img + MINBPS - 24, 0xffffffff);
 689                 mk4(img + MINBPS - 20, bpb.rdcl);
 690                 mk2(img + MINBPS - 2, DOSMAGIC);
 691             } else if (lsn >= bpb.res && lsn < dir &&
 692                        !((lsn - bpb.res) %
 693                          (bpb.spf ? bpb.spf : bpb.bspf))) {
 694                 mk1(img[0], bpb.mid);
 695                 for (x = 1; x < fat * (fat == 32 ? 3 : 2) / 8; x++)
 696                     mk1(img[x], fat == 32 && x % 4 == 3 ? 0x0f : 0xff);
 697             } else if (lsn == dir && opt_L) {
 698                 de = (struct de *)img;
 699                 mklabel(de->namext, opt_L);
 700                 mk1(de->attr, 050);
 701                 x = (u_int)tm->tm_hour << 11 |
 702                     (u_int)tm->tm_min << 5 |
 703                     (u_int)tm->tm_sec >> 1;
 704                 mk2(de->time, x);
 705                 x = (u_int)(tm->tm_year - 80) << 9 |
 706                     (u_int)(tm->tm_mon + 1) << 5 |
 707                     (u_int)tm->tm_mday;
 708                 mk2(de->date, x);
 709             }
 710             if ((n = write(fd, img, bpb.bps)) == -1)
 711                 err(1, "%s", fname);
 712             if ((unsigned)n != bpb.bps) {
 713                 errx(1, "%s: can't write sector %u", fname, lsn);
 714                 exit(1);
 715             }
 716         }
 717     }
 718     return 0;
 719 }
 720
 721 /*
 722  * Exit with error if file system is mounted.
 723  */
 724 static void
 725 check_mounted(const char *fname, mode_t mode)
 726 {
 727 #ifdef ANDROID
 728     warnx("Skipping mount checks");
 729 #else
 730     struct statfs *mp;
 731     const char *s1, *s2;
 732     size_t len;
 733     int n, r;
 734
 735     if (!(n = getmntinfo(&mp, MNT_NOWAIT)))
 736         err(1, "getmntinfo");
 737     len = strlen(_PATH_DEV);
 738     s1 = fname;
 739     if (!strncmp(s1, _PATH_DEV, len))
 740         s1 += len;
 741     r = S_ISCHR(mode) && s1 != fname && *s1 == 'r';
 742     for (; n--; mp++) {
 743         s2 = mp->f_mntfromname;
 744         if (!strncmp(s2, _PATH_DEV, len))
 745             s2 += len;
 746         if ((r && s2 != mp->f_mntfromname && !strcmp(s1 + 1, s2)) ||
 747             !strcmp(s1, s2))
 748             errx(1, "%s is mounted on %s", fname, mp->f_mntonname);
 749     }
 750 #endif
 751 }
 752
 753 /*
 754  * Get a standard format.
 755  */
 756 static void
 757 getstdfmt(const char *fmt, struct bpb *bpb)
 758 {
 759     u_int x, i;
 760
 761     x = sizeof(stdfmt) / sizeof(stdfmt[0]);
 762     for (i = 0; i < x && strcmp(fmt, stdfmt[i].name); i++);
 763     if (i == x)
 764         errx(1, "%s: unknown standard format", fmt);
 765     *bpb = stdfmt[i].bpb;
 766 }
 767
 768 /*
 769  * Get disk slice, partition, and geometry information.
 770  */
 771
 772 #ifdef ANDROID
 773 static void
 774 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
 775             struct bpb *bpb)
 776 {
 777     struct hd_geometry geom;
 778
 779     if (ioctl(fd, BLKSSZGET, &bpb->bps)) {
 780         fprintf(stderr, "Error getting bytes / sector (%s)\n", strerror(errno));
 781         exit(1);
 782     }
 783
 784     ckgeom(fname, bpb->bps, "bytes/sector");
 785
 786     if (ioctl(fd, BLKGETSIZE, &bpb->bsec)) {
 787         fprintf(stderr, "Error getting blocksize (%s)\n", strerror(errno));
 788         exit(1);
 789     }
 790
 791     if (ioctl(fd, HDIO_GETGEO, &geom)) {
 792         fprintf(stderr, "Error getting gemoetry (%s) - trying sane values\n", strerror(errno));
 793         geom.heads = 64;
 794         geom.sectors = 63;
 795     }
 796
 797     if (!geom.heads) {
 798         printf("Bogus heads from kernel - setting sane value\n");
 799         geom.heads = 64;
 800     }
 801
 802     if (!geom.sectors) {
 803         printf("Bogus sectors from kernel - setting sane value\n");
 804         geom.sectors = 63;
 805     }
 806
 807     bpb->spt = geom.sectors;
 808     ckgeom(fname, bpb->spt, "sectors/track");
 809
 810     bpb->hds = geom.heads;
 811     ckgeom(fname, bpb->hds, "drive heads");
 812 }
 813
 814 #else
 815
 816 static void
 817 getdiskinfo(int fd, const char *fname, const char *dtype, __unused int oflag,
 818             struct bpb *bpb)
 819 {
 820     struct disklabel *lp, dlp;
 821     struct fd_type type;
 822     off_t ms, hs = 0;
 823
 824     lp = NULL;
 825
 826     /* If the user specified a disk type, try to use that */
 827     if (dtype != NULL) {
 828         lp = getdiskbyname(dtype);
 829     }
 830
 831     /* Maybe it's a floppy drive */
 832     if (lp == NULL) {
 833         if (ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &ms) == -1) {
 834             struct stat st;
 835
 836             if (fstat(fd, &st))
 837                 err(1, "Cannot get disk size");
 838             /* create a fake geometry for a file image */
 839             ms = st.st_size;
 840             dlp.d_secsize = 512;
 841             dlp.d_nsectors = 63;
 842             dlp.d_ntracks = 255;
 843             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 844             lp = &dlp;
 845         } else if (ioctl(fd, FD_GTYPE, &type) != -1) {
 846             dlp.d_secsize = 128 << type.secsize;
 847             dlp.d_nsectors = type.sectrac;
 848             dlp.d_ntracks = type.heads;
 849             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 850             lp = &dlp;
 851         }
 852     }
 853
 854     /* Maybe it's a fixed drive */
 855     if (lp == NULL) {
 856         if (ioctl(fd, DIOCGDINFO, &dlp) == -1) {
 857             if (bpb->bps == 0 && ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE, &dlp.d_secsize) == -1)
 858                 errx(1, "Cannot get sector size, %s", strerror(errno));
 859
 860             /* XXX Should we use bpb->bps if it's set? */
 861             dlp.d_secperunit = ms / dlp.d_secsize;
 862
 863             if (bpb->spt == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS, &dlp.d_nsectors) == -1) {
 864                 warnx("Cannot get number of sectors per track, %s", strerror(errno));
 865                 dlp.d_nsectors = 63;
 866             }
 867             if (bpb->hds == 0 && ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &dlp.d_ntracks) == -1) {
 868                 warnx("Cannot get number of heads, %s", strerror(errno));
 869                 if (dlp.d_secperunit <= 63*1*1024)
 870                     dlp.d_ntracks = 1;
 871                 else if (dlp.d_secperunit <= 63*16*1024)
 872                     dlp.d_ntracks = 16;
 873                 else
 874                     dlp.d_ntracks = 255;
 875             }
 876         }
 877
 878         hs = (ms / dlp.d_secsize) - dlp.d_secperunit;
 879         lp = &dlp;
 880     }
 881
 882     if (bpb->bps == 0)
 883         bpb->bps = ckgeom(fname, lp->d_secsize, "bytes/sector");
 884     if (bpb->spt == 0)
 885         bpb->spt = ckgeom(fname, lp->d_nsectors, "sectors/track");
 886     if (bpb->hds == 0)
 887         bpb->hds = ckgeom(fname, lp->d_ntracks, "drive heads");
 888     if (bpb->bsec == 0)
 889         bpb->bsec = lp->d_secperunit;
 890     if (bpb->hid == 0)
 891         bpb->hid = hs;
 892 }
 893 #endif
 894
 895 /*
 896  * Print out BPB values.
 897  */
 898 static void
 899 print_bpb(struct bpb *bpb)
 900 {
 901     printf("bps=%u spc=%u res=%u nft=%u", bpb->bps, bpb->spc, bpb->res,
 902            bpb->nft);
 903     if (bpb->rde)
 904         printf(" rde=%u", bpb->rde);
 905     if (bpb->sec)
 906         printf(" sec=%u", bpb->sec);
 907     printf(" mid=%#x", bpb->mid);
 908     if (bpb->spf)
 909         printf(" spf=%u", bpb->spf);
 910     printf(" spt=%u hds=%u hid=%u", bpb->spt, bpb->hds, bpb->hid);
 911     if (bpb->bsec)
 912         printf(" bsec=%u", bpb->bsec);
 913     if (!bpb->spf) {
 914         printf(" bspf=%u rdcl=%u", bpb->bspf, bpb->rdcl);
 915         printf(" infs=");
 916         printf(bpb->infs == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->infs);
 917         printf(" bkbs=");
 918         printf(bpb->bkbs == MAXU16 ? "%#x" : "%u", bpb->bkbs);
 919     }
 920     printf("\n");
 921 }
 922
 923 /*
 924  * Check a disk geometry value.
 925  */
 926 static u_int
 927 ckgeom(const char *fname, u_int val, const char *msg)
 928 {
 929     if (!val)
 930         errx(1, "%s: no default %s", fname, msg);
 931     if (val > MAXU16)
 932         errx(1, "%s: illegal %s %d", fname, msg, val);
 933     return val;
 934 }
 935
 936 /*
 937  * Convert and check a numeric option argument.
 938  */
 939 static u_int
 940 argtou(const char *arg, u_int lo, u_int hi, const char *msg)
 941 {
 942     char *s;
 943     u_long x;
 944
 945     errno = 0;
 946     x = strtoul(arg, &s, 0);
 947     if (errno || !*arg || *s || x < lo || x > hi)
 948         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
 949     return x;
 950 }
 951
 952 /*
 953  * Same for off_t, with optional skmgpP suffix
 954  */
 955 static off_t
 956 argtooff(const char *arg, const char *msg)
 957 {
 958     char *s;
 959     off_t x;
 960
 961     x = strtoll(arg, &s, 0);
 962     /* allow at most one extra char */
 963     if (errno || x < 0 || (s[0] && s[1]) )
 964         errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
 965     if (*s) {   /* the extra char is the multiplier */
 966         switch (*s) {
 967         default:
 968             errx(1, "%s: bad %s", arg, msg);
 969             /* notreached */
 970
 971         case 's':       /* sector */
 972         case 'S':
 973             x <<= 9;    /* times 512 */
 974             break;
 975
 976         case 'k':       /* kilobyte */
 977         case 'K':
 978             x <<= 10;   /* times 1024 */
 979             break;
 980
 981         case 'm':       /* megabyte */
 982         case 'M':
 983             x <<= 20;   /* times 1024*1024 */
 984             break;
 985
 986         case 'g':       /* gigabyte */
 987         case 'G':
 988             x <<= 30;   /* times 1024*1024*1024 */
 989             break;
 990
 991         case 'p':       /* partition start */
 992         case 'P':       /* partition start */
 993         case 'l':       /* partition length */
 994         case 'L':       /* partition length */
 995             errx(1, "%s: not supported yet %s", arg, msg);
 996             /* notreached */
 997         }
 998     }
 999     return x;
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Check a volume label.
1004  */
1005 static int
1006 oklabel(const char *src)
1007 {
1008     int c, i;
1009
1010     for (i = 0; i <= 11; i++) {
1011         c = (u_char)*src++;
1012         if (c < ' ' + !i || strchr("\"*+,./:;<=>?[\\]|", c))
1013             break;
1014     }
1015     return i && !c;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Make a volume label.
1020  */
1021 static void
1022 mklabel(u_int8_t *dest, const char *src)
1023 {
1024     int c, i;
1025
1026     for (i = 0; i < 11; i++) {
1027         c = *src ? toupper(*src++) : ' ';
1028         *dest++ = !i && c == '\xe5' ? 5 : c;
1029     }
1030 }
1031
1032 /*
1033  * Copy string, padding with spaces.
1034  */
1035 static void
1036 setstr(u_int8_t *dest, const char *src, size_t len)
1037 {
1038     while (len--)
1039         *dest++ = *src ? *src++ : ' ';
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Print usage message.
1044  */
1045 static void
1046 usage(void)
1047 {
1048         fprintf(stderr,
1049             "usage: newfs_msdos [ -options ] special [disktype]\n"
1050             "where the options are:\n"
1051             "\t-@ create file system at specified offset\n"
1052             "\t-B get bootstrap from file\n"
1053             "\t-C create image file with specified size\n"
1054             "\t-F FAT type (12, 16, or 32)\n"
1055             "\t-I volume ID\n"
1056             "\t-L volume label\n"
1057             "\t-N don't create file system: just print out parameters\n"
1058             "\t-O OEM string\n"
1059             "\t-S bytes/sector\n"
1060             "\t-a sectors/FAT\n"
1061             "\t-b block size\n"
1062             "\t-c sectors/cluster\n"
1063             "\t-e root directory entries\n"
1064             "\t-f standard format\n"
1065             "\t-h drive heads\n"
1066             "\t-i file system info sector\n"
1067             "\t-k backup boot sector\n"
1068             "\t-m media descriptor\n"
1069             "\t-n number of FATs\n"
1070             "\t-o hidden sectors\n"
1071             "\t-r reserved sectors\n"
1072             "\t-s file system size (sectors)\n"
1073             "\t-u sectors/track\n");
1074         exit(1);
1075 }