basicmbr.h

   1 /* basicmbr.h -- MBR data structure definitions, types, and functions */
   2
   3 /* This program is copyright (c) 2009 by Roderick W. Smith. It is distributed
   4   under the terms of the GNU GPL version 2, as detailed in the COPYING file. */
   5
   6 #include <stdint.h>
   7 #include <sys/types.h>
   8 #include "diskio.h"
   9 #include "mbrpart.h"
  10
  11 #ifndef __BASICMBRSTRUCTS
  12 #define __BASICMBRSTRUCTS
  13
  14 #define MBR_SIGNATURE UINT16_C(0xAA55)
  15
  16 // Maximum number of MBR partitions
  17 #define MAX_MBR_PARTS 128
  18
  19 using namespace std;
  20
  21 /****************************************
  22  *                                      *
  23  * MBRData class and related structures *
  24  *                                      *
  25  ****************************************/
  26
  27 // A 512-byte data structure into which the MBR can be loaded in one
  28 // go. Also used when loading logical partitions.
  29 #pragma pack(1)
  30 struct TempMBR {
  31    uint8_t code[440];
  32    uint32_t diskSignature;
  33    uint16_t nulls;
  34    struct MBRRecord partitions[4];
  35    uint16_t MBRSignature;
  36 }; // struct TempMBR
  37
  38 // Possible states of the MBR
  39 enum MBRValidity {invalid, gpt, hybrid, mbr};
  40
  41 // Full data in tweaked MBR format
  42 class BasicMBRData {
  43 protected:
  44    uint8_t code[440];
  45    uint32_t diskSignature;
  46    uint16_t nulls;
  47    // MAX_MBR_PARTS defaults to 128. This array holds both the primary and
  48    // the logical partitions, to simplify data retrieval for GPT conversions.
  49    MBRPart partitions[MAX_MBR_PARTS];
  50    uint16_t MBRSignature;
  51
  52    // Above are basic MBR data; now add more stuff....
  53    uint32_t blockSize; // block size (usually 512)
  54    uint64_t diskSize; // size in blocks
  55    uint32_t numHeads; // number of heads, in CHS scheme
  56    uint32_t numSecspTrack; // number of sectors per track, in CHS scheme
  57    DiskIO* myDisk;
  58    int canDeleteMyDisk;
  59    string device;
  60    MBRValidity state;
  61    MBRPart* GetPartition(int i); // Return primary or logical partition
  62 public:
  63    BasicMBRData(void);
  64    BasicMBRData(string deviceFilename);
  65    ~BasicMBRData(void);
  66    BasicMBRData & operator=(const BasicMBRData & orig);
  67
  68    // File I/O functions...
  69    int ReadMBRData(const string & deviceFilename);
  70    int ReadMBRData(DiskIO * theDisk, int checkBlockSize = 1);
  71    int ReadLogicalParts(uint64_t extendedStart, int partNum);
  72    int WriteMBRData(void);
  73    int WriteMBRData(DiskIO *theDisk);
  74    int WriteMBRData(const string & deviceFilename);
  75    int WriteMBRData(struct TempMBR & mbr, DiskIO *theDisk, uint64_t sector);
  76    void DiskSync(void) {myDisk->DiskSync();}
  77    void SetDisk(DiskIO *theDisk);
  78
  79    // Display data for user...
  80    void DisplayMBRData(void);
  81    void ShowState(void);
  82
  83    // GPT checks and fixes...
  84    int CheckForGPT(void);
  85    int BlankGPTData(void);
  86
  87    // Functions that set or get disk metadata (size, CHS geometry, etc.)
  88    void SetDiskSize(uint64_t ds) {diskSize = ds;}
  89    void SetBlockSize(uint32_t bs) {blockSize = bs;}
  90    MBRValidity GetValidity(void) {return state;}
  91    void SetHybrid(void) {state = hybrid;} // Set hybrid flag
  92    void ReadCHSGeom(void);
  93    int GetPartRange(uint32_t* low, uint32_t* high);
  94    int LBAtoCHS(uint64_t lba, uint8_t * chs); // Convert LBA to CHS
  95    int FindOverlaps(void);
  96    int NumPrimaries(void);
  97    int NumLogicals(void);
  98    int CountParts(void);
  99    void UpdateCanBeLogical(void);
 100    uint64_t FirstLogicalLBA(void);
 101    uint64_t LastLogicalLBA(void);
 102    int AreLogicalsContiguous(void);
 103    int DoTheyFit(void);
 104    int SpaceBeforeAllLogicals(void);
 105    int IsLegal(void);
 106    int FindNextInUse(int start);
 107
 108    // Functions to create, delete, or change partitions
 109    // Pass EmptyMBR 1 to clear the boot loader code, 0 to leave it intact
 110    void EmptyMBR(int clearBootloader = 1);
 111    void EmptyBootloader(void);
 112    void AddPart(int num, const MBRPart& newPart);
 113    void MakePart(int num, uint64_t startLBA, uint64_t lengthLBA, int type = 0x07,
 114                  int bootable = 0);
 115    int SetPartType(int num, int type);
 116    int SetPartBootable(int num, int bootable = 1);
 117    int MakeBiggestPart(int i, int type); // Make partition filling most space
 118    void DeletePartition(int i);
 119    int SetInclusionwChecks(int num, int inclStatus);
 120    void RecomputeCHS(int partNum);
 121    void SortMBR(int start = 0);
 122    int DeleteOversizedParts();
 123    int DeleteExtendedParts();
 124    void OmitOverlaps(void);
 125    void MaximizeLogicals();
 126    void MaximizePrimaries();
 127    void TrimPrimaries();
 128    void MakeLogicalsContiguous(void);
 129    void MakeItLegal(void);
 130    int RemoveLogicalsFromFirstFour(void);
 131    int MovePrimariesToFirstFour(void);
 132    int CreateExtended(void);
 133
 134    // Functions to find information on free space....
 135    uint64_t FindFirstAvailable(uint64_t start = 1);
 136    uint64_t FindLastInFree(uint64_t start);
 137    uint64_t FindFirstInFree(uint64_t start);
 138    int SectorUsedAs(uint64_t sector, int topPartNum = MAX_MBR_PARTS);
 139
 140    // Functions to extract data on specific partitions....
 141    uint8_t GetStatus(int i);
 142    uint8_t GetType(int i);
 143    uint64_t GetFirstSector(int i);
 144    uint64_t GetLength(int i);
 145
 146    // User interaction functions....
 147    int DoMenu(const string& prompt = "\nMBR command (? for help): ");
 148    void ShowCommands(void);
 149 }; // class BasicMBRData
 150
 151 #endif