src/boot.c

   1 /* boot.c  -  Boot image composition
   2  *
   3  * Copyright 1992-1998 Werner Almesberger
   4  * Copyright 1999-2007 John Coffman
   5  * Copyright 2009-2011 Joachim Wiedorn
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Licensed under the terms contained in the file 'COPYING'
   9  * in the source directory.
  10  */
  11
  12 #define BIG_CHAIN 5
  13
  14 #define _GNU_SOURCE
  15 #include <stdlib.h>
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <unistd.h>
  18 #include <string.h>
  19 #include <ctype.h>
  20 #include <fcntl.h>
  21 #include <errno.h>
  22 #include <sys/stat.h>
  23
  24 #include "config.h"
  25 #include "lilo.h"
  26 #include "common.h"
  27 #include "geometry.h"
  28 #include "device.h"
  29 #include "cfg.h"
  30 #include "map.h"
  31 #include "partition.h"
  32 #include "boot.h"
  33 #include "loader.h"
  34
  35 /*
  36  * The number of sectors between the 15M memory hole and 1M
  37  * is the largest size for a bzImage kernel + initrd = 14M
  38  * if "small-memory" is set. To use larger kernel + initrd
  39  * use option "large-memory" or "mem=XXX" raises the limit
  40  */
  41 #define HIGH_SECTORS    ((15-1)*1024*1024/SECTOR_SIZE)
  42 #define HIGH_4M         (3*1024*1024/SECTOR_SIZE)
  43
  44 static GEOMETRY geo;
  45 static struct stat st;
  46
  47
  48 static void check_size(char *name,int setup_secs,int sectors)
  49 {
  50     if (sectors > setup_secs+MAX_KERNEL_SECS)
  51         die("Kernel %s is too big",name);
  52 }
  53
  54
  55 void boot_image(char *spec,IMAGE_DESCR *descr)
  56 {
  57         BOOT_SECTOR buff;
  58         SETUP_HDR hdr;
  59         char *initrd;
  60         int setup,fd,sectors,hi_sectors=MAX_KERNEL_SECS*4;
  61         int modern_kernel;
  62
  63         if (verbose > 0) {
  64                 printf("Boot image: %s",spec);
  65                 show_link(spec);        /* in common.c */
  66                 printf("\n");
  67     }
  68         fd = geo_open(&geo,spec,O_RDONLY);
  69         if (fstat(fd,&st) < 0)  die("fstat %s: %s",spec,strerror(errno));
  70         if (read(fd,(char *) &buff,SECTOR_SIZE) != SECTOR_SIZE)
  71                 die("read %s: %s",spec,strerror(errno));
  72         setup = buff.sector[VSS_NUM] ? buff.sector[VSS_NUM] : SETUPSECS;
  73         if (read(fd,(char *) &hdr,sizeof(hdr)) != sizeof(hdr))
  74                 die("read %s: %s",spec,strerror(errno));
  75     modern_kernel = !strncmp(hdr.signature,NEW_HDR_SIG,4) && hdr.version >=
  76                 NEW_HDR_VERSION;
  77         if (modern_kernel) descr->flags |= FLAG_MODKRN;
  78         if (verbose > 1)
  79                 printf("Setup length is %d sector%s.\n",setup,setup == 1 ? "" : "s");
  80         if (setup > MAX_SETUPSECS)
  81                 die("Setup length exceeds %d maximum; kernel setup will overwrite boot loader", MAX_SETUPSECS);
  82         map_add(&geo,0,(st.st_size+SECTOR_SIZE-1)/SECTOR_SIZE);
  83         sectors = map_end_section(&descr->start,setup+SPECIAL_SECTORS+SPECIAL_BOOTSECT);
  84         if (!modern_kernel || !(hdr.flags & LFLAG_HIGH))
  85                 check_size(spec,setup,sectors);
  86         else {
  87                 if (hdr.start % PAGE_SIZE)
  88                         die("Can't load kernel at mis-aligned address 0x%08x\n",hdr.start);
  89                 descr->flags |= FLAG_LOADHI;    /* load kernel high */
  90                 hi_sectors = sectors - setup;   /* number of sectors loaded high */
  91                 hi_sectors *= 6;                /* account for decompression */
  92                 if (hi_sectors < HIGH_4M) hi_sectors = HIGH_4M;
  93     }
  94     geo_close(&geo);
  95
  96     if (verbose > 1)
  97         printf("Mapped %d sector%s.\n",sectors,sectors == 1 ? "" : "s");
  98     if ((initrd = cfg_get_strg(cf_kernel,"initrd")) || (initrd = cfg_get_strg(
  99       cf_options,"initrd"))) {
 100         if (!modern_kernel) die("Kernel doesn't support initial RAM disks");
 101         if (verbose > 0) {
 102             printf("Mapping RAM disk %s",initrd);
 103             show_link(initrd);
 104             printf("\n");
 105         }
 106         fd = geo_open(&geo,initrd,O_RDONLY);
 107         if (fstat(fd,&st) < 0) die("fstat %s: %s",initrd,strerror(errno));
 108 #if 1
 109         *(unsigned int *) descr->rd_size = st.st_size;
 110 #else
 111         descr->rd_size = (st.st_size + SECTOR_SIZE - 1)/SECTOR_SIZE;
 112 #endif
 113         map_begin_section();
 114         map_add(&geo,0,(st.st_size+SECTOR_SIZE-1)/SECTOR_SIZE);
 115         sectors = map_end_section(&descr->initrd,0);
 116         if (verbose > 1)
 117                 printf("RAM disk: %d sector%s.\n",sectors,sectors == 1 ?  "" : "s");
 118
 119 #ifdef LCF_INITRDLOW
 120         if (hi_sectors + sectors > HIGH_SECTORS) {
 121                 descr->flags |= FLAG_TOOBIG;
 122                 warn("The initial RAM disk is TOO BIG to fit in the memory below 15M.");
 123         }
 124 #else
 125         if (cfg_get_flag(cf_options,"large-memory")
 126                         && !cfg_get_flag(cf_options,"small-memory")) {
 127                 /* CASE 10 = large & not small */
 128                 if (verbose>=2)
 129                 printf("The initial RAM disk will be loaded in the high memory above 16M.\n");
 130         } else if (hi_sectors + sectors > HIGH_SECTORS) {
 131                 descr->flags |= FLAG_TOOBIG;
 132                 if (cfg_get_flag(cf_options,"small-memory")) {
 133                         /* CASE 01 or 11 = small */
 134                         warn("The initial RAM disk is TOO BIG to fit in the memory below 15M.\n"
 135                                 "  It will be loaded in the high memory it will be \n"
 136                                 "  assumed that the BIOS supports memory moves above 16M.");
 137                 } else {
 138                         /* CASE 00 = !large & !small */
 139                         if (verbose>=1)
 140                         printf("The initial RAM disk will be loaded in the high memory above 16M.\n");
 141                 }
 142         } else {
 143                 /* CASE 01 or 10 or 11 */
 144                 if (verbose>=2)
 145                 printf("The initial RAM disk will be loaded in the low memory below 15M.\n");
 146         }
 147 #endif
 148
 149         geo_close(&geo);
 150     }
 151 }
 152
 153
 154 void boot_device(char *spec,char *range,IMAGE_DESCR *descr)
 155 {
 156     char *here;
 157     int start,secs;
 158     int sectors;
 159
 160     if (verbose > 0) printf("Boot device: %s, range %s\n",spec,range);
 161     (void) geo_open(&geo,spec,O_NOACCESS);
 162     here = strchr(range,'-');
 163     if (here) {
 164         *here++ = 0;
 165         start = to_number(range);
 166         if ((secs = to_number(here)-start+1) < 0) die("Invalid range");
 167     }
 168     else {
 169         here = strchr(range,'+');
 170         if (here) {
 171             *here++ = 0;
 172             start = to_number(range);
 173             secs = to_number(here);
 174         }
 175         else {
 176             start = to_number(range);
 177             secs = 1;
 178         }
 179     }
 180     map_add(&geo,start,secs);
 181     check_size(spec,SETUPSECS,sectors = map_end_section(&descr->start,60));
 182                                 /* this is a crude hack ... ----------^^*/
 183     geo_close(&geo);
 184     if (verbose > 1)
 185         printf("Mapped %d sector%s.\n",sectors,sectors == 1 ? "" : "s");
 186 }
 187
 188
 189 void do_map_drive(void)
 190 {
 191     const char *tmp;
 192     char *end;
 193     int from,to;
 194
 195     tmp = cfg_get_strg(cf_other,"map-drive");
 196     from = strtoul(tmp,&end,0);
 197     if (from > 0xff || *end)
 198         cfg_error("Invalid drive specification \"%s\"",tmp);
 199     cfg_init(cf_map_drive);
 200     (void) cfg_parse(cf_map_drive);
 201     tmp = cfg_get_strg(cf_map_drive,"to");
 202     if (!tmp) cfg_error("TO is required");
 203     to = strtoul(tmp,&end,0);
 204     if (to > 0xff || *end)
 205         cfg_error("Invalid drive specification \"%s\"",tmp);
 206     if (from || to) { /* 0 -> 0 is special */
 207         int i;
 208
 209         for (i = 0; i < curr_drv_map; i++) {
 210             if (drv_map[i] == ((to << 8) | from))
 211                 die("Mapping 0x%02x to 0x%02x already exists",from,to);
 212             if ((drv_map[i] & 0xff) == from)
 213                 die("Ambiguous mapping 0x%02x to 0x%02x or 0x%02x",from,
 214                   drv_map[i] >> 8,to);
 215         }
 216         if (curr_drv_map == DRVMAP_SIZE)
 217             cfg_error("Too many drive mappings (more than %d)",DRVMAP_SIZE);
 218         if (verbose > 1)
 219             printf("  Mapping BIOS drive 0x%02x to 0x%02x\n",from,to);
 220         drv_map[curr_drv_map++] = (to << 8) | from;
 221     }
 222     cfg_unset(cf_other,"map-drive");
 223 }
 224
 225 /*
 226  *  Derive the name of the MBR from the partition name
 227  *  e.g.
 228  *   /dev/scsi/host2/bus0/target1/lun0/part2    => disc
 229  *   /dev/sd/c0b0t0u0p7                         => c0b0t0u0
 230  *   /dev/sda11                                 => sda
 231  *
 232  * If table==0, do no check for primary partition; if table==1, check
 233  * that we started from a primary (1-4) partition.
 234  *
 235  * A NULL return indicates an error
 236  *
 237  */
 238
 239 char *boot_mbr(const char *boot, int table)
 240 {
 241 #if 0
 242     char *part, *npart, *endptr;
 243     int i, j, k;
 244
 245     npart = stralloc(boot);
 246     part = strrchr(npart, '/');
 247     if (!part++) die ("No '/' in partition/device name.");
 248
 249     i = strlen(part);
 250     endptr = part + i - 1;
 251
 252    /* j is the count of digits at the end of the name */
 253     j = 0;
 254     while (isdigit(*endptr)) { j++; --endptr; }
 255     if (j==0 && !table) die ("Not a partition name; no digits at the end.");
 256
 257     k = !table || (j==1 && endptr[1]>='1' && endptr[1]<='4');
 258
 259    /* test for devfs  partNN */
 260     if (strncmp(part, "part", 4)==0) {
 261         strcpy(part, "disc");
 262     }
 263    /* test for ..NpNN */
 264     else if (*endptr=='p' && isdigit(endptr[-1])) {
 265         *endptr = 0;  /* truncate the pNN part */
 266     }
 267    /* test for old /dev/hda3 or /dev/sda11 */
 268     else if (endptr[-1]=='d' && endptr[-3]=='/' &&
 269                 (endptr[-2]=='h' || endptr[-2]=='s')
 270             ) {
 271         endptr[1] = 0;  /* truncate the NN part */
 272     }
 273     else
 274         k = 0;
 275
 276 #else
 277     struct stat st;
 278     dev_t dev;
 279     DEVICE d;
 280     int mask, k;
 281     char *npart = NULL;
 282
 283     k = 0;
 284     if (stat(boot,&st) < 0) die("stat %s: %s",boot,strerror(errno));
 285     dev = S_ISREG(st.st_mode) ? st.st_dev : st.st_rdev;
 286     if ( (mask = has_partitions(dev)) ) {
 287         k = dev & ~mask;
 288         k = !table ? 1 : k>=1 && k<=4;
 289         if (k) {
 290             dev_open(&d, dev&mask, O_BYPASS);   /* bypass any open */
 291             npart = stralloc(d.name);
 292             dev_close(&d);
 293         }
 294     }
 295
 296
 297 #endif
 298     if (verbose>=3) {
 299         printf("Name: %s  yields MBR: %s  (with%s primary partition check)\n",
 300            boot, k ? npart : "(NULL)", table ? "" : "out");
 301     }
 302
 303     if (k) return npart;
 304     else return NULL;
 305 }
 306
 307
 308
 309 #define PART(s,n) (((struct partition *) (s)[0].par_c.ptable)[(n)])
 310
 311
 312 void boot_other(char *loader,char *boot,char *part,IMAGE_DESCR *descr)
 313 {
 314     int b_fd,p_fd,walk,found,size;
 315 #ifdef LCF_BUILTIN
 316     BUILTIN_FILE *chain;
 317     char *cname;
 318 #else
 319     int l_fd;
 320 #endif
 321     unsigned short magic;
 322 #ifdef BIG_CHAIN
 323     BOOT_SECTOR buff[BIG_CHAIN];
 324     BOOT_SECTOR zbuff;
 325     int mapped;
 326 #else
 327     BOOT_SECTOR buff[SETUPSECS-1];
 328 #endif
 329     struct stat st;
 330     char *pos;
 331     int i, code;
 332     int letter = 0;
 333     int unsafe;
 334
 335     if (!loader) loader = DFL_CHAIN;
 336 #ifdef LCF_BUILTIN
 337     {
 338         chain = &Chain;
 339         cname = "CHAIN";
 340     }
 341 #endif
 342     if (part && strlen(part)>0 && strlen(part)<=2) {
 343         if (part[1]==0 || part[1]==':') {
 344             letter = toupper(part[0]);
 345             if (letter>='C' && letter<='Z') {
 346                 letter += 0x80-'C';
 347                 part = NULL;
 348             }
 349             else letter = 0;
 350         }
 351     }
 352     unsafe = cfg_get_flag(cf_other, "unsafe");
 353     if (!part && !unsafe) part = boot_mbr(boot, 1);
 354     /* part may still be NULL */
 355
 356     if (verbose > 0) {
 357 #ifdef LCF_BUILTIN
 358         printf("Boot other: %s%s%s, loader %s\n",
 359                 boot,
 360                 part ? ", on " : "",
 361                 part ? part : "",
 362                 cname);
 363 #else
 364         printf("Boot other: %s%s%s, loader %s",
 365                 boot,
 366                 part ? ", on " : "",
 367                 part ? part : "",
 368                 loader);
 369         show_link(loader);
 370         printf("\n");
 371 #endif
 372     }
 373
 374 #ifdef LCF_AUTOAUTO
 375     if (!cfg_get_flag(cf_other, "change")) {
 376         autoauto = 1;   /* flag that change rules may be automatically inserted */
 377         do_cr_auto();
 378         autoauto = 0;
 379     }
 380 #endif
 381
 382     if (unsafe) {
 383         (void) geo_open_boot(&geo,boot);
 384         if (part) die("TABLE and UNSAFE are mutually incompatible.");
 385     }
 386     else {
 387         b_fd = geo_open(&geo,boot,O_RDONLY);
 388         if (fstat(b_fd,&st) < 0)
 389             die("fstat %s: %s",boot,strerror(errno));
 390         if (!geo.file) part_verify(st.st_rdev,0);
 391         else if (st.st_size > SECTOR_SIZE) {
 392             warn("'other = %s' specifies a file that is longer\n"
 393                 "    than a single sector.", boot);
 394             if (st.st_size >= SECTOR_SIZE*(SETUPSECS-1) &&
 395                 read(b_fd, buff[0].sector, SECTOR_SIZE*(SETUPSECS-1)) ==
 396                         SECTOR_SIZE*(SETUPSECS-1)   &&
 397                 !strncmp((char*)buff[2].sector+2,"HdrS",4)
 398                                 ) {
 399                 warn("This file may actually be an 'image ='");
 400             }
 401         }
 402         if (lseek(b_fd,(int) BOOT_SIG_OFFSET,SEEK_SET) < 0)
 403             die("lseek %s: %s",boot,strerror(errno));
 404         if ((size = read(b_fd, (char *)&magic, 2)) != 2) {
 405             if (size < 0) die("read %s: %s",boot,strerror(errno));
 406             else die("Can't get magic number of %s",boot); }
 407         if (magic != BOOT_SIGNATURE)
 408             die("First sector of %s doesn't have a valid boot signature",boot);
 409     }
 410
 411 /* process the 'master-boot' or 'boot-as' options */
 412     i = cfg_get_flag(cf_other,"master-boot");
 413     pos = cfg_get_strg(cf_other,"boot-as");
 414     if (i && pos) die("'master-boot' and 'boot-as' are mutually exclusive 'other=' options");
 415     if (!i && !pos) {
 416         i = cfg_get_flag(cf_options,"master-boot");
 417         pos = cfg_get_strg(cf_options,"boot-as");
 418         if (i && pos) die("'master-boot' and 'boot-as' are mutually exclusive global options");
 419     }
 420     if (i) code = -1;   /* master-boot in use */
 421     else if (pos) {
 422         code = to_number(pos);
 423         if (code >= 80 && code <= 89) {
 424             /* convert to 0x80 to 0x89 */
 425             warn("Radix error, 'boot-as=%d' taken to mean 'boot-as=0x%x'",
 426                                 code, code+0x30);
 427             code += 0x30;
 428         }
 429         if ( !((code>=0 && code<=3) || (code>=0x80 && code<=DEV_MASK)) )
 430             die("Illegal BIOS device code specified in 'boot-as=0x%02x'", code);
 431     }
 432     else code = -2;
 433
 434     if (code != -2) {
 435         curr_drv_map += 2;      /* add 2 spaces */
 436         if (curr_drv_map >= DRVMAP_SIZE)
 437             cfg_error("Too many drive mappings (more than %d)",DRVMAP_SIZE);
 438         if (verbose > 1) {
 439             char *s, n[8];
 440             if (code==-1) s = "0/0x80";
 441             else sprintf((s=n),"0x%02x", code);
 442             printf("  Swapping BIOS boot drive with %s, as needed\n", s);
 443         }
 444         for (i=curr_drv_map-1; i>1; i--) drv_map[i] = drv_map[i-2];
 445         drv_map[0] = 0xFFFF;    /* reserve 2 slots */
 446         drv_map[1] = code<<8 | 0xFF;
 447     }
 448
 449     memset(buff,0,sizeof(buff));
 450 #ifdef BIG_CHAIN
 451     zbuff = buff[0];    /* zero out zbuff */
 452 #endif
 453 #ifndef LCF_BUILTIN
 454     if ((l_fd = open(loader,O_RDONLY)) < 0)
 455         die("open %s: %s",loader,strerror(errno));
 456     if ((size = read(l_fd,buff,sizeof(buff)+1)) < 0)
 457         die("read %s: %s",loader,strerror(errno));
 458     if (size > sizeof(buff))
 459         die("Chain loader %s is too big",loader);
 460     check_version(buff,STAGE_CHAIN);
 461 #else
 462     size = chain->size;
 463     if (size > sizeof(buff))
 464         die("Chain loader %s is too big",loader);
 465     memcpy(buff, chain->data, size);
 466 #endif
 467     if (!part) {
 468         p_fd = -1; /* pacify GCC */
 469         PART(buff,0).boot_ind = geo.device;
 470         PART(buff,0).start_sect = geo.start;     /* pseudo partition table */
 471         if (verbose > 0) printf("Pseudo partition start: %d\n", geo.start);
 472     }
 473     else {
 474         if ((p_fd = open(part,O_RDONLY)) < 0)
 475             die("open %s: %s",part,strerror(errno));
 476         if (lseek(p_fd,(int) PART_TABLE_OFFSET,SEEK_SET) < 0)
 477             die("lseek %s: %s",part,strerror(errno));
 478         if (read(p_fd,(char *) buff[0].par_c.ptable,PART_TABLE_SIZE) !=
 479           PART_TABLE_SIZE)
 480             die("read %s: %s",part,strerror(errno));
 481         found = 0;
 482         for (walk = 0; walk < PARTITION_ENTRIES; walk++)
 483             if (!PART(buff,walk).sys_ind || PART(buff,walk).start_sect !=
 484               geo.start) {
 485                 /*
 486                  * Don't remember what this is supposed to be good for :-(
 487                  */
 488                 if (PART(buff,walk).sys_ind != PART_DOS12 && PART(buff,walk).
 489                   sys_ind != PART_DOS16_SMALL && PART(buff,walk).sys_ind !=
 490                   PART_DOS16_BIG)
 491                   PART(buff,walk).sys_ind = PART_INVALID;
 492             }
 493             else {
 494                 if (found) die("Duplicate entry in partition table");
 495                 buff[0].par_c.offset = walk*PARTITION_ENTRY;
 496                 PART(buff,walk).boot_ind = 0x80;
 497                 found = 1;
 498             }
 499         if (!found) die("Partition entry not found.");
 500         (void) close(p_fd);
 501     }
 502 #ifndef LCF_BUILTIN
 503     (void) close(l_fd);
 504 #endif
 505     buff[0].par_c.drive = geo.device;
 506     buff[0].par_c.head = letter ? letter : geo.device;
 507                 /* IBM boot manager passes drive letter in offset 0x25 */
 508     if (verbose>=5) printf("boot_other:  drive=0x%02x   logical=0x%02x\n",
 509                         buff[0].par_c.drive, buff[0].par_c.head);
 510     drv_map[curr_drv_map] = 0;
 511     prt_map[curr_prt_map] = 0;
 512     pos = (char *) buff+buff[0].par_c.drvmap;
 513     memcpy(pos,drv_map,sizeof(drv_map));
 514     memcpy(pos+sizeof(drv_map),prt_map,sizeof(prt_map)-2);
 515
 516     size = (size + SECTOR_SIZE - 1) / SECTOR_SIZE;
 517 #ifndef BIG_CHAIN
 518     map_add_zero();
 519 #else
 520     if (size > SETUPSECS-1) {
 521         zbuff.sector[VSS_NUM] = mapped = size+1;
 522         map_add_sector(zbuff.sector);
 523     }
 524     else {
 525         map_add_zero();
 526         mapped = SETUPSECS;
 527     }
 528 #endif
 529     for (i = 0; i < size; i++) map_add_sector(&buff[i]);
 530     for (i = size; i < SETUPSECS-1; i++) map_add_zero();
 531     map_add(&geo,0,1);
 532
 533 #ifndef BIG_CHAIN
 534     (void) map_end_section(&descr->start,SETUPSECS+SPECIAL_SECTORS);
 535         /* size is known */
 536     geo_close(&geo);
 537     if (verbose > 1)
 538         printf("Mapped %d (%d+1+1) sectors.\n",
 539                 SETUPSECS+SPECIAL_SECTORS, SETUPSECS);
 540 #else
 541     (void) map_end_section(&descr->start, mapped+SPECIAL_SECTORS+SPECIAL_BOOTSECT);
 542         /* size is known */
 543     geo_close(&geo);
 544     if (verbose > 1)
 545         printf("Mapped %d (%d+1+1) sectors.\n",
 546                 mapped+SPECIAL_SECTORS, mapped);
 547 #endif
 548 }