064859f7c202b06ed7c04b4cd19d0f78aa4e459a
[people/sha0/syslinux.git] / dos / syslinux.c
1 /* ----------------------------------------------------------------------- *
2  *
3  *   Copyright 1998-2008 H. Peter Anvin - All Rights Reserved
4  *
5  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  *   the Free Software Foundation, Inc., 53 Temple Place Ste 330,
8  *   Boston MA 02111-1307, USA; either version 2 of the License, or
9  *   (at your option) any later version; incorporated herein by reference.
10  *
11  * ----------------------------------------------------------------------- */
12
13 /*
14  * syslinux.c - Linux installer program for SYSLINUX
15  *
16  * Hacked up for DOS.
17  */
18
19 #include <errno.h>
20 #include <stdio.h>
21 #include <string.h>
22 #include <stdlib.h>
23 #include "mystuff.h"
24
25 #include "syslinux.h"
26 #include "libfat.h"
27
28 const char *program = "syslinux"; /* Name of program */
29 uint16_t dos_version;
30
31 #ifdef DEBUG
32 # define dprintf printf
33 #else
34 # define dprintf(...) ((void)0)
35 #endif
36
37 void __attribute__((noreturn)) usage(void)
38 {
39   puts("Usage: syslinux [-sfmar][-d directory] <drive>: [bootsecfile]\n");
40   exit(1);
41 }
42
43 void unlock_device(int);
44
45 void __attribute__((noreturn)) die(const char *msg)
46 {
47   unlock_device(0);
48   puts("syslinux: ");
49   puts(msg);
50   putchar('\n');
51   exit(1);
52 }
53
54 void warning(const char *msg)
55 {
56   puts("syslinux: warning: ");
57   puts(msg);
58   putchar('\n');
59 }
60
61 /*
62  * read/write wrapper functions
63  */
64 int creat(const char *filename, int mode)
65 {
66   uint16_t rv;
67   uint8_t err;
68
69   dprintf("creat(\"%s\", 0x%x)\n", filename, mode);
70
71   rv = 0x3C00;
72   asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
73                : "=bcdm" (err), "+a" (rv)
74                : "c" (mode), "d" (filename));
75   if ( err ) {
76     dprintf("rv = %d\n", rv);
77     die("cannot open ldlinux.sys");
78   }
79
80   return rv;
81 }
82
83 void close(int fd)
84 {
85   uint16_t rv = 0x3E00;
86
87   dprintf("close(%d)\n", fd);
88
89   asm volatile("int $0x21"
90                : "+a" (rv)
91                : "b" (fd));
92
93   /* The only error MS-DOS returns for close is EBADF,
94      and we really don't care... */
95 }
96
97 int rename(const char *oldname, const char *newname)
98 {
99   uint16_t rv = 0x5600;         /* Also support 43FFh? */
100   uint8_t err;
101
102   dprintf("rename(\"%s\", \"%s\")\n", oldname, newname);
103
104   asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
105                : "=bcdm" (err), "+a" (rv)
106                : "d" (oldname), "D" (newname));
107
108   if ( err ) {
109     dprintf("rv = %d\n", rv);
110     warning("cannot move ldlinux.sys");
111     return rv;
112   }
113
114   return 0;
115 }
116
117 ssize_t write_file(int fd, const void *buf, size_t count)
118 {
119   uint16_t rv;
120   ssize_t done = 0;
121   uint8_t err;
122
123   dprintf("write_file(%d,%p,%u)\n", fd, buf, count);
124
125   while ( count ) {
126     rv = 0x4000;
127     asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
128                  : "=abcdm" (err), "+a" (rv)
129                  : "b" (fd), "c" (count), "d" (buf));
130     if ( err || rv == 0 )
131       die("file write error");
132
133     done += rv;
134     count -= rv;
135   }
136
137   return done;
138 }
139
140 static inline __attribute__((const)) uint16_t data_segment(void)
141 {
142   uint16_t ds;
143
144   asm("movw %%ds,%0" : "=rm" (ds));
145   return ds;
146 }
147
148 struct diskio {
149   uint32_t startsector;
150   uint16_t sectors;
151   uint16_t bufoffs, bufseg;
152 } __attribute__((packed));
153
154 void write_device(int drive, const void *buf, size_t nsecs, unsigned int sector)
155 {
156   uint8_t err;
157   struct diskio dio;
158
159   dprintf("write_device(%d,%p,%u,%u)\n", drive, buf, nsecs, sector);
160
161   dio.startsector = sector;
162   dio.sectors     = nsecs;
163   dio.bufoffs     = (uintptr_t)buf;
164   dio.bufseg      = data_segment();
165
166   asm volatile("int $0x26 ; setc %0 ; popfw"
167                : "=abcdm" (err)
168                : "a" (drive-1), "b" (&dio), "c" (-1), "d" (buf), "m" (dio));
169
170   if ( err )
171     die("sector write error");
172 }
173
174 void read_device(int drive, const void *buf, size_t nsecs, unsigned int sector)
175 {
176   uint8_t err;
177   struct diskio dio;
178
179   dprintf("read_device(%d,%p,%u,%u)\n", drive, buf, nsecs, sector);
180
181   dio.startsector = sector;
182   dio.sectors     = nsecs;
183   dio.bufoffs     = (uintptr_t)buf;
184   dio.bufseg      = data_segment();
185
186   asm volatile("int $0x25 ; setc %0 ; popfw"
187                : "=abcdm" (err)
188                : "a" (drive-1), "b" (&dio), "c" (-1), "d" (buf), "m" (dio));
189
190   if ( err )
191     die("sector read error");
192 }
193
194 /* Both traditional DOS and FAT32 DOS return this structure, but
195    FAT32 return a lot more data, so make sure we have plenty of space */
196 struct deviceparams {
197   uint8_t specfunc;
198   uint8_t devtype;
199   uint16_t devattr;
200   uint16_t cylinders;
201   uint8_t mediatype;
202   uint16_t bytespersec;
203   uint8_t secperclust;
204   uint16_t ressectors;
205   uint8_t fats;
206   uint16_t rootdirents;
207   uint16_t sectors;
208   uint8_t media;
209   uint16_t fatsecs;
210   uint16_t secpertrack;
211   uint16_t heads;
212   uint32_t hiddensecs;
213   uint32_t hugesectors;
214   uint8_t lotsofpadding[224];
215 } __attribute__((packed));
216
217 uint32_t get_partition_offset(int drive)
218 {
219   uint8_t err;
220   uint16_t rv;
221   struct deviceparams dp;
222
223   dp.specfunc = 1;              /* Get current information */
224
225   rv = 0x440d;
226   asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
227                : "=abcdm" (err), "+a" (rv), "=m" (dp)
228                : "b" (drive), "c" (0x0860), "d" (&dp));
229
230   if ( !err )
231     return dp.hiddensecs;
232
233   rv = 0x440d;
234   asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
235                : "=abcdm" (err), "+a" (rv), "=m" (dp)
236                : "b" (drive), "c" (0x4860), "d" (&dp));
237
238   if ( !err )
239     return dp.hiddensecs;
240
241   die("could not find partition start offset");
242 }
243
244 struct rwblock {
245   uint8_t special;
246   uint16_t head;
247   uint16_t cylinder;
248   uint16_t firstsector;
249   uint16_t sectors;
250   uint16_t bufferoffset;
251   uint16_t bufferseg;
252 } __attribute__((packed));
253
254 static struct rwblock mbr = {
255   .special = 0,
256   .head = 0,
257   .cylinder = 0,
258   .firstsector = 0,             /* MS-DOS, unlike the BIOS, zero-base sectors */
259   .sectors = 1,
260   .bufferoffset = 0,
261   .bufferseg = 0
262 };
263
264 void write_mbr(int drive, const void *buf)
265 {
266   uint16_t rv;
267   uint8_t err;
268
269   dprintf("write_mbr(%d,%p)\n", drive, buf);
270
271   mbr.bufferoffset = (uintptr_t)buf;
272   mbr.bufferseg    = data_segment();
273
274   rv = 0x440d;
275   asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
276                : "=abcdm" (err), "+a" (rv)
277                : "c" (0x0841), "d" (&mbr), "b" (drive), "m" (mbr));
278
279   if ( !err )
280     return;
281
282   rv = 0x440d;
283   asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
284                : "=abcdm" (err), "+a" (rv)
285                : "c" (0x4841), "d" (&mbr), "b" (drive), "m" (mbr));
286
287   if ( err )
288     die("mbr write error");
289 }
290
291 void read_mbr(int drive, const void *buf)
292 {
293   uint16_t rv;
294   uint8_t err;
295
296   dprintf("read_mbr(%d,%p)\n", drive, buf);
297
298   mbr.bufferoffset = (uintptr_t)buf;
299   mbr.bufferseg    = data_segment();
300
301   rv = 0x440d;
302   asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
303                : "=abcdm" (err), "+a" (rv)
304                : "c" (0x0861), "d" (&mbr), "b" (drive), "m" (mbr));
305
306   if ( !err )
307     return;
308
309   rv = 0x440d;
310   asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
311                : "=abcdm" (err), "+a" (rv)
312                : "c" (0x4861), "d" (&mbr), "b" (drive), "m" (mbr));
313
314   if ( err )
315     die("mbr read error");
316 }
317
318 /* This call can legitimately fail, and we don't care, so ignore error return */
319 void set_attributes(const char *file, int attributes)
320 {
321   uint16_t rv = 0x4301;
322
323   dprintf("set_attributes(\"%s\", 0x%02x)\n", file, attributes);
324
325   asm volatile("int $0x21"
326                : "+a" (rv)
327                : "c" (attributes), "d" (file));
328 }
329
330 /*
331  * Version of the read_device function suitable for libfat
332  */
333 int libfat_xpread(intptr_t pp, void *buf, size_t secsize, libfat_sector_t sector)
334 {
335   read_device(pp, buf, 1, sector);
336   return secsize;
337 }
338
339 static inline void get_dos_version(void)
340 {
341   uint16_t ver = 0x3001;
342   asm("int $0x21 ; xchgb %%ah,%%al" : "+a" (ver) : : "ebx", "ecx");
343   dos_version = ver;
344   dprintf("DOS version %d.%d\n", (dos_version >> 8), dos_version & 0xff);
345 }
346
347 /* The locking interface relies on static variables.  A massive hack :( */
348 static uint16_t lock_level;
349
350 static inline void set_lock_device(uint8_t device)
351 {
352   lock_level = device;
353 }
354
355 void lock_device(int level)
356 {
357   uint16_t rv;
358   uint8_t err;
359   uint16_t lock_call;
360
361   if ( dos_version < 0x0700 )
362     return;                     /* Win9x/NT only */
363
364 #if 0
365   /* DOS 7.10 = Win95 OSR2 = first version with FAT32 */
366   lock_call = (dos_version >= 0x0710) ? 0x484A : 0x084A;
367 #else
368   lock_call = 0x084A;           /* MSDN says this is OK for all filesystems */
369 #endif
370
371   while ( (lock_level >> 8) < level ) {
372     uint16_t new_level = lock_level + 0x0100;
373     dprintf("Trying lock %04x...\n", new_level);
374     rv = 0x444d;
375     asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
376                  : "=abcdm" (err), "+a" (rv)
377                  : "b" (new_level), "c" (lock_call), "d"(0x0001));
378     if ( err ) {
379       /* rv == 0x0001 means this call is not supported, if so we
380          assume locking isn't needed (e.g. Win9x in DOS-only mode) */
381       if ( rv == 0x0001 )
382         return;
383       else
384         die("could not lock device");
385     }
386
387     lock_level = new_level;
388   }
389   return;
390 }
391
392 void unlock_device(int level)
393 {
394   uint16_t rv;
395   uint8_t err;
396   uint16_t unlock_call;
397
398   if ( dos_version < 0x0700 )
399     return;                     /* Win9x/NT only */
400
401 #if 0
402   /* DOS 7.10 = Win95 OSR2 = first version with FAT32 */
403   unlock_call = (dos_version >= 0x0710) ? 0x486A : 0x086A;
404 #else
405   unlock_call = 0x086A;         /* MSDN says this is OK for all filesystems */
406 #endif
407
408   while ( (lock_level >> 8) > level ) {
409     uint16_t new_level = lock_level - 0x0100;
410     rv = 0x440d;
411     asm volatile("int $0x21 ; setc %0"
412                  : "=abcdm" (err), "+a" (rv)
413                  : "b" (new_level), "c" (unlock_call));
414     lock_level = new_level;
415   }
416 }
417
418
419 /*
420  * This function does any desired MBR manipulation; called with the device lock held.
421  */
422 struct mbr_entry {
423   uint8_t active;               /* Active flag */
424   uint8_t bhead;                /* Begin head */
425   uint8_t bsector;              /* Begin sector */
426   uint8_t bcylinder;            /* Begin cylinder */
427   uint8_t filesystem;           /* Filesystem value */
428   uint8_t ehead;                /* End head */
429   uint8_t esector;              /* End sector */
430   uint8_t ecylinder;            /* End cylinder */
431   uint32_t startlba;            /* Start sector LBA */
432   uint32_t sectors;             /* Length in sectors */
433 } __attribute__((packed));
434
435 static void adjust_mbr(int device, int writembr, int set_active)
436 {
437   static unsigned char sectbuf[512];
438   int i;
439
440   if ( !writembr && !set_active )
441     return;                     /* Nothing to do */
442
443   read_mbr(device, sectbuf);
444
445   if ( writembr ) {
446     memcpy(sectbuf, syslinux_mbr, syslinux_mbr_len);
447     *(uint16_t *)(sectbuf+510) = 0xaa55;
448   }
449
450   if ( set_active ) {
451     uint32_t offset = get_partition_offset(device);
452     struct mbr_entry *me = (struct mbr_entry *)(sectbuf+446);
453     int found = 0;
454
455     for ( i = 0 ; i < 4 ; i++ ) {
456       if ( me->startlba == offset ) {
457         me->active = 0x80;
458         found++;
459       } else {
460         me->active = 0;
461       }
462       me++;
463     }
464
465     if ( found < 1 ) {
466       die("partition not found");
467     } else if ( found > 1 ) {
468       die("multiple aliased partitions found");
469     }
470   }
471
472   write_mbr(device, sectbuf);
473 }
474
475 int main(int argc, char *argv[])
476 {
477   static unsigned char sectbuf[512];
478   int dev_fd, fd;
479   static char ldlinux_name[] = "@:\\ldlinux.sys";
480   char **argp, *opt;
481   int force = 0;                /* -f (force) option */
482   struct libfat_filesystem *fs;
483   libfat_sector_t s, *secp, sectors[65]; /* 65 is maximum possible */
484   int32_t ldlinux_cluster;
485   int nsectors;
486   const char *device = NULL, *bootsecfile = NULL;
487   const char *errmsg;
488   int i;
489   int writembr = 0;             /* -m (write MBR) option */
490   int set_active = 0;           /* -a (set partition active) option */
491   const char *subdir = NULL;
492   int stupid = 0;
493   int raid_mode = 0;
494
495   dprintf("argv = %p\n", argv);
496   for ( i = 0 ; i <= argc ; i++ )
497     dprintf("argv[%d] = %p = \"%s\"\n", i, argv[i], argv[i]);
498
499   (void)argc;                   /* Unused */
500
501   get_dos_version();
502
503   for ( argp = argv+1 ; *argp ; argp++ ) {
504     if ( **argp == '-' ) {
505       opt = *argp + 1;
506       if ( !*opt )
507         usage();
508
509       while ( *opt ) {
510         switch ( *opt ) {
511         case 's':               /* Use "safe, slow and stupid" code */
512           stupid = 1;
513           break;
514         case 'r':               /* RAID mode */
515           raid_mode = 1;
516           break;
517         case 'f':               /* Force install */
518           force = 1;
519           break;
520         case 'm':               /* Write MBR */
521           writembr = 1;
522           break;
523         case 'a':               /* Set partition active */
524           set_active = 1;
525           break;
526         case 'd':
527           if ( argp[1] )
528             subdir = *++argp;
529           break;
530         default:
531           usage();
532         }
533         opt++;
534       }
535     } else {
536       if ( bootsecfile )
537         usage();
538       else if ( device )
539         bootsecfile = *argp;
540       else
541       device = *argp;
542     }
543   }
544
545   if ( !device )
546     usage();
547
548   /*
549    * Figure out which drive we're talking to
550    */
551   dev_fd = (device[0] & ~0x20) - 0x40;
552   if ( dev_fd < 1 || dev_fd > 26 || device[1] != ':' || device[2] )
553     usage();
554
555   set_lock_device(dev_fd);
556
557   lock_device(2);               /* Make sure we can lock the device */
558   read_device(dev_fd, sectbuf, 1, 0);
559   unlock_device(1);
560
561   /*
562    * Check to see that what we got was indeed an MS-DOS boot sector/superblock
563    */
564   if( (errmsg = syslinux_check_bootsect(sectbuf)) ) {
565     unlock_device(0);
566     puts(errmsg);
567     putchar('\n');
568     exit(1);
569   }
570
571   ldlinux_name[0] = dev_fd | 0x40;
572
573   set_attributes(ldlinux_name, 0);
574   fd = creat(ldlinux_name, 0x07); /* SYSTEM HIDDEN READONLY */
575   write_file(fd, syslinux_ldlinux, syslinux_ldlinux_len);
576   close(fd);
577
578   /*
579    * Now, use libfat to create a block map.  This probably
580    * should be changed to use ioctl(...,FIBMAP,...) since
581    * this is supposed to be a simple, privileged version
582    * of the installer.
583    */
584   lock_device(2);
585   fs = libfat_open(libfat_xpread, dev_fd);
586   ldlinux_cluster = libfat_searchdir(fs, 0, "LDLINUX SYS", NULL);
587   secp = sectors;
588   nsectors = 0;
589   s = libfat_clustertosector(fs, ldlinux_cluster);
590   while ( s && nsectors < 65 ) {
591     *secp++ = s;
592     nsectors++;
593     s = libfat_nextsector(fs, s);
594   }
595   libfat_close(fs);
596
597   /*
598    * If requested, move ldlinux.sys
599    */
600   if (subdir) {
601     char new_ldlinux_name[160];
602     char *cp = new_ldlinux_name+3;
603     const char *sd;
604     int slash = 1;
605
606     new_ldlinux_name[0] = dev_fd | 0x40;
607     new_ldlinux_name[1] = ':';
608     new_ldlinux_name[2] = '\\';
609
610     for (sd = subdir; *sd; sd++) {
611       char c = *sd;
612
613       if (c == '/' || c == '\\') {
614         if (slash)
615           continue;
616         c = '\\';
617         slash = 1;
618       } else {
619         slash = 0;
620       }
621
622       *cp++ = c;
623     }
624
625     /* Skip if subdirectory == root */
626     if (cp > new_ldlinux_name+3) {
627       if (!slash)
628         *cp++ = '\\';
629
630       memcpy(cp, "ldlinux.sys", 12);
631
632       set_attributes(ldlinux_name, 0);
633       if (rename(ldlinux_name, new_ldlinux_name))
634         set_attributes(ldlinux_name, 0x07);
635       else
636         set_attributes(new_ldlinux_name, 0x07);
637     }
638   }
639
640   /*
641    * Patch ldlinux.sys and the boot sector
642    */
643   syslinux_patch(sectors, nsectors, stupid, raid_mode);
644
645   /*
646    * Write the now-patched first sector of ldlinux.sys
647    */
648   lock_device(3);
649   write_device(dev_fd, syslinux_ldlinux, 1, sectors[0]);
650
651   /*
652    * Muck with the MBR, if desired, while we hold the lock
653    */
654   adjust_mbr(dev_fd, writembr, set_active);
655
656   /*
657    * To finish up, write the boot sector
658    */
659
660   /* Read the superblock again since it might have changed while mounted */
661   read_device(dev_fd, sectbuf, 1, 0);
662
663   /* Copy the syslinux code into the boot sector */
664   syslinux_make_bootsect(sectbuf);
665
666   /* Write new boot sector */
667   if ( bootsecfile ) {
668     unlock_device(0);
669     fd = creat(bootsecfile, 0x20); /* ARCHIVE */
670     write_file(fd, sectbuf, 512);
671     close(fd);
672   } else {
673     write_device(dev_fd, sectbuf, 1, 0);
674     unlock_device(0);
675   }
676
677   /* Done! */
678
679   return 0;
680 }