Virtual PC read-only disk image support (Alex Beregszaszi)
[qemu] / block-vpc.c
1 /*
2  * Block driver for Conectix/Microsoft Virtual PC images
3  * 
4  * Copyright (c) 2005 Alex Beregszaszi
5  * 
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24 #include "vl.h"
25 #include "block_int.h"
26
27 /**************************************************************/
28
29 #define HEADER_SIZE 512
30
31 //#define CACHE
32
33 // always big-endian
34 struct vpc_subheader {
35     char magic[8]; // "conectix" / "cxsparse"
36     union {
37         struct {
38             uint32_t unk1[2];
39             uint32_t unk2; // always zero?
40             uint32_t subheader_offset;
41             uint32_t unk3; // some size?
42             char creator[4]; // "vpc "
43             uint16_t major;
44             uint16_t minor;
45             char guest[4]; // "Wi2k"
46             uint32_t unk4[7];
47             uint8_t vnet_id[16]; // virtual network id, purpose unknown
48             // next 16 longs are used, but dunno the purpose
49             // next 6 longs unknown, following 7 long maybe a serial
50             char padding[HEADER_SIZE - 84];
51         } main;
52         struct {
53             uint32_t unk1[2]; // all bits set
54             uint32_t unk2; // always zero?
55             uint32_t pagetable_offset;
56             uint32_t unk3;
57             uint32_t pagetable_entries; // 32bit/entry
58             uint32_t pageentry_size; // 512*8*512
59             uint32_t nb_sectors;
60             char padding[HEADER_SIZE - 40];
61         } sparse;
62         char padding[HEADER_SIZE - 8];
63     } type;
64 };
65
66 typedef struct BDRVVPCState {
67     int fd;
68     
69     int pagetable_entries;
70     uint32_t *pagetable;
71
72     uint32_t pageentry_size;
73 #ifdef CACHE
74     uint8_t *pageentry_u8;
75     uint32_t *pageentry_u32;
76     uint16_t *pageentry_u16;
77     
78     uint64_t last_bitmap;
79 #endif
80 } BDRVVPCState;
81
82 static int vpc_probe(const uint8_t *buf, int buf_size, const char *filename)
83 {
84     if (!strncmp(buf, "conectix", 8))
85         return 100;
86
87     return 0;
88 }
89
90 static int vpc_open(BlockDriverState *bs, const char *filename)
91 {
92     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
93     int fd, i;
94     struct vpc_subheader header;
95
96     fd = open(filename, O_RDWR | O_BINARY | O_LARGEFILE);
97     if (fd < 0) {
98         fd = open(filename, O_RDONLY | O_BINARY | O_LARGEFILE);
99         if (fd < 0)
100             return -1;
101     }
102     
103     bs->read_only = 1; // no write support yet
104     
105     s->fd = fd;
106
107     if (read(fd, &header, HEADER_SIZE) != HEADER_SIZE)
108         goto fail;
109
110     if (strncmp(header.magic, "conectix", 8))
111         goto fail;
112     lseek(s->fd, be32_to_cpu(header.type.main.subheader_offset), SEEK_SET);
113
114     if (read(fd, &header, HEADER_SIZE) != HEADER_SIZE)
115         goto fail;
116
117     if (strncmp(header.magic, "cxsparse", 8))
118         goto fail;
119
120     bs->total_sectors = ((uint64_t)be32_to_cpu(header.type.sparse.pagetable_entries) *
121                         be32_to_cpu(header.type.sparse.pageentry_size)) / 512;
122
123     lseek(s->fd, be32_to_cpu(header.type.sparse.pagetable_offset), SEEK_SET);
124
125     s->pagetable_entries = be32_to_cpu(header.type.sparse.pagetable_entries);
126     s->pagetable = qemu_malloc(s->pagetable_entries * 4);
127     if (!s->pagetable)
128         goto fail;
129     if (read(s->fd, s->pagetable, s->pagetable_entries * 4) !=
130         s->pagetable_entries * 4)
131         goto fail;
132     for (i = 0; i < s->pagetable_entries; i++)
133         be32_to_cpus(&s->pagetable[i]);
134
135     s->pageentry_size = be32_to_cpu(header.type.sparse.pageentry_size);
136 #ifdef CACHE
137     s->pageentry_u8 = qemu_malloc(512);
138     if (!s->pageentry_u8)
139         goto fail;
140     s->pageentry_u32 = s->pageentry_u8;
141     s->pageentry_u16 = s->pageentry_u8;
142     s->last_pagetable = -1;
143 #endif
144
145     return 0;
146  fail:
147     close(fd);
148     return -1;
149 }
150
151 static inline int seek_to_sector(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num)
152 {
153     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
154     uint64_t offset = sector_num * 512;
155     uint64_t bitmap_offset, block_offset;
156     uint32_t pagetable_index, pageentry_index;
157
158     pagetable_index = offset / s->pageentry_size;
159     pageentry_index = (offset % s->pageentry_size) / 512;
160     
161     if (pagetable_index > s->pagetable_entries || s->pagetable[pagetable_index] == 0xffffffff)
162         return -1; // not allocated
163
164     bitmap_offset = 512 * s->pagetable[pagetable_index];
165     block_offset = bitmap_offset + 512 + (512 * pageentry_index);
166     
167 //    printf("sector: %llx, index: %x, offset: %x, bioff: %llx, bloff: %llx\n",
168 //      sector_num, pagetable_index, pageentry_index,
169 //      bitmap_offset, block_offset);
170
171 // disabled by reason
172 #if 0
173 #ifdef CACHE
174     if (bitmap_offset != s->last_bitmap)
175     {
176         lseek(s->fd, bitmap_offset, SEEK_SET);
177
178         s->last_bitmap = bitmap_offset;
179         
180         // Scary! Bitmap is stored as big endian 32bit entries,
181         // while we used to look it up byte by byte
182         read(s->fd, s->pageentry_u8, 512);
183         for (i = 0; i < 128; i++)
184             be32_to_cpus(&s->pageentry_u32[i]);
185     }
186
187     if ((s->pageentry_u8[pageentry_index / 8] >> (pageentry_index % 8)) & 1)
188         return -1;
189 #else
190     lseek(s->fd, bitmap_offset + (pageentry_index / 8), SEEK_SET);
191         
192     read(s->fd, &bitmap_entry, 1);
193
194     if ((bitmap_entry >> (pageentry_index % 8)) & 1)
195         return -1; // not allocated
196 #endif
197 #endif
198     lseek(s->fd, block_offset, SEEK_SET);
199
200     return 0;
201 }
202
203 static int vpc_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num, 
204                     uint8_t *buf, int nb_sectors)
205 {
206     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
207     int ret;
208
209     while (nb_sectors > 0) {
210         if (!seek_to_sector(bs, sector_num))
211         {
212             ret = read(s->fd, buf, 512);
213             if (ret != 512)
214                 return -1;
215         }
216         else
217             memset(buf, 0, 512);
218         nb_sectors--;
219         sector_num++;
220         buf += 512;
221     }
222     return 0;
223 }
224
225 static void vpc_close(BlockDriverState *bs)
226 {
227     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
228     qemu_free(s->pagetable);
229 #ifdef CACHE
230     qemu_free(s->pageentry_u8);
231 #endif
232     close(s->fd);
233 }
234
235 BlockDriver bdrv_vpc = {
236     "vpc",
237     sizeof(BDRVVPCState),
238     vpc_probe,
239     vpc_open,
240     vpc_read,
241     NULL,
242     vpc_close,
243 };