git.maemo.org Git - qemu/blob - block.c

   1 /*
   2  * QEMU System Emulator block driver
   3  *
   4  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   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 <stdlib.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdarg.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include <getopt.h>
  29 #include <inttypes.h>
  30 #include <unistd.h>
  31 #include <sys/mman.h>
  32 #include <fcntl.h>
  33 #include <signal.h>
  34 #include <time.h>
  35 #include <sys/time.h>
  36 #include <malloc.h>
  37 #include <termios.h>
  38 #include <sys/poll.h>
  39 #include <errno.h>
  40 #include <sys/wait.h>
  41 #include <netinet/in.h>
  42
  43 #include "vl.h"
  44
  45 #define NO_THUNK_TYPE_SIZE
  46 #include "thunk.h"
  47
  48 #include "cow.h"
  49
  50 struct BlockDriverState {
  51     int fd; /* if -1, only COW mappings */
  52     int64_t total_sectors;
  53     int read_only;
  54
  55     uint8_t *cow_bitmap; /* if non NULL, COW mappings are used first */
  56     uint8_t *cow_bitmap_addr; /* mmap address of cow_bitmap */
  57     int cow_bitmap_size;
  58     int cow_fd;
  59     int64_t cow_sectors_offset;
  60     int boot_sector_enabled;
  61     uint8_t boot_sector_data[512];
  62
  63     char filename[1024];
  64 };
  65
  66 BlockDriverState *bdrv_open(const char *filename, int snapshot)
  67 {
  68     BlockDriverState *bs;
  69     int fd, cow_fd;
  70     int64_t size;
  71     char template[] = "/tmp/vl.XXXXXX";
  72     struct cow_header_v2 cow_header;
  73     struct stat st;
  74
  75     bs = malloc(sizeof(BlockDriverState));
  76     if(!bs)
  77         return NULL;
  78     bs->read_only = 0;
  79     bs->fd = -1;
  80     bs->cow_fd = -1;
  81     bs->cow_bitmap = NULL;
  82     strcpy(bs->filename, filename);
  83
  84     /* open standard HD image */
  85     fd = open(filename, O_RDWR | O_LARGEFILE);
  86     if (fd < 0) {
  87         /* read only image on disk */
  88         fd = open(filename, O_RDONLY | O_LARGEFILE);
  89         if (fd < 0) {
  90             perror(filename);
  91             goto fail;
  92         }
  93         if (!snapshot)
  94             bs->read_only = 1;
  95     }
  96     bs->fd = fd;
  97
  98     /* see if it is a cow image */
  99     if (read(fd, &cow_header, sizeof(cow_header)) != sizeof(cow_header)) {
 100         fprintf(stderr, "%s: could not read header\n", filename);
 101         goto fail;
 102     }
 103     if (cow_header.magic == htonl(COW_MAGIC) &&
 104         cow_header.version == htonl(COW_VERSION)) {
 105         /* cow image found */
 106         size = cow_header.size;
 107 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
 108         size = bswap64(size);
 109 #endif
 110         bs->total_sectors = size / 512;
 111
 112         bs->cow_fd = fd;
 113         bs->fd = -1;
 114         if (cow_header.backing_file[0] != '\0') {
 115             if (stat(cow_header.backing_file, &st) != 0) {
 116                 fprintf(stderr, "%s: could not find original disk image '%s'\n", filename, cow_header.backing_file);
 117                 goto fail;
 118             }
 119             if (st.st_mtime != htonl(cow_header.mtime)) {
 120                 fprintf(stderr, "%s: original raw disk image '%s' does not match saved timestamp\n", filename, cow_header.backing_file);
 121                 goto fail;
 122             }
 123             fd = open(cow_header.backing_file, O_RDONLY | O_LARGEFILE);
 124             if (fd < 0)
 125                 goto fail;
 126             bs->fd = fd;
 127         }
 128         /* mmap the bitmap */
 129         bs->cow_bitmap_size = ((bs->total_sectors + 7) >> 3) + sizeof(cow_header);
 130         bs->cow_bitmap_addr = mmap(get_mmap_addr(bs->cow_bitmap_size),
 131                                    bs->cow_bitmap_size,
 132                                    PROT_READ | PROT_WRITE,
 133                                    MAP_SHARED, bs->cow_fd, 0);
 134         if (bs->cow_bitmap_addr == MAP_FAILED)
 135             goto fail;
 136         bs->cow_bitmap = bs->cow_bitmap_addr + sizeof(cow_header);
 137         bs->cow_sectors_offset = (bs->cow_bitmap_size + 511) & ~511;
 138         snapshot = 0;
 139     } else {
 140         /* standard raw image */
 141         size = lseek64(fd, 0, SEEK_END);
 142         bs->total_sectors = size / 512;
 143         bs->fd = fd;
 144     }
 145
 146     if (snapshot) {
 147         /* create a temporary COW file */
 148         cow_fd = mkstemp(template);
 149         if (cow_fd < 0)
 150             goto fail;
 151         bs->cow_fd = cow_fd;
 152         unlink(template);
 153
 154         /* just need to allocate bitmap */
 155         bs->cow_bitmap_size = (bs->total_sectors + 7) >> 3;
 156         bs->cow_bitmap_addr = mmap(get_mmap_addr(bs->cow_bitmap_size),
 157                                    bs->cow_bitmap_size,
 158                                    PROT_READ | PROT_WRITE,
 159                                    MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 160         if (bs->cow_bitmap_addr == MAP_FAILED)
 161             goto fail;
 162         bs->cow_bitmap = bs->cow_bitmap_addr;
 163         bs->cow_sectors_offset = 0;
 164     }
 165
 166     return bs;
 167  fail:
 168     bdrv_close(bs);
 169     return NULL;
 170 }
 171
 172 void bdrv_close(BlockDriverState *bs)
 173 {
 174     /* we unmap the mapping so that it is written to the COW file */
 175     if (bs->cow_bitmap_addr)
 176         munmap(bs->cow_bitmap_addr, bs->cow_bitmap_size);
 177     if (bs->cow_fd >= 0)
 178         close(bs->cow_fd);
 179     if (bs->fd >= 0)
 180         close(bs->fd);
 181     free(bs);
 182 }
 183
 184 static inline void set_bit(uint8_t *bitmap, int64_t bitnum)
 185 {
 186     bitmap[bitnum / 8] |= (1 << (bitnum%8));
 187 }
 188
 189 static inline int is_bit_set(const uint8_t *bitmap, int64_t bitnum)
 190 {
 191     return !!(bitmap[bitnum / 8] & (1 << (bitnum%8)));
 192 }
 193
 194
 195 /* Return true if first block has been changed (ie. current version is
 196  * in COW file).  Set the number of continuous blocks for which that
 197  * is true. */
 198 static int is_changed(uint8_t *bitmap,
 199                       int64_t sector_num, int nb_sectors,
 200                       int *num_same)
 201 {
 202     int changed;
 203
 204     if (!bitmap || nb_sectors == 0) {
 205         *num_same = nb_sectors;
 206         return 0;
 207     }
 208
 209     changed = is_bit_set(bitmap, sector_num);
 210     for (*num_same = 1; *num_same < nb_sectors; (*num_same)++) {
 211         if (is_bit_set(bitmap, sector_num + *num_same) != changed)
 212             break;
 213     }
 214
 215     return changed;
 216 }
 217
 218 /* commit COW file into the raw image */
 219 int bdrv_commit(BlockDriverState *bs)
 220 {
 221     int64_t i;
 222     uint8_t *cow_bitmap;
 223
 224     if (!bs->cow_bitmap) {
 225         fprintf(stderr, "Already committed to %s\n", bs->filename);
 226         return 0;
 227     }
 228
 229     if (bs->read_only) {
 230         fprintf(stderr, "Can't commit to %s: read-only\n", bs->filename);
 231         return -1;
 232     }
 233
 234     cow_bitmap = bs->cow_bitmap;
 235     for (i = 0; i < bs->total_sectors; i++) {
 236         if (is_bit_set(cow_bitmap, i)) {
 237             unsigned char sector[512];
 238             if (bdrv_read(bs, i, sector, 1) != 0) {
 239                 fprintf(stderr, "Error reading sector %lli: aborting commit\n",
 240                         (long long)i);
 241                 return -1;
 242             }
 243
 244             /* Make bdrv_write write to real file for a moment. */
 245             bs->cow_bitmap = NULL;
 246             if (bdrv_write(bs, i, sector, 1) != 0) {
 247                 fprintf(stderr, "Error writing sector %lli: aborting commit\n",
 248                         (long long)i);
 249                 bs->cow_bitmap = cow_bitmap;
 250                 return -1;
 251             }
 252             bs->cow_bitmap = cow_bitmap;
 253         }
 254     }
 255     fprintf(stderr, "Committed snapshot to %s\n", bs->filename);
 256     return 0;
 257 }
 258
 259 /* return -1 if error */
 260 int bdrv_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
 261               uint8_t *buf, int nb_sectors)
 262 {
 263     int ret, n, fd;
 264     int64_t offset;
 265
 266     while (nb_sectors > 0) {
 267         if (is_changed(bs->cow_bitmap, sector_num, nb_sectors, &n)) {
 268             fd = bs->cow_fd;
 269             offset = bs->cow_sectors_offset;
 270         } else if (sector_num == 0 && bs->boot_sector_enabled) {
 271             memcpy(buf, bs->boot_sector_data, 512);
 272             n = 1;
 273             goto next;
 274         } else {
 275             fd = bs->fd;
 276             offset = 0;
 277         }
 278
 279         if (fd < 0) {
 280             /* no file, just return empty sectors */
 281             memset(buf, 0, n * 512);
 282         } else {
 283             offset += sector_num * 512;
 284             lseek64(fd, offset, SEEK_SET);
 285             ret = read(fd, buf, n * 512);
 286             if (ret != n * 512) {
 287                 return -1;
 288             }
 289         }
 290     next:
 291         nb_sectors -= n;
 292         sector_num += n;
 293         buf += n * 512;
 294     }
 295     return 0;
 296 }
 297
 298 /* return -1 if error */
 299 int bdrv_write(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
 300                const uint8_t *buf, int nb_sectors)
 301 {
 302     int ret, fd, i;
 303     int64_t offset, retl;
 304
 305     if (bs->read_only)
 306         return -1;
 307
 308     if (bs->cow_bitmap) {
 309         fd = bs->cow_fd;
 310         offset = bs->cow_sectors_offset;
 311     } else {
 312         fd = bs->fd;
 313         offset = 0;
 314     }
 315
 316     offset += sector_num * 512;
 317     retl = lseek64(fd, offset, SEEK_SET);
 318     if (retl == -1) {
 319         return -1;
 320     }
 321     ret = write(fd, buf, nb_sectors * 512);
 322     if (ret != nb_sectors * 512) {
 323         return -1;
 324     }
 325
 326     if (bs->cow_bitmap) {
 327         for (i = 0; i < nb_sectors; i++)
 328             set_bit(bs->cow_bitmap, sector_num + i);
 329     }
 330     return 0;
 331 }
 332
 333 void bdrv_get_geometry(BlockDriverState *bs, int64_t *nb_sectors_ptr)
 334 {
 335     *nb_sectors_ptr = bs->total_sectors;
 336 }
 337
 338 /* force a given boot sector. */
 339 void bdrv_set_boot_sector(BlockDriverState *bs, const uint8_t *data, int size)
 340 {
 341     bs->boot_sector_enabled = 1;
 342     if (size > 512)
 343         size = 512;
 344     memcpy(bs->boot_sector_data, data, size);
 345     memset(bs->boot_sector_data + size, 0, 512 - size);
 346 }