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