qemu/block/vpc.c

   1 /*
   2  * Block driver for Connectix / Microsoft Virtual PC images
   3  *
   4  * Copyright (c) 2005 Alex Beregszaszi
   5  * Copyright (c) 2009 Kevin Wolf <kwolf@suse.de>
   6  *
   7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   8  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   9  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
  10  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  11  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  12  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  13  *
  14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  15  * all copies or substantial portions of the Software.
  16  *
  17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  20  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  21  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  22  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  23  * THE SOFTWARE.
  24  */
  25 #include "qemu-common.h"
  26 #include "block/block_int.h"
  27 #include "qemu/module.h"
  28 #include "migration/migration.h"
  29 #if defined(CONFIG_UUID)
  30 #include <uuid/uuid.h>
  31 #endif
  32
  33 /**************************************************************/
  34
  35 #define HEADER_SIZE 512
  36
  37 //#define CACHE
  38
  39 enum vhd_type {
  40     VHD_FIXED           = 2,
  41     VHD_DYNAMIC         = 3,
  42     VHD_DIFFERENCING    = 4,
  43 };
  44
  45 // Seconds since Jan 1, 2000 0:00:00 (UTC)
  46 #define VHD_TIMESTAMP_BASE 946684800
  47
  48 #define VHD_MAX_SECTORS       (65535LL * 255 * 255)
  49 #define VHD_MAX_GEOMETRY      (65535LL *  16 * 255)
  50
  51 // always big-endian
  52 typedef struct vhd_footer {
  53     char        creator[8]; // "conectix"
  54     uint32_t    features;
  55     uint32_t    version;
  56
  57     // Offset of next header structure, 0xFFFFFFFF if none
  58     uint64_t    data_offset;
  59
  60     // Seconds since Jan 1, 2000 0:00:00 (UTC)
  61     uint32_t    timestamp;
  62
  63     char        creator_app[4]; // "vpc "
  64     uint16_t    major;
  65     uint16_t    minor;
  66     char        creator_os[4]; // "Wi2k"
  67
  68     uint64_t    orig_size;
  69     uint64_t    current_size;
  70
  71     uint16_t    cyls;
  72     uint8_t     heads;
  73     uint8_t     secs_per_cyl;
  74
  75     uint32_t    type;
  76
  77     // Checksum of the Hard Disk Footer ("one's complement of the sum of all
  78     // the bytes in the footer without the checksum field")
  79     uint32_t    checksum;
  80
  81     // UUID used to identify a parent hard disk (backing file)
  82     uint8_t     uuid[16];
  83
  84     uint8_t     in_saved_state;
  85 } QEMU_PACKED VHDFooter;
  86
  87 typedef struct vhd_dyndisk_header {
  88     char        magic[8]; // "cxsparse"
  89
  90     // Offset of next header structure, 0xFFFFFFFF if none
  91     uint64_t    data_offset;
  92
  93     // Offset of the Block Allocation Table (BAT)
  94     uint64_t    table_offset;
  95
  96     uint32_t    version;
  97     uint32_t    max_table_entries; // 32bit/entry
  98
  99     // 2 MB by default, must be a power of two
 100     uint32_t    block_size;
 101
 102     uint32_t    checksum;
 103     uint8_t     parent_uuid[16];
 104     uint32_t    parent_timestamp;
 105     uint32_t    reserved;
 106
 107     // Backing file name (in UTF-16)
 108     uint8_t     parent_name[512];
 109
 110     struct {
 111         uint32_t    platform;
 112         uint32_t    data_space;
 113         uint32_t    data_length;
 114         uint32_t    reserved;
 115         uint64_t    data_offset;
 116     } parent_locator[8];
 117 } QEMU_PACKED VHDDynDiskHeader;
 118
 119 typedef struct BDRVVPCState {
 120     CoMutex lock;
 121     uint8_t footer_buf[HEADER_SIZE];
 122     uint64_t free_data_block_offset;
 123     int max_table_entries;
 124     uint32_t *pagetable;
 125     uint64_t bat_offset;
 126     uint64_t last_bitmap_offset;
 127
 128     uint32_t block_size;
 129     uint32_t bitmap_size;
 130
 131 #ifdef CACHE
 132     uint8_t *pageentry_u8;
 133     uint32_t *pageentry_u32;
 134     uint16_t *pageentry_u16;
 135
 136     uint64_t last_bitmap;
 137 #endif
 138
 139     Error *migration_blocker;
 140 } BDRVVPCState;
 141
 142 static uint32_t vpc_checksum(uint8_t* buf, size_t size)
 143 {
 144     uint32_t res = 0;
 145     int i;
 146
 147     for (i = 0; i < size; i++)
 148         res += buf[i];
 149
 150     return ~res;
 151 }
 152
 153
 154 static int vpc_probe(const uint8_t *buf, int buf_size, const char *filename)
 155 {
 156     if (buf_size >= 8 && !strncmp((char *)buf, "conectix", 8))
 157         return 100;
 158     return 0;
 159 }
 160
 161 static int vpc_open(BlockDriverState *bs, QDict *options, int flags,
 162                     Error **errp)
 163 {
 164     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 165     int i;
 166     VHDFooter *footer;
 167     VHDDynDiskHeader *dyndisk_header;
 168     uint8_t buf[HEADER_SIZE];
 169     uint32_t checksum;
 170     uint64_t computed_size;
 171     uint64_t pagetable_size;
 172     int disk_type = VHD_DYNAMIC;
 173     int ret;
 174
 175     ret = bdrv_pread(bs->file, 0, s->footer_buf, HEADER_SIZE);
 176     if (ret < 0) {
 177         goto fail;
 178     }
 179
 180     footer = (VHDFooter *) s->footer_buf;
 181     if (strncmp(footer->creator, "conectix", 8)) {
 182         int64_t offset = bdrv_getlength(bs->file);
 183         if (offset < 0) {
 184             ret = offset;
 185             goto fail;
 186         } else if (offset < HEADER_SIZE) {
 187             ret = -EINVAL;
 188             goto fail;
 189         }
 190
 191         /* If a fixed disk, the footer is found only at the end of the file */
 192         ret = bdrv_pread(bs->file, offset-HEADER_SIZE, s->footer_buf,
 193                          HEADER_SIZE);
 194         if (ret < 0) {
 195             goto fail;
 196         }
 197         if (strncmp(footer->creator, "conectix", 8)) {
 198             error_setg(errp, "invalid VPC image");
 199             ret = -EINVAL;
 200             goto fail;
 201         }
 202         disk_type = VHD_FIXED;
 203     }
 204
 205     checksum = be32_to_cpu(footer->checksum);
 206     footer->checksum = 0;
 207     if (vpc_checksum(s->footer_buf, HEADER_SIZE) != checksum)
 208         fprintf(stderr, "block-vpc: The header checksum of '%s' is "
 209             "incorrect.\n", bs->filename);
 210
 211     /* Write 'checksum' back to footer, or else will leave it with zero. */
 212     footer->checksum = cpu_to_be32(checksum);
 213
 214     // The visible size of a image in Virtual PC depends on the geometry
 215     // rather than on the size stored in the footer (the size in the footer
 216     // is too large usually)
 217     bs->total_sectors = (int64_t)
 218         be16_to_cpu(footer->cyls) * footer->heads * footer->secs_per_cyl;
 219
 220     /* Images that have exactly the maximum geometry are probably bigger and
 221      * would be truncated if we adhered to the geometry for them. Rely on
 222      * footer->current_size for them. */
 223     if (bs->total_sectors == VHD_MAX_GEOMETRY) {
 224         bs->total_sectors = be64_to_cpu(footer->current_size) /
 225                             BDRV_SECTOR_SIZE;
 226     }
 227
 228     /* Allow a maximum disk size of approximately 2 TB */
 229     if (bs->total_sectors >= VHD_MAX_SECTORS) {
 230         ret = -EFBIG;
 231         goto fail;
 232     }
 233
 234     if (disk_type == VHD_DYNAMIC) {
 235         ret = bdrv_pread(bs->file, be64_to_cpu(footer->data_offset), buf,
 236                          HEADER_SIZE);
 237         if (ret < 0) {
 238             goto fail;
 239         }
 240
 241         dyndisk_header = (VHDDynDiskHeader *) buf;
 242
 243         if (strncmp(dyndisk_header->magic, "cxsparse", 8)) {
 244             ret = -EINVAL;
 245             goto fail;
 246         }
 247
 248         s->block_size = be32_to_cpu(dyndisk_header->block_size);
 249         if (!is_power_of_2(s->block_size) || s->block_size < BDRV_SECTOR_SIZE) {
 250             error_setg(errp, "Invalid block size %" PRIu32, s->block_size);
 251             ret = -EINVAL;
 252             goto fail;
 253         }
 254         s->bitmap_size = ((s->block_size / (8 * 512)) + 511) & ~511;
 255
 256         s->max_table_entries = be32_to_cpu(dyndisk_header->max_table_entries);
 257
 258         if ((bs->total_sectors * 512) / s->block_size > 0xffffffffU) {
 259             ret = -EINVAL;
 260             goto fail;
 261         }
 262         if (s->max_table_entries > (VHD_MAX_SECTORS * 512) / s->block_size) {
 263             ret = -EINVAL;
 264             goto fail;
 265         }
 266
 267         computed_size = (uint64_t) s->max_table_entries * s->block_size;
 268         if (computed_size < bs->total_sectors * 512) {
 269             ret = -EINVAL;
 270             goto fail;
 271         }
 272
 273         if (s->max_table_entries > SIZE_MAX / 4 ||
 274             s->max_table_entries > (int) INT_MAX / 4) {
 275             error_setg(errp, "Max Table Entries too large (%" PRId32 ")",
 276                         s->max_table_entries);
 277             ret = -EINVAL;
 278             goto fail;
 279         }
 280
 281         pagetable_size = (uint64_t) s->max_table_entries * 4;
 282
 283         s->pagetable = qemu_try_blockalign(bs->file, pagetable_size);
 284         if (s->pagetable == NULL) {
 285             ret = -ENOMEM;
 286             goto fail;
 287         }
 288
 289         s->bat_offset = be64_to_cpu(dyndisk_header->table_offset);
 290
 291         ret = bdrv_pread(bs->file, s->bat_offset, s->pagetable, pagetable_size);
 292         if (ret < 0) {
 293             goto fail;
 294         }
 295
 296         s->free_data_block_offset =
 297             ROUND_UP(s->bat_offset + pagetable_size, 512);
 298
 299         for (i = 0; i < s->max_table_entries; i++) {
 300             be32_to_cpus(&s->pagetable[i]);
 301             if (s->pagetable[i] != 0xFFFFFFFF) {
 302                 int64_t next = (512 * (int64_t) s->pagetable[i]) +
 303                     s->bitmap_size + s->block_size;
 304
 305                 if (next > s->free_data_block_offset) {
 306                     s->free_data_block_offset = next;
 307                 }
 308             }
 309         }
 310
 311         if (s->free_data_block_offset > bdrv_getlength(bs->file)) {
 312             error_setg(errp, "block-vpc: free_data_block_offset points after "
 313                              "the end of file. The image has been truncated.");
 314             ret = -EINVAL;
 315             goto fail;
 316         }
 317
 318         s->last_bitmap_offset = (int64_t) -1;
 319
 320 #ifdef CACHE
 321         s->pageentry_u8 = g_malloc(512);
 322         s->pageentry_u32 = s->pageentry_u8;
 323         s->pageentry_u16 = s->pageentry_u8;
 324         s->last_pagetable = -1;
 325 #endif
 326     }
 327
 328     qemu_co_mutex_init(&s->lock);
 329
 330     /* Disable migration when VHD images are used */
 331     error_setg(&s->migration_blocker, "The vpc format used by node '%s' "
 332                "does not support live migration",
 333                bdrv_get_device_or_node_name(bs));
 334     migrate_add_blocker(s->migration_blocker);
 335
 336     return 0;
 337
 338 fail:
 339     qemu_vfree(s->pagetable);
 340 #ifdef CACHE
 341     g_free(s->pageentry_u8);
 342 #endif
 343     return ret;
 344 }
 345
 346 static int vpc_reopen_prepare(BDRVReopenState *state,
 347                               BlockReopenQueue *queue, Error **errp)
 348 {
 349     return 0;
 350 }
 351
 352 /*
 353  * Returns the absolute byte offset of the given sector in the image file.
 354  * If the sector is not allocated, -1 is returned instead.
 355  *
 356  * The parameter write must be 1 if the offset will be used for a write
 357  * operation (the block bitmaps is updated then), 0 otherwise.
 358  */
 359 static inline int64_t get_sector_offset(BlockDriverState *bs,
 360     int64_t sector_num, int write)
 361 {
 362     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 363     uint64_t offset = sector_num * 512;
 364     uint64_t bitmap_offset, block_offset;
 365     uint32_t pagetable_index, pageentry_index;
 366
 367     pagetable_index = offset / s->block_size;
 368     pageentry_index = (offset % s->block_size) / 512;
 369
 370     if (pagetable_index >= s->max_table_entries || s->pagetable[pagetable_index] == 0xffffffff)
 371         return -1; // not allocated
 372
 373     bitmap_offset = 512 * (uint64_t) s->pagetable[pagetable_index];
 374     block_offset = bitmap_offset + s->bitmap_size + (512 * pageentry_index);
 375
 376     // We must ensure that we don't write to any sectors which are marked as
 377     // unused in the bitmap. We get away with setting all bits in the block
 378     // bitmap each time we write to a new block. This might cause Virtual PC to
 379     // miss sparse read optimization, but it's not a problem in terms of
 380     // correctness.
 381     if (write && (s->last_bitmap_offset != bitmap_offset)) {
 382         uint8_t bitmap[s->bitmap_size];
 383
 384         s->last_bitmap_offset = bitmap_offset;
 385         memset(bitmap, 0xff, s->bitmap_size);
 386         bdrv_pwrite_sync(bs->file, bitmap_offset, bitmap, s->bitmap_size);
 387     }
 388
 389     return block_offset;
 390 }
 391
 392 /*
 393  * Writes the footer to the end of the image file. This is needed when the
 394  * file grows as it overwrites the old footer
 395  *
 396  * Returns 0 on success and < 0 on error
 397  */
 398 static int rewrite_footer(BlockDriverState* bs)
 399 {
 400     int ret;
 401     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 402     int64_t offset = s->free_data_block_offset;
 403
 404     ret = bdrv_pwrite_sync(bs->file, offset, s->footer_buf, HEADER_SIZE);
 405     if (ret < 0)
 406         return ret;
 407
 408     return 0;
 409 }
 410
 411 /*
 412  * Allocates a new block. This involves writing a new footer and updating
 413  * the Block Allocation Table to use the space at the old end of the image
 414  * file (overwriting the old footer)
 415  *
 416  * Returns the sectors' offset in the image file on success and < 0 on error
 417  */
 418 static int64_t alloc_block(BlockDriverState* bs, int64_t sector_num)
 419 {
 420     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 421     int64_t bat_offset;
 422     uint32_t index, bat_value;
 423     int ret;
 424     uint8_t bitmap[s->bitmap_size];
 425
 426     // Check if sector_num is valid
 427     if ((sector_num < 0) || (sector_num > bs->total_sectors))
 428         return -1;
 429
 430     // Write entry into in-memory BAT
 431     index = (sector_num * 512) / s->block_size;
 432     if (s->pagetable[index] != 0xFFFFFFFF)
 433         return -1;
 434
 435     s->pagetable[index] = s->free_data_block_offset / 512;
 436
 437     // Initialize the block's bitmap
 438     memset(bitmap, 0xff, s->bitmap_size);
 439     ret = bdrv_pwrite_sync(bs->file, s->free_data_block_offset, bitmap,
 440         s->bitmap_size);
 441     if (ret < 0) {
 442         return ret;
 443     }
 444
 445     // Write new footer (the old one will be overwritten)
 446     s->free_data_block_offset += s->block_size + s->bitmap_size;
 447     ret = rewrite_footer(bs);
 448     if (ret < 0)
 449         goto fail;
 450
 451     // Write BAT entry to disk
 452     bat_offset = s->bat_offset + (4 * index);
 453     bat_value = cpu_to_be32(s->pagetable[index]);
 454     ret = bdrv_pwrite_sync(bs->file, bat_offset, &bat_value, 4);
 455     if (ret < 0)
 456         goto fail;
 457
 458     return get_sector_offset(bs, sector_num, 0);
 459
 460 fail:
 461     s->free_data_block_offset -= (s->block_size + s->bitmap_size);
 462     return -1;
 463 }
 464
 465 static int vpc_get_info(BlockDriverState *bs, BlockDriverInfo *bdi)
 466 {
 467     BDRVVPCState *s = (BDRVVPCState *)bs->opaque;
 468     VHDFooter *footer = (VHDFooter *) s->footer_buf;
 469
 470     if (be32_to_cpu(footer->type) != VHD_FIXED) {
 471         bdi->cluster_size = s->block_size;
 472     }
 473
 474     bdi->unallocated_blocks_are_zero = true;
 475     return 0;
 476 }
 477
 478 static int vpc_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
 479                     uint8_t *buf, int nb_sectors)
 480 {
 481     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 482     int ret;
 483     int64_t offset;
 484     int64_t sectors, sectors_per_block;
 485     VHDFooter *footer = (VHDFooter *) s->footer_buf;
 486
 487     if (be32_to_cpu(footer->type) == VHD_FIXED) {
 488         return bdrv_read(bs->file, sector_num, buf, nb_sectors);
 489     }
 490     while (nb_sectors > 0) {
 491         offset = get_sector_offset(bs, sector_num, 0);
 492
 493         sectors_per_block = s->block_size >> BDRV_SECTOR_BITS;
 494         sectors = sectors_per_block - (sector_num % sectors_per_block);
 495         if (sectors > nb_sectors) {
 496             sectors = nb_sectors;
 497         }
 498
 499         if (offset == -1) {
 500             memset(buf, 0, sectors * BDRV_SECTOR_SIZE);
 501         } else {
 502             ret = bdrv_pread(bs->file, offset, buf,
 503                 sectors * BDRV_SECTOR_SIZE);
 504             if (ret != sectors * BDRV_SECTOR_SIZE) {
 505                 return -1;
 506             }
 507         }
 508
 509         nb_sectors -= sectors;
 510         sector_num += sectors;
 511         buf += sectors * BDRV_SECTOR_SIZE;
 512     }
 513     return 0;
 514 }
 515
 516 static coroutine_fn int vpc_co_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
 517                                     uint8_t *buf, int nb_sectors)
 518 {
 519     int ret;
 520     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 521     qemu_co_mutex_lock(&s->lock);
 522     ret = vpc_read(bs, sector_num, buf, nb_sectors);
 523     qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
 524     return ret;
 525 }
 526
 527 static int vpc_write(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
 528     const uint8_t *buf, int nb_sectors)
 529 {
 530     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 531     int64_t offset;
 532     int64_t sectors, sectors_per_block;
 533     int ret;
 534     VHDFooter *footer =  (VHDFooter *) s->footer_buf;
 535
 536     if (be32_to_cpu(footer->type) == VHD_FIXED) {
 537         return bdrv_write(bs->file, sector_num, buf, nb_sectors);
 538     }
 539     while (nb_sectors > 0) {
 540         offset = get_sector_offset(bs, sector_num, 1);
 541
 542         sectors_per_block = s->block_size >> BDRV_SECTOR_BITS;
 543         sectors = sectors_per_block - (sector_num % sectors_per_block);
 544         if (sectors > nb_sectors) {
 545             sectors = nb_sectors;
 546         }
 547
 548         if (offset == -1) {
 549             offset = alloc_block(bs, sector_num);
 550             if (offset < 0)
 551                 return -1;
 552         }
 553
 554         ret = bdrv_pwrite(bs->file, offset, buf, sectors * BDRV_SECTOR_SIZE);
 555         if (ret != sectors * BDRV_SECTOR_SIZE) {
 556             return -1;
 557         }
 558
 559         nb_sectors -= sectors;
 560         sector_num += sectors;
 561         buf += sectors * BDRV_SECTOR_SIZE;
 562     }
 563
 564     return 0;
 565 }
 566
 567 static coroutine_fn int vpc_co_write(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
 568                                      const uint8_t *buf, int nb_sectors)
 569 {
 570     int ret;
 571     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 572     qemu_co_mutex_lock(&s->lock);
 573     ret = vpc_write(bs, sector_num, buf, nb_sectors);
 574     qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
 575     return ret;
 576 }
 577
 578 static int64_t coroutine_fn vpc_co_get_block_status(BlockDriverState *bs,
 579         int64_t sector_num, int nb_sectors, int *pnum)
 580 {
 581     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 582     VHDFooter *footer = (VHDFooter*) s->footer_buf;
 583     int64_t start, offset;
 584     bool allocated;
 585     int n;
 586
 587     if (be32_to_cpu(footer->type) == VHD_FIXED) {
 588         *pnum = nb_sectors;
 589         return BDRV_BLOCK_RAW | BDRV_BLOCK_OFFSET_VALID | BDRV_BLOCK_DATA |
 590                (sector_num << BDRV_SECTOR_BITS);
 591     }
 592
 593     offset = get_sector_offset(bs, sector_num, 0);
 594     start = offset;
 595     allocated = (offset != -1);
 596     *pnum = 0;
 597
 598     do {
 599         /* All sectors in a block are contiguous (without using the bitmap) */
 600         n = ROUND_UP(sector_num + 1, s->block_size / BDRV_SECTOR_SIZE)
 601           - sector_num;
 602         n = MIN(n, nb_sectors);
 603
 604         *pnum += n;
 605         sector_num += n;
 606         nb_sectors -= n;
 607         /* *pnum can't be greater than one block for allocated
 608          * sectors since there is always a bitmap in between. */
 609         if (allocated) {
 610             return BDRV_BLOCK_DATA | BDRV_BLOCK_OFFSET_VALID | start;
 611         }
 612         if (nb_sectors == 0) {
 613             break;
 614         }
 615         offset = get_sector_offset(bs, sector_num, 0);
 616     } while (offset == -1);
 617
 618     return 0;
 619 }
 620
 621 /*
 622  * Calculates the number of cylinders, heads and sectors per cylinder
 623  * based on a given number of sectors. This is the algorithm described
 624  * in the VHD specification.
 625  *
 626  * Note that the geometry doesn't always exactly match total_sectors but
 627  * may round it down.
 628  *
 629  * Returns 0 on success, -EFBIG if the size is larger than ~2 TB. Override
 630  * the hardware EIDE and ATA-2 limit of 16 heads (max disk size of 127 GB)
 631  * and instead allow up to 255 heads.
 632  */
 633 static int calculate_geometry(int64_t total_sectors, uint16_t* cyls,
 634     uint8_t* heads, uint8_t* secs_per_cyl)
 635 {
 636     uint32_t cyls_times_heads;
 637
 638     total_sectors = MIN(total_sectors, VHD_MAX_GEOMETRY);
 639
 640     if (total_sectors >= 65535LL * 16 * 63) {
 641         *secs_per_cyl = 255;
 642         *heads = 16;
 643         cyls_times_heads = total_sectors / *secs_per_cyl;
 644     } else {
 645         *secs_per_cyl = 17;
 646         cyls_times_heads = total_sectors / *secs_per_cyl;
 647         *heads = (cyls_times_heads + 1023) / 1024;
 648
 649         if (*heads < 4) {
 650             *heads = 4;
 651         }
 652
 653         if (cyls_times_heads >= (*heads * 1024) || *heads > 16) {
 654             *secs_per_cyl = 31;
 655             *heads = 16;
 656             cyls_times_heads = total_sectors / *secs_per_cyl;
 657         }
 658
 659         if (cyls_times_heads >= (*heads * 1024)) {
 660             *secs_per_cyl = 63;
 661             *heads = 16;
 662             cyls_times_heads = total_sectors / *secs_per_cyl;
 663         }
 664     }
 665
 666     *cyls = cyls_times_heads / *heads;
 667
 668     return 0;
 669 }
 670
 671 static int create_dynamic_disk(BlockDriverState *bs, uint8_t *buf,
 672                                int64_t total_sectors)
 673 {
 674     VHDDynDiskHeader *dyndisk_header =
 675         (VHDDynDiskHeader *) buf;
 676     size_t block_size, num_bat_entries;
 677     int i;
 678     int ret;
 679     int64_t offset = 0;
 680
 681     // Write the footer (twice: at the beginning and at the end)
 682     block_size = 0x200000;
 683     num_bat_entries = (total_sectors + block_size / 512) / (block_size / 512);
 684
 685     ret = bdrv_pwrite_sync(bs, offset, buf, HEADER_SIZE);
 686     if (ret) {
 687         goto fail;
 688     }
 689
 690     offset = 1536 + ((num_bat_entries * 4 + 511) & ~511);
 691     ret = bdrv_pwrite_sync(bs, offset, buf, HEADER_SIZE);
 692     if (ret < 0) {
 693         goto fail;
 694     }
 695
 696     // Write the initial BAT
 697     offset = 3 * 512;
 698
 699     memset(buf, 0xFF, 512);
 700     for (i = 0; i < (num_bat_entries * 4 + 511) / 512; i++) {
 701         ret = bdrv_pwrite_sync(bs, offset, buf, 512);
 702         if (ret < 0) {
 703             goto fail;
 704         }
 705         offset += 512;
 706     }
 707
 708     // Prepare the Dynamic Disk Header
 709     memset(buf, 0, 1024);
 710
 711     memcpy(dyndisk_header->magic, "cxsparse", 8);
 712
 713     /*
 714      * Note: The spec is actually wrong here for data_offset, it says
 715      * 0xFFFFFFFF, but MS tools expect all 64 bits to be set.
 716      */
 717     dyndisk_header->data_offset = cpu_to_be64(0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL);
 718     dyndisk_header->table_offset = cpu_to_be64(3 * 512);
 719     dyndisk_header->version = cpu_to_be32(0x00010000);
 720     dyndisk_header->block_size = cpu_to_be32(block_size);
 721     dyndisk_header->max_table_entries = cpu_to_be32(num_bat_entries);
 722
 723     dyndisk_header->checksum = cpu_to_be32(vpc_checksum(buf, 1024));
 724
 725     // Write the header
 726     offset = 512;
 727
 728     ret = bdrv_pwrite_sync(bs, offset, buf, 1024);
 729     if (ret < 0) {
 730         goto fail;
 731     }
 732
 733  fail:
 734     return ret;
 735 }
 736
 737 static int create_fixed_disk(BlockDriverState *bs, uint8_t *buf,
 738                              int64_t total_size)
 739 {
 740     int ret;
 741
 742     /* Add footer to total size */
 743     total_size += HEADER_SIZE;
 744
 745     ret = bdrv_truncate(bs, total_size);
 746     if (ret < 0) {
 747         return ret;
 748     }
 749
 750     ret = bdrv_pwrite_sync(bs, total_size - HEADER_SIZE, buf, HEADER_SIZE);
 751     if (ret < 0) {
 752         return ret;
 753     }
 754
 755     return ret;
 756 }
 757
 758 static int vpc_create(const char *filename, QemuOpts *opts, Error **errp)
 759 {
 760     uint8_t buf[1024];
 761     VHDFooter *footer = (VHDFooter *) buf;
 762     char *disk_type_param;
 763     int i;
 764     uint16_t cyls = 0;
 765     uint8_t heads = 0;
 766     uint8_t secs_per_cyl = 0;
 767     int64_t total_sectors;
 768     int64_t total_size;
 769     int disk_type;
 770     int ret = -EIO;
 771     Error *local_err = NULL;
 772     BlockDriverState *bs = NULL;
 773
 774     /* Read out options */
 775     total_size = ROUND_UP(qemu_opt_get_size_del(opts, BLOCK_OPT_SIZE, 0),
 776                           BDRV_SECTOR_SIZE);
 777     disk_type_param = qemu_opt_get_del(opts, BLOCK_OPT_SUBFMT);
 778     if (disk_type_param) {
 779         if (!strcmp(disk_type_param, "dynamic")) {
 780             disk_type = VHD_DYNAMIC;
 781         } else if (!strcmp(disk_type_param, "fixed")) {
 782             disk_type = VHD_FIXED;
 783         } else {
 784             ret = -EINVAL;
 785             goto out;
 786         }
 787     } else {
 788         disk_type = VHD_DYNAMIC;
 789     }
 790
 791     ret = bdrv_create_file(filename, opts, &local_err);
 792     if (ret < 0) {
 793         error_propagate(errp, local_err);
 794         goto out;
 795     }
 796     ret = bdrv_open(&bs, filename, NULL, NULL, BDRV_O_RDWR | BDRV_O_PROTOCOL,
 797                     NULL, &local_err);
 798     if (ret < 0) {
 799         error_propagate(errp, local_err);
 800         goto out;
 801     }
 802
 803     /*
 804      * Calculate matching total_size and geometry. Increase the number of
 805      * sectors requested until we get enough (or fail). This ensures that
 806      * qemu-img convert doesn't truncate images, but rather rounds up.
 807      *
 808      * If the image size can't be represented by a spec conform CHS geometry,
 809      * we set the geometry to 65535 x 16 x 255 (CxHxS) sectors and use
 810      * the image size from the VHD footer to calculate total_sectors.
 811      */
 812     total_sectors = MIN(VHD_MAX_GEOMETRY, total_size / BDRV_SECTOR_SIZE);
 813     for (i = 0; total_sectors > (int64_t)cyls * heads * secs_per_cyl; i++) {
 814         calculate_geometry(total_sectors + i, &cyls, &heads, &secs_per_cyl);
 815     }
 816
 817     if ((int64_t)cyls * heads * secs_per_cyl == VHD_MAX_GEOMETRY) {
 818         total_sectors = total_size / BDRV_SECTOR_SIZE;
 819         /* Allow a maximum disk size of approximately 2 TB */
 820         if (total_sectors > VHD_MAX_SECTORS) {
 821             ret = -EFBIG;
 822             goto out;
 823         }
 824     } else {
 825         total_sectors = (int64_t)cyls * heads * secs_per_cyl;
 826         total_size = total_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE;
 827     }
 828
 829     /* Prepare the Hard Disk Footer */
 830     memset(buf, 0, 1024);
 831
 832     memcpy(footer->creator, "conectix", 8);
 833     /* TODO Check if "qemu" creator_app is ok for VPC */
 834     memcpy(footer->creator_app, "qemu", 4);
 835     memcpy(footer->creator_os, "Wi2k", 4);
 836
 837     footer->features = cpu_to_be32(0x02);
 838     footer->version = cpu_to_be32(0x00010000);
 839     if (disk_type == VHD_DYNAMIC) {
 840         footer->data_offset = cpu_to_be64(HEADER_SIZE);
 841     } else {
 842         footer->data_offset = cpu_to_be64(0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL);
 843     }
 844     footer->timestamp = cpu_to_be32(time(NULL) - VHD_TIMESTAMP_BASE);
 845
 846     /* Version of Virtual PC 2007 */
 847     footer->major = cpu_to_be16(0x0005);
 848     footer->minor = cpu_to_be16(0x0003);
 849     footer->orig_size = cpu_to_be64(total_size);
 850     footer->current_size = cpu_to_be64(total_size);
 851     footer->cyls = cpu_to_be16(cyls);
 852     footer->heads = heads;
 853     footer->secs_per_cyl = secs_per_cyl;
 854
 855     footer->type = cpu_to_be32(disk_type);
 856
 857 #if defined(CONFIG_UUID)
 858     uuid_generate(footer->uuid);
 859 #endif
 860
 861     footer->checksum = cpu_to_be32(vpc_checksum(buf, HEADER_SIZE));
 862
 863     if (disk_type == VHD_DYNAMIC) {
 864         ret = create_dynamic_disk(bs, buf, total_sectors);
 865     } else {
 866         ret = create_fixed_disk(bs, buf, total_size);
 867     }
 868
 869 out:
 870     bdrv_unref(bs);
 871     g_free(disk_type_param);
 872     return ret;
 873 }
 874
 875 static int vpc_has_zero_init(BlockDriverState *bs)
 876 {
 877     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 878     VHDFooter *footer =  (VHDFooter *) s->footer_buf;
 879
 880     if (be32_to_cpu(footer->type) == VHD_FIXED) {
 881         return bdrv_has_zero_init(bs->file);
 882     } else {
 883         return 1;
 884     }
 885 }
 886
 887 static void vpc_close(BlockDriverState *bs)
 888 {
 889     BDRVVPCState *s = bs->opaque;
 890     qemu_vfree(s->pagetable);
 891 #ifdef CACHE
 892     g_free(s->pageentry_u8);
 893 #endif
 894
 895     migrate_del_blocker(s->migration_blocker);
 896     error_free(s->migration_blocker);
 897 }
 898
 899 static QemuOptsList vpc_create_opts = {
 900     .name = "vpc-create-opts",
 901     .head = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(vpc_create_opts.head),
 902     .desc = {
 903         {
 904             .name = BLOCK_OPT_SIZE,
 905             .type = QEMU_OPT_SIZE,
 906             .help = "Virtual disk size"
 907         },
 908         {
 909             .name = BLOCK_OPT_SUBFMT,
 910             .type = QEMU_OPT_STRING,
 911             .help =
 912                 "Type of virtual hard disk format. Supported formats are "
 913                 "{dynamic (default) | fixed} "
 914         },
 915         { /* end of list */ }
 916     }
 917 };
 918
 919 static BlockDriver bdrv_vpc = {
 920     .format_name    = "vpc",
 921     .instance_size  = sizeof(BDRVVPCState),
 922
 923     .bdrv_probe             = vpc_probe,
 924     .bdrv_open              = vpc_open,
 925     .bdrv_close             = vpc_close,
 926     .bdrv_reopen_prepare    = vpc_reopen_prepare,
 927     .bdrv_create            = vpc_create,
 928
 929     .bdrv_read                  = vpc_co_read,
 930     .bdrv_write                 = vpc_co_write,
 931     .bdrv_co_get_block_status   = vpc_co_get_block_status,
 932
 933     .bdrv_get_info          = vpc_get_info,
 934
 935     .create_opts            = &vpc_create_opts,
 936     .bdrv_has_zero_init     = vpc_has_zero_init,
 937 };
 938
 939 static void bdrv_vpc_init(void)
 940 {
 941     bdrv_register(&bdrv_vpc);
 942 }
 943
 944 block_init(bdrv_vpc_init);