arch/x86/boot/tools/build.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   3  *  Copyright (C) 1997 Martin Mares
   4  *  Copyright (C) 2007 H. Peter Anvin
   5  */
   6
   7 /*
   8  * This file builds a disk-image from two different files:
   9  *
  10  * - setup: 8086 machine code, sets up system parm
  11  * - system: 80386 code for actual system
  12  *
  13  * It does some checking that all files are of the correct type, and
  14  * just writes the result to stdout, removing headers and padding to
  15  * the right amount. It also writes some system data to stderr.
  16  */
  17
  18 /*
  19  * Changes by tytso to allow root device specification
  20  * High loaded stuff by Hans Lermen & Werner Almesberger, Feb. 1996
  21  * Cross compiling fixes by Gertjan van Wingerde, July 1996
  22  * Rewritten by Martin Mares, April 1997
  23  * Substantially overhauled by H. Peter Anvin, April 2007
  24  */
  25
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <stdarg.h>
  30 #include <sys/types.h>
  31 #include <sys/stat.h>
  32 #include <unistd.h>
  33 #include <fcntl.h>
  34 #include <sys/mman.h>
  35 #include <tools/le_byteshift.h>
  36
  37 typedef unsigned char  u8;
  38 typedef unsigned short u16;
  39 typedef unsigned int   u32;
  40
  41 #define DEFAULT_MAJOR_ROOT 0
  42 #define DEFAULT_MINOR_ROOT 0
  43 #define DEFAULT_ROOT_DEV (DEFAULT_MAJOR_ROOT << 8 | DEFAULT_MINOR_ROOT)
  44
  45 /* Minimal number of setup sectors */
  46 #define SETUP_SECT_MIN 5
  47 #define SETUP_SECT_MAX 64
  48
  49 /* This must be large enough to hold the entire setup */
  50 u8 buf[SETUP_SECT_MAX*512];
  51 int is_big_kernel;
  52
  53 /*----------------------------------------------------------------------*/
  54
  55 static const u32 crctab32[] = {
  56         0x00000000, 0x77073096, 0xee0e612c, 0x990951ba, 0x076dc419,
  57         0x706af48f, 0xe963a535, 0x9e6495a3, 0x0edb8832, 0x79dcb8a4,
  58         0xe0d5e91e, 0x97d2d988, 0x09b64c2b, 0x7eb17cbd, 0xe7b82d07,
  59         0x90bf1d91, 0x1db71064, 0x6ab020f2, 0xf3b97148, 0x84be41de,
  60         0x1adad47d, 0x6ddde4eb, 0xf4d4b551, 0x83d385c7, 0x136c9856,
  61         0x646ba8c0, 0xfd62f97a, 0x8a65c9ec, 0x14015c4f, 0x63066cd9,
  62         0xfa0f3d63, 0x8d080df5, 0x3b6e20c8, 0x4c69105e, 0xd56041e4,
  63         0xa2677172, 0x3c03e4d1, 0x4b04d447, 0xd20d85fd, 0xa50ab56b,
  64         0x35b5a8fa, 0x42b2986c, 0xdbbbc9d6, 0xacbcf940, 0x32d86ce3,
  65         0x45df5c75, 0xdcd60dcf, 0xabd13d59, 0x26d930ac, 0x51de003a,
  66         0xc8d75180, 0xbfd06116, 0x21b4f4b5, 0x56b3c423, 0xcfba9599,
  67         0xb8bda50f, 0x2802b89e, 0x5f058808, 0xc60cd9b2, 0xb10be924,
  68         0x2f6f7c87, 0x58684c11, 0xc1611dab, 0xb6662d3d, 0x76dc4190,
  69         0x01db7106, 0x98d220bc, 0xefd5102a, 0x71b18589, 0x06b6b51f,
  70         0x9fbfe4a5, 0xe8b8d433, 0x7807c9a2, 0x0f00f934, 0x9609a88e,
  71         0xe10e9818, 0x7f6a0dbb, 0x086d3d2d, 0x91646c97, 0xe6635c01,
  72         0x6b6b51f4, 0x1c6c6162, 0x856530d8, 0xf262004e, 0x6c0695ed,
  73         0x1b01a57b, 0x8208f4c1, 0xf50fc457, 0x65b0d9c6, 0x12b7e950,
  74         0x8bbeb8ea, 0xfcb9887c, 0x62dd1ddf, 0x15da2d49, 0x8cd37cf3,
  75         0xfbd44c65, 0x4db26158, 0x3ab551ce, 0xa3bc0074, 0xd4bb30e2,
  76         0x4adfa541, 0x3dd895d7, 0xa4d1c46d, 0xd3d6f4fb, 0x4369e96a,
  77         0x346ed9fc, 0xad678846, 0xda60b8d0, 0x44042d73, 0x33031de5,
  78         0xaa0a4c5f, 0xdd0d7cc9, 0x5005713c, 0x270241aa, 0xbe0b1010,
  79         0xc90c2086, 0x5768b525, 0x206f85b3, 0xb966d409, 0xce61e49f,
  80         0x5edef90e, 0x29d9c998, 0xb0d09822, 0xc7d7a8b4, 0x59b33d17,
  81         0x2eb40d81, 0xb7bd5c3b, 0xc0ba6cad, 0xedb88320, 0x9abfb3b6,
  82         0x03b6e20c, 0x74b1d29a, 0xead54739, 0x9dd277af, 0x04db2615,
  83         0x73dc1683, 0xe3630b12, 0x94643b84, 0x0d6d6a3e, 0x7a6a5aa8,
  84         0xe40ecf0b, 0x9309ff9d, 0x0a00ae27, 0x7d079eb1, 0xf00f9344,
  85         0x8708a3d2, 0x1e01f268, 0x6906c2fe, 0xf762575d, 0x806567cb,
  86         0x196c3671, 0x6e6b06e7, 0xfed41b76, 0x89d32be0, 0x10da7a5a,
  87         0x67dd4acc, 0xf9b9df6f, 0x8ebeeff9, 0x17b7be43, 0x60b08ed5,
  88         0xd6d6a3e8, 0xa1d1937e, 0x38d8c2c4, 0x4fdff252, 0xd1bb67f1,
  89         0xa6bc5767, 0x3fb506dd, 0x48b2364b, 0xd80d2bda, 0xaf0a1b4c,
  90         0x36034af6, 0x41047a60, 0xdf60efc3, 0xa867df55, 0x316e8eef,
  91         0x4669be79, 0xcb61b38c, 0xbc66831a, 0x256fd2a0, 0x5268e236,
  92         0xcc0c7795, 0xbb0b4703, 0x220216b9, 0x5505262f, 0xc5ba3bbe,
  93         0xb2bd0b28, 0x2bb45a92, 0x5cb36a04, 0xc2d7ffa7, 0xb5d0cf31,
  94         0x2cd99e8b, 0x5bdeae1d, 0x9b64c2b0, 0xec63f226, 0x756aa39c,
  95         0x026d930a, 0x9c0906a9, 0xeb0e363f, 0x72076785, 0x05005713,
  96         0x95bf4a82, 0xe2b87a14, 0x7bb12bae, 0x0cb61b38, 0x92d28e9b,
  97         0xe5d5be0d, 0x7cdcefb7, 0x0bdbdf21, 0x86d3d2d4, 0xf1d4e242,
  98         0x68ddb3f8, 0x1fda836e, 0x81be16cd, 0xf6b9265b, 0x6fb077e1,
  99         0x18b74777, 0x88085ae6, 0xff0f6a70, 0x66063bca, 0x11010b5c,
 100         0x8f659eff, 0xf862ae69, 0x616bffd3, 0x166ccf45, 0xa00ae278,
 101         0xd70dd2ee, 0x4e048354, 0x3903b3c2, 0xa7672661, 0xd06016f7,
 102         0x4969474d, 0x3e6e77db, 0xaed16a4a, 0xd9d65adc, 0x40df0b66,
 103         0x37d83bf0, 0xa9bcae53, 0xdebb9ec5, 0x47b2cf7f, 0x30b5ffe9,
 104         0xbdbdf21c, 0xcabac28a, 0x53b39330, 0x24b4a3a6, 0xbad03605,
 105         0xcdd70693, 0x54de5729, 0x23d967bf, 0xb3667a2e, 0xc4614ab8,
 106         0x5d681b02, 0x2a6f2b94, 0xb40bbe37, 0xc30c8ea1, 0x5a05df1b,
 107         0x2d02ef8d
 108 };
 109
 110 static u32 partial_crc32_one(u8 c, u32 crc)
 111 {
 112         return crctab32[(crc ^ c) & 0xff] ^ (crc >> 8);
 113 }
 114
 115 static u32 partial_crc32(const u8 *s, int len, u32 crc)
 116 {
 117         while (len--)
 118                 crc = partial_crc32_one(*s++, crc);
 119         return crc;
 120 }
 121
 122 static void die(const char * str, ...)
 123 {
 124         va_list args;
 125         va_start(args, str);
 126         vfprintf(stderr, str, args);
 127         fputc('\n', stderr);
 128         exit(1);
 129 }
 130
 131 static void usage(void)
 132 {
 133         die("Usage: build setup system [> image]");
 134 }
 135
 136 int main(int argc, char ** argv)
 137 {
 138 #ifdef CONFIG_EFI_STUB
 139         unsigned int file_sz, pe_header;
 140 #endif
 141         unsigned int i, sz, setup_sectors;
 142         int c;
 143         u32 sys_size;
 144         struct stat sb;
 145         FILE *file;
 146         int fd;
 147         void *kernel;
 148         u32 crc = 0xffffffffUL;
 149
 150         if (argc != 3)
 151                 usage();
 152
 153         /* Copy the setup code */
 154         file = fopen(argv[1], "r");
 155         if (!file)
 156                 die("Unable to open `%s': %m", argv[1]);
 157         c = fread(buf, 1, sizeof(buf), file);
 158         if (ferror(file))
 159                 die("read-error on `setup'");
 160         if (c < 1024)
 161                 die("The setup must be at least 1024 bytes");
 162         if (get_unaligned_le16(&buf[510]) != 0xAA55)
 163                 die("Boot block hasn't got boot flag (0xAA55)");
 164         fclose(file);
 165
 166         /* Pad unused space with zeros */
 167         setup_sectors = (c + 511) / 512;
 168         if (setup_sectors < SETUP_SECT_MIN)
 169                 setup_sectors = SETUP_SECT_MIN;
 170         i = setup_sectors*512;
 171         memset(buf+c, 0, i-c);
 172
 173         /* Set the default root device */
 174         put_unaligned_le16(DEFAULT_ROOT_DEV, &buf[508]);
 175
 176         fprintf(stderr, "Setup is %d bytes (padded to %d bytes).\n", c, i);
 177
 178         /* Open and stat the kernel file */
 179         fd = open(argv[2], O_RDONLY);
 180         if (fd < 0)
 181                 die("Unable to open `%s': %m", argv[2]);
 182         if (fstat(fd, &sb))
 183                 die("Unable to stat `%s': %m", argv[2]);
 184         sz = sb.st_size;
 185         fprintf (stderr, "System is %d kB\n", (sz+1023)/1024);
 186         kernel = mmap(NULL, sz, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
 187         if (kernel == MAP_FAILED)
 188                 die("Unable to mmap '%s': %m", argv[2]);
 189         /* Number of 16-byte paragraphs, including space for a 4-byte CRC */
 190         sys_size = (sz + 15 + 4) / 16;
 191
 192         /* Patch the setup code with the appropriate size parameters */
 193         buf[0x1f1] = setup_sectors-1;
 194         put_unaligned_le32(sys_size, &buf[0x1f4]);
 195
 196 #ifdef CONFIG_EFI_STUB
 197         file_sz = sz + i + ((sys_size * 16) - sz);
 198
 199         pe_header = get_unaligned_le32(&buf[0x3c]);
 200
 201         /* Size of code */
 202         put_unaligned_le32(file_sz, &buf[pe_header + 0x1c]);
 203
 204         /* Size of image */
 205         put_unaligned_le32(file_sz, &buf[pe_header + 0x50]);
 206
 207 #ifdef CONFIG_X86_32
 208         /*
 209          * Address of entry point.
 210          *
 211          * The EFI stub entry point is +16 bytes from the start of
 212          * the .text section.
 213          */
 214         put_unaligned_le32(i + 16, &buf[pe_header + 0x28]);
 215
 216         /* .text size */
 217         put_unaligned_le32(file_sz, &buf[pe_header + 0xb0]);
 218
 219         /* .text size of initialised data */
 220         put_unaligned_le32(file_sz, &buf[pe_header + 0xb8]);
 221 #else
 222         /*
 223          * Address of entry point. startup_32 is at the beginning and
 224          * the 64-bit entry point (startup_64) is always 512 bytes
 225          * after. The EFI stub entry point is 16 bytes after that, as
 226          * the first instruction allows legacy loaders to jump over
 227          * the EFI stub initialisation
 228          */
 229         put_unaligned_le32(i + 528, &buf[pe_header + 0x28]);
 230
 231         /* .text size */
 232         put_unaligned_le32(file_sz, &buf[pe_header + 0xc0]);
 233
 234         /* .text size of initialised data */
 235         put_unaligned_le32(file_sz, &buf[pe_header + 0xc8]);
 236
 237 #endif /* CONFIG_X86_32 */
 238 #endif /* CONFIG_EFI_STUB */
 239
 240         crc = partial_crc32(buf, i, crc);
 241         if (fwrite(buf, 1, i, stdout) != i)
 242                 die("Writing setup failed");
 243
 244         /* Copy the kernel code */
 245         crc = partial_crc32(kernel, sz, crc);
 246         if (fwrite(kernel, 1, sz, stdout) != sz)
 247                 die("Writing kernel failed");
 248
 249         /* Add padding leaving 4 bytes for the checksum */
 250         while (sz++ < (sys_size*16) - 4) {
 251                 crc = partial_crc32_one('\0', crc);
 252                 if (fwrite("\0", 1, 1, stdout) != 1)
 253                         die("Writing padding failed");
 254         }
 255
 256         /* Write the CRC */
 257         fprintf(stderr, "CRC %x\n", crc);
 258         put_unaligned_le32(crc, buf);
 259         if (fwrite(buf, 1, 4, stdout) != 4)
 260                 die("Writing CRC failed");
 261
 262         close(fd);
 263
 264         /* Everything is OK */
 265         return 0;
 266 }