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 <sys/sysmacros.h>
  33 #include <unistd.h>
  34 #include <fcntl.h>
  35 #include <sys/mman.h>
  36 #include <asm/boot.h>
  37
  38 typedef unsigned char  u8;
  39 typedef unsigned short u16;
  40 typedef unsigned long  u32;
  41
  42 #define DEFAULT_MAJOR_ROOT 0
  43 #define DEFAULT_MINOR_ROOT 0
  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 (buf[510] != 0x55 || buf[511] != 0xaa)
 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         buf[508] = DEFAULT_MINOR_ROOT;
 175         buf[509] = DEFAULT_MAJOR_ROOT;
 176
 177         fprintf(stderr, "Setup is %d bytes (padded to %d bytes).\n", c, i);
 178
 179         /* Open and stat the kernel file */
 180         fd = open(argv[2], O_RDONLY);
 181         if (fd < 0)
 182                 die("Unable to open `%s': %m", argv[2]);
 183         if (fstat(fd, &sb))
 184                 die("Unable to stat `%s': %m", argv[2]);
 185         sz = sb.st_size;
 186         fprintf (stderr, "System is %d kB\n", (sz+1023)/1024);
 187         kernel = mmap(NULL, sz, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
 188         if (kernel == MAP_FAILED)
 189                 die("Unable to mmap '%s': %m", argv[2]);
 190         /* Number of 16-byte paragraphs, including space for a 4-byte CRC */
 191         sys_size = (sz + 15 + 4) / 16;
 192
 193         /* Patch the setup code with the appropriate size parameters */
 194         buf[0x1f1] = setup_sectors-1;
 195         buf[0x1f4] = sys_size;
 196         buf[0x1f5] = sys_size >> 8;
 197         buf[0x1f6] = sys_size >> 16;
 198         buf[0x1f7] = sys_size >> 24;
 199
 200 #ifdef CONFIG_EFI_STUB
 201         file_sz = sz + i + ((sys_size * 16) - sz);
 202
 203         pe_header = *(unsigned int *)&buf[0x3c];
 204
 205         /* Size of image */
 206         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0x50] = file_sz;
 207
 208         /*
 209          * Subtract the size of the first section (512 bytes) which
 210          * includes the header and .reloc section. The remaining size
 211          * is that of the .text section.
 212          */
 213         file_sz -= 512;
 214
 215         /* Size of code */
 216         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0x1c] = file_sz;
 217
 218 #ifdef CONFIG_X86_32
 219         /* Address of entry point */
 220         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0x28] = i;
 221
 222         /* .text size */
 223         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0xb0] = file_sz;
 224
 225         /* .text vma */
 226         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0xb4] = 0x200;
 227
 228         /* .text size of initialised data */
 229         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0xb8] = file_sz;
 230
 231         /* .text file offset */
 232         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0xbc] = 0x200;
 233 #else
 234         /*
 235          * Address of entry point. startup_32 is at the beginning and
 236          * the 64-bit entry point (startup_64) is always 512 bytes
 237          * after.
 238          */
 239         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0x28] = i + 512;
 240
 241         /* .text size */
 242         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0xc0] = file_sz;
 243
 244         /* .text vma */
 245         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0xc4] = 0x200;
 246
 247         /* .text size of initialised data */
 248         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0xc8] = file_sz;
 249
 250         /* .text file offset */
 251         *(unsigned int *)&buf[pe_header + 0xcc] = 0x200;
 252 #endif /* CONFIG_X86_32 */
 253 #endif /* CONFIG_EFI_STUB */
 254
 255         crc = partial_crc32(buf, i, crc);
 256         if (fwrite(buf, 1, i, stdout) != i)
 257                 die("Writing setup failed");
 258
 259         /* Copy the kernel code */
 260         crc = partial_crc32(kernel, sz, crc);
 261         if (fwrite(kernel, 1, sz, stdout) != sz)
 262                 die("Writing kernel failed");
 263
 264         /* Add padding leaving 4 bytes for the checksum */
 265         while (sz++ < (sys_size*16) - 4) {
 266                 crc = partial_crc32_one('\0', crc);
 267                 if (fwrite("\0", 1, 1, stdout) != 1)
 268                         die("Writing padding failed");
 269         }
 270
 271         /* Write the CRC */
 272         fprintf(stderr, "CRC %lx\n", crc);
 273         if (fwrite(&crc, 1, 4, stdout) != 4)
 274                 die("Writing CRC failed");
 275
 276         close(fd);
 277
 278         /* Everything is OK */
 279         return 0;
 280 }