Disk.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2015 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include "Disk.h"
  18 #include "PublicVolume.h"
  19 #include "PrivateVolume.h"
  20 #include "Utils.h"
  21 #include "VolumeBase.h"
  22 #include "VolumeManager.h"
  23 #include "ResponseCode.h"
  24
  25 #include <base/file.h>
  26 #include <base/stringprintf.h>
  27 #include <base/logging.h>
  28 #include <diskconfig/diskconfig.h>
  29
  30 #include <vector>
  31 #include <fcntl.h>
  32 #include <inttypes.h>
  33 #include <stdio.h>
  34 #include <stdlib.h>
  35 #include <sys/types.h>
  36 #include <sys/stat.h>
  37 #include <sys/mount.h>
  38
  39 using android::base::ReadFileToString;
  40 using android::base::WriteStringToFile;
  41 using android::base::StringPrintf;
  42
  43 namespace android {
  44 namespace vold {
  45
  46 #ifdef MINIVOLD
  47 static const char* kSgdiskPath = "/sbin/sgdisk";
  48 #else
  49 static const char* kSgdiskPath = "/system/bin/sgdisk";
  50 #endif
  51 static const char* kSgdiskToken = " \t\n";
  52
  53 static const char* kSysfsMmcMaxMinors = "/sys/module/mmcblk/parameters/perdev_minors";
  54
  55 static const unsigned int kMajorBlockScsiA = 8;
  56 static const unsigned int kMajorBlockScsiB = 65;
  57 static const unsigned int kMajorBlockScsiC = 66;
  58 static const unsigned int kMajorBlockScsiD = 67;
  59 static const unsigned int kMajorBlockScsiE = 68;
  60 static const unsigned int kMajorBlockScsiF = 69;
  61 static const unsigned int kMajorBlockScsiG = 70;
  62 static const unsigned int kMajorBlockScsiH = 71;
  63 static const unsigned int kMajorBlockScsiI = 128;
  64 static const unsigned int kMajorBlockScsiJ = 129;
  65 static const unsigned int kMajorBlockScsiK = 130;
  66 static const unsigned int kMajorBlockScsiL = 131;
  67 static const unsigned int kMajorBlockScsiM = 132;
  68 static const unsigned int kMajorBlockScsiN = 133;
  69 static const unsigned int kMajorBlockScsiO = 134;
  70 static const unsigned int kMajorBlockScsiP = 135;
  71 static const unsigned int kMajorBlockMmc = 179;
  72
  73 static const char* kGptBasicData = "EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7";
  74 static const char* kGptAndroidMeta = "19A710A2-B3CA-11E4-B026-10604B889DCF";
  75 static const char* kGptAndroidExpand = "193D1EA4-B3CA-11E4-B075-10604B889DCF";
  76
  77 enum class Table {
  78     kUnknown,
  79     kMbr,
  80     kGpt,
  81 };
  82
  83 Disk::Disk(const std::string& eventPath, dev_t device,
  84         const std::string& nickname, int flags) :
  85         mDevice(device), mSize(-1), mNickname(nickname), mFlags(flags), mCreated(
  86                 false), mJustPartitioned(false) {
  87     mId = StringPrintf("disk:%u_%u", major(device), minor(device));
  88     mEventPath = eventPath;
  89     mSysPath = StringPrintf("/sys/%s", eventPath.c_str());
  90     mDevPath = StringPrintf("/dev/block/vold/%s", mId.c_str());
  91     CreateDeviceNode(mDevPath, mDevice);
  92 }
  93
  94 Disk::~Disk() {
  95     CHECK(!mCreated);
  96     DestroyDeviceNode(mDevPath);
  97 }
  98
  99 std::shared_ptr<VolumeBase> Disk::findVolume(const std::string& id) {
 100     for (auto vol : mVolumes) {
 101         if (vol->getId() == id) {
 102             return vol;
 103         }
 104         auto stackedVol = vol->findVolume(id);
 105         if (stackedVol != nullptr) {
 106             return stackedVol;
 107         }
 108     }
 109     return nullptr;
 110 }
 111
 112 void Disk::listVolumes(VolumeBase::Type type, std::list<std::string>& list) {
 113     for (auto vol : mVolumes) {
 114         if (vol->getType() == type) {
 115             list.push_back(vol->getId());
 116         }
 117         // TODO: consider looking at stacked volumes
 118     }
 119 }
 120
 121 status_t Disk::create() {
 122     CHECK(!mCreated);
 123     mCreated = true;
 124     notifyEvent(ResponseCode::DiskCreated, StringPrintf("%d", mFlags));
 125     readMetadata();
 126     readPartitions();
 127     return OK;
 128 }
 129
 130 status_t Disk::destroy() {
 131     CHECK(mCreated);
 132     destroyAllVolumes();
 133     mCreated = false;
 134     notifyEvent(ResponseCode::DiskDestroyed);
 135     return OK;
 136 }
 137
 138 void Disk::createPublicVolume(dev_t device,
 139                 const std::string& fstype /* = "" */,
 140                 const std::string& mntopts /* = "" */) {
 141     auto vol = std::shared_ptr<VolumeBase>(new PublicVolume(device, mNickname, fstype, mntopts));
 142     if (mJustPartitioned) {
 143         LOG(DEBUG) << "Device just partitioned; silently formatting";
 144         vol->setSilent(true);
 145         vol->create();
 146         vol->format("auto");
 147         vol->destroy();
 148         vol->setSilent(false);
 149     }
 150
 151     mVolumes.push_back(vol);
 152     vol->setDiskId(getId());
 153     vol->create();
 154 }
 155
 156 void Disk::createPrivateVolume(dev_t device, const std::string& partGuid) {
 157     std::string normalizedGuid;
 158     if (NormalizeHex(partGuid, normalizedGuid)) {
 159         LOG(WARNING) << "Invalid GUID " << partGuid;
 160         return;
 161     }
 162
 163     std::string keyRaw;
 164     if (!ReadFileToString(BuildKeyPath(normalizedGuid), &keyRaw)) {
 165         PLOG(ERROR) << "Failed to load key for GUID " << normalizedGuid;
 166         return;
 167     }
 168
 169     LOG(DEBUG) << "Found key for GUID " << normalizedGuid;
 170
 171     auto vol = std::shared_ptr<VolumeBase>(new PrivateVolume(device, keyRaw));
 172     if (mJustPartitioned) {
 173         LOG(DEBUG) << "Device just partitioned; silently formatting";
 174         vol->setSilent(true);
 175         vol->create();
 176         vol->format("auto");
 177         vol->destroy();
 178         vol->setSilent(false);
 179     }
 180
 181     mVolumes.push_back(vol);
 182     vol->setDiskId(getId());
 183     vol->setPartGuid(partGuid);
 184     vol->create();
 185 }
 186
 187 void Disk::destroyAllVolumes() {
 188     for (auto vol : mVolumes) {
 189         vol->destroy();
 190     }
 191     mVolumes.clear();
 192 }
 193
 194 status_t Disk::readMetadata() {
 195     mSize = -1;
 196     mLabel.clear();
 197
 198     int fd = open(mDevPath.c_str(), O_RDONLY | O_CLOEXEC);
 199     if (fd != -1) {
 200         if (ioctl(fd, BLKGETSIZE64, &mSize)) {
 201             mSize = -1;
 202         }
 203         close(fd);
 204     }
 205
 206     switch (major(mDevice)) {
 207     case kMajorBlockScsiA: case kMajorBlockScsiB: case kMajorBlockScsiC: case kMajorBlockScsiD:
 208     case kMajorBlockScsiE: case kMajorBlockScsiF: case kMajorBlockScsiG: case kMajorBlockScsiH:
 209     case kMajorBlockScsiI: case kMajorBlockScsiJ: case kMajorBlockScsiK: case kMajorBlockScsiL:
 210     case kMajorBlockScsiM: case kMajorBlockScsiN: case kMajorBlockScsiO: case kMajorBlockScsiP: {
 211         std::string path(mSysPath + "/device/vendor");
 212         std::string tmp;
 213         if (!ReadFileToString(path, &tmp)) {
 214             PLOG(WARNING) << "Failed to read vendor from " << path;
 215             return -errno;
 216         }
 217         mLabel = tmp;
 218         break;
 219     }
 220     case kMajorBlockMmc: {
 221         std::string path(mSysPath + "/device/manfid");
 222         std::string tmp;
 223         if (!ReadFileToString(path, &tmp)) {
 224             PLOG(WARNING) << "Failed to read manufacturer from " << path;
 225             return -errno;
 226         }
 227         uint64_t manfid = strtoll(tmp.c_str(), nullptr, 16);
 228         // Our goal here is to give the user a meaningful label, ideally
 229         // matching whatever is silk-screened on the card.  To reduce
 230         // user confusion, this list doesn't contain white-label manfid.
 231         switch (manfid) {
 232         case 0x000003: mLabel = "SanDisk"; break;
 233         case 0x00001b: mLabel = "Samsung"; break;
 234         case 0x000028: mLabel = "Lexar"; break;
 235         case 0x000074: mLabel = "Transcend"; break;
 236         }
 237         break;
 238     }
 239     default: {
 240         LOG(WARNING) << "Unsupported block major type" << major(mDevice);
 241         return -ENOTSUP;
 242     }
 243     }
 244
 245     notifyEvent(ResponseCode::DiskSizeChanged, StringPrintf("%" PRId64, mSize));
 246     notifyEvent(ResponseCode::DiskLabelChanged, mLabel);
 247     notifyEvent(ResponseCode::DiskSysPathChanged, mSysPath);
 248     return OK;
 249 }
 250
 251 status_t Disk::readPartitions() {
 252     int8_t maxMinors = getMaxMinors();
 253     if (maxMinors < 0) {
 254         return -ENOTSUP;
 255     }
 256
 257     destroyAllVolumes();
 258
 259     // Parse partition table
 260
 261     std::vector<std::string> cmd;
 262     cmd.push_back(kSgdiskPath);
 263     cmd.push_back("--android-dump");
 264     cmd.push_back(mDevPath);
 265
 266     std::vector<std::string> output;
 267     status_t res = ForkExecvp(cmd, output);
 268     if (res != OK) {
 269         LOG(WARNING) << "sgdisk failed to scan " << mDevPath;
 270         notifyEvent(ResponseCode::DiskScanned);
 271         mJustPartitioned = false;
 272         return res;
 273     }
 274
 275     Table table = Table::kUnknown;
 276     bool foundParts = false;
 277     for (auto line : output) {
 278         char* cline = (char*) line.c_str();
 279         char* token = strtok(cline, kSgdiskToken);
 280         if (token == nullptr) continue;
 281
 282         if (!strcmp(token, "DISK")) {
 283             const char* type = strtok(nullptr, kSgdiskToken);
 284             if (!strcmp(type, "mbr")) {
 285                 table = Table::kMbr;
 286             } else if (!strcmp(type, "gpt")) {
 287                 table = Table::kGpt;
 288             }
 289         } else if (!strcmp(token, "PART")) {
 290             foundParts = true;
 291             int i = strtol(strtok(nullptr, kSgdiskToken), nullptr, 10);
 292             if (i <= 0 || i > maxMinors) {
 293                 LOG(WARNING) << mId << " is ignoring partition " << i
 294                         << " beyond max supported devices";
 295                 continue;
 296             }
 297             dev_t partDevice = makedev(major(mDevice), minor(mDevice) + i);
 298
 299             if (table == Table::kMbr) {
 300                 const char* type = strtok(nullptr, kSgdiskToken);
 301
 302                 switch (strtol(type, nullptr, 16)) {
 303                 case 0x06: // FAT16
 304                 case 0x07: // NTFS/exFAT
 305                 case 0x0b: // W95 FAT32 (LBA)
 306                 case 0x0c: // W95 FAT32 (LBA)
 307                 case 0x0e: // W95 FAT16 (LBA)
 308                 case 0x83: // Linux EXT4/F2FS/...
 309                     createPublicVolume(partDevice);
 310                     break;
 311                 }
 312             } else if (table == Table::kGpt) {
 313                 const char* typeGuid = strtok(nullptr, kSgdiskToken);
 314                 const char* partGuid = strtok(nullptr, kSgdiskToken);
 315
 316                 if (!strcasecmp(typeGuid, kGptBasicData)) {
 317                     createPublicVolume(partDevice);
 318                 } else if (!strcasecmp(typeGuid, kGptAndroidExpand)) {
 319                     createPrivateVolume(partDevice, partGuid);
 320                 }
 321             }
 322         }
 323     }
 324
 325     // Ugly last ditch effort, treat entire disk as partition
 326     if (table == Table::kUnknown || !foundParts) {
 327         LOG(WARNING) << mId << " has unknown partition table; trying entire device";
 328
 329         std::string fsType;
 330         std::string unused;
 331         if (ReadMetadataUntrusted(mDevPath, fsType, unused, unused) == OK) {
 332             createPublicVolume(mDevice);
 333         } else {
 334             LOG(WARNING) << mId << " failed to identify, giving up";
 335         }
 336     }
 337
 338     notifyEvent(ResponseCode::DiskScanned);
 339     mJustPartitioned = false;
 340     return OK;
 341 }
 342
 343 status_t Disk::unmountAll() {
 344     for (auto vol : mVolumes) {
 345         vol->unmount();
 346     }
 347     return OK;
 348 }
 349
 350 status_t Disk::partitionPublic() {
 351     int res;
 352
 353     // TODO: improve this code
 354     destroyAllVolumes();
 355     mJustPartitioned = true;
 356
 357     // First nuke any existing partition table
 358     std::vector<std::string> cmd;
 359     cmd.push_back(kSgdiskPath);
 360     cmd.push_back("--zap-all");
 361     cmd.push_back(mDevPath);
 362
 363     // Zap sometimes returns an error when it actually succeeded, so
 364     // just log as warning and keep rolling forward.
 365     if ((res = ForkExecvp(cmd)) != 0) {
 366         LOG(WARNING) << "Failed to zap; status " << res;
 367     }
 368
 369     struct disk_info dinfo;
 370     memset(&dinfo, 0, sizeof(dinfo));
 371
 372     if (!(dinfo.part_lst = (struct part_info *) malloc(
 373             MAX_NUM_PARTS * sizeof(struct part_info)))) {
 374         return -1;
 375     }
 376
 377     memset(dinfo.part_lst, 0, MAX_NUM_PARTS * sizeof(struct part_info));
 378     dinfo.device = strdup(mDevPath.c_str());
 379     dinfo.scheme = PART_SCHEME_MBR;
 380     dinfo.sect_size = 512;
 381     dinfo.skip_lba = 2048;
 382     dinfo.num_lba = 0;
 383     dinfo.num_parts = 1;
 384
 385     struct part_info *pinfo = &dinfo.part_lst[0];
 386
 387     pinfo->name = strdup("android_sdcard");
 388     pinfo->flags |= PART_ACTIVE_FLAG;
 389     pinfo->type = PC_PART_TYPE_FAT32;
 390     pinfo->len_kb = -1;
 391
 392     int rc = apply_disk_config(&dinfo, 0);
 393     if (rc) {
 394         LOG(ERROR) << "Failed to apply disk configuration: " << rc;
 395         goto out;
 396     }
 397
 398 out:
 399     free(pinfo->name);
 400     free(dinfo.device);
 401     free(dinfo.part_lst);
 402
 403     return rc;
 404 }
 405
 406 status_t Disk::partitionPrivate() {
 407     return partitionMixed(0);
 408 }
 409
 410 status_t Disk::partitionMixed(int8_t ratio) {
 411     int res;
 412
 413     destroyAllVolumes();
 414     mJustPartitioned = true;
 415
 416     // First nuke any existing partition table
 417     std::vector<std::string> cmd;
 418     cmd.push_back(kSgdiskPath);
 419     cmd.push_back("--zap-all");
 420     cmd.push_back(mDevPath);
 421
 422     // Zap sometimes returns an error when it actually succeeded, so
 423     // just log as warning and keep rolling forward.
 424     if ((res = ForkExecvp(cmd)) != 0) {
 425         LOG(WARNING) << "Failed to zap; status " << res;
 426     }
 427
 428     // We've had some success above, so generate both the private partition
 429     // GUID and encryption key and persist them.
 430     std::string partGuidRaw;
 431     std::string keyRaw;
 432     if (ReadRandomBytes(16, partGuidRaw) || ReadRandomBytes(16, keyRaw)) {
 433         LOG(ERROR) << "Failed to generate GUID or key";
 434         return -EIO;
 435     }
 436
 437     std::string partGuid;
 438     StrToHex(partGuidRaw, partGuid);
 439
 440     if (!WriteStringToFile(keyRaw, BuildKeyPath(partGuid))) {
 441         LOG(ERROR) << "Failed to persist key";
 442         return -EIO;
 443     } else {
 444         LOG(DEBUG) << "Persisted key for GUID " << partGuid;
 445     }
 446
 447     // Now let's build the new GPT table. We heavily rely on sgdisk to
 448     // force optimal alignment on the created partitions.
 449     cmd.clear();
 450     cmd.push_back(kSgdiskPath);
 451
 452     // If requested, create a public partition first. Mixed-mode partitioning
 453     // like this is an experimental feature.
 454     if (ratio > 0) {
 455         if (ratio < 10 || ratio > 90) {
 456             LOG(ERROR) << "Mixed partition ratio must be between 10-90%";
 457             return -EINVAL;
 458         }
 459
 460         uint64_t splitMb = ((mSize / 100) * ratio) / 1024 / 1024;
 461         cmd.push_back(StringPrintf("--new=0:0:+%" PRId64 "M", splitMb));
 462         cmd.push_back(StringPrintf("--typecode=0:%s", kGptBasicData));
 463         cmd.push_back("--change-name=0:shared");
 464     }
 465
 466     // Define a metadata partition which is designed for future use; there
 467     // should only be one of these per physical device, even if there are
 468     // multiple private volumes.
 469     cmd.push_back("--new=0:0:+16M");
 470     cmd.push_back(StringPrintf("--typecode=0:%s", kGptAndroidMeta));
 471     cmd.push_back("--change-name=0:android_meta");
 472
 473     // Define a single private partition filling the rest of disk.
 474     cmd.push_back("--new=0:0:-0");
 475     cmd.push_back(StringPrintf("--typecode=0:%s", kGptAndroidExpand));
 476     cmd.push_back(StringPrintf("--partition-guid=0:%s", partGuid.c_str()));
 477     cmd.push_back("--change-name=0:android_expand");
 478
 479     cmd.push_back(mDevPath);
 480
 481     if ((res = ForkExecvp(cmd)) != 0) {
 482         LOG(ERROR) << "Failed to partition; status " << res;
 483         return res;
 484     }
 485
 486     return OK;
 487 }
 488
 489 void Disk::notifyEvent(int event) {
 490     VolumeManager::Instance()->getBroadcaster()->sendBroadcast(event,
 491             getId().c_str(), false);
 492 }
 493
 494 void Disk::notifyEvent(int event, const std::string& value) {
 495     VolumeManager::Instance()->getBroadcaster()->sendBroadcast(event,
 496             StringPrintf("%s %s", getId().c_str(), value.c_str()).c_str(), false);
 497 }
 498
 499 int Disk::getMaxMinors() {
 500     // Figure out maximum partition devices supported
 501     switch (major(mDevice)) {
 502     case kMajorBlockScsiA: case kMajorBlockScsiB: case kMajorBlockScsiC: case kMajorBlockScsiD:
 503     case kMajorBlockScsiE: case kMajorBlockScsiF: case kMajorBlockScsiG: case kMajorBlockScsiH:
 504     case kMajorBlockScsiI: case kMajorBlockScsiJ: case kMajorBlockScsiK: case kMajorBlockScsiL:
 505     case kMajorBlockScsiM: case kMajorBlockScsiN: case kMajorBlockScsiO: case kMajorBlockScsiP: {
 506         // Per Documentation/devices.txt this is static
 507         return 15;
 508     }
 509     case kMajorBlockMmc: {
 510         // Per Documentation/devices.txt this is dynamic
 511         std::string tmp;
 512         if (!ReadFileToString(kSysfsMmcMaxMinors, &tmp)) {
 513             LOG(ERROR) << "Failed to read max minors";
 514             return -errno;
 515         }
 516         return atoi(tmp.c_str());
 517     }
 518     }
 519
 520     LOG(ERROR) << "Unsupported block major type " << major(mDevice);
 521     return -ENOTSUP;
 522 }
 523
 524 }  // namespace vold
 525 }  // namespace android