libexfat/utils.c

   1 /*
   2         utils.c (04.09.09)
   3         exFAT file system implementation library.
   4
   5         Copyright (C) 2009, 2010  Andrew Nayenko
   6
   7         This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   8         it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9         the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  10         (at your option) any later version.
  11
  12         This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13         but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14         MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15         GNU General Public License for more details.
  16
  17         You should have received a copy of the GNU General Public License
  18         along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21 #include "exfat.h"
  22 #include <string.h>
  23 #define _XOPEN_SOURCE /* for timezone in Linux */
  24 #include <time.h>
  25
  26 void exfat_stat(const struct exfat* ef, const struct exfat_node* node,
  27                 struct stat* stbuf)
  28 {
  29         memset(stbuf, 0, sizeof(struct stat));
  30         if (node->flags & EXFAT_ATTRIB_DIR)
  31                 stbuf->st_mode = S_IFDIR | (0777 & ~ef->dmask);
  32         else
  33                 stbuf->st_mode = S_IFREG | (0777 & ~ef->fmask);
  34         stbuf->st_nlink = 1;
  35         stbuf->st_uid = ef->uid;
  36         stbuf->st_gid = ef->gid;
  37         stbuf->st_size = node->size;
  38         stbuf->st_blocks = DIV_ROUND_UP(node->size, CLUSTER_SIZE(*ef->sb)) *
  39                 CLUSTER_SIZE(*ef->sb) / 512;
  40         stbuf->st_mtime = node->mtime;
  41         stbuf->st_atime = node->atime;
  42         stbuf->st_ctime = 0; /* unapplicable */
  43 }
  44
  45 #define SEC_IN_MIN 60ll
  46 #define SEC_IN_HOUR (60 * SEC_IN_MIN)
  47 #define SEC_IN_DAY (24 * SEC_IN_HOUR)
  48 #define SEC_IN_YEAR (365 * SEC_IN_DAY) /* not leap year */
  49 /* Unix epoch started at 0:00:00 UTC 1 January 1970 */
  50 #define UNIX_EPOCH_YEAR 1970
  51 /* exFAT epoch started at 0:00:00 UTC 1 January 1980 */
  52 #define EXFAT_EPOCH_YEAR 1980
  53 /* number of years from Unix epoch to exFAT epoch */
  54 #define EPOCH_DIFF_YEAR (EXFAT_EPOCH_YEAR - UNIX_EPOCH_YEAR)
  55 /* number of days from Unix epoch to exFAT epoch (considering leap days) */
  56 #define EPOCH_DIFF_DAYS (EPOCH_DIFF_YEAR * 365 + EPOCH_DIFF_YEAR / 4)
  57 /* number of seconds from Unix epoch to exFAT epoch (considering leap days) */
  58 #define EPOCH_DIFF_SEC (EPOCH_DIFF_DAYS * SEC_IN_DAY)
  59 /* number of leap years passed from exFAT epoch to the specified year
  60    (excluding the specified year itself) */
  61 #define LEAP_YEARS(year) ((EXFAT_EPOCH_YEAR + (year) - 1) / 4 \
  62                 - (EXFAT_EPOCH_YEAR - 1) / 4)
  63 /* checks whether the specified year is leap */
  64 #define IS_LEAP_YEAR(year) ((EXFAT_EPOCH_YEAR + (year)) % 4 == 0)
  65
  66 static const time_t days_in_year[] =
  67 {
  68         /* Jan  Feb  Mar  Apr  May  Jun  Jul  Aug  Sep  Oct  Nov  Dec */
  69         0,   0,  31,  59,  90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334
  70 };
  71
  72 union exfat_date
  73 {
  74         uint16_t raw;
  75         struct
  76         {
  77                 uint16_t day   : 5; /* 1-31 */
  78                 uint16_t month : 4; /* 1-12 */
  79                 uint16_t year  : 7; /* 1-127 (+1980) */
  80         };
  81 }
  82 __attribute__((__packed__));
  83
  84 union exfat_time
  85 {
  86         uint16_t raw;
  87         struct
  88         {
  89                 uint16_t twosec : 5; /* 0-29 (2 sec granularity) */
  90                 uint16_t min    : 6; /* 0-59 */
  91                 uint16_t hour   : 5; /* 0-23 */
  92         };
  93 }
  94 __attribute__((__packed__));
  95
  96 time_t exfat_exfat2unix(le16_t date, le16_t time)
  97 {
  98         union exfat_date edate;
  99         union exfat_time etime;
 100         time_t unix_time = EPOCH_DIFF_SEC;
 101
 102         edate.raw = le16_to_cpu(date);
 103         etime.raw = le16_to_cpu(time);
 104
 105         if (edate.day == 0 || edate.month == 0 || edate.month > 12)
 106         {
 107                 exfat_error("bad date %hu-%02hu-%02hu",
 108                                 edate.year + EXFAT_EPOCH_YEAR, edate.month, edate.day);
 109                 return 0;
 110         }
 111         if (etime.hour > 23 || etime.min > 59 || etime.twosec > 29)
 112         {
 113                 exfat_error("bad time %hu:%02hu:%02hu",
 114                         etime.hour, etime.min, etime.twosec * 2);
 115                 return 0;
 116         }
 117
 118         /* every 4th year between 1904 and 2096 is leap */
 119         unix_time += edate.year * SEC_IN_YEAR + LEAP_YEARS(edate.year) * SEC_IN_DAY;
 120         unix_time += days_in_year[edate.month] * SEC_IN_DAY;
 121         /* if it's leap year and February has passed we should add 1 day */
 122         if ((EXFAT_EPOCH_YEAR + edate.year) % 4 == 0 && edate.month > 2)
 123                 unix_time += SEC_IN_DAY;
 124         unix_time += (edate.day - 1) * SEC_IN_DAY;
 125
 126         unix_time += etime.hour * SEC_IN_HOUR;
 127         unix_time += etime.min * SEC_IN_MIN;
 128         /* exFAT represents time with 2 sec granularity */
 129         unix_time += etime.twosec * 2;
 130
 131         /* exFAT stores timestamps in local time, so we correct it to UTC */
 132         unix_time += timezone;
 133
 134         return unix_time;
 135 }
 136
 137 void exfat_unix2exfat(time_t unix_time, le16_t* date, le16_t* time)
 138 {
 139         union exfat_date edate;
 140         union exfat_time etime;
 141         time_t shift = EPOCH_DIFF_SEC + timezone;
 142         int days;
 143         int i;
 144
 145         /* time before exFAT epoch cannot be represented */
 146         if (unix_time < shift)
 147                 unix_time = shift;
 148
 149         unix_time -= shift;
 150
 151         days = unix_time / SEC_IN_DAY;
 152         edate.year = (4 * days) / (4 * 365 + 1);
 153         days -= edate.year * 365 + LEAP_YEARS(edate.year);
 154         for (i = 1; i <= 12; i++)
 155         {
 156                 int leap_day = (IS_LEAP_YEAR(edate.year) && i == 2);
 157                 int leap_sub = (IS_LEAP_YEAR(edate.year) && i >= 3);
 158
 159                 if (i == 12 || days - leap_sub < days_in_year[i + 1] + leap_day)
 160                 {
 161                         edate.month = i;
 162                         days -= days_in_year[i] + leap_sub;
 163                         break;
 164                 }
 165         }
 166         edate.day = days + 1;
 167
 168         etime.hour = (unix_time % SEC_IN_DAY) / SEC_IN_HOUR;
 169         etime.min = (unix_time % SEC_IN_HOUR) / SEC_IN_MIN;
 170         etime.twosec = (unix_time % SEC_IN_MIN) / 2;
 171
 172         *date = cpu_to_le16(edate.raw);
 173         *time = cpu_to_le16(etime.raw);
 174 }
 175
 176 void exfat_get_name(const struct exfat_node* node, char* buffer, size_t n)
 177 {
 178         if (utf16_to_utf8(buffer, node->name, n, EXFAT_NAME_MAX) != 0)
 179                 exfat_bug("failed to convert name to UTF-8");
 180 }
 181
 182 uint16_t exfat_start_checksum(const struct exfat_entry_meta1* entry)
 183 {
 184         uint16_t sum = 0;
 185         int i;
 186
 187         for (i = 0; i < sizeof(struct exfat_entry); i++)
 188                 if (i != 2 && i != 3) /* skip checksum field itself */
 189                         sum = ((sum << 15) | (sum >> 1)) + ((const uint8_t*) entry)[i];
 190         return sum;
 191 }
 192
 193 uint16_t exfat_add_checksum(const void* entry, uint16_t sum)
 194 {
 195         int i;
 196
 197         for (i = 0; i < sizeof(struct exfat_entry); i++)
 198                 sum = ((sum << 15) | (sum >> 1)) + ((const uint8_t*) entry)[i];
 199         return sum;
 200 }
 201
 202 le16_t exfat_calc_checksum(const struct exfat_entry_meta1* meta1,
 203                 const struct exfat_entry_meta2* meta2, const le16_t* name)
 204 {
 205         uint16_t checksum;
 206         const int name_entries = DIV_ROUND_UP(utf16_length(name), EXFAT_ENAME_MAX);
 207         int i;
 208
 209         checksum = exfat_start_checksum(meta1);
 210         checksum = exfat_add_checksum(meta2, checksum);
 211         for (i = 0; i < name_entries; i++)
 212         {
 213                 struct exfat_entry_name name_entry = {EXFAT_ENTRY_FILE_NAME, 0};
 214                 memcpy(name_entry.name, name + i * EXFAT_ENAME_MAX,
 215                                 EXFAT_ENAME_MAX * sizeof(le16_t));
 216                 checksum = exfat_add_checksum(&name_entry, checksum);
 217         }
 218         return cpu_to_le16(checksum);
 219 }
 220
 221 le16_t exfat_calc_name_hash(const struct exfat* ef, const le16_t* name)
 222 {
 223         size_t i;
 224         size_t length = utf16_length(name);
 225         uint16_t hash = 0;
 226
 227         for (i = 0; i < length; i++)
 228         {
 229                 uint16_t c = le16_to_cpu(name[i]);
 230
 231                 /* convert to upper case */
 232                 if (c < ef->upcase_chars)
 233                         c = le16_to_cpu(ef->upcase[c]);
 234
 235                 hash = ((hash << 15) | (hash >> 1)) + (c & 0xff);
 236                 hash = ((hash << 15) | (hash >> 1)) + (c >> 8);
 237         }
 238         return cpu_to_le16(hash);
 239 }