GPTパーティーション(2)
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GPTパーティーションでは、efi_partition()からfind_valid_gpt()をコールする事で、GPTパーティションのチェックを行っていました。find_valid_gpt()を追ってみます。is_gpt_valid()でLBA位置GPT_PRIMARY_PARTITION_TABLE_LBAから、GPTヘッダー/エントリーを取得します。OKならpgpt->alternate_lba(第二ヘッダー)位置からもGPTヘッダー/エントリーを取得します。メインヘッダー/第二ヘッダーとも取得できなければエラーです。なお、第二ヘッダー位置取得は、GPTヘッダー内に、この位置を保持する項目があるのですが、まだメインヘッダーの正当性が保障されていないので、lastlba = last_lba(bdev);でブロックデバイスのファイルサイズから計算していて、最終セクタを取得しています。なお、le64_to_cpuマクロはエンディアン処理です。
0セクター目のMBRの正当性をチェックします。good_pmbr=1ならOK
GPTメインヘッダー/第二ヘッダーのどちらかがOKでも、MBRがNGならエラーです。ただしforce_gpt=1の時、MBRは考慮されずに動作します。(補足参照)
if ((good_pgpt || good_agpt) && !good_pmbr && force_gpt) {のチェックは、動作的には問題ないですが、単にメッセージを表示するにすぎません。
compare_gpts()で、GPTメインヘッダー/第二ヘッダーの整合性(対応する項目が一致しているか？)をチェックします。もし整合性に問題があったら、その旨の表示するだけで、動作に影響はしません。
GPTメインヘッダーがOKなら、それをgpt_header **gpt, gpt_entry **ptesに設定し、第二ヘッダーとして取得したメモリを解放します。また逆に、第二ヘッダーがOKなら、それをgpt_header **gpt, gpt_entry **ptesに設定し、メインヘッダーとして取得したメモリを解放します。
#define GPT_PRIMARY_PARTITION_TABLE_LBA 1
static int
find_valid_gpt(struct block_device *bdev, gpt_header **gpt, gpt_entry **ptes)
{
int good_pgpt = 0, good_agpt = 0, good_pmbr = 0;
gpt_header *pgpt = NULL, *agpt = NULL;
gpt_entry *pptes = NULL, *aptes = NULL;
legacy_mbr *legacymbr = NULL;
u64 lastlba;
if (!bdev || !gpt || !ptes)
return 0;
lastlba = last_lba(bdev);
good_pgpt = is_gpt_valid(bdev, GPT_PRIMARY_PARTITION_TABLE_LBA,
&pgpt, &pptes);
if (good_pgpt) {
good_agpt = is_gpt_valid(bdev,
le64_to_cpu(pgpt->alternate_lba),
&agpt, &aptes);
if (!good_agpt) {
good_agpt = is_gpt_valid(bdev, lastlba,
&agpt, &aptes);
}
}
else {
good_agpt = is_gpt_valid(bdev, lastlba,
&agpt, &aptes);
}
if (!good_pgpt && !good_agpt) {
goto fail;
}
legacymbr = kmalloc(sizeof (*legacymbr), GFP_KERNEL);
if (legacymbr) {
memset(legacymbr, 0, sizeof (*legacymbr));
read_lba(bdev, 0, (u8 *) legacymbr,
sizeof (*legacymbr));
good_pmbr = is_pmbr_valid(legacymbr);
kfree(legacymbr);
legacymbr=NULL;
}
if ((good_pgpt || good_agpt) && !good_pmbr && !force_gpt) {
printk(KERN_WARNING
" Warning: Disk has a valid GPT signature "
"but invalid PMBR.\n");
printk(KERN_WARNING
" Assuming this disk is *not* a GPT disk anymore.\n");
printk(KERN_WARNING
" Use gpt kernel option to override. "
"Use GNU Parted to correct disk.\n");
goto fail;
}
if ((good_pgpt || good_agpt) && !good_pmbr && force_gpt) {
printk(KERN_WARNING
" Warning: Disk has a valid GPT signature but "
"invalid PMBR.\n");
printk(KERN_WARNING
" Use GNU Parted to correct disk.\n");
printk(KERN_WARNING
" gpt option taken, disk treated as GPT.\n");
}
compare_gpts(pgpt, agpt, lastlba);
if (good_pgpt && (good_pmbr || force_gpt)) {
*gpt = pgpt;
*ptes = pptes;
if (agpt) { kfree(agpt); agpt = NULL; }
if (aptes) { kfree(aptes); aptes = NULL; }
if (!good_agpt) {
printk(KERN_WARNING
"Alternate GPT is invalid, "
"using primary GPT.\n");
}
return 1;
}
else if (good_agpt && (good_pmbr || force_gpt)) {
*gpt = agpt;
*ptes = aptes;
if (pgpt) { kfree(pgpt); pgpt = NULL; }
if (pptes) { kfree(pptes); pptes = NULL; }
printk(KERN_WARNING
"Primary GPT is invalid, using alternate GPT.\n");
return 1;
}
fail:
if (pgpt) { kfree(pgpt); pgpt=NULL; }
if (agpt) { kfree(agpt); agpt=NULL; }
if (pptes) { kfree(pptes); pptes=NULL; }
if (aptes) { kfree(aptes); aptes=NULL; }
*gpt = NULL;
*ptes = NULL;
return 0;
}
is_gpt_valid()でGPTテーブルの正当性をチェックし、OKならgpt_header **gpt, gpt_entry **ptesに設定します。u64 lbaは、チェックするセクタ位置になります。まず、ヘッダーのシグニチャをチェックし、CRCのチェックをしています。(*gpt)->header_crc32 = 0としているのは、生成多項式に(*gpt)->header_crc32も含まれるためだと思います。なおチェックした後元に戻しています。
if (le64_to_cpu((*gpt)->my_lba) != lba)は、読み込む先頭セクタから、GPTテーブルを設定しなければならない。と言うことです。
最後に、GPTエントリを取得し、CRCチェック後、その内容を引数の**ptesに設定します。
#define GPT_HEADER_SIGNATURE 0x5452415020494645ULL
static int
is_gpt_valid(struct block_device *bdev, u64 lba,
gpt_header **gpt, gpt_entry **ptes)
{
u32 crc, origcrc;
if (!bdev || !gpt || !ptes)
return 0;
if (!(*gpt = alloc_read_gpt_header(bdev, lba)))
return 0;
if (le64_to_cpu((*gpt)->signature) != GPT_HEADER_SIGNATURE) {
Dprintk("GUID Partition Table Header signature is wrong: %"
PRIx64 " != %" PRIx64 "\n", le64_to_cpu((*gpt)->signature),
GPT_HEADER_SIGNATURE);
kfree(*gpt);
*gpt = NULL;
return 0;
}
origcrc = le32_to_cpu((*gpt)->header_crc32);
(*gpt)->header_crc32 = 0;
crc = efi_crc32((const unsigned char *) (*gpt), le32_to_cpu((*gpt)->header_size));
if (crc != origcrc) {
Dprintk
("GUID Partition Table Header CRC is wrong: %x != %x\n",
crc, origcrc);
kfree(*gpt);
*gpt = NULL;
return 0;
}
(*gpt)->header_crc32 = cpu_to_le32(origcrc);
if (le64_to_cpu((*gpt)->my_lba) != lba) {
Dprintk("GPT my_lba incorrect: %" PRIx64 " != %" PRIx64 "\n",
le64_to_cpu((*gpt)->my_lba), lba);
kfree(*gpt);
*gpt = NULL;
return 0;
}
if (!(*ptes = alloc_read_gpt_entries(bdev, *gpt))) {
kfree(*gpt);
*gpt = NULL;
return 0;
}
crc = efi_crc32((const unsigned char *) (*ptes),
le32_to_cpu((*gpt)->num_partition_entries) *
le32_to_cpu((*gpt)->sizeof_partition_entry));
if (crc != le32_to_cpu((*gpt)->partition_entry_array_crc32)) {
Dprintk("GUID Partitition Entry Array CRC check failed.\n");
kfree(*gpt);
*gpt = NULL;
kfree(*ptes);
*ptes = NULL;
return 0;
}
return 1;
}
is_pmbr_valid()は、0番目のMBRのチェックです。最終2バイトがブートシグニチャが設定されていて、パーティションのどれかに、パーティションタイプの0xEE(GPT)が設定されているか。
#define MSDOS_MBR_SIGNATURE 0xaa55
#define EFI_PMBR_OSTYPE_EFI_GPT 0xEE
static int
is_pmbr_valid(legacy_mbr *mbr)
{
int i, found = 0, signature = 0;
if (!mbr)
return 0;
signature = (le16_to_cpu(mbr->signature) == MSDOS_MBR_SIGNATURE);
for (i = 0; signature && i < 4; i++) {
if (mbr->partition_record[i].sys_ind ==
EFI_PMBR_OSTYPE_EFI_GPT) {
found = 1;
break;
}
}
return (signature && found);
}
compare_gpts()は、２つのGPTテーブル間の正当性チェックを行います。なお整合性がなくても、その旨のメッセージを表示するだけで、動作に影響ありません。メインヘッダーテーブル内のメインヘッダー位置と第二ヘッダーテーブル内の第二ヘッダー位置が同じ。
メインヘッダーテーブル内の第二ヘッダー位置と第二ヘッダーテーブル内のメインヘッダー位置が同じ。
使用可能LBA領域が、メインヘッダーテーブル/第二ヘッダーテーブルともに同じ。
ディスクGUIDが、メインヘッダーテーブル/第二ヘッダーテーブルともに同じ。
パーティションエントリ数/サイズ/CRCが、メインヘッダーテーブル/第二ヘッダーテーブルともに同じ。
第二ヘッダーがディスクの最終セクタか？
static void
compare_gpts(gpt_header *pgpt, gpt_header *agpt, u64 lastlba)
{
int error_found = 0;
if (!pgpt || !agpt)
return;
if (le64_to_cpu(pgpt->my_lba) != le64_to_cpu(agpt->alternate_lba)) {
printk(KERN_WARNING
"GPT:Primary header LBA != Alt. header alternate_lba\n");
printk(KERN_WARNING "GPT:%" PRIx64 " != %" PRIx64 "\n",
le64_to_cpu(pgpt->my_lba),
le64_to_cpu(agpt->alternate_lba));
error_found++;
}
if (le64_to_cpu(pgpt->alternate_lba) != le64_to_cpu(agpt->my_lba)) {
printk(KERN_WARNING
"GPT:Primary header alternate_lba != Alt. header my_lba\n");
printk(KERN_WARNING "GPT:%" PRIx64 " != %" PRIx64 "\n",
le64_to_cpu(pgpt->alternate_lba),
le64_to_cpu(agpt->my_lba));
error_found++;
}
if (le64_to_cpu(pgpt->first_usable_lba) !=
le64_to_cpu(agpt->first_usable_lba)) {
printk(KERN_WARNING "GPT:first_usable_lbas don't match.\n");
printk(KERN_WARNING "GPT:%" PRIx64 " != %" PRIx64 "\n",
le64_to_cpu(pgpt->first_usable_lba),
le64_to_cpu(agpt->first_usable_lba));
error_found++;
}
if (le64_to_cpu(pgpt->last_usable_lba) !=
le64_to_cpu(agpt->last_usable_lba)) {
printk(KERN_WARNING "GPT:last_usable_lbas don't match.\n");
printk(KERN_WARNING "GPT:%" PRIx64 " != %" PRIx64 "\n",
le64_to_cpu(pgpt->last_usable_lba),
le64_to_cpu(agpt->last_usable_lba));
error_found++;
}
if (efi_guidcmp(pgpt->disk_guid, agpt->disk_guid)) {
printk(KERN_WARNING "GPT:disk_guids don't match.\n");
error_found++;
}
if (le32_to_cpu(pgpt->num_partition_entries) !=
le32_to_cpu(agpt->num_partition_entries)) {
printk(KERN_WARNING "GPT:num_partition_entries don't match: "
"0x%x != 0x%x\n",
le32_to_cpu(pgpt->num_partition_entries),
le32_to_cpu(agpt->num_partition_entries));
error_found++;
}
if (le32_to_cpu(pgpt->sizeof_partition_entry) !=
le32_to_cpu(agpt->sizeof_partition_entry)) {
printk(KERN_WARNING
"GPT:sizeof_partition_entry values don't match: "
"0x%x != 0x%x\n",
le32_to_cpu(pgpt->sizeof_partition_entry),
le32_to_cpu(agpt->sizeof_partition_entry));
error_found++;
}
if (le32_to_cpu(pgpt->partition_entry_array_crc32) !=
le32_to_cpu(agpt->partition_entry_array_crc32)) {
printk(KERN_WARNING
"GPT:partition_entry_array_crc32 values don't match: "
"0x%x != 0x%x\n",
le32_to_cpu(pgpt->partition_entry_array_crc32),
le32_to_cpu(agpt->partition_entry_array_crc32));
error_found++;
}
if (le64_to_cpu(pgpt->alternate_lba) != lastlba) {
printk(KERN_WARNING
"GPT:Primary header thinks Alt. header is not at the end of the disk.\n");
printk(KERN_WARNING "GPT:%" PRIx64 " != %" PRIx64 "\n",
le64_to_cpu(pgpt->alternate_lba), lastlba);
error_found++;
}
if (le64_to_cpu(agpt->my_lba) != lastlba) {
printk(KERN_WARNING
"GPT:Alternate GPT header not at the end of the disk.\n");
printk(KERN_WARNING "GPT:%" PRIx64 " != %" PRIx64 "\n",
le64_to_cpu(agpt->my_lba), lastlba);
error_found++;
}
if (error_found)
printk(KERN_WARNING
"GPT: Use GNU Parted to correct GPT errors.\n");
return;
}
補足
force_gptは以下の様に定義されていて、カーネルパラメータ=gptで、force_gpt = 1となり、MBRのマジックNOに関係なく、GPTテーブルからブートする事ができるようになっています。通常の起動では、force_gpt=0で、MBRのマジックNOは必須となります。
static int force_gpt;
static int __init
force_gpt_fn(char *str)
{
force_gpt = 1;
return 1;
}
__setup("gpt", force_gpt_fn);
