drivers/scsi/scsicam.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * scsicam.c - SCSI CAM support functions, use for HDIO_GETGEO, etc.
   4  *
   5  * Copyright 1993, 1994 Drew Eckhardt
   6  *      Visionary Computing
   7  *      (Unix and Linux consulting and custom programming)
   8  *      drew@Colorado.EDU
   9  *      +1 (303) 786-7975
  10  *
  11  * For more information, please consult the SCSI-CAM draft.
  12  */
  13
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/fs.h>
  17 #include <linux/genhd.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/blkdev.h>
  20 #include <linux/pagemap.h>
  21 #include <linux/msdos_partition.h>
  22 #include <asm/unaligned.h>
  23
  24 #include <scsi/scsicam.h>
  25
  26 /**
  27  * scsi_bios_ptable - Read PC partition table out of first sector of device.
  28  * @dev: from this device
  29  *
  30  * Description: Reads the first sector from the device and returns %0x42 bytes
  31  *              starting at offset %0x1be.
  32  * Returns: partition table in kmalloc(GFP_KERNEL) memory, or NULL on error.
  33  */
  34 unsigned char *scsi_bios_ptable(struct block_device *dev)
  35 {
  36         struct address_space *mapping = bdev_whole(dev)->bd_inode->i_mapping;
  37         unsigned char *res = NULL;
  38         struct page *page;
  39
  40         page = read_mapping_page(mapping, 0, NULL);
  41         if (IS_ERR(page))
  42                 return NULL;
  43
  44         if (!PageError(page))
  45                 res = kmemdup(page_address(page) + 0x1be, 66, GFP_KERNEL);
  46         put_page(page);
  47         return res;
  48 }
  49 EXPORT_SYMBOL(scsi_bios_ptable);
  50
  51 /**
  52  * scsi_partsize - Parse cylinders/heads/sectors from PC partition table
  53  * @bdev: block device to parse
  54  * @capacity: size of the disk in sectors
  55  * @geom: output in form of [hds, cylinders, sectors]
  56  *
  57  * Determine the BIOS mapping/geometry used to create the partition
  58  * table, storing the results in @geom.
  59  *
  60  * Returns: %false on failure, %true on success.
  61  */
  62 bool scsi_partsize(struct block_device *bdev, sector_t capacity, int geom[3])
  63 {
  64         int cyl, ext_cyl, end_head, end_cyl, end_sector;
  65         unsigned int logical_end, physical_end, ext_physical_end;
  66         struct msdos_partition *p, *largest = NULL;
  67         void *buf;
  68         int ret = false;
  69
  70         buf = scsi_bios_ptable(bdev);
  71         if (!buf)
  72                 return false;
  73
  74         if (*(unsigned short *) (buf + 64) == 0xAA55) {
  75                 int largest_cyl = -1, i;
  76
  77                 for (i = 0, p = buf; i < 4; i++, p++) {
  78                         if (!p->sys_ind)
  79                                 continue;
  80 #ifdef DEBUG
  81                         printk("scsicam_bios_param : partition %d has system \n",
  82                                i);
  83 #endif
  84                         cyl = p->cyl + ((p->sector & 0xc0) << 2);
  85                         if (cyl > largest_cyl) {
  86                                 largest_cyl = cyl;
  87                                 largest = p;
  88                         }
  89                 }
  90         }
  91         if (largest) {
  92                 end_cyl = largest->end_cyl + ((largest->end_sector & 0xc0) << 2);
  93                 end_head = largest->end_head;
  94                 end_sector = largest->end_sector & 0x3f;
  95
  96                 if (end_head + 1 == 0 || end_sector == 0)
  97                         goto out_free_buf;
  98
  99 #ifdef DEBUG
 100                 printk("scsicam_bios_param : end at h = %d, c = %d, s = %d\n",
 101                        end_head, end_cyl, end_sector);
 102 #endif
 103
 104                 physical_end = end_cyl * (end_head + 1) * end_sector +
 105                     end_head * end_sector + end_sector;
 106
 107                 /* This is the actual _sector_ number at the end */
 108                 logical_end = get_unaligned_le32(&largest->start_sect)
 109                     + get_unaligned_le32(&largest->nr_sects);
 110
 111                 /* This is for >1023 cylinders */
 112                 ext_cyl = (logical_end - (end_head * end_sector + end_sector))
 113                     / (end_head + 1) / end_sector;
 114                 ext_physical_end = ext_cyl * (end_head + 1) * end_sector +
 115                     end_head * end_sector + end_sector;
 116
 117 #ifdef DEBUG
 118                 printk("scsicam_bios_param : logical_end=%d physical_end=%d ext_physical_end=%d ext_cyl=%d\n"
 119                   ,logical_end, physical_end, ext_physical_end, ext_cyl);
 120 #endif
 121
 122                 if (logical_end == physical_end ||
 123                     (end_cyl == 1023 && ext_physical_end == logical_end)) {
 124                         geom[0] = end_head + 1;
 125                         geom[1] = end_sector;
 126                         geom[2] = (unsigned long)capacity /
 127                                 ((end_head + 1) * end_sector);
 128                         ret = true;
 129                         goto out_free_buf;
 130                 }
 131 #ifdef DEBUG
 132                 printk("scsicam_bios_param : logical (%u) != physical (%u)\n",
 133                        logical_end, physical_end);
 134 #endif
 135         }
 136
 137 out_free_buf:
 138         kfree(buf);
 139         return ret;
 140 }
 141 EXPORT_SYMBOL(scsi_partsize);
 142
 143 /*
 144  * Function : static int setsize(unsigned long capacity,unsigned int *cyls,
 145  *      unsigned int *hds, unsigned int *secs);
 146  *
 147  * Purpose : to determine a near-optimal int 0x13 mapping for a
 148  *      SCSI disk in terms of lost space of size capacity, storing
 149  *      the results in *cyls, *hds, and *secs.
 150  *
 151  * Returns : -1 on failure, 0 on success.
 152  *
 153  * Extracted from
 154  *
 155  * WORKING                                                    X3T9.2
 156  * DRAFT                                                        792D
 157  * see http://www.t10.org/ftp/t10/drafts/cam/cam-r12b.pdf
 158  *
 159  *                                                        Revision 6
 160  *                                                         10-MAR-94
 161  * Information technology -
 162  * SCSI-2 Common access method
 163  * transport and SCSI interface module
 164  *
 165  * ANNEX A :
 166  *
 167  * setsize() converts a read capacity value to int 13h
 168  * head-cylinder-sector requirements. It minimizes the value for
 169  * number of heads and maximizes the number of cylinders. This
 170  * will support rather large disks before the number of heads
 171  * will not fit in 4 bits (or 6 bits). This algorithm also
 172  * minimizes the number of sectors that will be unused at the end
 173  * of the disk while allowing for very large disks to be
 174  * accommodated. This algorithm does not use physical geometry.
 175  */
 176
 177 static int setsize(unsigned long capacity, unsigned int *cyls, unsigned int *hds,
 178                    unsigned int *secs)
 179 {
 180         unsigned int rv = 0;
 181         unsigned long heads, sectors, cylinders, temp;
 182
 183         cylinders = 1024L;      /* Set number of cylinders to max */
 184         sectors = 62L;          /* Maximize sectors per track */
 185
 186         temp = cylinders * sectors;     /* Compute divisor for heads */
 187         heads = capacity / temp;        /* Compute value for number of heads */
 188         if (capacity % temp) {  /* If no remainder, done! */
 189                 heads++;        /* Else, increment number of heads */
 190                 temp = cylinders * heads;       /* Compute divisor for sectors */
 191                 sectors = capacity / temp;      /* Compute value for sectors per
 192                                                    track */
 193                 if (capacity % temp) {  /* If no remainder, done! */
 194                         sectors++;      /* Else, increment number of sectors */
 195                         temp = heads * sectors;         /* Compute divisor for cylinders */
 196                         cylinders = capacity / temp;    /* Compute number of cylinders */
 197                 }
 198         }
 199         if (cylinders == 0)
 200                 rv = (unsigned) -1;     /* Give error if 0 cylinders */
 201
 202         *cyls = (unsigned int) cylinders;       /* Stuff return values */
 203         *secs = (unsigned int) sectors;
 204         *hds = (unsigned int) heads;
 205         return (rv);
 206 }
 207
 208 /**
 209  * scsicam_bios_param - Determine geometry of a disk in cylinders/heads/sectors.
 210  * @bdev: which device
 211  * @capacity: size of the disk in sectors
 212  * @ip: return value: ip[0]=heads, ip[1]=sectors, ip[2]=cylinders
 213  *
 214  * Description : determine the BIOS mapping/geometry used for a drive in a
 215  *      SCSI-CAM system, storing the results in ip as required
 216  *      by the HDIO_GETGEO ioctl().
 217  *
 218  * Returns : -1 on failure, 0 on success.
 219  */
 220 int scsicam_bios_param(struct block_device *bdev, sector_t capacity, int *ip)
 221 {
 222         u64 capacity64 = capacity;      /* Suppress gcc warning */
 223         int ret = 0;
 224
 225         /* try to infer mapping from partition table */
 226         if (scsi_partsize(bdev, capacity, ip))
 227                 return 0;
 228
 229         if (capacity64 < (1ULL << 32)) {
 230                 /*
 231                  * Pick some standard mapping with at most 1024 cylinders, and
 232                  * at most 62 sectors per track - this works up to 7905 MB.
 233                  */
 234                 ret = setsize((unsigned long)capacity, (unsigned int *)ip + 2,
 235                        (unsigned int *)ip + 0, (unsigned int *)ip + 1);
 236         }
 237
 238         /*
 239          * If something went wrong, then apparently we have to return a geometry
 240          * with more than 1024 cylinders.
 241          */
 242         if (ret || ip[0] > 255 || ip[1] > 63) {
 243                 if ((capacity >> 11) > 65534) {
 244                         ip[0] = 255;
 245                         ip[1] = 63;
 246                 } else {
 247                         ip[0] = 64;
 248                         ip[1] = 32;
 249                 }
 250
 251                 if (capacity > 65535*63*255)
 252                         ip[2] = 65535;
 253                 else
 254                         ip[2] = (unsigned long)capacity / (ip[0] * ip[1]);
 255         }
 256
 257         return 0;
 258 }
 259 EXPORT_SYMBOL(scsicam_bios_param);