Annotation of qemu/block/qcow.c, revision 1.1

1.1     ! root        1: /*
        !             2:  * Block driver for the QCOW format
        !             3:  *
        !             4:  * Copyright (c) 2004-2006 Fabrice Bellard
        !             5:  *
        !             6:  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
        !             7:  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
        !             8:  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
        !             9:  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
        !            10:  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
        !            11:  * furnished to do so, subject to the following conditions:
        !            12:  *
        !            13:  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
        !            14:  * all copies or substantial portions of the Software.
        !            15:  *
        !            16:  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
        !            17:  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
        !            18:  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
        !            19:  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
        !            20:  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
        !            21:  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
        !            22:  * THE SOFTWARE.
        !            23:  */
        !            24: #include "qemu-common.h"
        !            25: #include "block_int.h"
        !            26: #include "module.h"
        !            27: #include <zlib.h>
        !            28: #include "aes.h"
        !            29: 
        !            30: /**************************************************************/
        !            31: /* QEMU COW block driver with compression and encryption support */
        !            32: 
        !            33: #define QCOW_MAGIC (('Q' << 24) | ('F' << 16) | ('I' << 8) | 0xfb)
        !            34: #define QCOW_VERSION 1
        !            35: 
        !            36: #define QCOW_CRYPT_NONE 0
        !            37: #define QCOW_CRYPT_AES  1
        !            38: 
        !            39: #define QCOW_OFLAG_COMPRESSED (1LL << 63)
        !            40: 
        !            41: typedef struct QCowHeader {
        !            42:     uint32_t magic;
        !            43:     uint32_t version;
        !            44:     uint64_t backing_file_offset;
        !            45:     uint32_t backing_file_size;
        !            46:     uint32_t mtime;
        !            47:     uint64_t size; /* in bytes */
        !            48:     uint8_t cluster_bits;
        !            49:     uint8_t l2_bits;
        !            50:     uint32_t crypt_method;
        !            51:     uint64_t l1_table_offset;
        !            52: } QCowHeader;
        !            53: 
        !            54: #define L2_CACHE_SIZE 16
        !            55: 
        !            56: typedef struct BDRVQcowState {
        !            57:     BlockDriverState *hd;
        !            58:     int cluster_bits;
        !            59:     int cluster_size;
        !            60:     int cluster_sectors;
        !            61:     int l2_bits;
        !            62:     int l2_size;
        !            63:     int l1_size;
        !            64:     uint64_t cluster_offset_mask;
        !            65:     uint64_t l1_table_offset;
        !            66:     uint64_t *l1_table;
        !            67:     uint64_t *l2_cache;
        !            68:     uint64_t l2_cache_offsets[L2_CACHE_SIZE];
        !            69:     uint32_t l2_cache_counts[L2_CACHE_SIZE];
        !            70:     uint8_t *cluster_cache;
        !            71:     uint8_t *cluster_data;
        !            72:     uint64_t cluster_cache_offset;
        !            73:     uint32_t crypt_method; /* current crypt method, 0 if no key yet */
        !            74:     uint32_t crypt_method_header;
        !            75:     AES_KEY aes_encrypt_key;
        !            76:     AES_KEY aes_decrypt_key;
        !            77: } BDRVQcowState;
        !            78: 
        !            79: static int decompress_cluster(BDRVQcowState *s, uint64_t cluster_offset);
        !            80: 
        !            81: static int qcow_probe(const uint8_t *buf, int buf_size, const char *filename)
        !            82: {
        !            83:     const QCowHeader *cow_header = (const void *)buf;
        !            84: 
        !            85:     if (buf_size >= sizeof(QCowHeader) &&
        !            86:         be32_to_cpu(cow_header->magic) == QCOW_MAGIC &&
        !            87:         be32_to_cpu(cow_header->version) == QCOW_VERSION)
        !            88:         return 100;
        !            89:     else
        !            90:         return 0;
        !            91: }
        !            92: 
        !            93: static int qcow_open(BlockDriverState *bs, const char *filename, int flags)
        !            94: {
        !            95:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !            96:     int len, i, shift, ret;
        !            97:     QCowHeader header;
        !            98: 
        !            99:     ret = bdrv_file_open(&s->hd, filename, flags);
        !           100:     if (ret < 0)
        !           101:         return ret;
        !           102:     if (bdrv_pread(s->hd, 0, &header, sizeof(header)) != sizeof(header))
        !           103:         goto fail;
        !           104:     be32_to_cpus(&header.magic);
        !           105:     be32_to_cpus(&header.version);
        !           106:     be64_to_cpus(&header.backing_file_offset);
        !           107:     be32_to_cpus(&header.backing_file_size);
        !           108:     be32_to_cpus(&header.mtime);
        !           109:     be64_to_cpus(&header.size);
        !           110:     be32_to_cpus(&header.crypt_method);
        !           111:     be64_to_cpus(&header.l1_table_offset);
        !           112: 
        !           113:     if (header.magic != QCOW_MAGIC || header.version != QCOW_VERSION)
        !           114:         goto fail;
        !           115:     if (header.size <= 1 || header.cluster_bits < 9)
        !           116:         goto fail;
        !           117:     if (header.crypt_method > QCOW_CRYPT_AES)
        !           118:         goto fail;
        !           119:     s->crypt_method_header = header.crypt_method;
        !           120:     if (s->crypt_method_header)
        !           121:         bs->encrypted = 1;
        !           122:     s->cluster_bits = header.cluster_bits;
        !           123:     s->cluster_size = 1 << s->cluster_bits;
        !           124:     s->cluster_sectors = 1 << (s->cluster_bits - 9);
        !           125:     s->l2_bits = header.l2_bits;
        !           126:     s->l2_size = 1 << s->l2_bits;
        !           127:     bs->total_sectors = header.size / 512;
        !           128:     s->cluster_offset_mask = (1LL << (63 - s->cluster_bits)) - 1;
        !           129: 
        !           130:     /* read the level 1 table */
        !           131:     shift = s->cluster_bits + s->l2_bits;
        !           132:     s->l1_size = (header.size + (1LL << shift) - 1) >> shift;
        !           133: 
        !           134:     s->l1_table_offset = header.l1_table_offset;
        !           135:     s->l1_table = qemu_malloc(s->l1_size * sizeof(uint64_t));
        !           136:     if (!s->l1_table)
        !           137:         goto fail;
        !           138:     if (bdrv_pread(s->hd, s->l1_table_offset, s->l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t)) !=
        !           139:         s->l1_size * sizeof(uint64_t))
        !           140:         goto fail;
        !           141:     for(i = 0;i < s->l1_size; i++) {
        !           142:         be64_to_cpus(&s->l1_table[i]);
        !           143:     }
        !           144:     /* alloc L2 cache */
        !           145:     s->l2_cache = qemu_malloc(s->l2_size * L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
        !           146:     if (!s->l2_cache)
        !           147:         goto fail;
        !           148:     s->cluster_cache = qemu_malloc(s->cluster_size);
        !           149:     if (!s->cluster_cache)
        !           150:         goto fail;
        !           151:     s->cluster_data = qemu_malloc(s->cluster_size);
        !           152:     if (!s->cluster_data)
        !           153:         goto fail;
        !           154:     s->cluster_cache_offset = -1;
        !           155: 
        !           156:     /* read the backing file name */
        !           157:     if (header.backing_file_offset != 0) {
        !           158:         len = header.backing_file_size;
        !           159:         if (len > 1023)
        !           160:             len = 1023;
        !           161:         if (bdrv_pread(s->hd, header.backing_file_offset, bs->backing_file, len) != len)
        !           162:             goto fail;
        !           163:         bs->backing_file[len] = '\0';
        !           164:     }
        !           165:     return 0;
        !           166: 
        !           167:  fail:
        !           168:     qemu_free(s->l1_table);
        !           169:     qemu_free(s->l2_cache);
        !           170:     qemu_free(s->cluster_cache);
        !           171:     qemu_free(s->cluster_data);
        !           172:     bdrv_delete(s->hd);
        !           173:     return -1;
        !           174: }
        !           175: 
        !           176: static int qcow_set_key(BlockDriverState *bs, const char *key)
        !           177: {
        !           178:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           179:     uint8_t keybuf[16];
        !           180:     int len, i;
        !           181: 
        !           182:     memset(keybuf, 0, 16);
        !           183:     len = strlen(key);
        !           184:     if (len > 16)
        !           185:         len = 16;
        !           186:     /* XXX: we could compress the chars to 7 bits to increase
        !           187:        entropy */
        !           188:     for(i = 0;i < len;i++) {
        !           189:         keybuf[i] = key[i];
        !           190:     }
        !           191:     s->crypt_method = s->crypt_method_header;
        !           192: 
        !           193:     if (AES_set_encrypt_key(keybuf, 128, &s->aes_encrypt_key) != 0)
        !           194:         return -1;
        !           195:     if (AES_set_decrypt_key(keybuf, 128, &s->aes_decrypt_key) != 0)
        !           196:         return -1;
        !           197: #if 0
        !           198:     /* test */
        !           199:     {
        !           200:         uint8_t in[16];
        !           201:         uint8_t out[16];
        !           202:         uint8_t tmp[16];
        !           203:         for(i=0;i<16;i++)
        !           204:             in[i] = i;
        !           205:         AES_encrypt(in, tmp, &s->aes_encrypt_key);
        !           206:         AES_decrypt(tmp, out, &s->aes_decrypt_key);
        !           207:         for(i = 0; i < 16; i++)
        !           208:             printf(" %02x", tmp[i]);
        !           209:         printf("\n");
        !           210:         for(i = 0; i < 16; i++)
        !           211:             printf(" %02x", out[i]);
        !           212:         printf("\n");
        !           213:     }
        !           214: #endif
        !           215:     return 0;
        !           216: }
        !           217: 
        !           218: /* The crypt function is compatible with the linux cryptoloop
        !           219:    algorithm for < 4 GB images. NOTE: out_buf == in_buf is
        !           220:    supported */
        !           221: static void encrypt_sectors(BDRVQcowState *s, int64_t sector_num,
        !           222:                             uint8_t *out_buf, const uint8_t *in_buf,
        !           223:                             int nb_sectors, int enc,
        !           224:                             const AES_KEY *key)
        !           225: {
        !           226:     union {
        !           227:         uint64_t ll[2];
        !           228:         uint8_t b[16];
        !           229:     } ivec;
        !           230:     int i;
        !           231: 
        !           232:     for(i = 0; i < nb_sectors; i++) {
        !           233:         ivec.ll[0] = cpu_to_le64(sector_num);
        !           234:         ivec.ll[1] = 0;
        !           235:         AES_cbc_encrypt(in_buf, out_buf, 512, key,
        !           236:                         ivec.b, enc);
        !           237:         sector_num++;
        !           238:         in_buf += 512;
        !           239:         out_buf += 512;
        !           240:     }
        !           241: }
        !           242: 
        !           243: /* 'allocate' is:
        !           244:  *
        !           245:  * 0 to not allocate.
        !           246:  *
        !           247:  * 1 to allocate a normal cluster (for sector indexes 'n_start' to
        !           248:  * 'n_end')
        !           249:  *
        !           250:  * 2 to allocate a compressed cluster of size
        !           251:  * 'compressed_size'. 'compressed_size' must be > 0 and <
        !           252:  * cluster_size
        !           253:  *
        !           254:  * return 0 if not allocated.
        !           255:  */
        !           256: static uint64_t get_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
        !           257:                                    uint64_t offset, int allocate,
        !           258:                                    int compressed_size,
        !           259:                                    int n_start, int n_end)
        !           260: {
        !           261:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           262:     int min_index, i, j, l1_index, l2_index;
        !           263:     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset, tmp;
        !           264:     uint32_t min_count;
        !           265:     int new_l2_table;
        !           266: 
        !           267:     l1_index = offset >> (s->l2_bits + s->cluster_bits);
        !           268:     l2_offset = s->l1_table[l1_index];
        !           269:     new_l2_table = 0;
        !           270:     if (!l2_offset) {
        !           271:         if (!allocate)
        !           272:             return 0;
        !           273:         /* allocate a new l2 entry */
        !           274:         l2_offset = bdrv_getlength(s->hd);
        !           275:         /* round to cluster size */
        !           276:         l2_offset = (l2_offset + s->cluster_size - 1) & ~(s->cluster_size - 1);
        !           277:         /* update the L1 entry */
        !           278:         s->l1_table[l1_index] = l2_offset;
        !           279:         tmp = cpu_to_be64(l2_offset);
        !           280:         if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset + l1_index * sizeof(tmp),
        !           281:                         &tmp, sizeof(tmp)) != sizeof(tmp))
        !           282:             return 0;
        !           283:         new_l2_table = 1;
        !           284:     }
        !           285:     for(i = 0; i < L2_CACHE_SIZE; i++) {
        !           286:         if (l2_offset == s->l2_cache_offsets[i]) {
        !           287:             /* increment the hit count */
        !           288:             if (++s->l2_cache_counts[i] == 0xffffffff) {
        !           289:                 for(j = 0; j < L2_CACHE_SIZE; j++) {
        !           290:                     s->l2_cache_counts[j] >>= 1;
        !           291:                 }
        !           292:             }
        !           293:             l2_table = s->l2_cache + (i << s->l2_bits);
        !           294:             goto found;
        !           295:         }
        !           296:     }
        !           297:     /* not found: load a new entry in the least used one */
        !           298:     min_index = 0;
        !           299:     min_count = 0xffffffff;
        !           300:     for(i = 0; i < L2_CACHE_SIZE; i++) {
        !           301:         if (s->l2_cache_counts[i] < min_count) {
        !           302:             min_count = s->l2_cache_counts[i];
        !           303:             min_index = i;
        !           304:         }
        !           305:     }
        !           306:     l2_table = s->l2_cache + (min_index << s->l2_bits);
        !           307:     if (new_l2_table) {
        !           308:         memset(l2_table, 0, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
        !           309:         if (bdrv_pwrite(s->hd, l2_offset, l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
        !           310:             s->l2_size * sizeof(uint64_t))
        !           311:             return 0;
        !           312:     } else {
        !           313:         if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
        !           314:             s->l2_size * sizeof(uint64_t))
        !           315:             return 0;
        !           316:     }
        !           317:     s->l2_cache_offsets[min_index] = l2_offset;
        !           318:     s->l2_cache_counts[min_index] = 1;
        !           319:  found:
        !           320:     l2_index = (offset >> s->cluster_bits) & (s->l2_size - 1);
        !           321:     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
        !           322:     if (!cluster_offset ||
        !           323:         ((cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) && allocate == 1)) {
        !           324:         if (!allocate)
        !           325:             return 0;
        !           326:         /* allocate a new cluster */
        !           327:         if ((cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) &&
        !           328:             (n_end - n_start) < s->cluster_sectors) {
        !           329:             /* if the cluster is already compressed, we must
        !           330:                decompress it in the case it is not completely
        !           331:                overwritten */
        !           332:             if (decompress_cluster(s, cluster_offset) < 0)
        !           333:                 return 0;
        !           334:             cluster_offset = bdrv_getlength(s->hd);
        !           335:             cluster_offset = (cluster_offset + s->cluster_size - 1) &
        !           336:                 ~(s->cluster_size - 1);
        !           337:             /* write the cluster content */
        !           338:             if (bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset, s->cluster_cache, s->cluster_size) !=
        !           339:                 s->cluster_size)
        !           340:                 return -1;
        !           341:         } else {
        !           342:             cluster_offset = bdrv_getlength(s->hd);
        !           343:             if (allocate == 1) {
        !           344:                 /* round to cluster size */
        !           345:                 cluster_offset = (cluster_offset + s->cluster_size - 1) &
        !           346:                     ~(s->cluster_size - 1);
        !           347:                 bdrv_truncate(s->hd, cluster_offset + s->cluster_size);
        !           348:                 /* if encrypted, we must initialize the cluster
        !           349:                    content which won't be written */
        !           350:                 if (s->crypt_method &&
        !           351:                     (n_end - n_start) < s->cluster_sectors) {
        !           352:                     uint64_t start_sect;
        !           353:                     start_sect = (offset & ~(s->cluster_size - 1)) >> 9;
        !           354:                     memset(s->cluster_data + 512, 0x00, 512);
        !           355:                     for(i = 0; i < s->cluster_sectors; i++) {
        !           356:                         if (i < n_start || i >= n_end) {
        !           357:                             encrypt_sectors(s, start_sect + i,
        !           358:                                             s->cluster_data,
        !           359:                                             s->cluster_data + 512, 1, 1,
        !           360:                                             &s->aes_encrypt_key);
        !           361:                             if (bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset + i * 512,
        !           362:                                             s->cluster_data, 512) != 512)
        !           363:                                 return -1;
        !           364:                         }
        !           365:                     }
        !           366:                 }
        !           367:             } else if (allocate == 2) {
        !           368:                 cluster_offset |= QCOW_OFLAG_COMPRESSED |
        !           369:                     (uint64_t)compressed_size << (63 - s->cluster_bits);
        !           370:             }
        !           371:         }
        !           372:         /* update L2 table */
        !           373:         tmp = cpu_to_be64(cluster_offset);
        !           374:         l2_table[l2_index] = tmp;
        !           375:         if (bdrv_pwrite(s->hd,
        !           376:                         l2_offset + l2_index * sizeof(tmp), &tmp, sizeof(tmp)) != sizeof(tmp))
        !           377:             return 0;
        !           378:     }
        !           379:     return cluster_offset;
        !           380: }
        !           381: 
        !           382: static int qcow_is_allocated(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
        !           383:                              int nb_sectors, int *pnum)
        !           384: {
        !           385:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           386:     int index_in_cluster, n;
        !           387:     uint64_t cluster_offset;
        !           388: 
        !           389:     cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, 0, 0, 0, 0);
        !           390:     index_in_cluster = sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
        !           391:     n = s->cluster_sectors - index_in_cluster;
        !           392:     if (n > nb_sectors)
        !           393:         n = nb_sectors;
        !           394:     *pnum = n;
        !           395:     return (cluster_offset != 0);
        !           396: }
        !           397: 
        !           398: static int decompress_buffer(uint8_t *out_buf, int out_buf_size,
        !           399:                              const uint8_t *buf, int buf_size)
        !           400: {
        !           401:     z_stream strm1, *strm = &strm1;
        !           402:     int ret, out_len;
        !           403: 
        !           404:     memset(strm, 0, sizeof(*strm));
        !           405: 
        !           406:     strm->next_in = (uint8_t *)buf;
        !           407:     strm->avail_in = buf_size;
        !           408:     strm->next_out = out_buf;
        !           409:     strm->avail_out = out_buf_size;
        !           410: 
        !           411:     ret = inflateInit2(strm, -12);
        !           412:     if (ret != Z_OK)
        !           413:         return -1;
        !           414:     ret = inflate(strm, Z_FINISH);
        !           415:     out_len = strm->next_out - out_buf;
        !           416:     if ((ret != Z_STREAM_END && ret != Z_BUF_ERROR) ||
        !           417:         out_len != out_buf_size) {
        !           418:         inflateEnd(strm);
        !           419:         return -1;
        !           420:     }
        !           421:     inflateEnd(strm);
        !           422:     return 0;
        !           423: }
        !           424: 
        !           425: static int decompress_cluster(BDRVQcowState *s, uint64_t cluster_offset)
        !           426: {
        !           427:     int ret, csize;
        !           428:     uint64_t coffset;
        !           429: 
        !           430:     coffset = cluster_offset & s->cluster_offset_mask;
        !           431:     if (s->cluster_cache_offset != coffset) {
        !           432:         csize = cluster_offset >> (63 - s->cluster_bits);
        !           433:         csize &= (s->cluster_size - 1);
        !           434:         ret = bdrv_pread(s->hd, coffset, s->cluster_data, csize);
        !           435:         if (ret != csize)
        !           436:             return -1;
        !           437:         if (decompress_buffer(s->cluster_cache, s->cluster_size,
        !           438:                               s->cluster_data, csize) < 0) {
        !           439:             return -1;
        !           440:         }
        !           441:         s->cluster_cache_offset = coffset;
        !           442:     }
        !           443:     return 0;
        !           444: }
        !           445: 
        !           446: #if 0
        !           447: 
        !           448: static int qcow_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
        !           449:                      uint8_t *buf, int nb_sectors)
        !           450: {
        !           451:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           452:     int ret, index_in_cluster, n;
        !           453:     uint64_t cluster_offset;
        !           454: 
        !           455:     while (nb_sectors > 0) {
        !           456:         cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, 0, 0, 0, 0);
        !           457:         index_in_cluster = sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
        !           458:         n = s->cluster_sectors - index_in_cluster;
        !           459:         if (n > nb_sectors)
        !           460:             n = nb_sectors;
        !           461:         if (!cluster_offset) {
        !           462:             if (bs->backing_hd) {
        !           463:                 /* read from the base image */
        !           464:                 ret = bdrv_read(bs->backing_hd, sector_num, buf, n);
        !           465:                 if (ret < 0)
        !           466:                     return -1;
        !           467:             } else {
        !           468:                 memset(buf, 0, 512 * n);
        !           469:             }
        !           470:         } else if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
        !           471:             if (decompress_cluster(s, cluster_offset) < 0)
        !           472:                 return -1;
        !           473:             memcpy(buf, s->cluster_cache + index_in_cluster * 512, 512 * n);
        !           474:         } else {
        !           475:             ret = bdrv_pread(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512, buf, n * 512);
        !           476:             if (ret != n * 512)
        !           477:                 return -1;
        !           478:             if (s->crypt_method) {
        !           479:                 encrypt_sectors(s, sector_num, buf, buf, n, 0,
        !           480:                                 &s->aes_decrypt_key);
        !           481:             }
        !           482:         }
        !           483:         nb_sectors -= n;
        !           484:         sector_num += n;
        !           485:         buf += n * 512;
        !           486:     }
        !           487:     return 0;
        !           488: }
        !           489: #endif
        !           490: 
        !           491: typedef struct QCowAIOCB {
        !           492:     BlockDriverAIOCB common;
        !           493:     int64_t sector_num;
        !           494:     QEMUIOVector *qiov;
        !           495:     uint8_t *buf;
        !           496:     void *orig_buf;
        !           497:     int nb_sectors;
        !           498:     int n;
        !           499:     uint64_t cluster_offset;
        !           500:     uint8_t *cluster_data;
        !           501:     struct iovec hd_iov;
        !           502:     QEMUIOVector hd_qiov;
        !           503:     BlockDriverAIOCB *hd_aiocb;
        !           504: } QCowAIOCB;
        !           505: 
        !           506: static void qcow_aio_cancel(BlockDriverAIOCB *blockacb)
        !           507: {
        !           508:     QCowAIOCB *acb = (QCowAIOCB *)blockacb;
        !           509:     if (acb->hd_aiocb)
        !           510:         bdrv_aio_cancel(acb->hd_aiocb);
        !           511:     qemu_aio_release(acb);
        !           512: }
        !           513: 
        !           514: static AIOPool qcow_aio_pool = {
        !           515:     .aiocb_size         = sizeof(QCowAIOCB),
        !           516:     .cancel             = qcow_aio_cancel,
        !           517: };
        !           518: 
        !           519: static QCowAIOCB *qcow_aio_setup(BlockDriverState *bs,
        !           520:         int64_t sector_num, QEMUIOVector *qiov, int nb_sectors,
        !           521:         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque, int is_write)
        !           522: {
        !           523:     QCowAIOCB *acb;
        !           524: 
        !           525:     acb = qemu_aio_get(&qcow_aio_pool, bs, cb, opaque);
        !           526:     if (!acb)
        !           527:         return NULL;
        !           528:     acb->hd_aiocb = NULL;
        !           529:     acb->sector_num = sector_num;
        !           530:     acb->qiov = qiov;
        !           531:     if (qiov->niov > 1) {
        !           532:         acb->buf = acb->orig_buf = qemu_blockalign(bs, qiov->size);
        !           533:         if (is_write)
        !           534:             qemu_iovec_to_buffer(qiov, acb->buf);
        !           535:     } else {
        !           536:         acb->buf = (uint8_t *)qiov->iov->iov_base;
        !           537:     }
        !           538:     acb->nb_sectors = nb_sectors;
        !           539:     acb->n = 0;
        !           540:     acb->cluster_offset = 0;
        !           541:     return acb;
        !           542: }
        !           543: 
        !           544: static void qcow_aio_read_cb(void *opaque, int ret)
        !           545: {
        !           546:     QCowAIOCB *acb = opaque;
        !           547:     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
        !           548:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           549:     int index_in_cluster;
        !           550: 
        !           551:     acb->hd_aiocb = NULL;
        !           552:     if (ret < 0)
        !           553:         goto done;
        !           554: 
        !           555:  redo:
        !           556:     /* post process the read buffer */
        !           557:     if (!acb->cluster_offset) {
        !           558:         /* nothing to do */
        !           559:     } else if (acb->cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
        !           560:         /* nothing to do */
        !           561:     } else {
        !           562:         if (s->crypt_method) {
        !           563:             encrypt_sectors(s, acb->sector_num, acb->buf, acb->buf,
        !           564:                             acb->n, 0,
        !           565:                             &s->aes_decrypt_key);
        !           566:         }
        !           567:     }
        !           568: 
        !           569:     acb->nb_sectors -= acb->n;
        !           570:     acb->sector_num += acb->n;
        !           571:     acb->buf += acb->n * 512;
        !           572: 
        !           573:     if (acb->nb_sectors == 0) {
        !           574:         /* request completed */
        !           575:         ret = 0;
        !           576:         goto done;
        !           577:     }
        !           578: 
        !           579:     /* prepare next AIO request */
        !           580:     acb->cluster_offset = get_cluster_offset(bs, acb->sector_num << 9,
        !           581:                                              0, 0, 0, 0);
        !           582:     index_in_cluster = acb->sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
        !           583:     acb->n = s->cluster_sectors - index_in_cluster;
        !           584:     if (acb->n > acb->nb_sectors)
        !           585:         acb->n = acb->nb_sectors;
        !           586: 
        !           587:     if (!acb->cluster_offset) {
        !           588:         if (bs->backing_hd) {
        !           589:             /* read from the base image */
        !           590:             acb->hd_iov.iov_base = (void *)acb->buf;
        !           591:             acb->hd_iov.iov_len = acb->n * 512;
        !           592:             qemu_iovec_init_external(&acb->hd_qiov, &acb->hd_iov, 1);
        !           593:             acb->hd_aiocb = bdrv_aio_readv(bs->backing_hd, acb->sector_num,
        !           594:                 &acb->hd_qiov, acb->n, qcow_aio_read_cb, acb);
        !           595:             if (acb->hd_aiocb == NULL)
        !           596:                 goto done;
        !           597:         } else {
        !           598:             /* Note: in this case, no need to wait */
        !           599:             memset(acb->buf, 0, 512 * acb->n);
        !           600:             goto redo;
        !           601:         }
        !           602:     } else if (acb->cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
        !           603:         /* add AIO support for compressed blocks ? */
        !           604:         if (decompress_cluster(s, acb->cluster_offset) < 0)
        !           605:             goto done;
        !           606:         memcpy(acb->buf,
        !           607:                s->cluster_cache + index_in_cluster * 512, 512 * acb->n);
        !           608:         goto redo;
        !           609:     } else {
        !           610:         if ((acb->cluster_offset & 511) != 0) {
        !           611:             ret = -EIO;
        !           612:             goto done;
        !           613:         }
        !           614:         acb->hd_iov.iov_base = (void *)acb->buf;
        !           615:         acb->hd_iov.iov_len = acb->n * 512;
        !           616:         qemu_iovec_init_external(&acb->hd_qiov, &acb->hd_iov, 1);
        !           617:         acb->hd_aiocb = bdrv_aio_readv(s->hd,
        !           618:                             (acb->cluster_offset >> 9) + index_in_cluster,
        !           619:                             &acb->hd_qiov, acb->n, qcow_aio_read_cb, acb);
        !           620:         if (acb->hd_aiocb == NULL)
        !           621:             goto done;
        !           622:     }
        !           623: 
        !           624:     return;
        !           625: 
        !           626: done:
        !           627:     if (acb->qiov->niov > 1) {
        !           628:         qemu_iovec_from_buffer(acb->qiov, acb->orig_buf, acb->qiov->size);
        !           629:         qemu_vfree(acb->orig_buf);
        !           630:     }
        !           631:     acb->common.cb(acb->common.opaque, ret);
        !           632:     qemu_aio_release(acb);
        !           633: }
        !           634: 
        !           635: static BlockDriverAIOCB *qcow_aio_readv(BlockDriverState *bs,
        !           636:         int64_t sector_num, QEMUIOVector *qiov, int nb_sectors,
        !           637:         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
        !           638: {
        !           639:     QCowAIOCB *acb;
        !           640: 
        !           641:     acb = qcow_aio_setup(bs, sector_num, qiov, nb_sectors, cb, opaque, 0);
        !           642:     if (!acb)
        !           643:         return NULL;
        !           644: 
        !           645:     qcow_aio_read_cb(acb, 0);
        !           646:     return &acb->common;
        !           647: }
        !           648: 
        !           649: static void qcow_aio_write_cb(void *opaque, int ret)
        !           650: {
        !           651:     QCowAIOCB *acb = opaque;
        !           652:     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
        !           653:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           654:     int index_in_cluster;
        !           655:     uint64_t cluster_offset;
        !           656:     const uint8_t *src_buf;
        !           657: 
        !           658:     acb->hd_aiocb = NULL;
        !           659: 
        !           660:     if (ret < 0)
        !           661:         goto done;
        !           662: 
        !           663:     acb->nb_sectors -= acb->n;
        !           664:     acb->sector_num += acb->n;
        !           665:     acb->buf += acb->n * 512;
        !           666: 
        !           667:     if (acb->nb_sectors == 0) {
        !           668:         /* request completed */
        !           669:         ret = 0;
        !           670:         goto done;
        !           671:     }
        !           672: 
        !           673:     index_in_cluster = acb->sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
        !           674:     acb->n = s->cluster_sectors - index_in_cluster;
        !           675:     if (acb->n > acb->nb_sectors)
        !           676:         acb->n = acb->nb_sectors;
        !           677:     cluster_offset = get_cluster_offset(bs, acb->sector_num << 9, 1, 0,
        !           678:                                         index_in_cluster,
        !           679:                                         index_in_cluster + acb->n);
        !           680:     if (!cluster_offset || (cluster_offset & 511) != 0) {
        !           681:         ret = -EIO;
        !           682:         goto done;
        !           683:     }
        !           684:     if (s->crypt_method) {
        !           685:         if (!acb->cluster_data) {
        !           686:             acb->cluster_data = qemu_mallocz(s->cluster_size);
        !           687:             if (!acb->cluster_data) {
        !           688:                 ret = -ENOMEM;
        !           689:                 goto done;
        !           690:             }
        !           691:         }
        !           692:         encrypt_sectors(s, acb->sector_num, acb->cluster_data, acb->buf,
        !           693:                         acb->n, 1, &s->aes_encrypt_key);
        !           694:         src_buf = acb->cluster_data;
        !           695:     } else {
        !           696:         src_buf = acb->buf;
        !           697:     }
        !           698: 
        !           699:     acb->hd_iov.iov_base = (void *)src_buf;
        !           700:     acb->hd_iov.iov_len = acb->n * 512;
        !           701:     qemu_iovec_init_external(&acb->hd_qiov, &acb->hd_iov, 1);
        !           702:     acb->hd_aiocb = bdrv_aio_writev(s->hd,
        !           703:                                     (cluster_offset >> 9) + index_in_cluster,
        !           704:                                     &acb->hd_qiov, acb->n,
        !           705:                                     qcow_aio_write_cb, acb);
        !           706:     if (acb->hd_aiocb == NULL)
        !           707:         goto done;
        !           708:     return;
        !           709: 
        !           710: done:
        !           711:     if (acb->qiov->niov > 1)
        !           712:         qemu_vfree(acb->orig_buf);
        !           713:     acb->common.cb(acb->common.opaque, ret);
        !           714:     qemu_aio_release(acb);
        !           715: }
        !           716: 
        !           717: static BlockDriverAIOCB *qcow_aio_writev(BlockDriverState *bs,
        !           718:         int64_t sector_num, QEMUIOVector *qiov, int nb_sectors,
        !           719:         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
        !           720: {
        !           721:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           722:     QCowAIOCB *acb;
        !           723: 
        !           724:     s->cluster_cache_offset = -1; /* disable compressed cache */
        !           725: 
        !           726:     acb = qcow_aio_setup(bs, sector_num, qiov, nb_sectors, cb, opaque, 1);
        !           727:     if (!acb)
        !           728:         return NULL;
        !           729: 
        !           730: 
        !           731:     qcow_aio_write_cb(acb, 0);
        !           732:     return &acb->common;
        !           733: }
        !           734: 
        !           735: static void qcow_close(BlockDriverState *bs)
        !           736: {
        !           737:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           738:     qemu_free(s->l1_table);
        !           739:     qemu_free(s->l2_cache);
        !           740:     qemu_free(s->cluster_cache);
        !           741:     qemu_free(s->cluster_data);
        !           742:     bdrv_delete(s->hd);
        !           743: }
        !           744: 
        !           745: static int qcow_create(const char *filename, QEMUOptionParameter *options)
        !           746: {
        !           747:     int fd, header_size, backing_filename_len, l1_size, i, shift;
        !           748:     QCowHeader header;
        !           749:     uint64_t tmp;
        !           750:     int64_t total_size = 0;
        !           751:     const char *backing_file = NULL;
        !           752:     int flags = 0;
        !           753: 
        !           754:     /* Read out options */
        !           755:     while (options && options->name) {
        !           756:         if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_SIZE)) {
        !           757:             total_size = options->value.n / 512;
        !           758:         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_BACKING_FILE)) {
        !           759:             backing_file = options->value.s;
        !           760:         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_ENCRYPT)) {
        !           761:             flags |= options->value.n ? BLOCK_FLAG_ENCRYPT : 0;
        !           762:         }
        !           763:         options++;
        !           764:     }
        !           765: 
        !           766:     fd = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC | O_BINARY, 0644);
        !           767:     if (fd < 0)
        !           768:         return -1;
        !           769:     memset(&header, 0, sizeof(header));
        !           770:     header.magic = cpu_to_be32(QCOW_MAGIC);
        !           771:     header.version = cpu_to_be32(QCOW_VERSION);
        !           772:     header.size = cpu_to_be64(total_size * 512);
        !           773:     header_size = sizeof(header);
        !           774:     backing_filename_len = 0;
        !           775:     if (backing_file) {
        !           776:         if (strcmp(backing_file, "fat:")) {
        !           777:             header.backing_file_offset = cpu_to_be64(header_size);
        !           778:             backing_filename_len = strlen(backing_file);
        !           779:             header.backing_file_size = cpu_to_be32(backing_filename_len);
        !           780:             header_size += backing_filename_len;
        !           781:         } else {
        !           782:             /* special backing file for vvfat */
        !           783:             backing_file = NULL;
        !           784:         }
        !           785:         header.cluster_bits = 9; /* 512 byte cluster to avoid copying
        !           786:                                     unmodifyed sectors */
        !           787:         header.l2_bits = 12; /* 32 KB L2 tables */
        !           788:     } else {
        !           789:         header.cluster_bits = 12; /* 4 KB clusters */
        !           790:         header.l2_bits = 9; /* 4 KB L2 tables */
        !           791:     }
        !           792:     header_size = (header_size + 7) & ~7;
        !           793:     shift = header.cluster_bits + header.l2_bits;
        !           794:     l1_size = ((total_size * 512) + (1LL << shift) - 1) >> shift;
        !           795: 
        !           796:     header.l1_table_offset = cpu_to_be64(header_size);
        !           797:     if (flags & BLOCK_FLAG_ENCRYPT) {
        !           798:         header.crypt_method = cpu_to_be32(QCOW_CRYPT_AES);
        !           799:     } else {
        !           800:         header.crypt_method = cpu_to_be32(QCOW_CRYPT_NONE);
        !           801:     }
        !           802: 
        !           803:     /* write all the data */
        !           804:     write(fd, &header, sizeof(header));
        !           805:     if (backing_file) {
        !           806:         write(fd, backing_file, backing_filename_len);
        !           807:     }
        !           808:     lseek(fd, header_size, SEEK_SET);
        !           809:     tmp = 0;
        !           810:     for(i = 0;i < l1_size; i++) {
        !           811:         write(fd, &tmp, sizeof(tmp));
        !           812:     }
        !           813:     close(fd);
        !           814:     return 0;
        !           815: }
        !           816: 
        !           817: static int qcow_make_empty(BlockDriverState *bs)
        !           818: {
        !           819:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           820:     uint32_t l1_length = s->l1_size * sizeof(uint64_t);
        !           821:     int ret;
        !           822: 
        !           823:     memset(s->l1_table, 0, l1_length);
        !           824:     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset, s->l1_table, l1_length) < 0)
        !           825:        return -1;
        !           826:     ret = bdrv_truncate(s->hd, s->l1_table_offset + l1_length);
        !           827:     if (ret < 0)
        !           828:         return ret;
        !           829: 
        !           830:     memset(s->l2_cache, 0, s->l2_size * L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
        !           831:     memset(s->l2_cache_offsets, 0, L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
        !           832:     memset(s->l2_cache_counts, 0, L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint32_t));
        !           833: 
        !           834:     return 0;
        !           835: }
        !           836: 
        !           837: /* XXX: put compressed sectors first, then all the cluster aligned
        !           838:    tables to avoid losing bytes in alignment */
        !           839: static int qcow_write_compressed(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
        !           840:                                  const uint8_t *buf, int nb_sectors)
        !           841: {
        !           842:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           843:     z_stream strm;
        !           844:     int ret, out_len;
        !           845:     uint8_t *out_buf;
        !           846:     uint64_t cluster_offset;
        !           847: 
        !           848:     if (nb_sectors != s->cluster_sectors)
        !           849:         return -EINVAL;
        !           850: 
        !           851:     out_buf = qemu_malloc(s->cluster_size + (s->cluster_size / 1000) + 128);
        !           852:     if (!out_buf)
        !           853:         return -1;
        !           854: 
        !           855:     /* best compression, small window, no zlib header */
        !           856:     memset(&strm, 0, sizeof(strm));
        !           857:     ret = deflateInit2(&strm, Z_DEFAULT_COMPRESSION,
        !           858:                        Z_DEFLATED, -12,
        !           859:                        9, Z_DEFAULT_STRATEGY);
        !           860:     if (ret != 0) {
        !           861:         qemu_free(out_buf);
        !           862:         return -1;
        !           863:     }
        !           864: 
        !           865:     strm.avail_in = s->cluster_size;
        !           866:     strm.next_in = (uint8_t *)buf;
        !           867:     strm.avail_out = s->cluster_size;
        !           868:     strm.next_out = out_buf;
        !           869: 
        !           870:     ret = deflate(&strm, Z_FINISH);
        !           871:     if (ret != Z_STREAM_END && ret != Z_OK) {
        !           872:         qemu_free(out_buf);
        !           873:         deflateEnd(&strm);
        !           874:         return -1;
        !           875:     }
        !           876:     out_len = strm.next_out - out_buf;
        !           877: 
        !           878:     deflateEnd(&strm);
        !           879: 
        !           880:     if (ret != Z_STREAM_END || out_len >= s->cluster_size) {
        !           881:         /* could not compress: write normal cluster */
        !           882:         bdrv_write(bs, sector_num, buf, s->cluster_sectors);
        !           883:     } else {
        !           884:         cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, 2,
        !           885:                                             out_len, 0, 0);
        !           886:         cluster_offset &= s->cluster_offset_mask;
        !           887:         if (bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset, out_buf, out_len) != out_len) {
        !           888:             qemu_free(out_buf);
        !           889:             return -1;
        !           890:         }
        !           891:     }
        !           892: 
        !           893:     qemu_free(out_buf);
        !           894:     return 0;
        !           895: }
        !           896: 
        !           897: static void qcow_flush(BlockDriverState *bs)
        !           898: {
        !           899:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           900:     bdrv_flush(s->hd);
        !           901: }
        !           902: 
        !           903: static int qcow_get_info(BlockDriverState *bs, BlockDriverInfo *bdi)
        !           904: {
        !           905:     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
        !           906:     bdi->cluster_size = s->cluster_size;
        !           907:     return 0;
        !           908: }
        !           909: 
        !           910: 
        !           911: static QEMUOptionParameter qcow_create_options[] = {
        !           912:     {
        !           913:         .name = BLOCK_OPT_SIZE,
        !           914:         .type = OPT_SIZE,
        !           915:         .help = "Virtual disk size"
        !           916:     },
        !           917:     {
        !           918:         .name = BLOCK_OPT_BACKING_FILE,
        !           919:         .type = OPT_STRING,
        !           920:         .help = "File name of a base image"
        !           921:     },
        !           922:     {
        !           923:         .name = BLOCK_OPT_ENCRYPT,
        !           924:         .type = OPT_FLAG,
        !           925:         .help = "Encrypt the image"
        !           926:     },
        !           927:     { NULL }
        !           928: };
        !           929: 
        !           930: static BlockDriver bdrv_qcow = {
        !           931:     .format_name       = "qcow",
        !           932:     .instance_size     = sizeof(BDRVQcowState),
        !           933:     .bdrv_probe                = qcow_probe,
        !           934:     .bdrv_open         = qcow_open,
        !           935:     .bdrv_close                = qcow_close,
        !           936:     .bdrv_create       = qcow_create,
        !           937:     .bdrv_flush                = qcow_flush,
        !           938:     .bdrv_is_allocated = qcow_is_allocated,
        !           939:     .bdrv_set_key      = qcow_set_key,
        !           940:     .bdrv_make_empty   = qcow_make_empty,
        !           941:     .bdrv_aio_readv    = qcow_aio_readv,
        !           942:     .bdrv_aio_writev   = qcow_aio_writev,
        !           943:     .bdrv_write_compressed = qcow_write_compressed,
        !           944:     .bdrv_get_info     = qcow_get_info,
        !           945: 
        !           946:     .create_options = qcow_create_options,
        !           947: };
        !           948: 
        !           949: static void bdrv_qcow_init(void)
        !           950: {
        !           951:     bdrv_register(&bdrv_qcow);
        !           952: }
        !           953: 
        !           954: block_init(bdrv_qcow_init);

unix.superglobalmegacorp.com

This archive runs on limited infrastructure. Preserving old code on modern bandwidth. Automated agents are requested to crawl responsibly.