34cdd72fda079ca9b03fb2d257b6c6675ae73756
[wimlib] / src / wimlib_internal.h
1 /*
2  * wimlib_internal.h
3  *
4  * Internal header for wimlib.
5  */
6
7 /*
8  * Copyright (C) 2012 Eric Biggers
9  *
10  * This file is part of wimlib, a library for working with WIM files.
11  *
12  * wimlib is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
13  * terms of the GNU General Public License as published by the Free
14  * Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your option)
15  * any later version.
16  *
17  * wimlib is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
18  * WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
19  * A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more
20  * details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
23  * along with wimlib; if not, see http://www.gnu.org/licenses/.
24  */
25
26 #ifndef _WIMLIB_INTERNAL_H
27 #define _WIMLIB_INTERNAL_H
28
29 #include "config.h"
30 #include "util.h"
31 #include "list.h"
32 #include "wimlib.h"
33
34 #ifdef WITH_FUSE
35 #include <pthread.h>
36 #endif
37
38 #define WIMLIB_MAKEVERSION(major, minor, patch) \
39         ((major << 20) | (minor << 10) | patch)
40
41
42 #define WIMLIB_VERSION_CODE \
43                 WIMLIB_MAKEVERSION(WIMLIB_MAJOR_VERSION,\
44                                    WIMLIB_MINOR_VERSION,\
45                                    WIMLIB_PATCH_VERSION)
46
47 #define WIMLIB_GET_PATCH_VERSION(version) \
48         ((version >> 0) & ((1 << 10) - 1))
49 #define WIMLIB_GET_MINOR_VERSION(version) \
50         ((version >> 10) & ((1 << 10) - 1))
51 #define WIMLIB_GET_MAJOR_VERSION(version) \
52         ((version >> 20) & ((1 << 10) - 1))
53
54
55 struct stat;
56 struct wim_dentry;
57 struct wim_inode;
58
59 #define WIM_MAGIC_LEN  8
60 #define WIM_GID_LEN    16
61 #define WIM_UNUSED_LEN 60
62
63 /* Length of the WIM header on disk. */
64 #define WIM_HEADER_DISK_SIZE (148 + WIM_UNUSED_LEN)
65
66 /* Compressed resources in the WIM are divided into separated compressed chunks
67  * of this size. */
68 #define WIM_CHUNK_SIZE 32768
69
70 /* Version of the WIM file.  There is an older version, but we don't support it
71  * yet.  The differences between the versions are undocumented. */
72 #define WIM_VERSION 0x10d00
73
74 /* Metadata for a resource in a WIM file. */
75 struct resource_entry {
76         /* Size, in bytes, of the resource in the WIM file. */
77         u64 size  : 56;
78
79         /* Bitwise or of one or more of the WIM_RESHDR_FLAG_* flags. */
80         u64 flags : 8;
81
82         /* Offset, in bytes, of the resource in the WIM file. */
83         u64 offset;
84
85         /* Uncompressed size of the resource in the WIM file.  Is the same as
86          * @size if the resource is uncompressed. */
87         u64 original_size;
88 };
89
90 /* Flags for the `flags' field of the struct resource_entry structure. */
91
92 /* I haven't seen this flag used in any of the WIMs I have examined.  I assume
93  * it means that there are no references to the stream, so the space is free.
94  * However, even after deleting files from a WIM mounted with `imagex.exe
95  * /mountrw', I could not see this flag being used.  Either way, we don't
96  * actually use this flag for anything. */
97 #define WIM_RESHDR_FLAG_FREE            0x01
98
99 /* Indicates that the stream is a metadata resource for a WIM image. */
100 #define WIM_RESHDR_FLAG_METADATA        0x02
101
102 /* Indicates that the stream is compressed. */
103 #define WIM_RESHDR_FLAG_COMPRESSED      0x04
104
105 /* I haven't seen this flag used in any of the WIMs I have examined.  Perhaps it
106  * means that a stream could possibly be split among multiple split WIM parts.
107  * However, `imagex.exe /split' does not seem to create any WIMs like this.
108  * Either way, we don't actually use this flag for anything.  */
109 #define WIM_RESHDR_FLAG_SPANNED         0x08
110
111 /* Header at the very beginning of the WIM file. */
112 struct wim_header {
113         /* Identifies the file as WIM file. Must be exactly
114          * {'M', 'S', 'W', 'I', 'M', 0, 0, 0}  */
115         //u8  magic[WIM_MAGIC_LEN];
116
117         /* size of WIM header in bytes. */
118         //u32 hdr_size;
119
120         /* Version of the WIM file.  Microsoft provides no documentation about
121          * exactly what this field affects about the file format, other than the
122          * fact that more recent versions have a higher value. */
123         //u32 version;
124
125         /* Bitwise OR of one or more of the WIM_HDR_FLAG_* defined below. */
126         u32 flags;
127
128         /* The size of the pieces that the uncompressed files were split up into
129          * when they were compressed.  This should be the same as
130          * WIM_CHUNK_SIZE.  Microsoft incorrectly documents this as "the size of
131          * the compressed .wim file in bytes".*/
132         //u32 chunk_size;
133
134         /* A unique identifier for the WIM file. */
135         u8 guid[WIM_GID_LEN];
136
137         /* Part number of the WIM file in a spanned set. */
138         u16 part_number;
139
140         /* Total number of parts in a spanned set. */
141         u16 total_parts;
142
143         /* Number of images in the WIM file. */
144         u32 image_count;
145
146         /* Location, size, and flags of the lookup table of the WIM. */
147         struct resource_entry lookup_table_res_entry;
148
149         /* Location, size, and flags for the XML data of the WIM. */
150         struct resource_entry xml_res_entry;
151
152         /* Location, size, and flags for the boot metadata.  This means the
153          * metadata resource for the image specified by boot_idx below.  Should
154          * be zeroed out if boot_idx is 0. */
155         struct resource_entry boot_metadata_res_entry;
156
157         /* The index of the bootable image in the WIM file. If 0, there are no
158          * bootable images available. */
159         u32 boot_idx;
160
161         /* The location of the optional integrity table used to verify the
162          * integrity WIM.  Zeroed out if there is no integrity table.*/
163         struct resource_entry integrity;
164
165         /* Reserved for future disuse */
166         //u8 unused[WIM_UNUSED_LEN];
167 };
168
169 /* Flags for the `flags' field of the struct wim_header: */
170
171 /* Reserved for future use */
172 #define WIM_HDR_FLAG_RESERVED           0x00000001
173
174 /* Files and metadata in the WIM are compressed. */
175 #define WIM_HDR_FLAG_COMPRESSION        0x00000002
176
177 /* WIM is read-only (wimlib ignores this because it's pretty much pointless) */
178 #define WIM_HDR_FLAG_READONLY           0x00000004
179
180 /* Resource data specified by images in this WIM may be contained in a different
181  * WIM.  Or in other words, this WIM is part of a split WIM.  */
182 #define WIM_HDR_FLAG_SPANNED            0x00000008
183
184 /* The WIM contains resources only; no filesystem metadata.  wimlib ignores this
185  * flag, as it looks for resources in all the WIMs anyway. */
186 #define WIM_HDR_FLAG_RESOURCE_ONLY      0x00000010
187
188 /* The WIM contains metadata only.  wimlib ignores this flag.  Note that all the
189  * metadata resources for a split WIM should be in the first part. */
190 #define WIM_HDR_FLAG_METADATA_ONLY      0x00000020
191
192 /* Lock field to prevent multiple writers from writing the WIM concurrently.
193  * wimlib ignores this flag as it uses flock() to acquire a real lock on the
194  * file (if supported by the underlying filesystem). */
195 #define WIM_HDR_FLAG_WRITE_IN_PROGRESS  0x00000040
196
197 /* Reparse point fixup ???
198  * This has something to do with absolute targets of reparse points / symbolic
199  * links but I don't know what.  wimlib ignores this flag.  */
200 #define WIM_HDR_FLAG_RP_FIX             0x00000080
201
202 /* Unused, reserved flag for another compression type */
203 #define WIM_HDR_FLAG_COMPRESS_RESERVED  0x00010000
204
205 /* Resources within the WIM are compressed using "XPRESS" compression, which is
206  * a LZ77-based compression algorithm. */
207 #define WIM_HDR_FLAG_COMPRESS_XPRESS    0x00020000
208
209 /* Resources within the WIM are compressed using "LZX" compression.  This is also
210  * a LZ77-based algorithm. */
211 #define WIM_HDR_FLAG_COMPRESS_LZX       0x00040000
212
213 #ifdef WITH_NTFS_3G
214 struct _ntfs_volume;
215 #endif
216
217 /* Structure for security data.  Each image in the WIM file has its own security
218  * data. */
219 struct wim_security_data {
220         /* The total length of the security data, in bytes.  If there are no
221          * security descriptors, this field may be either 8 (which is correct)
222          * or 0 (which is interpreted as 0). */
223         u32 total_length;
224
225         /* The number of security descriptors in the array @descriptors, below.
226          * It is really an unsigned int, but it must fit into an int because the
227          * security ID's are signed.  (Not like you would ever have more than a
228          * few hundred security descriptors anyway.) */
229         int32_t num_entries;
230
231         /* Array of sizes of the descriptors in the array @descriptors. */
232         u64 *sizes;
233
234         /* Array of descriptors. */
235         u8 **descriptors;
236
237         /* Keep track of how many WIMs reference this security data (used when
238          * exporting images between WIMs) */
239         u32 refcnt;
240 };
241
242 struct wim_inode_table;
243
244 /* Metadata resource for an image. */
245 struct wim_image_metadata {
246         /* Pointer to the root dentry for the image. */
247         struct wim_dentry    *root_dentry;
248
249         /* Pointer to the security data for the image. */
250         struct wim_security_data *security_data;
251
252         /* A pointer to the lookup table entry for this image's metadata
253          * resource. */
254         struct wim_lookup_table_entry *metadata_lte;
255
256         /* Linked list of inodes for this image. */
257         struct hlist_head inode_list;
258
259         /* True iff the dentry tree has been modified.  If this is the case, the
260          * memory for the dentry tree is not freed when switching to a different
261          * WIM image. */
262         u8 modified : 1;
263
264         /* True iff this image has been mounted read-write. */
265         u8 has_been_mounted_rw : 1;
266 };
267
268 /* The opaque structure exposed to the wimlib API. */
269 struct WIMStruct {
270
271         /* A pointer to the file indicated by @filename, opened for reading. */
272         FILE *fp;
273
274 #ifdef WITH_FUSE
275         /* Extra file pointers to be used by concurrent readers */
276         FILE **fp_tab;
277         size_t num_allocated_fps;
278         pthread_mutex_t fp_tab_mutex;
279 #endif
280
281         /* FILE pointer for the WIM file (if any) currently being written. */
282         FILE *out_fp;
283
284         /* The name of the WIM file that has been opened. */
285         char *filename;
286
287         /* The lookup table for the WIM file. */
288         struct wim_lookup_table *lookup_table;
289
290         /* Pointer to the XML data read from the WIM file. */
291         u8 *xml_data;
292
293         /* Information retrieved from the XML data, arranged in an orderly
294          * manner. */
295         struct wim_info *wim_info;
296
297         /* Array of the image metadata, one for each image in the WIM. */
298         struct wim_image_metadata *image_metadata;
299
300         /* The header of the WIM file. */
301         struct wim_header hdr;
302
303         /* Temporary fields */
304         union {
305                 bool write_metadata;
306                 void *private;
307         };
308 #ifdef WITH_NTFS_3G
309         struct _ntfs_volume *ntfs_vol;
310 #endif
311
312         /* The currently selected image, indexed starting at 1.  If not 0,
313          * subtract 1 from this to get the index of the current image in the
314          * image_metadata array. */
315         int current_image;
316
317         u8 deletion_occurred : 1;
318         u8 all_images_verified : 1;
319         u8 full_verification_in_progress : 1;
320         u8 wim_locked : 1;
321 };
322
323 /* Inline utility functions for WIMStructs. */
324
325 static inline struct wim_dentry *wim_root_dentry(WIMStruct *w)
326 {
327         return w->image_metadata[w->current_image - 1].root_dentry;
328 }
329
330 static inline struct wim_security_data *
331 wim_security_data(WIMStruct *w)
332 {
333         return w->image_metadata[w->current_image - 1].security_data;
334 }
335 static inline const struct wim_security_data *
336 wim_const_security_data(const WIMStruct *w)
337 {
338         return w->image_metadata[w->current_image - 1].security_data;
339 }
340
341 static inline struct wim_image_metadata *
342 wim_get_current_image_metadata(WIMStruct *w)
343 {
344         return &w->image_metadata[w->current_image - 1];
345 }
346
347 /* Nonzero if a struct resource_entry indicates a compressed resource. */
348 static inline int resource_is_compressed(const struct resource_entry *entry)
349 {
350         return (entry->flags & WIM_RESHDR_FLAG_COMPRESSED);
351 }
352
353 /* add_image.c */
354
355 struct pattern_list {
356         const char **pats;
357         size_t num_pats;
358         size_t num_allocated_pats;
359 };
360
361 struct capture_config {
362         struct pattern_list exclusion_list;
363         struct pattern_list exclusion_exception;
364         struct pattern_list compression_exclusion_list;
365         struct pattern_list alignment_list;
366         char *config_str;
367         char *prefix;
368         size_t prefix_len;
369 };
370 extern bool exclude_path(const char *path,
371                          const struct capture_config *config,
372                          bool exclude_prefix);
373 extern int add_new_dentry_tree(WIMStruct *dest_wim, struct wim_dentry *root,
374                                struct wim_security_data *sd);
375
376 /* extract_image.c */
377
378 /* Internal use only */
379 #define WIMLIB_EXTRACT_FLAG_MULTI_IMAGE         0x80000000
380 #define WIMLIB_EXTRACT_FLAG_NO_STREAMS          0x40000000
381 #define WIMLIB_EXTRACT_MASK_PUBLIC              0x3fffffff
382
383 /* hardlink.c */
384
385 extern u64 assign_inode_numbers(struct hlist_head *inode_list);
386
387 extern int dentry_tree_fix_inodes(struct wim_dentry *root,
388                                   struct hlist_head *inode_list);
389
390 /* header.c */
391 extern int read_header(FILE *fp, struct wim_header *hdr, int split_ok);
392 extern int write_header(const struct wim_header *hdr, FILE *out);
393 extern int init_header(struct wim_header *hdr, int ctype);
394
395 /* integrity.c */
396
397 #define WIM_INTEGRITY_OK 0
398 #define WIM_INTEGRITY_NOT_OK -1
399 #define WIM_INTEGRITY_NONEXISTENT -2
400
401 extern int write_integrity_table(FILE *out,
402                                  struct resource_entry *integrity_res_entry,
403                                  off_t new_lookup_table_end,
404                                  off_t old_lookup_table_end,
405                                  wimlib_progress_func_t progress_func);
406
407 extern int check_wim_integrity(WIMStruct *w,
408                                wimlib_progress_func_t progress_func);
409
410 /* join.c */
411
412 extern int new_joined_lookup_table(WIMStruct *w,
413                                    WIMStruct **additional_swms,
414                                    unsigned num_additional_swms,
415                                    struct wim_lookup_table **table_ret);
416
417 /* metadata_resource.c */
418
419 extern int read_metadata_resource(WIMStruct *w,
420                                   struct wim_image_metadata *image_metadata);
421 extern int write_metadata_resource(WIMStruct *w);
422
423 /* ntfs-apply.c */
424
425 struct apply_args {
426         WIMStruct *w;
427         const char *target;
428         int extract_flags;
429         unsigned num_lutimes_warnings;
430         struct list_head *stream_list;
431         union wimlib_progress_info progress;
432 #ifdef WITH_NTFS_3G
433         struct _ntfs_volume *vol;
434 #endif
435         struct list_head empty_files;
436         wimlib_progress_func_t progress_func;
437         int (*apply_dentry)(struct wim_dentry *, void *);
438 };
439
440 extern int apply_dentry_ntfs(struct wim_dentry *dentry, void *arg);
441 extern int apply_dentry_timestamps_ntfs(struct wim_dentry *dentry, void *arg);
442
443 /* ntfs-capture.c */
444 extern int build_dentry_tree_ntfs(struct wim_dentry **root_p,
445                                   const char *device,
446                                   struct wim_lookup_table *lookup_table,
447                                   struct wim_security_data *sd,
448                                   const struct capture_config *config,
449                                   int add_image_flags,
450                                   wimlib_progress_func_t progress_func,
451                                   void *extra_arg);
452
453 /* resource.c */
454
455 #define WIMLIB_RESOURCE_FLAG_RAW                0x1
456 #define WIMLIB_RESOURCE_FLAG_MULTITHREADED      0x2
457 #define WIMLIB_RESOURCE_FLAG_RECOMPRESS         0x4
458
459 extern const u8 *get_resource_entry(const u8 *p, struct resource_entry *entry);
460 extern u8 *put_resource_entry(u8 *p, const struct resource_entry *entry);
461
462 extern int read_uncompressed_resource(FILE *fp, u64 offset, u64 size, u8 buf[]);
463
464 extern int read_wim_resource(const struct wim_lookup_table_entry *lte, u8 buf[],
465                              size_t size, u64 offset, int flags);
466
467 extern int read_full_wim_resource(const struct wim_lookup_table_entry *lte,
468                                   u8 buf[], int flags);
469
470 extern int write_wim_resource(struct wim_lookup_table_entry *lte,
471                               FILE *out_fp, int out_ctype,
472                               struct resource_entry *out_res_entry,
473                               int flags);
474
475
476 typedef int (*extract_chunk_func_t)(const u8 *, size_t, u64, void *);
477
478 extern int extract_wim_chunk_to_fd(const u8 *buf, size_t len,
479                                    u64 offset, void *arg);
480
481 extern int extract_wim_resource(const struct wim_lookup_table_entry *lte,
482                                 u64 size, extract_chunk_func_t extract_chunk,
483                                 void *extract_chunk_arg);
484 /*
485  * Extracts the first @size bytes of the WIM resource specified by @lte to the
486  * open file descriptor @fd.
487  *
488  * Returns 0 on success; nonzero on failure.
489  */
490 static inline int
491 extract_wim_resource_to_fd(const struct wim_lookup_table_entry *lte,
492                            int fd, u64 size)
493 {
494         return extract_wim_resource(lte, size,
495                                     extract_wim_chunk_to_fd, &fd);
496 }
497
498
499 extern int write_dentry_resources(struct wim_dentry *dentry, void *wim_p);
500 extern int copy_resource(struct wim_lookup_table_entry *lte, void *w);
501
502
503 /* security.c */
504 extern int read_security_data(const u8 metadata_resource[],
505                               u64 metadata_resource_len,
506                               struct wim_security_data **sd_p);
507 extern void print_security_data(const struct wim_security_data *sd);
508 extern u8 *write_security_data(const struct wim_security_data *sd, u8 *p);
509 extern void free_security_data(struct wim_security_data *sd);
510
511 /* symlink.c */
512 ssize_t inode_readlink(const struct wim_inode *inode, char *buf, size_t buf_len,
513                         const WIMStruct *w, int read_resource_flags);
514 extern int inode_set_symlink(struct wim_inode *inode,
515                              const char *target,
516                              struct wim_lookup_table *lookup_table,
517                              struct wim_lookup_table_entry **lte_ret);
518
519 /* verify.c */
520 extern int verify_dentry(struct wim_dentry *dentry, void *wim);
521 extern int wim_run_full_verifications(WIMStruct *w);
522 extern int verify_swm_set(WIMStruct *w,
523                           WIMStruct **additional_swms,
524                           unsigned num_additional_swms);
525
526 /* wim.c */
527 extern int select_wim_image(WIMStruct *w, int image);
528 extern int for_image(WIMStruct *w, int image, int (*visitor)(WIMStruct *));
529 extern void destroy_image_metadata(struct wim_image_metadata *imd,
530                                    struct wim_lookup_table *lt);
531
532
533 /* write.c */
534
535 /* Internal use only */
536 #define WIMLIB_WRITE_FLAG_NO_LOOKUP_TABLE       0x80000000
537 #define WIMLIB_WRITE_FLAG_REUSE_INTEGRITY_TABLE 0x40000000
538 #define WIMLIB_WRITE_FLAG_CHECKPOINT_AFTER_XML  0x20000000
539 #define WIMLIB_WRITE_MASK_PUBLIC                0x1fffffff
540
541 extern int begin_write(WIMStruct *w, const char *path, int write_flags);
542 extern void close_wim_writable(WIMStruct *w);
543
544 extern int finish_write(WIMStruct *w, int image, int write_flags,
545                         wimlib_progress_func_t progress_func);
546
547 #if defined(HAVE_SYS_FILE_H) && defined(HAVE_FLOCK)
548 extern int lock_wim(WIMStruct *w, FILE *fp);
549 #else
550 static inline int lock_wim(WIMStruct *w, FILE *fp)
551 {
552         return 0;
553 }
554 #endif
555
556 #endif /* _WIMLIB_INTERNAL_H */
557