Add support for GUID Partition Tables
[snf-image-creator] / image_creator / disk.py
index dd0127b..79ce422 100644 (file)
@@ -1,6 +1,39 @@
-#!/usr/bin/env python
-
-import losetup
+# Copyright 2012 GRNET S.A. All rights reserved.
+#
+# Redistribution and use in source and binary forms, with or
+# without modification, are permitted provided that the following
+# conditions are met:
+#
+#   1. Redistributions of source code must retain the above
+#      copyright notice, this list of conditions and the following
+#      disclaimer.
+#
+#   2. Redistributions in binary form must reproduce the above
+#      copyright notice, this list of conditions and the following
+#      disclaimer in the documentation and/or other materials
+#      provided with the distribution.
+#
+# THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY GRNET S.A. ``AS IS'' AND ANY EXPRESS
+# OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
+# WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+# PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL GRNET S.A OR
+# CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+# SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
+# LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
+# USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
+# AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
+# LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN
+# ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+# POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+#
+# The views and conclusions contained in the software and
+# documentation are those of the authors and should not be
+# interpreted as representing official policies, either expressed
+# or implied, of GRNET S.A.
+
+from image_creator.util import get_command
+from image_creator.util import warn, progress, success, output, FatalError
+from image_creator.gpt import GPTPartitionTable
 import stat
 import os
 import tempfile
@@ -8,15 +41,18 @@ import uuid
 import re
 import sys
 import guestfs
-
-from pbs import dmsetup
-from pbs import blockdev
-from pbs import dd
+import time
+from sendfile import sendfile
 
 
 class DiskError(Exception):
     pass
 
+dd = get_command('dd')
+dmsetup = get_command('dmsetup')
+losetup = get_command('losetup')
+blockdev = get_command('blockdev')
+
 
 class Disk(object):
     """This class represents a hard disk hosting an Operating System
@@ -37,10 +73,10 @@ class Disk(object):
         self._cleanup_jobs.append((job, args))
 
     def _losetup(self, fname):
-        loop = losetup.find_unused_loop_device()
-        loop.mount(fname)
-        self._add_cleanup(loop.unmount)
-        return loop.device
+        loop = losetup('-f', '--show', fname)
+        loop = loop.strip()  # remove the new-line char
+        self._add_cleanup(losetup, '-d', loop)
+        return loop
 
     def _dir_to_disk(self):
         raise NotImplementedError
@@ -57,27 +93,35 @@ class Disk(object):
             job, args = self._cleanup_jobs.pop()
             job(*args)
 
-    def get_device(self):
-        """Returns a newly created DiskDevice instance.
-        
-        This instance is a snapshot of the original source media of
-        the Disk instance.
+    def snapshot(self):
+        """Creates a snapshot of the original source media of the Disk
+        instance.
         """
+
+        output("Examining source media `%s'..." % self.source, False)
         sourcedev = self.source
         mode = os.stat(self.source).st_mode
         if stat.S_ISDIR(mode):
+            success('looks like a directory')
             return self._losetup(self._dir_to_disk())
         elif stat.S_ISREG(mode):
+            success('looks like an image file')
             sourcedev = self._losetup(self.source)
         elif not stat.S_ISBLK(mode):
-            raise ValueError("Value for self.source is invalid")
+            raise ValueError("Invalid media source. Only block devices, "
+                            "regular files and directories are supported.")
+        else:
+            success('looks like a block device')
 
         # Take a snapshot and return it to the user
+        output("Snapshotting media source...", False)
         size = blockdev('--getsize', sourcedev)
         cowfd, cow = tempfile.mkstemp()
+        os.close(cowfd)
         self._add_cleanup(os.unlink, cow)
         # Create 1G cow sparse file
-        dd('if=/dev/null', 'of=%s' % cow, 'bs=1k', 'seek=%d' % (1024 * 1024))
+        dd('if=/dev/null', 'of=%s' % cow, 'bs=1k', \
+                                        'seek=%d' % (1024 * 1024))
         cowdev = self._losetup(cow)
 
         snapshot = uuid.uuid4().hex
@@ -87,11 +131,22 @@ class Disk(object):
                                         (int(size), sourcedev, cowdev))
             dmsetup('create', snapshot, table)
             self._add_cleanup(dmsetup, 'remove', snapshot)
+            # Sometimes dmsetup remove fails with Device or resource busy,
+            # although everything is cleaned up and the snapshot is not
+            # used by anyone. Add a 2 seconds delay to be on the safe side.
+            self._add_cleanup(time.sleep, 2)
+
         finally:
             os.unlink(table)
+        success('done')
+        return "/dev/mapper/%s" % snapshot
+
+    def get_device(self, media):
+        """Returns a newly created DiskDevice instance."""
 
-        new_device = DiskDevice("/dev/mapper/%s" % snapshot)
+        new_device = DiskDevice(media)
         self._devices.append(new_device)
+        new_device.enable()
         return new_device
 
     def destroy_device(self, device):
@@ -109,34 +164,69 @@ class DiskDevice(object):
 
     def __init__(self, device, bootable=True):
         """Create a new DiskDevice."""
+
         self.device = device
         self.bootable = bootable
+        self.progress_bar = None
 
         self.g = guestfs.GuestFS()
+        self.g.add_drive_opts(self.device, readonly=0)
 
-        self.g.set_trace(1)
+        #self.g.set_trace(1)
+        #self.g.set_verbose(1)
 
-        self.g.add_drive_opts(device, readonly=0)
+        self.guestfs_enabled = False
+
+    def enable(self):
+        """Enable a newly created DiskDevice"""
+        self.progressbar = progress("Launching helper VM: ", "percent")
+        self.progressbar.max = 100
+        self.progressbar.goto(1)
+        eh = self.g.set_event_callback(self.progress_callback,
+                                                    guestfs.EVENT_PROGRESS)
         self.g.launch()
+        self.guestfs_enabled = True
+        self.g.delete_event_callback(eh)
+        if self.progressbar is not None:
+            output("\rLaunching helper VM...\033[K", False)
+            success("done")
+            self.progressbar = None
+
+        output('Inspecting Operating System...', False)
         roots = self.g.inspect_os()
         if len(roots) == 0:
-            raise DiskError("No operating system found")
+            raise FatalError("No operating system found")
         if len(roots) > 1:
-            raise DiskError("Multiple operating systems found")
-
+            raise FatalError("Multiple operating systems found."
+                            "We only support images with one filesystem.")
         self.root = roots[0]
+        self.gdev = self.g.part_to_dev(self.root)
+        self.parttype = self.g.part_get_parttype(self.gdev)
+
         self.ostype = self.g.inspect_get_type(self.root)
         self.distro = self.g.inspect_get_distro(self.root)
+        success('found a(n) %s system' % self.distro)
 
     def destroy(self):
         """Destroy this DiskDevice instance."""
-        self.g.umount_all()
-        self.g.sync()
-        # Close the guestfs handler
+
+        if self.guestfs_enabled:
+            self.g.umount_all()
+            self.g.sync()
+
+        # Close the guestfs handler if open
         self.g.close()
 
+    def progress_callback(self, ev, eh, buf, array):
+        position = array[2]
+        total = array[3]
+
+        self.progressbar.goto((position * 100) // total)
+
     def mount(self):
         """Mount all disk partitions in a correct order."""
+
+        output("Mounting image...", False)
         mps = self.g.inspect_get_mountpoints(self.root)
 
         # Sort the keys to mount the fs in a correct order.
@@ -153,7 +243,8 @@ class DiskDevice(object):
             try:
                 self.g.mount(dev, mp)
             except RuntimeError as msg:
-                print "%s (ignored)" % msg
+                warn("%s (ignored)" % msg)
+        success("done")
 
     def umount(self):
         """Umount all mounted filesystems."""
@@ -166,36 +257,98 @@ class DiskDevice(object):
         disk and then updating the partition table. The new disk size
         (in bytes) is returned.
         """
-        dev = self.g.part_to_dev(self.root)
-        parttype = self.g.part_get_parttype(dev)
-        if parttype != 'msdos':
-            raise DiskError("You have a %s partition table. "
-                "Only msdos partitions are supported" % parttype)
+        output("Shrinking image (this may take a while)...", False)
 
-        last_partition = self.g.part_list(dev)[-1]
+        if self.parttype not in 'msdos' 'gpt':
+            raise FatalError("You have a %s partition table. "
+                "Only msdos and gpt partitions are supported" % self.parttype)
+
+        last_partition = self.g.part_list(self.gdev)[-1]
 
         if last_partition['part_num'] > 4:
-            raise DiskError("This disk contains logical partitions. "
+            raise FatalError("This disk contains logical partitions. "
                 "Only primary partitions are supported.")
 
-        part_dev = "%s%d" % (dev, last_partition['part_num'])
+        part_dev = "%s%d" % (self.gdev, last_partition['part_num'])
         fs_type = self.g.vfs_type(part_dev)
         if not re.match("ext[234]", fs_type):
-            print "Warning: Don't know how to resize %s partitions." % vfs_type
-            return
+            warn("Don't know how to resize %s partitions." % vfs_type)
+            return self.size()
 
         self.g.e2fsck_f(part_dev)
         self.g.resize2fs_M(part_dev)
-        output = self.g.tune2fs_l(part_dev)
-        block_size = int(filter(lambda x: x[0] == 'Block size', output)[0][1])
-        block_cnt = int(filter(lambda x: x[0] == 'Block count', output)[0][1])
 
-        sector_size = self.g.blockdev_getss(dev)
+        out = self.g.tune2fs_l(part_dev)
+        block_size = int(
+            filter(lambda x: x[0] == 'Block size', out)[0][1])
+        block_cnt = int(
+            filter(lambda x: x[0] == 'Block count', out)[0][1])
+
+        sector_size = self.g.blockdev_getss(self.gdev)
 
         start = last_partition['part_start'] / sector_size
         end = start + (block_size * block_cnt) / sector_size - 1
 
-        return (end + 1) * sector_size
+        self.g.part_del(self.gdev, last_partition['part_num'])
+        self.g.part_add(self.gdev, 'p', start, end)
+
+        new_size = (end + 1) * sector_size
+        success("new image size is %dMB" %
+                            ((new_size + 2 ** 20 - 1) // 2 ** 20))
+
+        if self.parttype == 'gpt':
+            ptable = GPTPartitionTable(self.device)
+            return ptable.shrink(new_size)
+
+        return new_size
 
+    def size(self):
+        """Returns the "payload" size of the device.
+
+        The size returned by this method is the size of the space occupied by
+        the partitions (including the space before the first partition).
+        """
+
+        if self.parttype == 'msdos':
+            dev = self.g.part_to_dev(self.root)
+            last = self.g.part_list(dev)[-1]
+            return last['part_end'] + 1
+        elif self.parttype == 'gpt':
+            ptable = GPTPartitionTable(self.device)
+            return ptable.size()
+        else:
+            raise FatalError("Unsupported partition table type: %s" % parttype)
+
+    def dump(self, outfile):
+        """Dumps the content of device into a file.
+
+        This method will only dump the actual payload, found by reading the
+        partition table. Empty space in the end of the device will be ignored.
+        """
+        blocksize = 2 ** 22  # 4MB
+        size = self.size()
+        progress_size = (size + 2 ** 20 - 1) // 2 ** 20  # in MB
+        progressbar = progress("Dumping image file: ", 'mb')
+        progressbar.max = progress_size
+        source = open(self.device, "r")
+        try:
+            dest = open(outfile, "w")
+            try:
+                left = size
+                offset = 0
+                progressbar.next()
+                while left > 0:
+                    length = min(left, blocksize)
+                    sent = sendfile(dest.fileno(), source.fileno(), offset,
+                                                                        length)
+                    offset += sent
+                    left -= sent
+                    progressbar.goto((size - left) // 2 ** 20)
+            finally:
+                dest.close()
+        finally:
+            source.close()
+        output("\rDumping image file...\033[K", False)
+        success('image file %s was successfully created' % outfile)
 
 # vim: set sta sts=4 shiftwidth=4 sw=4 et ai :