Update copyright years.
[debian/tar] / scripts / tar-snapshot-edit
1 #! /usr/bin/perl -w
2 # Display and edit the 'dev' field in tar's snapshots
3 # Copyright 2007, 2011, 2013-2014 Free Software Foundation, Inc.
4
5 # This file is part of GNU tar.
6
7 # GNU tar is free software; you can redistribute it and/or modify
8 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 # the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10 # (at your option) any later version.
11
12 # GNU tar is distributed in the hope that it will be useful,
13 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 # GNU General Public License for more details.
16
17 # You should have received a copy of the GNU General Public License
18 # along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19
20
21 # tar-snapshot-edit
22 #
23 # This script is capable of replacing values in the 'dev' field of an
24 # incremental backup 'snapshot' file.  This is useful when the device
25 # used to store files in a tar archive changes, without the files
26 # themselves changing.  This may happen when, for example, a device
27 # driver changes major or minor numbers.
28 #
29 # It can also run a check on all the field values found in the
30 # snapshot file, printing out a detailed message when it finds values
31 # that would cause an "Unexpected field value in snapshot file",
32 # "Numerical result out of range", or "Invalid argument" error
33 # if tar were run using that snapshot file as input.  (See the
34 # comments included in the definition of the check_field_values
35 # routine for more detailed information regarding these checks.)
36 #
37 #
38 #
39 # Author: Dustin J. Mitchell <dustin@zmanda.com>
40 #
41 # Modified Aug 25, 2011 by Nathan Stratton Treadway <nathanst AT ontko.com>:
42 #   * update Perl syntax to work correctly with more recent versions of
43 #     Perl.  (The original code worked with in the v5.8 timeframe but
44 #     not with Perl v5.10.1 and later.)
45 #   * added a "-c" option to check the snapshot file for invalid field values.
46 #   * handle NFS indicator character ("+") in version 0 and 1 files
47 #   * preserve the original header/version line when editing version 1
48 #     or 2 files.
49 #   * tweak output formatting
50 #
51 # Modified March 13, 2013 by Nathan Stratton Treadway <nathanst AT ontko.com>:
52 #   * configure field ranges used for -c option based on the system
53 #     architecture (in response to the December 2012 update to GNU tar
54 #     enabling support for systems with signed dev_t values).
55 #   * when printing the list of device ids found in the snapshot file
56 #     (when run in the default mode), print the raw device id values
57 #     instead of the hex-string version in those cases where they
58 #     can't be converted successfully.  
59
60 use Getopt::Std;
61 use Config;
62
63 my %snapshot_field_ranges;               # used in check_field_values function
64
65 ## reading
66
67 sub read_incr_db ($) {
68     my $filename = shift;
69     open(my $file, "<$filename") || die "Could not open '$filename' for reading";
70
71     my $header_str = <$file>;
72     my $file_version;
73     if ($header_str =~ /^GNU tar-[^-]*-([0-9]+)\n$/) {
74         $file_version = $1+0;
75     } else {
76         $file_version = 0;
77     }
78
79     print "\nFile: $filename\n";
80     print "  Detected snapshot file version: $file_version\n\n";
81
82     if ($file_version == 0) {
83         return read_incr_db_0($file, $header_str);
84     } elsif ($file_version == 1) {
85         return read_incr_db_1($file, $header_str);
86     } elsif ($file_version == 2) {
87         return read_incr_db_2($file, $header_str);
88     } else {
89         die "Unrecognized snapshot version in header '$header_str'";
90     }
91 }
92
93 sub read_incr_db_0 ($$) {
94     my $file = shift;
95     my $header_str = shift;
96
97     my $hdr_timestamp_sec = $header_str;
98     chop $hdr_timestamp_sec;
99     my $hdr_timestamp_nsec = ''; # not present in file format 0
100
101     my $nfs;
102     my @dirs;
103
104     while (<$file>) {
105         /^(\+?)([0-9]*) ([0-9]*) (.*)\n$/ || die("Bad snapshot line $_");
106
107         if ( $1 eq "+" ) {
108           $nfs="1";
109         } else {
110           $nfs="0";
111         }
112         push @dirs, { nfs=>$nfs,
113                       dev=>$2,
114                       ino=>$3,
115                       name=>$4 };
116     }
117
118     close($file);
119
120     # file version, timestamp, timestamp, dir list, file header line
121     return [ 0, $hdr_timestamp_sec, $hdr_timestamp_nsec, \@dirs, ""];
122 }
123
124 sub read_incr_db_1 ($$) {
125     my $file = shift;
126     my $header_str = shift;
127
128
129     my $timestamp = <$file>; # "sec nsec"
130     my ($hdr_timestamp_sec, $hdr_timestamp_nsec) = ($timestamp =~ /([0-9]*) ([0-9]*)/);
131
132     my $nfs;
133     my @dirs;
134
135     while (<$file>) {
136         /^(\+?)([0-9]*) ([0-9]*) ([0-9]*) ([0-9]*) (.*)\n$/ || die("Bad snapshot line $_");
137
138         if ( $1 eq "+" ) {
139           $nfs="1";
140         } else {
141           $nfs="0";
142         }
143
144         push @dirs, { nfs=>$nfs,
145                       timestamp_sec=>$2,
146                       timestamp_nsec=>$3,
147                       dev=>$4,
148                       ino=>$5,
149                       name=>$6 };
150     }
151
152     close($file);
153
154     # file version, timestamp, timestamp, dir list, file header line
155     return [ 1, $hdr_timestamp_sec, $hdr_timestamp_nsec, \@dirs, $header_str ];
156 }
157
158 sub read_incr_db_2 ($$) {
159     my $file = shift;
160     my $header_str = shift;
161
162     $/="\0"; # $INPUT_RECORD_SEPARATOR
163     my $hdr_timestamp_sec = <$file>;
164     chop $hdr_timestamp_sec;
165     my $hdr_timestamp_nsec = <$file>;
166     chop $hdr_timestamp_nsec;
167     my @dirs;
168
169     while (1) {
170         last if eof($file);
171
172         my $nfs = <$file>;
173         my $timestamp_sec = <$file>;
174         my $timestamp_nsec = <$file>;
175         my $dev = <$file>;
176         my $ino = <$file>;
177         my $name = <$file>;
178
179         # get rid of trailing NULs
180         chop $nfs;
181         chop $timestamp_sec;
182         chop $timestamp_nsec;
183         chop $dev;
184         chop $ino;
185         chop $name;
186
187         my @dirents;
188         while (my $dirent = <$file>) {
189             chop $dirent;
190             push @dirents, $dirent;
191             last if ($dirent eq "");
192         }
193         die "missing terminator" unless (<$file> eq "\0");
194
195         push @dirs, { nfs=>$nfs,
196                       timestamp_sec=>$timestamp_sec,
197                       timestamp_nsec=>$timestamp_nsec,
198                       dev=>$dev,
199                       ino=>$ino,
200                       name=>$name,
201                       dirents=>\@dirents };
202     }
203
204     close($file);
205     $/ = "\n"; # reset to normal
206
207     # file version, timestamp, timestamp, dir list, file header line
208     return [ 2, $hdr_timestamp_sec, $hdr_timestamp_nsec, \@dirs,  $header_str];
209 }
210
211 ## display
212
213 sub show_device_counts ($) {
214     my $info = shift;
215     my %devices;
216     foreach my $dir (@{$info->[3]}) {
217         my $dev = $dir->{'dev'};
218         $devices{$dev}++;
219     }
220
221     my $devstr;
222     foreach $dev (sort {$a <=> $b} keys %devices) {
223         $devstr = sprintf ("0x%04x", $dev);
224         if ( $dev > 0xffffffff or $dev < 0 or hex($devstr) != $dev ) {
225           # sprintf "%x" will not return a useful value for device ids
226           # that are negative or which overflow the integer size on this
227           # instance of Perl, so we convert the hex string back to a
228           # number, and if it doesn't (numerically) equal the original
229           # device id value, we know the hex conversion hasn't worked.
230           #
231           # Unfortunately, since we're running in "-w" mode, Perl will
232           # also print a warning message if the hex() routine is called
233           # on anything larger than "0xffffffff", even in 64-bit Perl
234           # where such values are actually supported... so we have to
235           # avoid calling hex() at all if the device id is too large or
236           # negative.  (If it's negative, the conversion to an unsigned
237           # integer for the "%x" specifier will mean the result will
238           # always trigger hex()'s warning on a 64-bit machine.)
239           # 
240           # These situations don't seem to occur very often, so for now
241           # when they do occur, we simply print the original text value
242           # that was read from the snapshot file; it will look a bit
243           # funny next to the values that do print in hex, but that's
244           # preferable to printing values that aren't actually correct.
245           $devstr = $dev; 
246         }
247         printf "  Device %s occurs $devices{$dev} times.\n", $devstr;
248     }
249 }
250
251 ## check field values
252
253 # initializes the global %snapshot_field_ranges hash, based on the "-a"
254 # command-line option if given, otherwise based on the "archname" of
255 # the current system.
256 #
257 # Each value in the hash is a two-element array containing the minimum
258 # and maximum allowed values, respectively, for that field in the snapshot
259 # file.  GNU tar's allowed values for each architecture are determined
260 # in the incremen.c source file, where the TYPE_MIN and TYPE_MAX
261 # pre-processor expressions are used to determine the range that can be
262 # expressed by the C data type used for each field; the values in the
263 # array defined below should match those calculations.  (For tar v1.27
264 # and later, the valid ranges for a particular tar binary can easily
265 # be determined using the "tar --show-snapshot-field-ranges" command.)
266  
267 sub choose_architecture ($) {
268     my $opt_a = shift;
269
270     my $arch = $opt_a ? $opt_a : $Config{'archname'};
271
272     # These ranges apply to Linux 2.4/2.6 on iX86 systems, but are used
273     # by default on unrecognized/unsupported systems, too.
274     %iX86_linux_field_ranges = (
275       timestamp_sec      => [ -2147483648, 2147483647 ],   # min/max of time_t
276       timestamp_nsec     => [ 0, 999999999 ],              # 0 to BILLION-1
277       nfs                => [ 0, 1 ],
278       dev                => [ 0, 18446744073709551615 ],   # min/max of dev_t
279       ino                => [ 0, 4294967295 ],             # min/max of ino_t
280     );
281
282
283     if ( $arch =~ m/^i[\dxX]86-linux/i ) {
284         %snapshot_field_ranges = %iX86_linux_field_ranges;
285         print "Checking snapshot field values using \"iX86-linux\" ranges.\n\n";
286     } elsif ( $arch =~ m/^x86_64-linux/i ) {
287         %snapshot_field_ranges = (
288           timestamp_sec      => [ -9223372036854775808, 9223372036854775807 ],
289           timestamp_nsec     => [ 0, 999999999 ],
290           nfs                => [ 0, 1 ],
291           dev                => [ 0, 18446744073709551615 ],
292           ino                => [ 0, 18446744073709551615 ],
293         );
294         print "Checking snapshot field values using \"x86_64-linux\" ranges.\n\n";
295     } elsif ( $arch =~ m/^IA64.ARCHREV_0/i ) {
296         # HP/UX running on Itanium/ia64 architecture
297         %snapshot_field_ranges = (
298           timestamp_sec      => [ -2147483648, 2147483647 ],
299           timestamp_nsec     => [ 0, 999999999 ],
300           nfs                => [ 0, 1 ],
301           dev                => [ -2147483648, 2147483647 ],
302           ino                => [ 0, 4294967295 ],
303         );
304         print "Checking snapshot field values using \"IA64.ARCHREV_0\" (HP/UX) ranges.\n\n";
305     } else {
306         %snapshot_field_ranges = %iX86_linux_field_ranges;
307         print "Unrecognized architecture \"$arch\"; defaulting to \"iX86-linux\".\n";
308         print "(Use -a option to override.)\n" unless $opt_a;
309         print "\n";
310     } 
311
312     if ( ref(1) ne "" ) {
313         print "(\"bignum\" mode is in effect; skipping 64-bit-integer check.)\n\n"
314     } else {
315         # find the largest max value in the current set of ranges
316         my $maxmax = 0;
317         for $v (values %snapshot_field_ranges ) {
318           $maxmax = $v->[1] if ($v->[1] > $maxmax);
319         }
320        
321         # "~0" translates into a platform-native integer with all bits turned
322         # on -- that is, the largest value that can be represented as
323         # an integer.  We print a warning if our $maxmax value is greater 
324         # than that largest integer, since in that case Perl will switch
325         # to using floats for those large max values.  The wording of
326         # the message assumes that the only way this situation can exist
327         # is that the platform uses 32-bit integers but some of the
328         # snapshot-file fields have 64-bit values.
329         if ( ~0 < $maxmax ) {
330             print <<EOF
331 Note: this version of Perl uses 32-bit integers, which means that it
332   will switch to using floating-point numbers when checking the ranges
333   for 64-bit snapshot-file fields.  This normally will work fine, but
334   might fail to detect cases where the value in the input field value is
335   only slightly out of range.  (For example, a "9223372036854775808"
336   might not be recognized as being larger than  9223372036854775807.)
337   If you suspect you are experiencing this problem, you can try running
338   the program using the "-Mbignum" option, as in
339     \$ perl $0 -Mbignum -c [FILES]
340   (but doing so will make the program run *much* slower).
341
342 EOF
343         }
344     }
345     
346
347 }
348
349 # returns a warning message if $field_value isn't a valid string 
350 # representation of an integer, or if the resulting integer is out of range
351 # defined by the two-element array retrieved using up the $field_name key in
352 # the global %snapshot_field_ranges hash.
353 sub validate_integer_field ($$) {
354     my $field_value = shift;
355     my $field_name = shift;
356
357     my ($min, $max) = @{$snapshot_field_ranges{$field_name}};
358
359     my $msg = "";
360
361     if ( not $field_value =~ /^-?\d+$/ ) {
362         $msg = "      $field_name value contains invalid characters: \"$field_value\"\n";
363     } else {
364         if ( $field_value < $min ) {
365             $msg = "      $field_name value too low: \"$field_value\" < $min \n";
366         } elsif ( $field_value > $max ) {
367             $msg = "      $field_name value too high: \"$field_value\" > $max \n";
368         }
369     }
370     return $msg;
371 }
372
373
374 # This routine loops through each directory entry in the $info data
375 # structure and prints a warning message if tar would abort with an
376 # "Unexpected field value in snapshot file", "Numerical result out of
377 # range", or "Invalid argument" error upon reading this snapshot file.
378 #
379 # (Note that the "Unexpected field value in snapshot file" error message
380 # was introduced along with the change to snapshot file format "2",
381 # starting with tar v1.16 [or, more precisely, v1.15.91], while the
382 # other two were introduced in v1.27.)
383 #
384 # The checks here are intended to match those found in the incremen.c
385 # source file.  See the choose_architecture() function (above) for more 
386 # information on how to configure the range of values considered valid 
387 # by this script.
388 #
389 # (Note: the checks here are taken from the code that processes
390 # version 2 snapshot files, but to keep things simple we apply those
391 # same checks to files having earlier versions -- but only for
392 # the fields that actually exist in those input files.)
393
394 sub check_field_values ($) {
395     my $info = shift;
396
397     my $msg;
398     my $error_found = 0;
399
400     print "  Checking field values in snapshot file...\n";
401
402     $snapver = $info->[0];
403
404     $msg = "";
405     $msg .= validate_integer_field($info->[1], 'timestamp_sec');
406     if ($snapver >= 1) {
407       $msg .= validate_integer_field($info->[2], 'timestamp_nsec');
408     }
409     if ( $msg ne "" ) {
410         $error_found = 1;
411         print "\n    shapshot file header:\n";
412         print $msg;
413     }
414
415
416     foreach my $dir (@{$info->[3]}) {
417
418         $msg = "";
419
420         $msg .= validate_integer_field($dir->{'nfs'}, 'nfs');
421         if ($snapver >= 1) {
422           $msg .= validate_integer_field($dir->{'timestamp_sec'}, 'timestamp_sec');
423           $msg .= validate_integer_field($dir->{'timestamp_nsec'}, 'timestamp_nsec');
424         }
425         $msg .= validate_integer_field($dir->{'dev'}, 'dev');
426         $msg .= validate_integer_field($dir->{'ino'}, 'ino');
427
428         if ( $msg ne "" ) {
429           $error_found = 1;
430           print "\n    directory: $dir->{'name'}\n";
431           print $msg;
432         }
433     }
434
435     print "\n  Snapshot field value check complete" ,
436            $error_found ?  "" : ", no errors found" ,
437            ".\n";
438 }
439
440 ## editing
441
442 sub replace_device_number ($@) {
443     my $info = shift(@_);
444     my @repl = @_;
445
446     my $count = 0;
447
448     foreach my $dir (@{$info->[3]}) {
449         foreach $x (@repl) {
450             if ($dir->{'dev'} eq $$x[0]) {
451                 $dir->{'dev'} = $$x[1];
452                 $count++;
453                 last;
454             }
455         }
456     }
457     print "  Updated $count records.\n"
458 }
459
460 ## writing
461
462 sub write_incr_db ($$) {
463     my $info = shift;
464     my $filename = shift;
465     my $file_version = $$info[0];
466
467     open($file, ">$filename") || die "Could not open '$filename' for writing";
468
469     if ($file_version == 0) {
470         write_incr_db_0($info, $file);
471     } elsif ($file_version == 1) {
472         write_incr_db_1($info, $file);
473     } elsif ($file_version == 2) {
474         write_incr_db_2($info, $file);
475     } else {
476         die "Unknown file version $file_version.";
477     }
478
479     close($file);
480 }
481
482 sub write_incr_db_0 ($$) {
483     my $info = shift;
484     my $file = shift;
485
486     my $timestamp_sec = $info->[1];
487     print $file "$timestamp_sec\n";
488
489     foreach my $dir (@{$info->[3]}) {
490         if ($dir->{'nfs'}) {
491           print $file '+'
492         }
493         print $file "$dir->{'dev'} ";
494         print $file "$dir->{'ino'} ";
495         print $file "$dir->{'name'}\n";
496     }
497 }
498
499
500 sub write_incr_db_1 ($$) {
501     my $info = shift;
502     my $file = shift;
503
504     print $file $info->[4];
505
506     my $timestamp_sec = $info->[1];
507     my $timestamp_nsec = $info->[2];
508     print $file "$timestamp_sec $timestamp_nsec\n";
509
510     foreach my $dir (@{$info->[3]}) {
511         if ($dir->{'nfs'}) {
512           print $file '+'
513         }
514         print $file "$dir->{'timestamp_sec'} ";
515         print $file "$dir->{'timestamp_nsec'} ";
516         print $file "$dir->{'dev'} ";
517         print $file "$dir->{'ino'} ";
518         print $file "$dir->{'name'}\n";
519     }
520 }
521
522
523 sub write_incr_db_2 ($$) {
524     my $info = shift;
525     my $file = shift;
526
527     print $file $info->[4];
528
529     my $timestamp_sec = $info->[1];
530     my $timestamp_nsec = $info->[2];
531     print $file $timestamp_sec . "\0";
532     print $file $timestamp_nsec . "\0";
533
534     foreach my $dir (@{$info->[3]}) {
535         print $file $dir->{'nfs'} . "\0";
536         print $file $dir->{'timestamp_sec'} . "\0";
537         print $file $dir->{'timestamp_nsec'} . "\0";
538         print $file $dir->{'dev'} . "\0";
539         print $file $dir->{'ino'} . "\0";
540         print $file $dir->{'name'} . "\0";
541         foreach my $dirent (@{$dir->{'dirents'}}) {
542             print $file $dirent . "\0";
543         }
544         print $file "\0";
545     }
546 }
547
548 ## main
549
550 sub main {
551     our ($opt_b, $opt_r, $opt_h, $opt_c, $opt_a);
552     getopts('br:hca:');
553     HELP_MESSAGE() if ($opt_h || $#ARGV == -1 || ($opt_b && !$opt_r) ||
554                        ($opt_a && !$opt_c) || ($opt_r && $opt_c) );
555
556     my @repl;
557     if ($opt_r) {
558         foreach my $spec (split(/,/, $opt_r)) {
559             ($spec =~ /^([^-]+)-([^-]+)/) || die "Invalid replacement specification '$opt_r'";
560             push @repl, [interpret_dev($1), interpret_dev($2)];
561         }
562     }
563
564     choose_architecture($opt_a) if ($opt_c);
565
566     foreach my $snapfile (@ARGV) {
567         my $info = read_incr_db($snapfile);
568         if ($opt_r) {
569             if ($opt_b) {
570                 rename($snapfile, $snapfile . "~") || die "Could not rename '$snapfile' to backup";
571             }
572
573             replace_device_number($info, @repl);
574             write_incr_db($info, $snapfile);
575         } elsif ($opt_c) {
576             check_field_values($info);
577         } else {
578             show_device_counts($info);
579         }
580     }
581 }
582
583 sub HELP_MESSAGE {
584     print <<EOF;
585
586 Usage:
587   tar-snapshot-edit SNAPFILE [SNAPFILE [...]]
588   tar-snapshot-edit -r 'DEV1-DEV2[,DEV3-DEV4...]' [-b] SNAPFILE [SNAPFILE [...]]
589   tar-snapshot-edit -c [-aARCH] SNAPFILE [SNAPFILE [...]]
590
591      With no options specified: print a summary of the 'device' values
592      found in each SNAPFILE.
593
594      With -r: replace occurrences of DEV1 with DEV2 in each SNAPFILE.
595      DEV1 and DEV2 may be specified in hex (e.g., 0xfe01), decimal (e.g.,
596      65025), or MAJ:MIN (e.g., 254:1).  To replace multiple occurrences,
597      separate them with commas.  If -b is also specified, backup files
598      (ending with '~') will be created.
599
600      With -c: Check the field values in each SNAPFILE and print warning
601      messages if any invalid values are found.  (An invalid value is one
602      that would cause \"tar\" to abort with an error message such as
603        Unexpected field value in snapshot file
604        Numerical result out of range
605      or 
606        Invalid argument
607      as it processed the snapshot file.)
608
609      Normally the program automatically chooses the valid ranges for 
610      the fields based on the current system's architecture, but the 
611      -a option can be used to override the selection, e.g. in order 
612      to validate a snapshot file generated on a some other system.
613      (Currently only three architectures are supported, "iX86-linux",
614      "x86_64-linux", and "IA64.ARCHREV_0" [HP/UX running on Itanium/ia64], 
615      and if the current system isn't recognized, then the iX86-linux
616      values are used by default.)
617
618 EOF
619     exit 1;
620 }
621
622 sub interpret_dev ($) {
623     my $dev = shift;
624
625     if ($dev =~ /^([0-9]+):([0-9]+)$/) {
626         return $1 * 256 + $2;
627     } elsif ($dev =~ /^0x[0-9a-fA-F]+$/) {
628         return oct $dev;
629     } elsif ($dev =~ /^[0-9]+$/) {
630         return $dev+0;
631     } else {
632         die "Invalid device specification '$dev'";
633     }
634 }
635
636 main