Windows 11で書き込んだ UEFIイメージのメディアのリサイズに失敗する

[tsutsui]

Windows 11で UEFIのイメージをリムーバブルメディア書き込んだ場合、
GPTパーティション情報のサイズ（≒Live Image作成時のサイズ）と実際のメディアのサイズが異なると
自動的にGPTパーティション情報が実メディアサイズと一致するようにGPTパーティションを書き換えるらしい。
具体的には、本来ディスクの末尾にあるべき secondary GPT partition がメディアの末尾より前にあると
NetBSD の gpt resizedisk 相当の動作をするらしい。

これ自体は害はないのだが、 https://github.com/tsutsui/netbsd-teokureliveimage/blob/master/expand-image-fssize.sh では
意図しないディスクに対して実行しても中身を破壊しないように GPTパーティションのサイズのチェックを行っているため、
Windows 11で書き込んだメディアに対してリサイズスクリプトを実行すると失敗終了してしまう。

https://social.mikutter.hachune.net/@moveccr/112499402961312200

以下のいずれかを考えて適用する。

• Secondary GPT partitionの位置チェックを削除する（GPT Labelをチェックしているので）
• GPT partition 内の NetBSD Partition のサイズチェックに変更する

[tsutsui]

とりあえずメモ。

liveimage-amd64-raw-20240420.img を
sd0: 30144 MB, 30144 cyl, 64 head, 32 sec, 512 bytes/sect x 61734912 sectors
のメディアに書き込んだ場合、gpt show の表示は以下のようになる。

# gpt show sd0
     start      size  index  contents
         0         1         PMBR
         1         1         Pri GPT header
         2        32         Pri GPT table
        34      2014         Unused
      2048     73728      1  GPT part - EFI System
     75776   9359360      2  GPT part - NetBSD FFSv1/FFSv2
   9435136   1048576      3  GPT part - NetBSD swap
  10483712      2015         Unused
  10485727        32         Sec GPT table
  10485759         1         Sec GPT header
  10485760  51249152         Unused

expand-image-fssize.sh においては、
上記の Sec GPT header の位置に長さ（これは 1 固定を仮定）を足したものを LASTSECTORS として算出し、
これと元イメージ作成時のサイズ ORIGIMAGESECTORS と比較することで
「書き込まれたイメージが expand-image-fssize.sh の想定しているておくれ Live Image のものであるか」
のチェックとしている。

これに対して gpt resizedisk sd0 を実行した後の出力は以下のようになる。

# gpt resizedisk sd0
/dev/rsd0: Moving secondary GPT header
# gpt show sd0
     start      size  index  contents
         0         1         PMBR
         1         1         Pri GPT header
         2        32         Pri GPT table
        34      2014         Unused
      2048     73728      1  GPT part - EFI System
     75776   9359360      2  GPT part - NetBSD FFSv1/FFSv2
   9435136   1048576      3  GPT part - NetBSD swap
  10483712  51251167         Unused
  61734879        32         Sec GPT table
  61734911         1         Sec GPT header
# 

なお、ここ使ったUSBメモリのサイズ 61,734,912 sectors というのは
2^17 * 3 * 157 = 30144MB
と、ちょうど 1MBの倍数になっている。

メディアサイズが 1MBの倍数でない場合も Secondary GPT header が末尾に来るのかがよくわかっていないが、
Live Image作成時はすべて先頭からのオフセットが 1MB align 前提なので、
Secondary GPT header 位置が 1MB align ではなくなる場合の演算を考慮しなくてもいいようにしたい。

これらを考えると「書き込まれているイメージのサイズチェック仕様」としては
「NetBSD swap 直後の Unused 領域の start のセクタ位置 + 元イメージの GPTMB サイズ相当の 2048セクタ」
で求めたサイズを LASTSECTORS として扱い、それを ORIGIMAGESECTORS と比較すればよいか。

「NetBSD swap 直後の Unused 領域の start のセクタ位置」を shell script 内で取り出す方法という
純粋な実装レベルの話になるとガッツが出ないという問題があるが、気が向いたら適当に考えてみる。

[tsutsui]

この issue での問題とは直接関係ないが、 expand-image-fssize.sh の仕様として
「実メディアのサイズが 1MB アラインでない場合」の考慮が漏れていると思われる。

resize後の NetBSD swap 開始位置 SWAPOFFSET の算出は以下としている

SWAPOFFSET=$((${IMAGESECTORS} - ${ORIGGPTSECTORS} - ${ORIGSWAPSECTORS}))

ここで IMAGESECTORS が実メディアサイズ（セクタ数）、
ORIGGPTSECTORS は Secondary GPT のサイズ（セクタ数）でデフォルトは 1MBの 2048、
ORIGSWAPSECTORS は swap サイズ（セクタ数）でデフォルトは mkliveimage.sh で指定している 512MBの 1048576
である。

IMAGESECTORS が実メディアサイズが 1MB アラインでない場合は
SWAPOFFSET も 1MB アラインでなくなるが、
expand-image-fssize.sh の設計としては
gpt add で -a 1m の alignment オプションで 1MBアラインを指定する、
としていた。

が、この gpt(8) の -a オプションの動作は（manには明示されていないが）おそらく切り上げで、
そうするとメディアサイズの 1MB アライン端数が 1〜33セクタだった場合（つまり端数が 16.5KB以下の場合）は
Secondary GPT partition と swap が重複してしまいエラーになるはず？

この細かいところを気にして SWAPOFFSET の計算に切り捨ての処理
（あるいは、残りが 33セクタない場合にもう1MBだけ前にずらす処理）を入れるかどうか。

[tsutsui]

「NetBSD swap 直後の Unused 領域の start のセクタ位置」を shell script 内で取り出す方法という
純粋な実装レベルの話になるとガッツが出ないという問題があるが、気が向いたら適当に考えてみる。

雑にChatGPTに実装仕様設計を投げると、サクッと
「awk で '/文字列/' で抽出対象文字列を含む行を指定した後に getline すればその次の行が得られるのでそれを print すれば良い」
という案が出てきた。
（コード実装そのものじゃなくて実装設計仕様だけならAI案拝借でも問題ないという強弁）

LASTSECTORS=$(($(gpt show ${BLOCKDEV} | grep 'Sec GPT header' | awk '{print $1}') + 1))

を

LASTSECTORS=$(($(gpt show ${BLOCKDEV} | awk '/NetBSD swap/ { getline; print $1 }') + ${ORIGGPTSECTORS}))

にすればいけるか。

[tsutsui]

LASTSECTORS=$(($(gpt show ${BLOCKDEV} | awk '/NetBSD swap/ { getline; print $1 }') + ${ORIGGPTSECTORS}))
でテストしてOKだったので 20240707版で投入。