Discos virtuais: leitura de QCOW2, VMDK, VHD, VHDX e DMG

Cada contêiner é aberto como o disco que contém, somente leitura, pela mesma
open_path das imagens E01 e AFF4. VHD e VHDX diferenciais seguem a cadeia de pais.
QCOW2 com arquivo de apoio, VMDK com pai, DMG cifrado e LZFSE são recusados com o
motivo. Conferido por hash contra o 7-Zip em imagens reais do dfvfs e do VirtualBox.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>

crates/guara-core/src/vdisk/qcow2.rs

@@ -0,0 +1,149 @@
+//! QCOW2 (QEMU), versões 2 e 3: tabelas L1/L2, clusters comprimidos (deflate e zstd) e
+//! clusters zerados. Imagens cifradas, com arquivo de apoio, com arquivo de dados externo ou
+//! com L2 estendido são recusadas.
+
+use super::{bad, be32, be64, check_table, read_exact, read_vec, Backend};
+use crate::source::{FileSource, Source};
+use std::io::{self, Read};
+use std::sync::Mutex;
+
+const OFFSET_MASK: u64 = 0x00ff_ffff_ffff_fe00;
+const COMPRESSED: u64 = 1 << 62;
+
+pub(super) struct Qcow2 {
+    file: FileSource,
+    size: u64,
+    cluster_bits: u32,
+    l1: Vec<u64>,
+    zstd: bool,
+    /// Último cluster comprimido decodificado: (deslocamento do cluster virtual, dados).
+    cache: Mutex<Option<(u64, Vec<u8>)>>,
+}
+
+impl Qcow2 {
+    pub(super) fn open(file: FileSource) -> io::Result<Self> {
+        let h = read_vec(&file, 0, 112.min(file.size() as usize))?;
+        if h.len() < 72 {
+            return Err(bad("cabeçalho QCOW2 truncado"));
+        }
+        let version = be32(&h, 4);
+        if version != 2 && version != 3 {
+            return Err(bad(format!("versão QCOW {version} não suportada")));
+        }
+        if be64(&h, 8) != 0 {
+            return Err(bad(
+                "a imagem QCOW2 usa arquivo de apoio (backing file); abrir só a camada filha daria dados errados",
+            ));
+        }
+        let cluster_bits = be32(&h, 20);
+        if !(9..=21).contains(&cluster_bits) {
+            return Err(bad(format!(
+                "tamanho de cluster inválido (2^{cluster_bits})"
+            )));
+        }
+        let size = be64(&h, 24);
+        match be32(&h, 32) {
+            0 => {}
+            1 => return Err(bad("imagem QCOW2 cifrada (AES legado) não é suportada")),
+            _ => return Err(bad("imagem QCOW2 cifrada (LUKS) não é suportada; abra o volume LUKS depois de convertê-la")),
+        }
+        let mut zstd = false;
+        if version == 3 && h.len() >= 108 {
+            let incompat = be64(&h, 72);
+            if incompat & (1 << 2) != 0 {
+                return Err(bad("QCOW2 com arquivo de dados externo não é suportado"));
+            }
+            if incompat & (1 << 4) != 0 {
+                return Err(bad("QCOW2 com L2 estendido não é suportado"));
+            }
+            if incompat & (1 << 3) != 0 {
+                zstd = h[104] == 1;
+                if h[104] > 1 {
+                    return Err(bad("tipo de compressão QCOW2 desconhecido"));
+                }
+            }
+        }
+        let l1_size = be32(&h, 36) as u64;
+        let l1_off = be64(&h, 40);
+        let n = check_table(l1_size, 8, "tabela L1")?;
+        let raw = read_vec(&file, l1_off, n * 8)?;
+        let l1 = raw.chunks_exact(8).map(|c| be64(c, 0)).collect();
+        Ok(Self {
+            file,
+            size,
+            cluster_bits,
+            l1,
+            zstd,
+            cache: Mutex::new(None),
+        })
+    }
+
+    fn cluster_size(&self) -> u64 {
+        1 << self.cluster_bits
+    }
+
+    fn l2_entry(&self, cluster_idx: u64) -> io::Result<u64> {
+        let per_l2 = self.cluster_size() / 8;
+        let l1_idx = (cluster_idx / per_l2) as usize;
+        let l2_idx = cluster_idx % per_l2;
+        let Some(&l1e) = self.l1.get(l1_idx) else {
+            return Ok(0);
+        };
+        let l2_off = l1e & OFFSET_MASK;
+        if l2_off == 0 {
+            return Ok(0);
+        }
+        let mut b = [0u8; 8];
+        read_exact(&self.file, l2_off + l2_idx * 8, &mut b)?;
+        Ok(u64::from_be_bytes(b))
+    }
+
+    fn inflate(&self, entry: u64) -> io::Result<Vec<u8>> {
+        let shift = 62 - (self.cluster_bits - 8);
+        let host = entry & ((1u64 << shift) - 1);
+        let nsect = ((entry >> shift) & ((1u64 << (self.cluster_bits - 8)) - 1)) + 1;
+        let csize = (nsect * 512 - (host & 511)) as usize;
+        let avail = self.file.size().saturating_sub(host) as usize;
+        let raw = read_vec(&self.file, host, csize.min(avail))?;
+        let mut out = Vec::with_capacity(self.cluster_size() as usize);
+        if self.zstd {
+            let mut d = ruzstd::decoding::StreamingDecoder::new(&raw[..])
+                .map_err(|e| bad(format!("cluster zstd inválido: {e}")))?;
+            d.read_to_end(&mut out)?;
+        } else {
+            flate2::read::DeflateDecoder::new(&raw[..]).read_to_end(&mut out)?;
+        }
+        out.resize(self.cluster_size() as usize, 0);
+        Ok(out)
+    }
+}
+
+impl Backend for Qcow2 {
+    fn size(&self) -> u64 {
+        self.size
+    }
+
+    fn read_chunk(&self, voff: u64, buf: &mut [u8]) -> io::Result<usize> {
+        let cs = self.cluster_size();
+        let idx = voff / cs;
+        let within = voff % cs;
+        let n = buf.len().min((cs - within) as usize);
+        let entry = self.l2_entry(idx)?;
+        if entry & COMPRESSED != 0 {
+            let mut cache = self.cache.lock().unwrap();
+            if cache.as_ref().map(|c| c.0) != Some(idx) {
+                *cache = Some((idx, self.inflate(entry)?));
+            }
+            let data = &cache.as_ref().unwrap().1;
+            buf[..n].copy_from_slice(&data[within as usize..within as usize + n]);
+            return Ok(n);
+        }
+        let off = entry & OFFSET_MASK;
+        if off == 0 || entry & 1 != 0 {
+            buf[..n].fill(0);
+        } else {
+            read_exact(&self.file, off + within, &mut buf[..n])?;
+        }
+        Ok(n)
+    }
+}