sbin/growfs/growfs.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1980, 1989, 1993 The Regents of the University of California.
   5  * Copyright (c) 2000 Christoph Herrmann, Thomas-Henning von Kamptz
   6  * Copyright (c) 2012 The FreeBSD Foundation
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  10  * Christoph Herrmann and Thomas-Henning von Kamptz, Munich and Frankfurt.
  11  *
  12  * Portions of this software were developed by Edward Tomasz Napierala
  13  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  14  *
  15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  16  * modification, are permitted provided that the following conditions
  17  * are met:
  18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  23  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  24  *    must display the following acknowledgment:
  25  *      This product includes software developed by the University of
  26  *      California, Berkeley and its contributors, as well as Christoph
  27  *      Herrmann and Thomas-Henning von Kamptz.
  28  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  29  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  30  *    without specific prior written permission.
  31  *
  32  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  33  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  34  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  35  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  36  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  37  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  38  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  39  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  40  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  41  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  42  * SUCH DAMAGE.
  43  *
  44  * $TSHeader: src/sbin/growfs/growfs.c,v 1.5 2000/12/12 19:31:00 tomsoft Exp $
  45  *
  46  */
  47
  48 #ifndef lint
  49 static const char copyright[] =
  50 "@(#) Copyright (c) 2000 Christoph Herrmann, Thomas-Henning von Kamptz\n\
  51 Copyright (c) 1980, 1989, 1993 The Regents of the University of California.\n\
  52 All rights reserved.\n";
  53 #endif /* not lint */
  54
  55 #include <sys/cdefs.h>
  56 __FBSDID("$FreeBSD$");
  57
  58 #include <sys/param.h>
  59 #include <sys/ioctl.h>
  60 #include <sys/stat.h>
  61 #include <sys/disk.h>
  62 #include <sys/ucred.h>
  63 #include <sys/mount.h>
  64
  65 #include <stdio.h>
  66 #include <paths.h>
  67 #include <ctype.h>
  68 #include <err.h>
  69 #include <errno.h>
  70 #include <fcntl.h>
  71 #include <fstab.h>
  72 #include <inttypes.h>
  73 #include <limits.h>
  74 #include <mntopts.h>
  75 #include <paths.h>
  76 #include <stdlib.h>
  77 #include <stdint.h>
  78 #include <string.h>
  79 #include <time.h>
  80 #include <unistd.h>
  81 #include <ufs/ufs/dinode.h>
  82 #include <ufs/ffs/fs.h>
  83 #include <libutil.h>
  84 #include <libufs.h>
  85
  86 #include "debug.h"
  87
  88 #ifdef FS_DEBUG
  89 int     _dbg_lvl_ = (DL_INFO);  /* DL_TRC */
  90 #endif /* FS_DEBUG */
  91
  92 static union {
  93         struct fs       fs;
  94         char            pad[SBLOCKSIZE];
  95 } fsun1, fsun2;
  96 #define sblock  fsun1.fs        /* the new superblock */
  97 #define osblock fsun2.fs        /* the old superblock */
  98
  99 static union {
 100         struct cg       cg;
 101         char            pad[MAXBSIZE];
 102 } cgun1, cgun2;
 103 #define acg     cgun1.cg        /* a cylinder cgroup (new) */
 104 #define aocg    cgun2.cg        /* an old cylinder group */
 105
 106 static struct csum      *fscs;  /* cylinder summary */
 107
 108 static void     growfs(int, int, unsigned int);
 109 static void     rdfs(ufs2_daddr_t, size_t, void *, int);
 110 static void     wtfs(ufs2_daddr_t, size_t, void *, int, unsigned int);
 111 static int      charsperline(void);
 112 static void     usage(void);
 113 static int      isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 114 static void     clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 115 static void     setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 116 static void     initcg(int, time_t, int, unsigned int);
 117 static void     updjcg(int, time_t, int, int, unsigned int);
 118 static void     updcsloc(time_t, int, int, unsigned int);
 119 static void     frag_adjust(ufs2_daddr_t, int);
 120 static void     updclst(int);
 121 static void     mount_reload(const struct statfs *stfs);
 122 static void     cgckhash(struct cg *);
 123
 124 /*
 125  * Here we actually start growing the file system. We basically read the
 126  * cylinder summary from the first cylinder group as we want to update
 127  * this on the fly during our various operations. First we handle the
 128  * changes in the former last cylinder group. Afterwards we create all new
 129  * cylinder groups.  Now we handle the cylinder group containing the
 130  * cylinder summary which might result in a relocation of the whole
 131  * structure.  In the end we write back the updated cylinder summary, the
 132  * new superblock, and slightly patched versions of the super block
 133  * copies.
 134  */
 135 static void
 136 growfs(int fsi, int fso, unsigned int Nflag)
 137 {
 138         DBG_FUNC("growfs")
 139         time_t modtime;
 140         uint cylno;
 141         int i, j, width;
 142         char tmpbuf[100];
 143
 144         DBG_ENTER;
 145
 146         time(&modtime);
 147
 148         /*
 149          * Get the cylinder summary into the memory.
 150          */
 151         fscs = (struct csum *)calloc((size_t)1, (size_t)sblock.fs_cssize);
 152         if (fscs == NULL)
 153                 errx(1, "calloc failed");
 154         memcpy(fscs, osblock.fs_csp, osblock.fs_cssize);
 155         free(osblock.fs_csp);
 156         osblock.fs_csp = NULL;
 157         sblock.fs_csp = fscs;
 158
 159 #ifdef FS_DEBUG
 160         {
 161                 struct csum *dbg_csp;
 162                 u_int32_t dbg_csc;
 163                 char dbg_line[80];
 164
 165                 dbg_csp = fscs;
 166
 167                 for (dbg_csc = 0; dbg_csc < osblock.fs_ncg; dbg_csc++) {
 168                         snprintf(dbg_line, sizeof(dbg_line),
 169                             "%d. old csum in old location", dbg_csc);
 170                         DBG_DUMP_CSUM(&osblock, dbg_line, dbg_csp++);
 171                 }
 172         }
 173 #endif /* FS_DEBUG */
 174         DBG_PRINT0("fscs read\n");
 175
 176         /*
 177          * Do all needed changes in the former last cylinder group.
 178          */
 179         updjcg(osblock.fs_ncg - 1, modtime, fsi, fso, Nflag);
 180
 181         /*
 182          * Dump out summary information about file system.
 183          */
 184 #ifdef FS_DEBUG
 185 #define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 186         printf("growfs: %.1fMB (%jd sectors) block size %d, fragment size %d\n",
 187             (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 188             (intmax_t)fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size), sblock.fs_bsize,
 189             sblock.fs_fsize);
 190         printf("\tusing %d cylinder groups of %.2fMB, %d blks, %d inodes.\n",
 191             sblock.fs_ncg, (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 192             sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag, sblock.fs_ipg);
 193         if (sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP)
 194                 printf("\twith soft updates\n");
 195 #undef B2MBFACTOR
 196 #endif /* FS_DEBUG */
 197
 198         /*
 199          * Now build the cylinders group blocks and
 200          * then print out indices of cylinder groups.
 201          */
 202         printf("super-block backups (for fsck_ffs -b #) at:\n");
 203         i = 0;
 204         width = charsperline();
 205
 206         /*
 207          * Iterate for only the new cylinder groups.
 208          */
 209         for (cylno = osblock.fs_ncg; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++) {
 210                 initcg(cylno, modtime, fso, Nflag);
 211                 j = sprintf(tmpbuf, " %jd%s",
 212                     (intmax_t)fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 213                     cylno < (sblock.fs_ncg - 1) ? "," : "" );
 214                 if (i + j >= width) {
 215                         printf("\n");
 216                         i = 0;
 217                 }
 218                 i += j;
 219                 printf("%s", tmpbuf);
 220                 fflush(stdout);
 221         }
 222         printf("\n");
 223
 224         /*
 225          * Do all needed changes in the first cylinder group.
 226          * allocate blocks in new location
 227          */
 228         updcsloc(modtime, fsi, fso, Nflag);
 229
 230         /*
 231          * Clean up the dynamic fields in our superblock.
 232          *
 233          * XXX
 234          * The following fields are currently distributed from the superblock
 235          * to the copies:
 236          *     fs_minfree
 237          *     fs_rotdelay
 238          *     fs_maxcontig
 239          *     fs_maxbpg
 240          *     fs_minfree,
 241          *     fs_optim
 242          *     fs_flags
 243          *
 244          * We probably should rather change the summary for the cylinder group
 245          * statistics here to the value of what would be in there, if the file
 246          * system were created initially with the new size. Therefor we still
 247          * need to find an easy way of calculating that.
 248          * Possibly we can try to read the first superblock copy and apply the
 249          * "diffed" stats between the old and new superblock by still copying
 250          * certain parameters onto that.
 251          */
 252         sblock.fs_time = modtime;
 253         sblock.fs_fmod = 0;
 254         sblock.fs_clean = 1;
 255         sblock.fs_ronly = 0;
 256         sblock.fs_cgrotor = 0;
 257         sblock.fs_state = 0;
 258         memset((void *)&sblock.fs_fsmnt, 0, sizeof(sblock.fs_fsmnt));
 259
 260         /*
 261          * Now write the new superblock, its summary information,
 262          * and all the alternates back to disk.
 263          */
 264         if (!Nflag && sbput(fso, &sblock, sblock.fs_ncg) != 0)
 265                 errc(2, EIO, "could not write updated superblock");
 266         DBG_PRINT0("fscs written\n");
 267
 268 #ifdef FS_DEBUG
 269         {
 270                 struct csum     *dbg_csp;
 271                 u_int32_t       dbg_csc;
 272                 char    dbg_line[80];
 273
 274                 dbg_csp = fscs;
 275                 for (dbg_csc = 0; dbg_csc < sblock.fs_ncg; dbg_csc++) {
 276                         snprintf(dbg_line, sizeof(dbg_line),
 277                             "%d. new csum in new location", dbg_csc);
 278                         DBG_DUMP_CSUM(&sblock, dbg_line, dbg_csp++);
 279                 }
 280         }
 281 #endif /* FS_DEBUG */
 282
 283         DBG_PRINT0("sblock written\n");
 284         DBG_DUMP_FS(&sblock, "new initial sblock");
 285
 286         DBG_PRINT0("sblock copies written\n");
 287         DBG_DUMP_FS(&sblock, "new other sblocks");
 288
 289         DBG_LEAVE;
 290         return;
 291 }
 292
 293 /*
 294  * This creates a new cylinder group structure, for more details please see
 295  * the source of newfs(8), as this function is taken over almost unchanged.
 296  * As this is never called for the first cylinder group, the special
 297  * provisions for that case are removed here.
 298  */
 299 static void
 300 initcg(int cylno, time_t modtime, int fso, unsigned int Nflag)
 301 {
 302         DBG_FUNC("initcg")
 303         static caddr_t iobuf;
 304         static long iobufsize;
 305         long blkno, start;
 306         ino_t ino;
 307         ufs2_daddr_t i, cbase, dmax;
 308         struct ufs1_dinode *dp1;
 309         struct ufs2_dinode *dp2;
 310         struct csum *cs;
 311         uint j, d, dupper, dlower;
 312
 313         if (iobuf == NULL) {
 314                 iobufsize = 2 * sblock.fs_bsize;
 315                 if ((iobuf = malloc(iobufsize)) == NULL)
 316                         errx(37, "panic: cannot allocate I/O buffer");
 317                 memset(iobuf, '\0', iobufsize);
 318         }
 319         /*
 320          * Determine block bounds for cylinder group.
 321          * Allow space for super block summary information in first
 322          * cylinder group.
 323          */
 324         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 325         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 326         if (dmax > sblock.fs_size)
 327                 dmax = sblock.fs_size;
 328         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 329         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 330         if (cylno == 0) /* XXX fscs may be relocated */
 331                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 332         cs = &fscs[cylno];
 333         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 334         acg.cg_time = modtime;
 335         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 336         acg.cg_cgx = cylno;
 337         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 338         acg.cg_initediblk = MIN(sblock.fs_ipg, 2 * INOPB(&sblock));
 339         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 340         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 341                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 342         start = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 343         if (sblock.fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
 344                 acg.cg_iusedoff = start;
 345         } else {
 346                 acg.cg_old_ncyl = sblock.fs_old_cpg;
 347                 acg.cg_old_time = acg.cg_time;
 348                 acg.cg_time = 0;
 349                 acg.cg_old_niblk = acg.cg_niblk;
 350                 acg.cg_niblk = 0;
 351                 acg.cg_initediblk = 0;
 352                 acg.cg_old_btotoff = start;
 353                 acg.cg_old_boff = acg.cg_old_btotoff +
 354                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(int32_t);
 355                 acg.cg_iusedoff = acg.cg_old_boff +
 356                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(u_int16_t);
 357         }
 358         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, CHAR_BIT);
 359         acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff + howmany(sblock.fs_fpg, CHAR_BIT);
 360         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 361                 acg.cg_clustersumoff =
 362                     roundup(acg.cg_nextfreeoff, sizeof(u_int32_t));
 363                 acg.cg_clustersumoff -= sizeof(u_int32_t);
 364                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 365                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 366                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff +
 367                     howmany(fragstoblks(&sblock, sblock.fs_fpg), CHAR_BIT);
 368         }
 369         if (acg.cg_nextfreeoff > (unsigned)sblock.fs_cgsize) {
 370                 /*
 371                  * This should never happen as we would have had that panic
 372                  * already on file system creation
 373                  */
 374                 errx(37, "panic: cylinder group too big");
 375         }
 376         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 377         if (cylno == 0)
 378                 for (ino = 0; ino < UFS_ROOTINO; ino++) {
 379                         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
 380                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 381                 }
 382         /*
 383          * Initialize the initial inode blocks.
 384          */
 385         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(void *)iobuf;
 386         dp2 = (struct ufs2_dinode *)(void *)iobuf;
 387         for (i = 0; i < acg.cg_initediblk; i++) {
 388                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 389                         dp1->di_gen = arc4random();
 390                         dp1++;
 391                 } else {
 392                         dp2->di_gen = arc4random();
 393                         dp2++;
 394                 }
 395         }
 396         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno)), iobufsize, iobuf,
 397             fso, Nflag);
 398         /*
 399          * For the old file system, we have to initialize all the inodes.
 400          */
 401         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC &&
 402             sblock.fs_ipg > 2 * INOPB(&sblock)) {
 403                 for (i = 2 * sblock.fs_frag;
 404                      i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 405                      i += sblock.fs_frag) {
 406                         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(void *)iobuf;
 407                         for (j = 0; j < INOPB(&sblock); j++) {
 408                                 dp1->di_gen = arc4random();
 409                                 dp1++;
 410                         }
 411                         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 412                             sblock.fs_bsize, iobuf, fso, Nflag);
 413                 }
 414         }
 415         if (cylno > 0) {
 416                 /*
 417                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 418                  * for boot and super blocks.
 419                  */
 420                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 421                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 422                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 423                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 424                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 425                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 426                 }
 427                 sblock.fs_dsize += dlower;
 428         }
 429         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - dupper;
 430         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 431                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 432                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 433                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 434                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 435                 }
 436         }
 437         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= acg.cg_ndblk;
 438             d += sblock.fs_frag) {
 439                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 440                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 441                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 442                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 443                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 444         }
 445         if (d < acg.cg_ndblk) {
 446                 acg.cg_frsum[acg.cg_ndblk - d]++;
 447                 for (; d < acg.cg_ndblk; d++) {
 448                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 449                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 450                 }
 451         }
 452         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 453                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 454                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 455                 int map = *mapp++;
 456                 int bit = 1;
 457                 int run = 0;
 458
 459                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 460                         if ((map & bit) != 0)
 461                                 run++;
 462                         else if (run != 0) {
 463                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 464                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 465                                 sump[run]++;
 466                                 run = 0;
 467                         }
 468                         if ((i & (CHAR_BIT - 1)) != CHAR_BIT - 1)
 469                                 bit <<= 1;
 470                         else {
 471                                 map = *mapp++;
 472                                 bit = 1;
 473                         }
 474                 }
 475                 if (run != 0) {
 476                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 477                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 478                         sump[run]++;
 479                 }
 480         }
 481         sblock.fs_cstotal.cs_ndir += acg.cg_cs.cs_ndir;
 482         sblock.fs_cstotal.cs_nffree += acg.cg_cs.cs_nffree;
 483         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree += acg.cg_cs.cs_nbfree;
 484         sblock.fs_cstotal.cs_nifree += acg.cg_cs.cs_nifree;
 485         *cs = acg.cg_cs;
 486
 487         cgckhash(&acg);
 488         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)), sblock.fs_cgsize, &acg,
 489             fso, Nflag);
 490         DBG_DUMP_CG(&sblock, "new cg", &acg);
 491
 492         DBG_LEAVE;
 493         return;
 494 }
 495
 496 /*
 497  * Here we add or subtract (sign +1/-1) the available fragments in a given
 498  * block to or from the fragment statistics. By subtracting before and adding
 499  * after an operation on the free frag map we can easy update the fragment
 500  * statistic, which seems to be otherwise a rather complex operation.
 501  */
 502 static void
 503 frag_adjust(ufs2_daddr_t frag, int sign)
 504 {
 505         DBG_FUNC("frag_adjust")
 506         int fragsize;
 507         int f;
 508
 509         DBG_ENTER;
 510
 511         fragsize = 0;
 512         /*
 513          * Here frag only needs to point to any fragment in the block we want
 514          * to examine.
 515          */
 516         for (f = rounddown(frag, sblock.fs_frag);
 517             f < roundup(frag + 1, sblock.fs_frag); f++) {
 518                 /*
 519                  * Count contiguous free fragments.
 520                  */
 521                 if (isset(cg_blksfree(&acg), f)) {
 522                         fragsize++;
 523                 } else {
 524                         if (fragsize && fragsize < sblock.fs_frag) {
 525                                 /*
 526                                  * We found something in between.
 527                                  */
 528                                 acg.cg_frsum[fragsize] += sign;
 529                                 DBG_PRINT2("frag_adjust [%d]+=%d\n",
 530                                     fragsize, sign);
 531                         }
 532                         fragsize = 0;
 533                 }
 534         }
 535         if (fragsize && fragsize < sblock.fs_frag) {
 536                 /*
 537                  * We found something.
 538                  */
 539                 acg.cg_frsum[fragsize] += sign;
 540                 DBG_PRINT2("frag_adjust [%d]+=%d\n", fragsize, sign);
 541         }
 542         DBG_PRINT2("frag_adjust [[%d]]+=%d\n", fragsize, sign);
 543
 544         DBG_LEAVE;
 545         return;
 546 }
 547
 548 /*
 549  * Here we do all needed work for the former last cylinder group. It has to be
 550  * changed in any case, even if the file system ended exactly on the end of
 551  * this group, as there is some slightly inconsistent handling of the number
 552  * of cylinders in the cylinder group. We start again by reading the cylinder
 553  * group from disk. If the last block was not fully available, we first handle
 554  * the missing fragments, then we handle all new full blocks in that file
 555  * system and finally we handle the new last fragmented block in the file
 556  * system.  We again have to handle the fragment statistics rotational layout
 557  * tables and cluster summary during all those operations.
 558  */
 559 static void
 560 updjcg(int cylno, time_t modtime, int fsi, int fso, unsigned int Nflag)
 561 {
 562         DBG_FUNC("updjcg")
 563         ufs2_daddr_t cbase, dmax, dupper;
 564         struct csum *cs;
 565         int i, k;
 566         int j = 0;
 567
 568         DBG_ENTER;
 569
 570         /*
 571          * Read the former last (joining) cylinder group from disk, and make
 572          * a copy.
 573          */
 574         rdfs(fsbtodb(&osblock, cgtod(&osblock, cylno)),
 575             (size_t)osblock.fs_cgsize, (void *)&aocg, fsi);
 576         DBG_PRINT0("jcg read\n");
 577         DBG_DUMP_CG(&sblock, "old joining cg", &aocg);
 578
 579         memcpy((void *)&cgun1, (void *)&cgun2, sizeof(cgun2));
 580
 581         /*
 582          * If the cylinder group had already its new final size almost
 583          * nothing is to be done ... except:
 584          * For some reason the value of cg_ncyl in the last cylinder group has
 585          * to be zero instead of fs_cpg. As this is now no longer the last
 586          * cylinder group we have to change that value now to fs_cpg.
 587          */
 588
 589         if (cgbase(&osblock, cylno + 1) == osblock.fs_size) {
 590                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
 591                         acg.cg_old_ncyl = sblock.fs_old_cpg;
 592
 593                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 594                     (size_t)sblock.fs_cgsize, (void *)&acg, fso, Nflag);
 595                 DBG_PRINT0("jcg written\n");
 596                 DBG_DUMP_CG(&sblock, "new joining cg", &acg);
 597
 598                 DBG_LEAVE;
 599                 return;
 600         }
 601
 602         /*
 603          * Set up some variables needed later.
 604          */
 605         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 606         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 607         if (dmax > sblock.fs_size)
 608                 dmax = sblock.fs_size;
 609         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 610         if (cylno == 0) /* XXX fscs may be relocated */
 611                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 612
 613         /*
 614          * Set pointer to the cylinder summary for our cylinder group.
 615          */
 616         cs = fscs + cylno;
 617
 618         /*
 619          * Touch the cylinder group, update all fields in the cylinder group as
 620          * needed, update the free space in the superblock.
 621          */
 622         acg.cg_time = modtime;
 623         if ((unsigned)cylno == sblock.fs_ncg - 1) {
 624                 /*
 625                  * This is still the last cylinder group.
 626                  */
 627                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
 628                         acg.cg_old_ncyl =
 629                             sblock.fs_old_ncyl % sblock.fs_old_cpg;
 630         } else {
 631                 acg.cg_old_ncyl = sblock.fs_old_cpg;
 632         }
 633         DBG_PRINT2("jcg dbg: %d %u", cylno, sblock.fs_ncg);
 634 #ifdef FS_DEBUG
 635         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
 636                 DBG_PRINT2("%d %u", acg.cg_old_ncyl, sblock.fs_old_cpg);
 637 #endif
 638         DBG_PRINT0("\n");
 639         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 640         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - aocg.cg_ndblk;
 641         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 642                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 643
 644         /*
 645          * Now we have to update the free fragment bitmap for our new free
 646          * space.  There again we have to handle the fragmentation and also
 647          * the rotational layout tables and the cluster summary.  This is
 648          * also done per fragment for the first new block if the old file
 649          * system end was not on a block boundary, per fragment for the new
 650          * last block if the new file system end is not on a block boundary,
 651          * and per block for all space in between.
 652          *
 653          * Handle the first new block here if it was partially available
 654          * before.
 655          */
 656         if (osblock.fs_size % sblock.fs_frag) {
 657                 if (roundup(osblock.fs_size, sblock.fs_frag) <=
 658                     sblock.fs_size) {
 659                         /*
 660                          * The new space is enough to fill at least this
 661                          * block
 662                          */
 663                         j = 0;
 664                         for (i = roundup(osblock.fs_size - cbase,
 665                             sblock.fs_frag) - 1; i >= osblock.fs_size - cbase;
 666                             i--) {
 667                                 setbit(cg_blksfree(&acg), i);
 668                                 acg.cg_cs.cs_nffree++;
 669                                 j++;
 670                         }
 671
 672                         /*
 673                          * Check if the fragment just created could join an
 674                          * already existing fragment at the former end of the
 675                          * file system.
 676                          */
 677                         if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg),
 678                             ((osblock.fs_size - cgbase(&sblock, cylno)) /
 679                              sblock.fs_frag))) {
 680                                 /*
 681                                  * The block is now completely available.
 682                                  */
 683                                 DBG_PRINT0("block was\n");
 684                                 acg.cg_frsum[osblock.fs_size % sblock.fs_frag]--;
 685                                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 686                                 acg.cg_cs.cs_nffree -= sblock.fs_frag;
 687                                 k = rounddown(osblock.fs_size - cbase,
 688                                     sblock.fs_frag);
 689                                 updclst((osblock.fs_size - cbase) /
 690                                     sblock.fs_frag);
 691                         } else {
 692                                 /*
 693                                  * Lets rejoin a possible partially growed
 694                                  * fragment.
 695                                  */
 696                                 k = 0;
 697                                 while (isset(cg_blksfree(&acg), i) &&
 698                                     (i >= rounddown(osblock.fs_size - cbase,
 699                                     sblock.fs_frag))) {
 700                                         i--;
 701                                         k++;
 702                                 }
 703                                 if (k)
 704                                         acg.cg_frsum[k]--;
 705                                 acg.cg_frsum[k + j]++;
 706                         }
 707                 } else {
 708                         /*
 709                          * We only grow by some fragments within this last
 710                          * block.
 711                          */
 712                         for (i = sblock.fs_size - cbase - 1;
 713                             i >= osblock.fs_size - cbase; i--) {
 714                                 setbit(cg_blksfree(&acg), i);
 715                                 acg.cg_cs.cs_nffree++;
 716                                 j++;
 717                         }
 718                         /*
 719                          * Lets rejoin a possible partially growed fragment.
 720                          */
 721                         k = 0;
 722                         while (isset(cg_blksfree(&acg), i) &&
 723                             (i >= rounddown(osblock.fs_size - cbase,
 724                             sblock.fs_frag))) {
 725                                 i--;
 726                                 k++;
 727                         }
 728                         if (k)
 729                                 acg.cg_frsum[k]--;
 730                         acg.cg_frsum[k + j]++;
 731                 }
 732         }
 733
 734         /*
 735          * Handle all new complete blocks here.
 736          */
 737         for (i = roundup(osblock.fs_size - cbase, sblock.fs_frag);
 738             i + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; /* XXX <= or only < ? */
 739             i += sblock.fs_frag) {
 740                 j = i / sblock.fs_frag;
 741                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), j);
 742                 updclst(j);
 743                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 744         }
 745
 746         /*
 747          * Handle the last new block if there are stll some new fragments left.
 748          * Here we don't have to bother about the cluster summary or the even
 749          * the rotational layout table.
 750          */
 751         if (i < (dmax - cbase)) {
 752                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - i]++;
 753                 for (; i < dmax - cbase; i++) {
 754                         setbit(cg_blksfree(&acg), i);
 755                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 756                 }
 757         }
 758
 759         sblock.fs_cstotal.cs_nffree +=
 760             (acg.cg_cs.cs_nffree - aocg.cg_cs.cs_nffree);
 761         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree +=
 762             (acg.cg_cs.cs_nbfree - aocg.cg_cs.cs_nbfree);
 763         /*
 764          * The following statistics are not changed here:
 765          *     sblock.fs_cstotal.cs_ndir
 766          *     sblock.fs_cstotal.cs_nifree
 767          * As the statistics for this cylinder group are ready, copy it to
 768          * the summary information array.
 769          */
 770         *cs = acg.cg_cs;
 771
 772         /*
 773          * Write the updated "joining" cylinder group back to disk.
 774          */
 775         cgckhash(&acg);
 776         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)), (size_t)sblock.fs_cgsize,
 777             (void *)&acg, fso, Nflag);
 778         DBG_PRINT0("jcg written\n");
 779         DBG_DUMP_CG(&sblock, "new joining cg", &acg);
 780
 781         DBG_LEAVE;
 782         return;
 783 }
 784
 785 /*
 786  * Here we update the location of the cylinder summary. We have two possible
 787  * ways of growing the cylinder summary:
 788  * (1)  We can try to grow the summary in the current location, and relocate
 789  *      possibly used blocks within the current cylinder group.
 790  * (2)  Alternatively we can relocate the whole cylinder summary to the first
 791  *      new completely empty cylinder group. Once the cylinder summary is no
 792  *      longer in the beginning of the first cylinder group you should never
 793  *      use a version of fsck which is not aware of the possibility to have
 794  *      this structure in a non standard place.
 795  * Option (2) is considered to be less intrusive to the structure of the file-
 796  * system, so that's the one being used.
 797  */
 798 static void
 799 updcsloc(time_t modtime, int fsi, int fso, unsigned int Nflag)
 800 {
 801         DBG_FUNC("updcsloc")
 802         struct csum *cs;
 803         int ocscg, ncscg;
 804         ufs2_daddr_t d;
 805         int lcs = 0;
 806         int block;
 807
 808         DBG_ENTER;
 809
 810         if (howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize) ==
 811             howmany(osblock.fs_cssize, osblock.fs_fsize)) {
 812                 /*
 813                  * No new fragment needed.
 814                  */
 815                 DBG_LEAVE;
 816                 return;
 817         }
 818         ocscg = dtog(&osblock, osblock.fs_csaddr);
 819         cs = fscs + ocscg;
 820
 821         /*
 822          * Read original cylinder group from disk, and make a copy.
 823          * XXX  If Nflag is set in some very rare cases we now miss
 824          *      some changes done in updjcg by reading the unmodified
 825          *      block from disk.
 826          */
 827         rdfs(fsbtodb(&osblock, cgtod(&osblock, ocscg)),
 828             (size_t)osblock.fs_cgsize, (void *)&aocg, fsi);
 829         DBG_PRINT0("oscg read\n");
 830         DBG_DUMP_CG(&sblock, "old summary cg", &aocg);
 831
 832         memcpy((void *)&cgun1, (void *)&cgun2, sizeof(cgun2));
 833
 834         /*
 835          * Touch the cylinder group, set up local variables needed later
 836          * and update the superblock.
 837          */
 838         acg.cg_time = modtime;
 839
 840         /*
 841          * XXX  In the case of having active snapshots we may need much more
 842          *      blocks for the copy on write. We need each block twice, and
 843          *      also up to 8*3 blocks for indirect blocks for all possible
 844          *      references.
 845          */
 846         /*
 847          * There is not enough space in the old cylinder group to
 848          * relocate all blocks as needed, so we relocate the whole
 849          * cylinder group summary to a new group. We try to use the
 850          * first complete new cylinder group just created. Within the
 851          * cylinder group we align the area immediately after the
 852          * cylinder group information location in order to be as
 853          * close as possible to the original implementation of ffs.
 854          *
 855          * First we have to make sure we'll find enough space in the
 856          * new cylinder group. If not, then we currently give up.
 857          * We start with freeing everything which was used by the
 858          * fragments of the old cylinder summary in the current group.
 859          * Now we write back the group meta data, read in the needed
 860          * meta data from the new cylinder group, and start allocating
 861          * within that group. Here we can assume, the group to be
 862          * completely empty. Which makes the handling of fragments and
 863          * clusters a lot easier.
 864          */
 865         DBG_TRC;
 866         if (sblock.fs_ncg - osblock.fs_ncg < 2)
 867                 errx(2, "panic: not enough space");
 868
 869         /*
 870          * Point "d" to the first fragment not used by the cylinder
 871          * summary.
 872          */
 873         d = osblock.fs_csaddr + (osblock.fs_cssize / osblock.fs_fsize);
 874
 875         /*
 876          * Set up last cluster size ("lcs") already here. Calculate
 877          * the size for the trailing cluster just behind where "d"
 878          * points to.
 879          */
 880         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 881                 for (block = howmany(d % sblock.fs_fpg, sblock.fs_frag),
 882                     lcs = 0; lcs < sblock.fs_contigsumsize; block++, lcs++) {
 883                         if (isclr(cg_clustersfree(&acg), block))
 884                                 break;
 885                 }
 886         }
 887
 888         /*
 889          * Point "d" to the last frag used by the cylinder summary.
 890          */
 891         d--;
 892
 893         DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 894         if ((d + 1) % sblock.fs_frag) {
 895                 /*
 896                  * The end of the cylinder summary is not a complete
 897                  * block.
 898                  */
 899                 DBG_TRC;
 900                 frag_adjust(d % sblock.fs_fpg, -1);
 901                 for (; (d + 1) % sblock.fs_frag; d--) {
 902                         DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 903                         setbit(cg_blksfree(&acg), d % sblock.fs_fpg);
 904                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 905                         sblock.fs_cstotal.cs_nffree++;
 906                 }
 907                 /*
 908                  * Point "d" to the last fragment of the last
 909                  * (incomplete) block of the cylinder summary.
 910                  */
 911                 d++;
 912                 frag_adjust(d % sblock.fs_fpg, 1);
 913
 914                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg),
 915                     (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag)) {
 916                         DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 917                         acg.cg_cs.cs_nffree -= sblock.fs_frag;
 918                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 919                         sblock.fs_cstotal.cs_nffree -= sblock.fs_frag;
 920                         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree++;
 921                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 922                                 setbit(cg_clustersfree(&acg),
 923                                     (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
 924                                 if (lcs < sblock.fs_contigsumsize) {
 925                                         if (lcs)
 926                                                 cg_clustersum(&acg)[lcs]--;
 927                                         lcs++;
 928                                         cg_clustersum(&acg)[lcs]++;
 929                                 }
 930                         }
 931                 }
 932                 /*
 933                  * Point "d" to the first fragment of the block before
 934                  * the last incomplete block.
 935                  */
 936                 d--;
 937         }
 938
 939         DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 940         for (d = rounddown(d, sblock.fs_frag); d >= osblock.fs_csaddr;
 941             d -= sblock.fs_frag) {
 942                 DBG_TRC;
 943                 DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 944                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg),
 945                     (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
 946                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 947                 sblock.fs_cstotal.cs_nbfree++;
 948                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 949                         setbit(cg_clustersfree(&acg),
 950                             (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
 951                         /*
 952                          * The last cluster size is already set up.
 953                          */
 954                         if (lcs < sblock.fs_contigsumsize) {
 955                                 if (lcs)
 956                                         cg_clustersum(&acg)[lcs]--;
 957                                 lcs++;
 958                                 cg_clustersum(&acg)[lcs]++;
 959                         }
 960                 }
 961         }
 962         *cs = acg.cg_cs;
 963
 964         /*
 965          * Now write the former cylinder group containing the cylinder
 966          * summary back to disk.
 967          */
 968         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, ocscg)),
 969             (size_t)sblock.fs_cgsize, (void *)&acg, fso, Nflag);
 970         DBG_PRINT0("oscg written\n");
 971         DBG_DUMP_CG(&sblock, "old summary cg", &acg);
 972
 973         /*
 974          * Find the beginning of the new cylinder group containing the
 975          * cylinder summary.
 976          */
 977         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, osblock.fs_ncg);
 978         ncscg = dtog(&sblock, sblock.fs_csaddr);
 979         cs = fscs + ncscg;
 980
 981         /*
 982          * If Nflag is specified, we would now read random data instead
 983          * of an empty cg structure from disk. So we can't simulate that
 984          * part for now.
 985          */
 986         if (Nflag) {
 987                 DBG_PRINT0("nscg update skipped\n");
 988                 DBG_LEAVE;
 989                 return;
 990         }
 991
 992         /*
 993          * Read the future cylinder group containing the cylinder
 994          * summary from disk, and make a copy.
 995          */
 996         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, ncscg)),
 997             (size_t)sblock.fs_cgsize, (void *)&aocg, fsi);
 998         DBG_PRINT0("nscg read\n");
 999         DBG_DUMP_CG(&sblock, "new summary cg", &aocg);
1000
1001         memcpy((void *)&cgun1, (void *)&cgun2, sizeof(cgun2));
1002
1003         /*
1004          * Allocate all complete blocks used by the new cylinder
1005          * summary.
1006          */
1007         for (d = sblock.fs_csaddr; d + sblock.fs_frag <=
1008             sblock.fs_csaddr + (sblock.fs_cssize / sblock.fs_fsize);
1009             d += sblock.fs_frag) {
1010                 clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg),
1011                     (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
1012                 acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1013                 sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1014                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
1015                         clrbit(cg_clustersfree(&acg),
1016                             (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
1017                 }
1018         }
1019
1020         /*
1021          * Allocate all fragments used by the cylinder summary in the
1022          * last block.
1023          */
1024         if (d < sblock.fs_csaddr + (sblock.fs_cssize / sblock.fs_fsize)) {
1025                 for (; d - sblock.fs_csaddr <
1026                     sblock.fs_cssize/sblock.fs_fsize; d++) {
1027                         clrbit(cg_blksfree(&acg), d % sblock.fs_fpg);
1028                         acg.cg_cs.cs_nffree--;
1029                         sblock.fs_cstotal.cs_nffree--;
1030                 }
1031                 acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1032                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag;
1033                 sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1034                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag;
1035                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1036                         clrbit(cg_clustersfree(&acg),
1037                             (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
1038
1039                 frag_adjust(d % sblock.fs_fpg, 1);
1040         }
1041         /*
1042          * XXX  Handle the cluster statistics here in the case this
1043          *      cylinder group is now almost full, and the remaining
1044          *      space is less then the maximum cluster size. This is
1045          *      probably not needed, as you would hardly find a file
1046          *      system which has only MAXCSBUFS+FS_MAXCONTIG of free
1047          *      space right behind the cylinder group information in
1048          *      any new cylinder group.
1049          */
1050
1051         /*
1052          * Update our statistics in the cylinder summary.
1053          */
1054         *cs = acg.cg_cs;
1055
1056         /*
1057          * Write the new cylinder group containing the cylinder summary
1058          * back to disk.
1059          */
1060         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, ncscg)),
1061             (size_t)sblock.fs_cgsize, (void *)&acg, fso, Nflag);
1062         DBG_PRINT0("nscg written\n");
1063         DBG_DUMP_CG(&sblock, "new summary cg", &acg);
1064
1065         DBG_LEAVE;
1066         return;
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Here we read some block(s) from disk.
1071  */
1072 static void
1073 rdfs(ufs2_daddr_t bno, size_t size, void *bf, int fsi)
1074 {
1075         DBG_FUNC("rdfs")
1076         ssize_t n;
1077
1078         DBG_ENTER;
1079
1080         if (bno < 0)
1081                 err(32, "rdfs: attempting to read negative block number");
1082         if (lseek(fsi, (off_t)bno * DEV_BSIZE, 0) < 0)
1083                 err(33, "rdfs: seek error: %jd", (intmax_t)bno);
1084         n = read(fsi, bf, size);
1085         if (n != (ssize_t)size)
1086                 err(34, "rdfs: read error: %jd", (intmax_t)bno);
1087
1088         DBG_LEAVE;
1089         return;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Here we write some block(s) to disk.
1094  */
1095 static void
1096 wtfs(ufs2_daddr_t bno, size_t size, void *bf, int fso, unsigned int Nflag)
1097 {
1098         DBG_FUNC("wtfs")
1099         ssize_t n;
1100
1101         DBG_ENTER;
1102
1103         if (Nflag) {
1104                 DBG_LEAVE;
1105                 return;
1106         }
1107         if (lseek(fso, (off_t)bno * DEV_BSIZE, SEEK_SET) < 0)
1108                 err(35, "wtfs: seek error: %ld", (long)bno);
1109         n = write(fso, bf, size);
1110         if (n != (ssize_t)size)
1111                 err(36, "wtfs: write error: %ld", (long)bno);
1112
1113         DBG_LEAVE;
1114         return;
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Here we check if all frags of a block are free. For more details again
1119  * please see the source of newfs(8), as this function is taken over almost
1120  * unchanged.
1121  */
1122 static int
1123 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1124 {
1125         DBG_FUNC("isblock")
1126         unsigned char mask;
1127
1128         DBG_ENTER;
1129
1130         switch (fs->fs_frag) {
1131         case 8:
1132                 DBG_LEAVE;
1133                 return (cp[h] == 0xff);
1134         case 4:
1135                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1136                 DBG_LEAVE;
1137                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1138         case 2:
1139                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1140                 DBG_LEAVE;
1141                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1142         case 1:
1143                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1144                 DBG_LEAVE;
1145                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1146         default:
1147                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1148                 DBG_LEAVE;
1149                 return (0);
1150         }
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Here we allocate a complete block in the block map. For more details again
1155  * please see the source of newfs(8), as this function is taken over almost
1156  * unchanged.
1157  */
1158 static void
1159 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1160 {
1161         DBG_FUNC("clrblock")
1162
1163         DBG_ENTER;
1164
1165         switch ((fs)->fs_frag) {
1166         case 8:
1167                 cp[h] = 0;
1168                 break;
1169         case 4:
1170                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1171                 break;
1172         case 2:
1173                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1174                 break;
1175         case 1:
1176                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1177                 break;
1178         default:
1179                 warnx("clrblock bad fs_frag %d", fs->fs_frag);
1180                 break;
1181         }
1182
1183         DBG_LEAVE;
1184         return;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Here we free a complete block in the free block map. For more details again
1189  * please see the source of newfs(8), as this function is taken over almost
1190  * unchanged.
1191  */
1192 static void
1193 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1194 {
1195         DBG_FUNC("setblock")
1196
1197         DBG_ENTER;
1198
1199         switch (fs->fs_frag) {
1200         case 8:
1201                 cp[h] = 0xff;
1202                 break;
1203         case 4:
1204                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1205                 break;
1206         case 2:
1207                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1208                 break;
1209         case 1:
1210                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1211                 break;
1212         default:
1213                 warnx("setblock bad fs_frag %d", fs->fs_frag);
1214                 break;
1215         }
1216
1217         DBG_LEAVE;
1218         return;
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Figure out how many lines our current terminal has. For more details again
1223  * please see the source of newfs(8), as this function is taken over almost
1224  * unchanged.
1225  */
1226 static int
1227 charsperline(void)
1228 {
1229         DBG_FUNC("charsperline")
1230         int columns;
1231         char *cp;
1232         struct winsize ws;
1233
1234         DBG_ENTER;
1235
1236         columns = 0;
1237         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1238                 columns = ws.ws_col;
1239         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1240                 columns = atoi(cp);
1241         if (columns == 0)
1242                 columns = 80;   /* last resort */
1243
1244         DBG_LEAVE;
1245         return (columns);
1246 }
1247
1248 static int
1249 is_dev(const char *name)
1250 {
1251         struct stat devstat;
1252
1253         if (stat(name, &devstat) != 0)
1254                 return (0);
1255         if (!S_ISCHR(devstat.st_mode))
1256                 return (0);
1257         return (1);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Return mountpoint on which the device is currently mounted.
1262  */
1263 static const struct statfs *
1264 dev_to_statfs(const char *dev)
1265 {
1266         struct stat devstat, mntdevstat;
1267         struct statfs *mntbuf, *statfsp;
1268         char device[MAXPATHLEN];
1269         char *mntdevname;
1270         int i, mntsize;
1271
1272         /*
1273          * First check the mounted filesystems.
1274          */
1275         if (stat(dev, &devstat) != 0)
1276                 return (NULL);
1277         if (!S_ISCHR(devstat.st_mode) && !S_ISBLK(devstat.st_mode))
1278                 return (NULL);
1279
1280         mntsize = getmntinfo(&mntbuf, MNT_NOWAIT);
1281         for (i = 0; i < mntsize; i++) {
1282                 statfsp = &mntbuf[i];
1283                 mntdevname = statfsp->f_mntfromname;
1284                 if (*mntdevname != '/') {
1285                         strcpy(device, _PATH_DEV);
1286                         strcat(device, mntdevname);
1287                         mntdevname = device;
1288                 }
1289                 if (stat(mntdevname, &mntdevstat) == 0 &&
1290                     mntdevstat.st_rdev == devstat.st_rdev)
1291                         return (statfsp);
1292         }
1293
1294         return (NULL);
1295 }
1296
1297 static const char *
1298 mountpoint_to_dev(const char *mountpoint)
1299 {
1300         struct statfs *mntbuf, *statfsp;
1301         struct fstab *fs;
1302         int i, mntsize;
1303
1304         /*
1305          * First check the mounted filesystems.
1306          */
1307         mntsize = getmntinfo(&mntbuf, MNT_NOWAIT);
1308         for (i = 0; i < mntsize; i++) {
1309                 statfsp = &mntbuf[i];
1310
1311                 if (strcmp(statfsp->f_mntonname, mountpoint) == 0)
1312                         return (statfsp->f_mntfromname);
1313         }
1314
1315         /*
1316          * Check the fstab.
1317          */
1318         fs = getfsfile(mountpoint);
1319         if (fs != NULL)
1320                 return (fs->fs_spec);
1321
1322         return (NULL);
1323 }
1324
1325 static const char *
1326 getdev(const char *name)
1327 {
1328         static char device[MAXPATHLEN];
1329         const char *cp, *dev;
1330
1331         if (is_dev(name))
1332                 return (name);
1333
1334         cp = strrchr(name, '/');
1335         if (cp == NULL) {
1336                 snprintf(device, sizeof(device), "%s%s", _PATH_DEV, name);
1337                 if (is_dev(device))
1338                         return (device);
1339         }
1340
1341         dev = mountpoint_to_dev(name);
1342         if (dev != NULL && is_dev(dev))
1343                 return (dev);
1344
1345         return (NULL);
1346 }
1347
1348 /*
1349  * growfs(8) is a utility which allows to increase the size of an existing
1350  * ufs file system. Currently this can only be done on unmounted file system.
1351  * It recognizes some command line options to specify the new desired size,
1352  * and it does some basic checkings. The old file system size is determined
1353  * and after some more checks like we can really access the new last block
1354  * on the disk etc. we calculate the new parameters for the superblock. After
1355  * having done this we just call growfs() which will do the work.
1356  * We still have to provide support for snapshots. Therefore we first have to
1357  * understand what data structures are always replicated in the snapshot on
1358  * creation, for all other blocks we touch during our procedure, we have to
1359  * keep the old blocks unchanged somewhere available for the snapshots. If we
1360  * are lucky, then we only have to handle our blocks to be relocated in that
1361  * way.
1362  * Also we have to consider in what order we actually update the critical
1363  * data structures of the file system to make sure, that in case of a disaster
1364  * fsck(8) is still able to restore any lost data.
1365  * The foreseen last step then will be to provide for growing even mounted
1366  * file systems. There we have to extend the mount() system call to provide
1367  * userland access to the file system locking facility.
1368  */
1369 int
1370 main(int argc, char **argv)
1371 {
1372         DBG_FUNC("main")
1373         struct fs *fs;
1374         const char *device;
1375         const struct statfs *statfsp;
1376         uint64_t size = 0;
1377         off_t mediasize;
1378         int error, j, fsi, fso, ch, ret, Nflag = 0, yflag = 0;
1379         char *p, reply[5], oldsizebuf[6], newsizebuf[6];
1380         void *testbuf;
1381
1382         DBG_ENTER;
1383
1384         while ((ch = getopt(argc, argv, "Ns:vy")) != -1) {
1385                 switch(ch) {
1386                 case 'N':
1387                         Nflag = 1;
1388                         break;
1389                 case 's':
1390                         size = (off_t)strtoumax(optarg, &p, 0);
1391                         if (p == NULL || *p == '\0')
1392                                 size *= DEV_BSIZE;
1393                         else if (*p == 'b' || *p == 'B')
1394                                 ; /* do nothing */
1395                         else if (*p == 'k' || *p == 'K')
1396                                 size <<= 10;
1397                         else if (*p == 'm' || *p == 'M')
1398                                 size <<= 20;
1399                         else if (*p == 'g' || *p == 'G')
1400                                 size <<= 30;
1401                         else if (*p == 't' || *p == 'T') {
1402                                 size <<= 30;
1403                                 size <<= 10;
1404                         } else
1405                                 errx(1, "unknown suffix on -s argument");
1406                         break;
1407                 case 'v': /* for compatibility to newfs */
1408                         break;
1409                 case 'y':
1410                         yflag = 1;
1411                         break;
1412                 case '?':
1413                         /* FALLTHROUGH */
1414                 default:
1415                         usage();
1416                 }
1417         }
1418         argc -= optind;
1419         argv += optind;
1420
1421         if (argc != 1)
1422                 usage();
1423
1424         /*
1425          * Now try to guess the device name.
1426          */
1427         device = getdev(*argv);
1428         if (device == NULL)
1429                 errx(1, "cannot find special device for %s", *argv);
1430
1431         statfsp = dev_to_statfs(device);
1432
1433         fsi = open(device, O_RDONLY);
1434         if (fsi < 0)
1435                 err(1, "%s", device);
1436
1437         /*
1438          * Try to guess the slice size if not specified.
1439          */
1440         if (ioctl(fsi, DIOCGMEDIASIZE, &mediasize) == -1)
1441                 err(1,"DIOCGMEDIASIZE");
1442
1443         /*
1444          * Check if that partition is suitable for growing a file system.
1445          */
1446         if (mediasize < 1)
1447                 errx(1, "partition is unavailable");
1448
1449         /*
1450          * Read the current superblock, and take a backup.
1451          */
1452         if ((ret = sbget(fsi, &fs, STDSB)) != 0) {
1453                 switch (ret) {
1454                 case ENOENT:
1455                         errx(1, "superblock not recognized");
1456                 default:
1457                         errc(1, ret, "unable to read superblock");
1458                 }
1459         }
1460         memcpy(&osblock, fs, fs->fs_sbsize);
1461         free(fs);
1462         memcpy((void *)&fsun1, (void *)&fsun2, osblock.fs_sbsize);
1463
1464         DBG_OPEN("/tmp/growfs.debug"); /* already here we need a superblock */
1465         DBG_DUMP_FS(&sblock, "old sblock");
1466
1467         /*
1468          * Determine size to grow to. Default to the device size.
1469          */
1470         if (size == 0)
1471                 size = mediasize;
1472         else {
1473                 if (size > (uint64_t)mediasize) {
1474                         humanize_number(oldsizebuf, sizeof(oldsizebuf), size,
1475                             "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1476                         humanize_number(newsizebuf, sizeof(newsizebuf),
1477                             mediasize,
1478                             "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1479
1480                         errx(1, "requested size %s is larger "
1481                             "than the available %s", oldsizebuf, newsizebuf);
1482                 }
1483         }
1484
1485         /*
1486          * Make sure the new size is a multiple of fs_fsize; /dev/ufssuspend
1487          * only supports fragment-aligned IO requests.
1488          */
1489         size -= size % osblock.fs_fsize;
1490
1491         if (size <= (uint64_t)(osblock.fs_size * osblock.fs_fsize)) {
1492                 humanize_number(oldsizebuf, sizeof(oldsizebuf),
1493                     osblock.fs_size * osblock.fs_fsize,
1494                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1495                 humanize_number(newsizebuf, sizeof(newsizebuf), size,
1496                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1497
1498                 errx(1, "requested size %s is not larger than the current "
1499                    "filesystem size %s", newsizebuf, oldsizebuf);
1500         }
1501
1502         sblock.fs_size = dbtofsb(&osblock, size / DEV_BSIZE);
1503         sblock.fs_providersize = dbtofsb(&osblock, mediasize / DEV_BSIZE);
1504
1505         /*
1506          * Are we really growing?
1507          */
1508         if (osblock.fs_size >= sblock.fs_size) {
1509                 errx(1, "we are not growing (%jd->%jd)",
1510                     (intmax_t)osblock.fs_size, (intmax_t)sblock.fs_size);
1511         }
1512
1513         /*
1514          * Check if we find an active snapshot.
1515          */
1516         if (yflag == 0) {
1517                 for (j = 0; j < FSMAXSNAP; j++) {
1518                         if (sblock.fs_snapinum[j]) {
1519                                 errx(1, "active snapshot found in file system; "
1520                                     "please remove all snapshots before "
1521                                     "using growfs");
1522                         }
1523                         if (!sblock.fs_snapinum[j]) /* list is dense */
1524                                 break;
1525                 }
1526         }
1527
1528         if (yflag == 0 && Nflag == 0) {
1529                 if (statfsp != NULL && (statfsp->f_flags & MNT_RDONLY) == 0)
1530                         printf("Device is mounted read-write; resizing will "
1531                             "result in temporary write suspension for %s.\n",
1532                             statfsp->f_mntonname);
1533                 printf("It's strongly recommended to make a backup "
1534                     "before growing the file system.\n"
1535                     "OK to grow filesystem on %s", device);
1536                 if (statfsp != NULL)
1537                         printf(", mounted on %s,", statfsp->f_mntonname);
1538                 humanize_number(oldsizebuf, sizeof(oldsizebuf),
1539                     osblock.fs_size * osblock.fs_fsize,
1540                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1541                 humanize_number(newsizebuf, sizeof(newsizebuf),
1542                     sblock.fs_size * sblock.fs_fsize,
1543                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1544                 printf(" from %s to %s? [yes/no] ", oldsizebuf, newsizebuf);
1545                 fflush(stdout);
1546                 fgets(reply, (int)sizeof(reply), stdin);
1547                 if (strcasecmp(reply, "yes\n")){
1548                         printf("Response other than \"yes\"; aborting\n");
1549                         exit(0);
1550                 }
1551         }
1552
1553         /*
1554          * Try to access our device for writing.  If it's not mounted,
1555          * or mounted read-only, simply open it; otherwise, use UFS
1556          * suspension mechanism.
1557          */
1558         if (Nflag) {
1559                 fso = -1;
1560         } else {
1561                 if (statfsp != NULL && (statfsp->f_flags & MNT_RDONLY) == 0) {
1562                         fso = open(_PATH_UFSSUSPEND, O_RDWR);
1563                         if (fso == -1)
1564                                 err(1, "unable to open %s", _PATH_UFSSUSPEND);
1565                         error = ioctl(fso, UFSSUSPEND, &statfsp->f_fsid);
1566                         if (error != 0)
1567                                 err(1, "UFSSUSPEND");
1568                 } else {
1569                         fso = open(device, O_WRONLY);
1570                         if (fso < 0)
1571                                 err(1, "%s", device);
1572                 }
1573         }
1574
1575         /*
1576          * Try to access our new last block in the file system.
1577          */
1578         testbuf = malloc(sblock.fs_fsize);
1579         if (testbuf == NULL)
1580                 err(1, "malloc");
1581         rdfs((ufs2_daddr_t)((size - sblock.fs_fsize) / DEV_BSIZE),
1582             sblock.fs_fsize, testbuf, fsi);
1583         wtfs((ufs2_daddr_t)((size - sblock.fs_fsize) / DEV_BSIZE),
1584             sblock.fs_fsize, testbuf, fso, Nflag);
1585         free(testbuf);
1586
1587         /*
1588          * Now calculate new superblock values and check for reasonable
1589          * bound for new file system size:
1590          *     fs_size:    is derived from user input
1591          *     fs_dsize:   should get updated in the routines creating or
1592          *                 updating the cylinder groups on the fly
1593          *     fs_cstotal: should get updated in the routines creating or
1594          *                 updating the cylinder groups
1595          */
1596
1597         /*
1598          * Update the number of cylinders and cylinder groups in the file system.
1599          */
1600         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
1601                 sblock.fs_old_ncyl =
1602                     sblock.fs_size * sblock.fs_old_nspf / sblock.fs_old_spc;
1603                 if (sblock.fs_size * sblock.fs_old_nspf >
1604                     sblock.fs_old_ncyl * sblock.fs_old_spc)
1605                         sblock.fs_old_ncyl++;
1606         }
1607         sblock.fs_ncg = howmany(sblock.fs_size, sblock.fs_fpg);
1608
1609         /*
1610          * Allocate last cylinder group only if there is enough room
1611          * for at least one data block.
1612          */
1613         if (sblock.fs_size % sblock.fs_fpg != 0 &&
1614             sblock.fs_size <= cgdmin(&sblock, sblock.fs_ncg - 1)) {
1615                 humanize_number(oldsizebuf, sizeof(oldsizebuf),
1616                     (sblock.fs_size % sblock.fs_fpg) * sblock.fs_fsize,
1617                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1618                 warnx("no room to allocate last cylinder group; "
1619                     "leaving %s unused", oldsizebuf);
1620                 sblock.fs_ncg--;
1621                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
1622                         sblock.fs_old_ncyl = sblock.fs_ncg * sblock.fs_old_cpg;
1623                 sblock.fs_size = sblock.fs_ncg * sblock.fs_fpg;
1624         }
1625
1626         /*
1627          * Update the space for the cylinder group summary information in the
1628          * respective cylinder group data area.
1629          */
1630         sblock.fs_cssize =
1631             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
1632
1633         if (osblock.fs_size >= sblock.fs_size)
1634                 errx(1, "not enough new space");
1635
1636         DBG_PRINT0("sblock calculated\n");
1637
1638         /*
1639          * Ok, everything prepared, so now let's do the tricks.
1640          */
1641         growfs(fsi, fso, Nflag);
1642
1643         close(fsi);
1644         if (fso > -1) {
1645                 if (statfsp != NULL && (statfsp->f_flags & MNT_RDONLY) == 0) {
1646                         error = ioctl(fso, UFSRESUME);
1647                         if (error != 0)
1648                                 err(1, "UFSRESUME");
1649                 }
1650                 error = close(fso);
1651                 if (error != 0)
1652                         err(1, "close");
1653                 if (statfsp != NULL && (statfsp->f_flags & MNT_RDONLY) != 0)
1654                         mount_reload(statfsp);
1655         }
1656
1657         DBG_CLOSE;
1658
1659         DBG_LEAVE;
1660         return (0);
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Dump a line of usage.
1665  */
1666 static void
1667 usage(void)
1668 {
1669         DBG_FUNC("usage")
1670
1671         DBG_ENTER;
1672
1673         fprintf(stderr, "usage: growfs [-Ny] [-s size] special | filesystem\n");
1674
1675         DBG_LEAVE;
1676         exit(1);
1677 }
1678
1679 /*
1680  * This updates most parameters and the bitmap related to cluster. We have to
1681  * assume that sblock, osblock, acg are set up.
1682  */
1683 static void
1684 updclst(int block)
1685 {
1686         DBG_FUNC("updclst")
1687         static int lcs = 0;
1688
1689         DBG_ENTER;
1690
1691         if (sblock.fs_contigsumsize < 1) /* no clustering */
1692                 return;
1693         /*
1694          * update cluster allocation map
1695          */
1696         setbit(cg_clustersfree(&acg), block);
1697
1698         /*
1699          * update cluster summary table
1700          */
1701         if (!lcs) {
1702                 /*
1703                  * calculate size for the trailing cluster
1704                  */
1705                 for (block--; lcs < sblock.fs_contigsumsize; block--, lcs++ ) {
1706                         if (isclr(cg_clustersfree(&acg), block))
1707                                 break;
1708                 }
1709         }
1710         if (lcs < sblock.fs_contigsumsize) {
1711                 if (lcs)
1712                         cg_clustersum(&acg)[lcs]--;
1713                 lcs++;
1714                 cg_clustersum(&acg)[lcs]++;
1715         }
1716
1717         DBG_LEAVE;
1718         return;
1719 }
1720
1721 static void
1722 mount_reload(const struct statfs *stfs)
1723 {
1724         char errmsg[255];
1725         struct iovec *iov;
1726         int iovlen;
1727
1728         iov = NULL;
1729         iovlen = 0;
1730         *errmsg = '\0';
1731         build_iovec(&iov, &iovlen, "fstype", __DECONST(char *, "ffs"), 4);
1732         build_iovec(&iov, &iovlen, "fspath", __DECONST(char *, stfs->f_mntonname), (size_t)-1);
1733         build_iovec(&iov, &iovlen, "errmsg", errmsg, sizeof(errmsg));
1734         build_iovec(&iov, &iovlen, "update", NULL, 0);
1735         build_iovec(&iov, &iovlen, "reload", NULL, 0);
1736
1737         if (nmount(iov, iovlen, stfs->f_flags) < 0) {
1738                 errmsg[sizeof(errmsg) - 1] = '\0';
1739                 err(9, "%s: cannot reload filesystem%s%s", stfs->f_mntonname,
1740                     *errmsg != '\0' ? ": " : "", errmsg);
1741         }
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Calculate the check-hash of the cylinder group.
1746  */
1747 static void
1748 cgckhash(struct cg *cgp)
1749 {
1750
1751         if ((sblock.fs_metackhash & CK_CYLGRP) == 0)
1752                 return;
1753         cgp->cg_ckhash = 0;
1754         cgp->cg_ckhash = calculate_crc32c(~0L, (void *)cgp, sblock.fs_cgsize);
1755 }