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                 cgckhash(&acg);
 594                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 595                     (size_t)sblock.fs_cgsize, (void *)&acg, fso, Nflag);
 596                 DBG_PRINT0("jcg written\n");
 597                 DBG_DUMP_CG(&sblock, "new joining cg", &acg);
 598
 599                 DBG_LEAVE;
 600                 return;
 601         }
 602
 603         /*
 604          * Set up some variables needed later.
 605          */
 606         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 607         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 608         if (dmax > sblock.fs_size)
 609                 dmax = sblock.fs_size;
 610         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 611         if (cylno == 0) /* XXX fscs may be relocated */
 612                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 613
 614         /*
 615          * Set pointer to the cylinder summary for our cylinder group.
 616          */
 617         cs = fscs + cylno;
 618
 619         /*
 620          * Touch the cylinder group, update all fields in the cylinder group as
 621          * needed, update the free space in the superblock.
 622          */
 623         acg.cg_time = modtime;
 624         if ((unsigned)cylno == sblock.fs_ncg - 1) {
 625                 /*
 626                  * This is still the last cylinder group.
 627                  */
 628                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
 629                         acg.cg_old_ncyl =
 630                             sblock.fs_old_ncyl % sblock.fs_old_cpg;
 631         } else {
 632                 acg.cg_old_ncyl = sblock.fs_old_cpg;
 633         }
 634         DBG_PRINT2("jcg dbg: %d %u", cylno, sblock.fs_ncg);
 635 #ifdef FS_DEBUG
 636         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
 637                 DBG_PRINT2("%d %u", acg.cg_old_ncyl, sblock.fs_old_cpg);
 638 #endif
 639         DBG_PRINT0("\n");
 640         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 641         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - aocg.cg_ndblk;
 642         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 643                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 644
 645         /*
 646          * Now we have to update the free fragment bitmap for our new free
 647          * space.  There again we have to handle the fragmentation and also
 648          * the rotational layout tables and the cluster summary.  This is
 649          * also done per fragment for the first new block if the old file
 650          * system end was not on a block boundary, per fragment for the new
 651          * last block if the new file system end is not on a block boundary,
 652          * and per block for all space in between.
 653          *
 654          * Handle the first new block here if it was partially available
 655          * before.
 656          */
 657         if (osblock.fs_size % sblock.fs_frag) {
 658                 if (roundup(osblock.fs_size, sblock.fs_frag) <=
 659                     sblock.fs_size) {
 660                         /*
 661                          * The new space is enough to fill at least this
 662                          * block
 663                          */
 664                         j = 0;
 665                         for (i = roundup(osblock.fs_size - cbase,
 666                             sblock.fs_frag) - 1; i >= osblock.fs_size - cbase;
 667                             i--) {
 668                                 setbit(cg_blksfree(&acg), i);
 669                                 acg.cg_cs.cs_nffree++;
 670                                 j++;
 671                         }
 672
 673                         /*
 674                          * Check if the fragment just created could join an
 675                          * already existing fragment at the former end of the
 676                          * file system.
 677                          */
 678                         if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg),
 679                             ((osblock.fs_size - cgbase(&sblock, cylno)) /
 680                              sblock.fs_frag))) {
 681                                 /*
 682                                  * The block is now completely available.
 683                                  */
 684                                 DBG_PRINT0("block was\n");
 685                                 acg.cg_frsum[osblock.fs_size % sblock.fs_frag]--;
 686                                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 687                                 acg.cg_cs.cs_nffree -= sblock.fs_frag;
 688                                 k = rounddown(osblock.fs_size - cbase,
 689                                     sblock.fs_frag);
 690                                 updclst((osblock.fs_size - cbase) /
 691                                     sblock.fs_frag);
 692                         } else {
 693                                 /*
 694                                  * Lets rejoin a possible partially growed
 695                                  * fragment.
 696                                  */
 697                                 k = 0;
 698                                 while (isset(cg_blksfree(&acg), i) &&
 699                                     (i >= rounddown(osblock.fs_size - cbase,
 700                                     sblock.fs_frag))) {
 701                                         i--;
 702                                         k++;
 703                                 }
 704                                 if (k)
 705                                         acg.cg_frsum[k]--;
 706                                 acg.cg_frsum[k + j]++;
 707                         }
 708                 } else {
 709                         /*
 710                          * We only grow by some fragments within this last
 711                          * block.
 712                          */
 713                         for (i = sblock.fs_size - cbase - 1;
 714                             i >= osblock.fs_size - cbase; i--) {
 715                                 setbit(cg_blksfree(&acg), i);
 716                                 acg.cg_cs.cs_nffree++;
 717                                 j++;
 718                         }
 719                         /*
 720                          * Lets rejoin a possible partially growed fragment.
 721                          */
 722                         k = 0;
 723                         while (isset(cg_blksfree(&acg), i) &&
 724                             (i >= rounddown(osblock.fs_size - cbase,
 725                             sblock.fs_frag))) {
 726                                 i--;
 727                                 k++;
 728                         }
 729                         if (k)
 730                                 acg.cg_frsum[k]--;
 731                         acg.cg_frsum[k + j]++;
 732                 }
 733         }
 734
 735         /*
 736          * Handle all new complete blocks here.
 737          */
 738         for (i = roundup(osblock.fs_size - cbase, sblock.fs_frag);
 739             i + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; /* XXX <= or only < ? */
 740             i += sblock.fs_frag) {
 741                 j = i / sblock.fs_frag;
 742                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), j);
 743                 updclst(j);
 744                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 745         }
 746
 747         /*
 748          * Handle the last new block if there are stll some new fragments left.
 749          * Here we don't have to bother about the cluster summary or the even
 750          * the rotational layout table.
 751          */
 752         if (i < (dmax - cbase)) {
 753                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - i]++;
 754                 for (; i < dmax - cbase; i++) {
 755                         setbit(cg_blksfree(&acg), i);
 756                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 757                 }
 758         }
 759
 760         sblock.fs_cstotal.cs_nffree +=
 761             (acg.cg_cs.cs_nffree - aocg.cg_cs.cs_nffree);
 762         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree +=
 763             (acg.cg_cs.cs_nbfree - aocg.cg_cs.cs_nbfree);
 764         /*
 765          * The following statistics are not changed here:
 766          *     sblock.fs_cstotal.cs_ndir
 767          *     sblock.fs_cstotal.cs_nifree
 768          * As the statistics for this cylinder group are ready, copy it to
 769          * the summary information array.
 770          */
 771         *cs = acg.cg_cs;
 772
 773         /*
 774          * Write the updated "joining" cylinder group back to disk.
 775          */
 776         cgckhash(&acg);
 777         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)), (size_t)sblock.fs_cgsize,
 778             (void *)&acg, fso, Nflag);
 779         DBG_PRINT0("jcg written\n");
 780         DBG_DUMP_CG(&sblock, "new joining cg", &acg);
 781
 782         DBG_LEAVE;
 783         return;
 784 }
 785
 786 /*
 787  * Here we update the location of the cylinder summary. We have two possible
 788  * ways of growing the cylinder summary:
 789  * (1)  We can try to grow the summary in the current location, and relocate
 790  *      possibly used blocks within the current cylinder group.
 791  * (2)  Alternatively we can relocate the whole cylinder summary to the first
 792  *      new completely empty cylinder group. Once the cylinder summary is no
 793  *      longer in the beginning of the first cylinder group you should never
 794  *      use a version of fsck which is not aware of the possibility to have
 795  *      this structure in a non standard place.
 796  * Option (2) is considered to be less intrusive to the structure of the file-
 797  * system, so that's the one being used.
 798  */
 799 static void
 800 updcsloc(time_t modtime, int fsi, int fso, unsigned int Nflag)
 801 {
 802         DBG_FUNC("updcsloc")
 803         struct csum *cs;
 804         int ocscg, ncscg;
 805         ufs2_daddr_t d;
 806         int lcs = 0;
 807         int block;
 808
 809         DBG_ENTER;
 810
 811         if (howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize) ==
 812             howmany(osblock.fs_cssize, osblock.fs_fsize)) {
 813                 /*
 814                  * No new fragment needed.
 815                  */
 816                 DBG_LEAVE;
 817                 return;
 818         }
 819         ocscg = dtog(&osblock, osblock.fs_csaddr);
 820         cs = fscs + ocscg;
 821
 822         /*
 823          * Read original cylinder group from disk, and make a copy.
 824          * XXX  If Nflag is set in some very rare cases we now miss
 825          *      some changes done in updjcg by reading the unmodified
 826          *      block from disk.
 827          */
 828         rdfs(fsbtodb(&osblock, cgtod(&osblock, ocscg)),
 829             (size_t)osblock.fs_cgsize, (void *)&aocg, fsi);
 830         DBG_PRINT0("oscg read\n");
 831         DBG_DUMP_CG(&sblock, "old summary cg", &aocg);
 832
 833         memcpy((void *)&cgun1, (void *)&cgun2, sizeof(cgun2));
 834
 835         /*
 836          * Touch the cylinder group, set up local variables needed later
 837          * and update the superblock.
 838          */
 839         acg.cg_time = modtime;
 840
 841         /*
 842          * XXX  In the case of having active snapshots we may need much more
 843          *      blocks for the copy on write. We need each block twice, and
 844          *      also up to 8*3 blocks for indirect blocks for all possible
 845          *      references.
 846          */
 847         /*
 848          * There is not enough space in the old cylinder group to
 849          * relocate all blocks as needed, so we relocate the whole
 850          * cylinder group summary to a new group. We try to use the
 851          * first complete new cylinder group just created. Within the
 852          * cylinder group we align the area immediately after the
 853          * cylinder group information location in order to be as
 854          * close as possible to the original implementation of ffs.
 855          *
 856          * First we have to make sure we'll find enough space in the
 857          * new cylinder group. If not, then we currently give up.
 858          * We start with freeing everything which was used by the
 859          * fragments of the old cylinder summary in the current group.
 860          * Now we write back the group meta data, read in the needed
 861          * meta data from the new cylinder group, and start allocating
 862          * within that group. Here we can assume, the group to be
 863          * completely empty. Which makes the handling of fragments and
 864          * clusters a lot easier.
 865          */
 866         DBG_TRC;
 867         if (sblock.fs_ncg - osblock.fs_ncg < 2)
 868                 errx(2, "panic: not enough space");
 869
 870         /*
 871          * Point "d" to the first fragment not used by the cylinder
 872          * summary.
 873          */
 874         d = osblock.fs_csaddr + (osblock.fs_cssize / osblock.fs_fsize);
 875
 876         /*
 877          * Set up last cluster size ("lcs") already here. Calculate
 878          * the size for the trailing cluster just behind where "d"
 879          * points to.
 880          */
 881         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 882                 for (block = howmany(d % sblock.fs_fpg, sblock.fs_frag),
 883                     lcs = 0; lcs < sblock.fs_contigsumsize; block++, lcs++) {
 884                         if (isclr(cg_clustersfree(&acg), block))
 885                                 break;
 886                 }
 887         }
 888
 889         /*
 890          * Point "d" to the last frag used by the cylinder summary.
 891          */
 892         d--;
 893
 894         DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 895         if ((d + 1) % sblock.fs_frag) {
 896                 /*
 897                  * The end of the cylinder summary is not a complete
 898                  * block.
 899                  */
 900                 DBG_TRC;
 901                 frag_adjust(d % sblock.fs_fpg, -1);
 902                 for (; (d + 1) % sblock.fs_frag; d--) {
 903                         DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 904                         setbit(cg_blksfree(&acg), d % sblock.fs_fpg);
 905                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 906                         sblock.fs_cstotal.cs_nffree++;
 907                 }
 908                 /*
 909                  * Point "d" to the last fragment of the last
 910                  * (incomplete) block of the cylinder summary.
 911                  */
 912                 d++;
 913                 frag_adjust(d % sblock.fs_fpg, 1);
 914
 915                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg),
 916                     (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag)) {
 917                         DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 918                         acg.cg_cs.cs_nffree -= sblock.fs_frag;
 919                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 920                         sblock.fs_cstotal.cs_nffree -= sblock.fs_frag;
 921                         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree++;
 922                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 923                                 setbit(cg_clustersfree(&acg),
 924                                     (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
 925                                 if (lcs < sblock.fs_contigsumsize) {
 926                                         if (lcs)
 927                                                 cg_clustersum(&acg)[lcs]--;
 928                                         lcs++;
 929                                         cg_clustersum(&acg)[lcs]++;
 930                                 }
 931                         }
 932                 }
 933                 /*
 934                  * Point "d" to the first fragment of the block before
 935                  * the last incomplete block.
 936                  */
 937                 d--;
 938         }
 939
 940         DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 941         for (d = rounddown(d, sblock.fs_frag); d >= osblock.fs_csaddr;
 942             d -= sblock.fs_frag) {
 943                 DBG_TRC;
 944                 DBG_PRINT1("d=%jd\n", (intmax_t)d);
 945                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg),
 946                     (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
 947                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 948                 sblock.fs_cstotal.cs_nbfree++;
 949                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 950                         setbit(cg_clustersfree(&acg),
 951                             (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
 952                         /*
 953                          * The last cluster size is already set up.
 954                          */
 955                         if (lcs < sblock.fs_contigsumsize) {
 956                                 if (lcs)
 957                                         cg_clustersum(&acg)[lcs]--;
 958                                 lcs++;
 959                                 cg_clustersum(&acg)[lcs]++;
 960                         }
 961                 }
 962         }
 963         *cs = acg.cg_cs;
 964
 965         /*
 966          * Now write the former cylinder group containing the cylinder
 967          * summary back to disk.
 968          */
 969         cgckhash(&acg);
 970         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, ocscg)),
 971             (size_t)sblock.fs_cgsize, (void *)&acg, fso, Nflag);
 972         DBG_PRINT0("oscg written\n");
 973         DBG_DUMP_CG(&sblock, "old summary cg", &acg);
 974
 975         /*
 976          * Find the beginning of the new cylinder group containing the
 977          * cylinder summary.
 978          */
 979         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, osblock.fs_ncg);
 980         ncscg = dtog(&sblock, sblock.fs_csaddr);
 981         cs = fscs + ncscg;
 982
 983         /*
 984          * If Nflag is specified, we would now read random data instead
 985          * of an empty cg structure from disk. So we can't simulate that
 986          * part for now.
 987          */
 988         if (Nflag) {
 989                 DBG_PRINT0("nscg update skipped\n");
 990                 DBG_LEAVE;
 991                 return;
 992         }
 993
 994         /*
 995          * Read the future cylinder group containing the cylinder
 996          * summary from disk, and make a copy.
 997          */
 998         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, ncscg)),
 999             (size_t)sblock.fs_cgsize, (void *)&aocg, fsi);
1000         DBG_PRINT0("nscg read\n");
1001         DBG_DUMP_CG(&sblock, "new summary cg", &aocg);
1002
1003         memcpy((void *)&cgun1, (void *)&cgun2, sizeof(cgun2));
1004
1005         /*
1006          * Allocate all complete blocks used by the new cylinder
1007          * summary.
1008          */
1009         for (d = sblock.fs_csaddr; d + sblock.fs_frag <=
1010             sblock.fs_csaddr + (sblock.fs_cssize / sblock.fs_fsize);
1011             d += sblock.fs_frag) {
1012                 clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg),
1013                     (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
1014                 acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1015                 sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1016                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
1017                         clrbit(cg_clustersfree(&acg),
1018                             (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
1019                 }
1020         }
1021
1022         /*
1023          * Allocate all fragments used by the cylinder summary in the
1024          * last block.
1025          */
1026         if (d < sblock.fs_csaddr + (sblock.fs_cssize / sblock.fs_fsize)) {
1027                 for (; d - sblock.fs_csaddr <
1028                     sblock.fs_cssize/sblock.fs_fsize; d++) {
1029                         clrbit(cg_blksfree(&acg), d % sblock.fs_fpg);
1030                         acg.cg_cs.cs_nffree--;
1031                         sblock.fs_cstotal.cs_nffree--;
1032                 }
1033                 acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1034                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag;
1035                 sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1036                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag;
1037                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1038                         clrbit(cg_clustersfree(&acg),
1039                             (d % sblock.fs_fpg) / sblock.fs_frag);
1040
1041                 frag_adjust(d % sblock.fs_fpg, 1);
1042         }
1043         /*
1044          * XXX  Handle the cluster statistics here in the case this
1045          *      cylinder group is now almost full, and the remaining
1046          *      space is less then the maximum cluster size. This is
1047          *      probably not needed, as you would hardly find a file
1048          *      system which has only MAXCSBUFS+FS_MAXCONTIG of free
1049          *      space right behind the cylinder group information in
1050          *      any new cylinder group.
1051          */
1052
1053         /*
1054          * Update our statistics in the cylinder summary.
1055          */
1056         *cs = acg.cg_cs;
1057
1058         /*
1059          * Write the new cylinder group containing the cylinder summary
1060          * back to disk.
1061          */
1062         cgckhash(&acg);
1063         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, ncscg)),
1064             (size_t)sblock.fs_cgsize, (void *)&acg, fso, Nflag);
1065         DBG_PRINT0("nscg written\n");
1066         DBG_DUMP_CG(&sblock, "new summary cg", &acg);
1067
1068         DBG_LEAVE;
1069         return;
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Here we read some block(s) from disk.
1074  */
1075 static void
1076 rdfs(ufs2_daddr_t bno, size_t size, void *bf, int fsi)
1077 {
1078         DBG_FUNC("rdfs")
1079         ssize_t n;
1080
1081         DBG_ENTER;
1082
1083         if (bno < 0)
1084                 err(32, "rdfs: attempting to read negative block number");
1085         if (lseek(fsi, (off_t)bno * DEV_BSIZE, 0) < 0)
1086                 err(33, "rdfs: seek error: %jd", (intmax_t)bno);
1087         n = read(fsi, bf, size);
1088         if (n != (ssize_t)size)
1089                 err(34, "rdfs: read error: %jd", (intmax_t)bno);
1090
1091         DBG_LEAVE;
1092         return;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Here we write some block(s) to disk.
1097  */
1098 static void
1099 wtfs(ufs2_daddr_t bno, size_t size, void *bf, int fso, unsigned int Nflag)
1100 {
1101         DBG_FUNC("wtfs")
1102         ssize_t n;
1103
1104         DBG_ENTER;
1105
1106         if (Nflag) {
1107                 DBG_LEAVE;
1108                 return;
1109         }
1110         if (lseek(fso, (off_t)bno * DEV_BSIZE, SEEK_SET) < 0)
1111                 err(35, "wtfs: seek error: %ld", (long)bno);
1112         n = write(fso, bf, size);
1113         if (n != (ssize_t)size)
1114                 err(36, "wtfs: write error: %ld", (long)bno);
1115
1116         DBG_LEAVE;
1117         return;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Here we check if all frags of a block are free. For more details again
1122  * please see the source of newfs(8), as this function is taken over almost
1123  * unchanged.
1124  */
1125 static int
1126 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1127 {
1128         DBG_FUNC("isblock")
1129         unsigned char mask;
1130
1131         DBG_ENTER;
1132
1133         switch (fs->fs_frag) {
1134         case 8:
1135                 DBG_LEAVE;
1136                 return (cp[h] == 0xff);
1137         case 4:
1138                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1139                 DBG_LEAVE;
1140                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1141         case 2:
1142                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1143                 DBG_LEAVE;
1144                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1145         case 1:
1146                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1147                 DBG_LEAVE;
1148                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1149         default:
1150                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1151                 DBG_LEAVE;
1152                 return (0);
1153         }
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Here we allocate a complete block in the block map. For more details again
1158  * please see the source of newfs(8), as this function is taken over almost
1159  * unchanged.
1160  */
1161 static void
1162 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1163 {
1164         DBG_FUNC("clrblock")
1165
1166         DBG_ENTER;
1167
1168         switch ((fs)->fs_frag) {
1169         case 8:
1170                 cp[h] = 0;
1171                 break;
1172         case 4:
1173                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1174                 break;
1175         case 2:
1176                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1177                 break;
1178         case 1:
1179                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1180                 break;
1181         default:
1182                 warnx("clrblock bad fs_frag %d", fs->fs_frag);
1183                 break;
1184         }
1185
1186         DBG_LEAVE;
1187         return;
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Here we free a complete block in the free block map. For more details again
1192  * please see the source of newfs(8), as this function is taken over almost
1193  * unchanged.
1194  */
1195 static void
1196 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1197 {
1198         DBG_FUNC("setblock")
1199
1200         DBG_ENTER;
1201
1202         switch (fs->fs_frag) {
1203         case 8:
1204                 cp[h] = 0xff;
1205                 break;
1206         case 4:
1207                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1208                 break;
1209         case 2:
1210                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1211                 break;
1212         case 1:
1213                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1214                 break;
1215         default:
1216                 warnx("setblock bad fs_frag %d", fs->fs_frag);
1217                 break;
1218         }
1219
1220         DBG_LEAVE;
1221         return;
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Figure out how many lines our current terminal has. For more details again
1226  * please see the source of newfs(8), as this function is taken over almost
1227  * unchanged.
1228  */
1229 static int
1230 charsperline(void)
1231 {
1232         DBG_FUNC("charsperline")
1233         int columns;
1234         char *cp;
1235         struct winsize ws;
1236
1237         DBG_ENTER;
1238
1239         columns = 0;
1240         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1241                 columns = ws.ws_col;
1242         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1243                 columns = atoi(cp);
1244         if (columns == 0)
1245                 columns = 80;   /* last resort */
1246
1247         DBG_LEAVE;
1248         return (columns);
1249 }
1250
1251 static int
1252 is_dev(const char *name)
1253 {
1254         struct stat devstat;
1255
1256         if (stat(name, &devstat) != 0)
1257                 return (0);
1258         if (!S_ISCHR(devstat.st_mode))
1259                 return (0);
1260         return (1);
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Return mountpoint on which the device is currently mounted.
1265  */
1266 static const struct statfs *
1267 dev_to_statfs(const char *dev)
1268 {
1269         struct stat devstat, mntdevstat;
1270         struct statfs *mntbuf, *statfsp;
1271         char device[MAXPATHLEN];
1272         char *mntdevname;
1273         int i, mntsize;
1274
1275         /*
1276          * First check the mounted filesystems.
1277          */
1278         if (stat(dev, &devstat) != 0)
1279                 return (NULL);
1280         if (!S_ISCHR(devstat.st_mode) && !S_ISBLK(devstat.st_mode))
1281                 return (NULL);
1282
1283         mntsize = getmntinfo(&mntbuf, MNT_NOWAIT);
1284         for (i = 0; i < mntsize; i++) {
1285                 statfsp = &mntbuf[i];
1286                 mntdevname = statfsp->f_mntfromname;
1287                 if (*mntdevname != '/') {
1288                         strcpy(device, _PATH_DEV);
1289                         strcat(device, mntdevname);
1290                         mntdevname = device;
1291                 }
1292                 if (stat(mntdevname, &mntdevstat) == 0 &&
1293                     mntdevstat.st_rdev == devstat.st_rdev)
1294                         return (statfsp);
1295         }
1296
1297         return (NULL);
1298 }
1299
1300 static const char *
1301 mountpoint_to_dev(const char *mountpoint)
1302 {
1303         struct statfs *mntbuf, *statfsp;
1304         struct fstab *fs;
1305         int i, mntsize;
1306
1307         /*
1308          * First check the mounted filesystems.
1309          */
1310         mntsize = getmntinfo(&mntbuf, MNT_NOWAIT);
1311         for (i = 0; i < mntsize; i++) {
1312                 statfsp = &mntbuf[i];
1313
1314                 if (strcmp(statfsp->f_mntonname, mountpoint) == 0)
1315                         return (statfsp->f_mntfromname);
1316         }
1317
1318         /*
1319          * Check the fstab.
1320          */
1321         fs = getfsfile(mountpoint);
1322         if (fs != NULL)
1323                 return (fs->fs_spec);
1324
1325         return (NULL);
1326 }
1327
1328 static const char *
1329 getdev(const char *name)
1330 {
1331         static char device[MAXPATHLEN];
1332         const char *cp, *dev;
1333
1334         if (is_dev(name))
1335                 return (name);
1336
1337         cp = strrchr(name, '/');
1338         if (cp == NULL) {
1339                 snprintf(device, sizeof(device), "%s%s", _PATH_DEV, name);
1340                 if (is_dev(device))
1341                         return (device);
1342         }
1343
1344         dev = mountpoint_to_dev(name);
1345         if (dev != NULL && is_dev(dev))
1346                 return (dev);
1347
1348         return (NULL);
1349 }
1350
1351 /*
1352  * growfs(8) is a utility which allows to increase the size of an existing
1353  * ufs file system. Currently this can only be done on unmounted file system.
1354  * It recognizes some command line options to specify the new desired size,
1355  * and it does some basic checkings. The old file system size is determined
1356  * and after some more checks like we can really access the new last block
1357  * on the disk etc. we calculate the new parameters for the superblock. After
1358  * having done this we just call growfs() which will do the work.
1359  * We still have to provide support for snapshots. Therefore we first have to
1360  * understand what data structures are always replicated in the snapshot on
1361  * creation, for all other blocks we touch during our procedure, we have to
1362  * keep the old blocks unchanged somewhere available for the snapshots. If we
1363  * are lucky, then we only have to handle our blocks to be relocated in that
1364  * way.
1365  * Also we have to consider in what order we actually update the critical
1366  * data structures of the file system to make sure, that in case of a disaster
1367  * fsck(8) is still able to restore any lost data.
1368  * The foreseen last step then will be to provide for growing even mounted
1369  * file systems. There we have to extend the mount() system call to provide
1370  * userland access to the file system locking facility.
1371  */
1372 int
1373 main(int argc, char **argv)
1374 {
1375         DBG_FUNC("main")
1376         struct fs *fs;
1377         const char *device;
1378         const struct statfs *statfsp;
1379         uint64_t size = 0;
1380         off_t mediasize;
1381         int error, j, fsi, fso, ch, ret, Nflag = 0, yflag = 0;
1382         char *p, reply[5], oldsizebuf[6], newsizebuf[6];
1383         void *testbuf;
1384
1385         DBG_ENTER;
1386
1387         while ((ch = getopt(argc, argv, "Ns:vy")) != -1) {
1388                 switch(ch) {
1389                 case 'N':
1390                         Nflag = 1;
1391                         break;
1392                 case 's':
1393                         size = (off_t)strtoumax(optarg, &p, 0);
1394                         if (p == NULL || *p == '\0')
1395                                 size *= DEV_BSIZE;
1396                         else if (*p == 'b' || *p == 'B')
1397                                 ; /* do nothing */
1398                         else if (*p == 'k' || *p == 'K')
1399                                 size <<= 10;
1400                         else if (*p == 'm' || *p == 'M')
1401                                 size <<= 20;
1402                         else if (*p == 'g' || *p == 'G')
1403                                 size <<= 30;
1404                         else if (*p == 't' || *p == 'T') {
1405                                 size <<= 30;
1406                                 size <<= 10;
1407                         } else
1408                                 errx(1, "unknown suffix on -s argument");
1409                         break;
1410                 case 'v': /* for compatibility to newfs */
1411                         break;
1412                 case 'y':
1413                         yflag = 1;
1414                         break;
1415                 case '?':
1416                         /* FALLTHROUGH */
1417                 default:
1418                         usage();
1419                 }
1420         }
1421         argc -= optind;
1422         argv += optind;
1423
1424         if (argc != 1)
1425                 usage();
1426
1427         /*
1428          * Now try to guess the device name.
1429          */
1430         device = getdev(*argv);
1431         if (device == NULL)
1432                 errx(1, "cannot find special device for %s", *argv);
1433
1434         statfsp = dev_to_statfs(device);
1435
1436         fsi = open(device, O_RDONLY);
1437         if (fsi < 0)
1438                 err(1, "%s", device);
1439
1440         /*
1441          * Try to guess the slice size if not specified.
1442          */
1443         if (ioctl(fsi, DIOCGMEDIASIZE, &mediasize) == -1)
1444                 err(1,"DIOCGMEDIASIZE");
1445
1446         /*
1447          * Check if that partition is suitable for growing a file system.
1448          */
1449         if (mediasize < 1)
1450                 errx(1, "partition is unavailable");
1451
1452         /*
1453          * Read the current superblock, and take a backup.
1454          */
1455         if ((ret = sbget(fsi, &fs, STDSB)) != 0) {
1456                 switch (ret) {
1457                 case ENOENT:
1458                         errx(1, "superblock not recognized");
1459                 default:
1460                         errc(1, ret, "unable to read superblock");
1461                 }
1462         }
1463         /*
1464          * Check for unclean filesystem.
1465          */
1466         if (fs->fs_clean == 0 ||
1467             (fs->fs_flags & (FS_UNCLEAN | FS_NEEDSFSCK)) != 0)
1468                 errx(1, "%s is not clean - run fsck.\n", *argv);
1469         memcpy(&osblock, fs, fs->fs_sbsize);
1470         free(fs);
1471         memcpy((void *)&fsun1, (void *)&fsun2, osblock.fs_sbsize);
1472
1473         DBG_OPEN("/tmp/growfs.debug"); /* already here we need a superblock */
1474         DBG_DUMP_FS(&sblock, "old sblock");
1475
1476         /*
1477          * Determine size to grow to. Default to the device size.
1478          */
1479         if (size == 0)
1480                 size = mediasize;
1481         else {
1482                 if (size > (uint64_t)mediasize) {
1483                         humanize_number(oldsizebuf, sizeof(oldsizebuf), size,
1484                             "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1485                         humanize_number(newsizebuf, sizeof(newsizebuf),
1486                             mediasize,
1487                             "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1488
1489                         errx(1, "requested size %s is larger "
1490                             "than the available %s", oldsizebuf, newsizebuf);
1491                 }
1492         }
1493
1494         /*
1495          * Make sure the new size is a multiple of fs_fsize; /dev/ufssuspend
1496          * only supports fragment-aligned IO requests.
1497          */
1498         size -= size % osblock.fs_fsize;
1499
1500         if (size <= (uint64_t)(osblock.fs_size * osblock.fs_fsize)) {
1501                 humanize_number(oldsizebuf, sizeof(oldsizebuf),
1502                     osblock.fs_size * osblock.fs_fsize,
1503                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1504                 humanize_number(newsizebuf, sizeof(newsizebuf), size,
1505                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1506
1507                 errx(1, "requested size %s is not larger than the current "
1508                    "filesystem size %s", newsizebuf, oldsizebuf);
1509         }
1510
1511         sblock.fs_size = dbtofsb(&osblock, size / DEV_BSIZE);
1512         sblock.fs_providersize = dbtofsb(&osblock, mediasize / DEV_BSIZE);
1513
1514         /*
1515          * Are we really growing?
1516          */
1517         if (osblock.fs_size >= sblock.fs_size) {
1518                 errx(1, "we are not growing (%jd->%jd)",
1519                     (intmax_t)osblock.fs_size, (intmax_t)sblock.fs_size);
1520         }
1521
1522         /*
1523          * Check if we find an active snapshot.
1524          */
1525         if (yflag == 0) {
1526                 for (j = 0; j < FSMAXSNAP; j++) {
1527                         if (sblock.fs_snapinum[j]) {
1528                                 errx(1, "active snapshot found in file system; "
1529                                     "please remove all snapshots before "
1530                                     "using growfs");
1531                         }
1532                         if (!sblock.fs_snapinum[j]) /* list is dense */
1533                                 break;
1534                 }
1535         }
1536
1537         if (yflag == 0 && Nflag == 0) {
1538                 if (statfsp != NULL && (statfsp->f_flags & MNT_RDONLY) == 0)
1539                         printf("Device is mounted read-write; resizing will "
1540                             "result in temporary write suspension for %s.\n",
1541                             statfsp->f_mntonname);
1542                 printf("It's strongly recommended to make a backup "
1543                     "before growing the file system.\n"
1544                     "OK to grow filesystem on %s", device);
1545                 if (statfsp != NULL)
1546                         printf(", mounted on %s,", statfsp->f_mntonname);
1547                 humanize_number(oldsizebuf, sizeof(oldsizebuf),
1548                     osblock.fs_size * osblock.fs_fsize,
1549                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1550                 humanize_number(newsizebuf, sizeof(newsizebuf),
1551                     sblock.fs_size * sblock.fs_fsize,
1552                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1553                 printf(" from %s to %s? [yes/no] ", oldsizebuf, newsizebuf);
1554                 fflush(stdout);
1555                 fgets(reply, (int)sizeof(reply), stdin);
1556                 if (strcasecmp(reply, "yes\n")){
1557                         printf("Response other than \"yes\"; aborting\n");
1558                         exit(0);
1559                 }
1560         }
1561
1562         /*
1563          * Try to access our device for writing.  If it's not mounted,
1564          * or mounted read-only, simply open it; otherwise, use UFS
1565          * suspension mechanism.
1566          */
1567         if (Nflag) {
1568                 fso = -1;
1569         } else {
1570                 if (statfsp != NULL && (statfsp->f_flags & MNT_RDONLY) == 0) {
1571                         fso = open(_PATH_UFSSUSPEND, O_RDWR);
1572                         if (fso == -1)
1573                                 err(1, "unable to open %s", _PATH_UFSSUSPEND);
1574                         error = ioctl(fso, UFSSUSPEND, &statfsp->f_fsid);
1575                         if (error != 0)
1576                                 err(1, "UFSSUSPEND");
1577                 } else {
1578                         fso = open(device, O_WRONLY);
1579                         if (fso < 0)
1580                                 err(1, "%s", device);
1581                 }
1582         }
1583
1584         /*
1585          * Try to access our new last block in the file system.
1586          */
1587         testbuf = malloc(sblock.fs_fsize);
1588         if (testbuf == NULL)
1589                 err(1, "malloc");
1590         rdfs((ufs2_daddr_t)((size - sblock.fs_fsize) / DEV_BSIZE),
1591             sblock.fs_fsize, testbuf, fsi);
1592         wtfs((ufs2_daddr_t)((size - sblock.fs_fsize) / DEV_BSIZE),
1593             sblock.fs_fsize, testbuf, fso, Nflag);
1594         free(testbuf);
1595
1596         /*
1597          * Now calculate new superblock values and check for reasonable
1598          * bound for new file system size:
1599          *     fs_size:    is derived from user input
1600          *     fs_dsize:   should get updated in the routines creating or
1601          *                 updating the cylinder groups on the fly
1602          *     fs_cstotal: should get updated in the routines creating or
1603          *                 updating the cylinder groups
1604          */
1605
1606         /*
1607          * Update the number of cylinders and cylinder groups in the file system.
1608          */
1609         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
1610                 sblock.fs_old_ncyl =
1611                     sblock.fs_size * sblock.fs_old_nspf / sblock.fs_old_spc;
1612                 if (sblock.fs_size * sblock.fs_old_nspf >
1613                     sblock.fs_old_ncyl * sblock.fs_old_spc)
1614                         sblock.fs_old_ncyl++;
1615         }
1616         sblock.fs_ncg = howmany(sblock.fs_size, sblock.fs_fpg);
1617
1618         /*
1619          * Allocate last cylinder group only if there is enough room
1620          * for at least one data block.
1621          */
1622         if (sblock.fs_size % sblock.fs_fpg != 0 &&
1623             sblock.fs_size <= cgdmin(&sblock, sblock.fs_ncg - 1)) {
1624                 humanize_number(oldsizebuf, sizeof(oldsizebuf),
1625                     (sblock.fs_size % sblock.fs_fpg) * sblock.fs_fsize,
1626                     "B", HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
1627                 warnx("no room to allocate last cylinder group; "
1628                     "leaving %s unused", oldsizebuf);
1629                 sblock.fs_ncg--;
1630                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
1631                         sblock.fs_old_ncyl = sblock.fs_ncg * sblock.fs_old_cpg;
1632                 sblock.fs_size = sblock.fs_ncg * sblock.fs_fpg;
1633         }
1634
1635         /*
1636          * Update the space for the cylinder group summary information in the
1637          * respective cylinder group data area.
1638          */
1639         sblock.fs_cssize =
1640             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
1641
1642         if (osblock.fs_size >= sblock.fs_size)
1643                 errx(1, "not enough new space");
1644
1645         DBG_PRINT0("sblock calculated\n");
1646
1647         /*
1648          * Ok, everything prepared, so now let's do the tricks.
1649          */
1650         growfs(fsi, fso, Nflag);
1651
1652         close(fsi);
1653         if (fso > -1) {
1654                 if (statfsp != NULL && (statfsp->f_flags & MNT_RDONLY) == 0) {
1655                         error = ioctl(fso, UFSRESUME);
1656                         if (error != 0)
1657                                 err(1, "UFSRESUME");
1658                 }
1659                 error = close(fso);
1660                 if (error != 0)
1661                         err(1, "close");
1662                 if (statfsp != NULL && (statfsp->f_flags & MNT_RDONLY) != 0)
1663                         mount_reload(statfsp);
1664         }
1665
1666         DBG_CLOSE;
1667
1668         DBG_LEAVE;
1669         return (0);
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Dump a line of usage.
1674  */
1675 static void
1676 usage(void)
1677 {
1678         DBG_FUNC("usage")
1679
1680         DBG_ENTER;
1681
1682         fprintf(stderr, "usage: growfs [-Ny] [-s size] special | filesystem\n");
1683
1684         DBG_LEAVE;
1685         exit(1);
1686 }
1687
1688 /*
1689  * This updates most parameters and the bitmap related to cluster. We have to
1690  * assume that sblock, osblock, acg are set up.
1691  */
1692 static void
1693 updclst(int block)
1694 {
1695         DBG_FUNC("updclst")
1696         static int lcs = 0;
1697
1698         DBG_ENTER;
1699
1700         if (sblock.fs_contigsumsize < 1) /* no clustering */
1701                 return;
1702         /*
1703          * update cluster allocation map
1704          */
1705         setbit(cg_clustersfree(&acg), block);
1706
1707         /*
1708          * update cluster summary table
1709          */
1710         if (!lcs) {
1711                 /*
1712                  * calculate size for the trailing cluster
1713                  */
1714                 for (block--; lcs < sblock.fs_contigsumsize; block--, lcs++ ) {
1715                         if (isclr(cg_clustersfree(&acg), block))
1716                                 break;
1717                 }
1718         }
1719         if (lcs < sblock.fs_contigsumsize) {
1720                 if (lcs)
1721                         cg_clustersum(&acg)[lcs]--;
1722                 lcs++;
1723                 cg_clustersum(&acg)[lcs]++;
1724         }
1725
1726         DBG_LEAVE;
1727         return;
1728 }
1729
1730 static void
1731 mount_reload(const struct statfs *stfs)
1732 {
1733         char errmsg[255];
1734         struct iovec *iov;
1735         int iovlen;
1736
1737         iov = NULL;
1738         iovlen = 0;
1739         *errmsg = '\0';
1740         build_iovec(&iov, &iovlen, "fstype", __DECONST(char *, "ffs"), 4);
1741         build_iovec(&iov, &iovlen, "fspath", __DECONST(char *, stfs->f_mntonname), (size_t)-1);
1742         build_iovec(&iov, &iovlen, "errmsg", errmsg, sizeof(errmsg));
1743         build_iovec(&iov, &iovlen, "update", NULL, 0);
1744         build_iovec(&iov, &iovlen, "reload", NULL, 0);
1745
1746         if (nmount(iov, iovlen, stfs->f_flags) < 0) {
1747                 errmsg[sizeof(errmsg) - 1] = '\0';
1748                 err(9, "%s: cannot reload filesystem%s%s", stfs->f_mntonname,
1749                     *errmsg != '\0' ? ": " : "", errmsg);
1750         }
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Calculate the check-hash of the cylinder group.
1755  */
1756 static void
1757 cgckhash(struct cg *cgp)
1758 {
1759
1760         if ((sblock.fs_metackhash & CK_CYLGRP) == 0)
1761                 return;
1762         cgp->cg_ckhash = 0;
1763         cgp->cg_ckhash = calculate_crc32c(~0L, (void *)cgp, sblock.fs_cgsize);
1764 }