sbin/newfs/mkfs.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2002 Networks Associates Technology, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This software was developed for the FreeBSD Project by Marshall
   8  * Kirk McKusick and Network Associates Laboratories, the Security
   9  * Research Division of Network Associates, Inc. under DARPA/SPAWAR
  10  * contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA CHATS
  11  * research program.
  12  *
  13  * Copyright (c) 1980, 1989, 1993
  14  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  15  *
  16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17  * modification, are permitted provided that the following conditions
  18  * are met:
  19  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  21  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  23  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  24  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  */
  40
  41 #if 0
  42 #ifndef lint
  43 static char sccsid[] = "@(#)mkfs.c      8.11 (Berkeley) 5/3/95";
  44 #endif /* not lint */
  45 #endif
  46 #include <sys/cdefs.h>
  47 __FBSDID("$FreeBSD$");
  48
  49 #define _WANT_P_OSREL
  50 #include <sys/param.h>
  51 #include <sys/disklabel.h>
  52 #include <sys/file.h>
  53 #include <sys/ioctl.h>
  54 #include <sys/mman.h>
  55 #include <sys/resource.h>
  56 #include <sys/stat.h>
  57 #include <sys/wait.h>
  58 #include <err.h>
  59 #include <grp.h>
  60 #include <limits.h>
  61 #include <signal.h>
  62 #include <stdlib.h>
  63 #include <string.h>
  64 #include <stdint.h>
  65 #include <stdio.h>
  66 #include <time.h>
  67 #include <unistd.h>
  68 #include <ufs/ufs/dinode.h>
  69 #include <ufs/ufs/dir.h>
  70 #include <ufs/ffs/fs.h>
  71 #include "newfs.h"
  72
  73 /*
  74  * make file system for cylinder-group style file systems
  75  */
  76 #define UMASK           0755
  77 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  78
  79 static struct   csum *fscs;
  80 #define sblock  disk.d_fs
  81 #define acg     disk.d_cg
  82
  83 union dinode {
  84         struct ufs1_dinode dp1;
  85         struct ufs2_dinode dp2;
  86 };
  87 #define DIP(dp, field) \
  88         ((sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) ? \
  89         (dp)->dp1.field : (dp)->dp2.field)
  90
  91 static caddr_t iobuf;
  92 static long iobufsize;
  93 static ufs2_daddr_t alloc(int size, int mode);
  94 static int charsperline(void);
  95 static void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
  96 static void fsinit(time_t);
  97 static int ilog2(int);
  98 static void initcg(int, time_t);
  99 static int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 100 static void iput(union dinode *, ino_t);
 101 static int makedir(struct direct *, int);
 102 static void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 103 static void wtfs(ufs2_daddr_t, int, char *);
 104 static u_int32_t newfs_random(void);
 105
 106 void
 107 mkfs(struct partition *pp, char *fsys)
 108 {
 109         int fragsperinode, optimalfpg, origdensity, minfpg, lastminfpg;
 110         long i, j, csfrags;
 111         uint cg;
 112         time_t utime;
 113         quad_t sizepb;
 114         int width;
 115         ino_t maxinum;
 116         int minfragsperinode;   /* minimum ratio of frags to inodes */
 117         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 118         struct fsrecovery *fsr;
 119         char *fsrbuf;
 120         union {
 121                 struct fs fdummy;
 122                 char cdummy[SBLOCKSIZE];
 123         } dummy;
 124 #define fsdummy dummy.fdummy
 125 #define chdummy dummy.cdummy
 126
 127         /*
 128          * Our blocks == sector size, and the version of UFS we are using is
 129          * specified by Oflag.
 130          */
 131         disk.d_bsize = sectorsize;
 132         disk.d_ufs = Oflag;
 133         if (Rflag)
 134                 utime = 1000000000;
 135         else
 136                 time(&utime);
 137         if ((sblock.fs_si = malloc(sizeof(struct fs_summary_info))) == NULL) {
 138                 printf("Superblock summary info allocation failed.\n");
 139                 exit(18);
 140         }
 141         sblock.fs_old_flags = FS_FLAGS_UPDATED;
 142         sblock.fs_flags = 0;
 143         if (Uflag)
 144                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 145         if (Lflag)
 146                 strlcpy(sblock.fs_volname, volumelabel, MAXVOLLEN);
 147         if (Jflag)
 148                 sblock.fs_flags |= FS_GJOURNAL;
 149         if (lflag)
 150                 sblock.fs_flags |= FS_MULTILABEL;
 151         if (tflag)
 152                 sblock.fs_flags |= FS_TRIM;
 153         /*
 154          * Validate the given file system size.
 155          * Verify that its last block can actually be accessed.
 156          * Convert to file system fragment sized units.
 157          */
 158         if (fssize <= 0) {
 159                 printf("preposterous size %jd\n", (intmax_t)fssize);
 160                 exit(13);
 161         }
 162         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 163             (char *)&sblock);
 164         /*
 165          * collect and verify the file system density info
 166          */
 167         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 168         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 169         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 170                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 171                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 172         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 173                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 174                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 175
 176 restart:
 177         /*
 178          * collect and verify the block and fragment sizes
 179          */
 180         sblock.fs_bsize = bsize;
 181         sblock.fs_fsize = fsize;
 182         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 183                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 184                     sblock.fs_bsize);
 185                 exit(16);
 186         }
 187         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 188                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 189                     sblock.fs_fsize);
 190                 exit(17);
 191         }
 192         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 193                 printf("increasing fragment size from %d to sector size (%d)\n",
 194                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 195                 sblock.fs_fsize = sectorsize;
 196         }
 197         if (sblock.fs_bsize > MAXBSIZE) {
 198                 printf("decreasing block size from %d to maximum (%d)\n",
 199                     sblock.fs_bsize, MAXBSIZE);
 200                 sblock.fs_bsize = MAXBSIZE;
 201         }
 202         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 203                 printf("increasing block size from %d to minimum (%d)\n",
 204                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 205                 sblock.fs_bsize = MINBSIZE;
 206         }
 207         if (sblock.fs_fsize > MAXBSIZE) {
 208                 printf("decreasing fragment size from %d to maximum (%d)\n",
 209                     sblock.fs_fsize, MAXBSIZE);
 210                 sblock.fs_fsize = MAXBSIZE;
 211         }
 212         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 213                 printf("increasing block size from %d to fragment size (%d)\n",
 214                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 215                 sblock.fs_bsize = sblock.fs_fsize;
 216         }
 217         if (sblock.fs_fsize * MAXFRAG < sblock.fs_bsize) {
 218                 printf(
 219                 "increasing fragment size from %d to block size / %d (%d)\n",
 220                     sblock.fs_fsize, MAXFRAG, sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 221                 sblock.fs_fsize = sblock.fs_bsize / MAXFRAG;
 222         }
 223         if (maxbsize == 0)
 224                 maxbsize = bsize;
 225         if (maxbsize < bsize || !POWEROF2(maxbsize)) {
 226                 sblock.fs_maxbsize = sblock.fs_bsize;
 227                 printf("Extent size set to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 228         } else if (maxbsize > FS_MAXCONTIG * sblock.fs_bsize) {
 229                 sblock.fs_maxbsize = FS_MAXCONTIG * sblock.fs_bsize;
 230                 printf("Extent size reduced to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 231         } else {
 232                 sblock.fs_maxbsize = maxbsize;
 233         }
 234         /*
 235          * Maxcontig sets the default for the maximum number of blocks
 236          * that may be allocated sequentially. With file system clustering
 237          * it is possible to allocate contiguous blocks up to the maximum
 238          * transfer size permitted by the controller or buffering.
 239          */
 240         if (maxcontig == 0)
 241                 maxcontig = MAX(1, MAXPHYS / bsize);
 242         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 243         if (sblock.fs_maxcontig < sblock.fs_maxbsize / sblock.fs_bsize) {
 244                 sblock.fs_maxcontig = sblock.fs_maxbsize / sblock.fs_bsize;
 245                 printf("Maxcontig raised to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 246         }
 247         if (sblock.fs_maxcontig > 1)
 248                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(sblock.fs_maxcontig,FS_MAXCONTIG);
 249         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 250         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 251         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 252         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 253         sblock.fs_bshift = ilog2(sblock.fs_bsize);
 254         sblock.fs_fshift = ilog2(sblock.fs_fsize);
 255         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 256         sblock.fs_fragshift = ilog2(sblock.fs_frag);
 257         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 258                 printf("fragment size %d is still too small (can't happen)\n",
 259                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 260                 exit(21);
 261         }
 262         sblock.fs_fsbtodb = ilog2(sblock.fs_fsize / sectorsize);
 263         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 264         sblock.fs_providersize = dbtofsb(&sblock, mediasize / sectorsize);
 265
 266         /*
 267          * Before the filesystem is finally initialized, mark it
 268          * as incompletely initialized.
 269          */
 270         sblock.fs_magic = FS_BAD_MAGIC;
 271
 272         if (Oflag == 1) {
 273                 sblock.fs_sblockloc = SBLOCK_UFS1;
 274                 sblock.fs_sblockactualloc = SBLOCK_UFS1;
 275                 sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(ufs1_daddr_t);
 276                 sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 277                 sblock.fs_maxsymlinklen = ((UFS_NDADDR + UFS_NIADDR) *
 278                     sizeof(ufs1_daddr_t));
 279                 sblock.fs_old_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 280                 sblock.fs_old_cgoffset = 0;
 281                 sblock.fs_old_cgmask = 0xffffffff;
 282                 sblock.fs_old_size = sblock.fs_size;
 283                 sblock.fs_old_rotdelay = 0;
 284                 sblock.fs_old_rps = 60;
 285                 sblock.fs_old_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 286                 sblock.fs_old_cpg = 1;
 287                 sblock.fs_old_interleave = 1;
 288                 sblock.fs_old_trackskew = 0;
 289                 sblock.fs_old_cpc = 0;
 290                 sblock.fs_old_postblformat = 1;
 291                 sblock.fs_old_nrpos = 1;
 292         } else {
 293                 sblock.fs_sblockloc = SBLOCK_UFS2;
 294                 sblock.fs_sblockactualloc = SBLOCK_UFS2;
 295                 sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(ufs2_daddr_t);
 296                 sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs2_dinode);
 297                 sblock.fs_maxsymlinklen = ((UFS_NDADDR + UFS_NIADDR) *
 298                     sizeof(ufs2_daddr_t));
 299         }
 300         sblock.fs_sblkno =
 301             roundup(howmany(sblock.fs_sblockloc + SBLOCKSIZE, sblock.fs_fsize),
 302                 sblock.fs_frag);
 303         sblock.fs_cblkno = sblock.fs_sblkno +
 304             roundup(howmany(SBLOCKSIZE, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 305         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 306         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * UFS_NDADDR - 1;
 307         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < UFS_NIADDR; i++) {
 308                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 309                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 310         }
 311
 312         /*
 313          * It's impossible to create a snapshot in case that fs_maxfilesize
 314          * is smaller than the fssize.
 315          */
 316         if (sblock.fs_maxfilesize < (u_quad_t)fssize) {
 317                 warnx("WARNING: You will be unable to create snapshots on this "
 318                       "file system.  Correct by using a larger blocksize.");
 319         }
 320
 321         /*
 322          * Calculate the number of blocks to put into each cylinder group.
 323          *
 324          * This algorithm selects the number of blocks per cylinder
 325          * group. The first goal is to have at least enough data blocks
 326          * in each cylinder group to meet the density requirement. Once
 327          * this goal is achieved we try to expand to have at least
 328          * MINCYLGRPS cylinder groups. Once this goal is achieved, we
 329          * pack as many blocks into each cylinder group map as will fit.
 330          *
 331          * We start by calculating the smallest number of blocks that we
 332          * can put into each cylinder group. If this is too big, we reduce
 333          * the density until it fits.
 334          */
 335 retry:
 336         maxinum = (((int64_t)(1)) << 32) - INOPB(&sblock);
 337         minfragsperinode = 1 + fssize / maxinum;
 338         if (density == 0) {
 339                 density = MAX(NFPI, minfragsperinode) * fsize;
 340         } else if (density < minfragsperinode * fsize) {
 341                 origdensity = density;
 342                 density = minfragsperinode * fsize;
 343                 fprintf(stderr, "density increased from %d to %d\n",
 344                     origdensity, density);
 345         }
 346         origdensity = density;
 347         for (;;) {
 348                 fragsperinode = MAX(numfrags(&sblock, density), 1);
 349                 if (fragsperinode < minfragsperinode) {
 350                         bsize <<= 1;
 351                         fsize <<= 1;
 352                         printf("Block size too small for a file system %s %d\n",
 353                              "of this size. Increasing blocksize to", bsize);
 354                         goto restart;
 355                 }
 356                 minfpg = fragsperinode * INOPB(&sblock);
 357                 if (minfpg > sblock.fs_size)
 358                         minfpg = sblock.fs_size;
 359                 sblock.fs_ipg = INOPB(&sblock);
 360                 sblock.fs_fpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 361                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 362                 if (sblock.fs_fpg < minfpg)
 363                         sblock.fs_fpg = minfpg;
 364                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 365                     INOPB(&sblock));
 366                 sblock.fs_fpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 367                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 368                 if (sblock.fs_fpg < minfpg)
 369                         sblock.fs_fpg = minfpg;
 370                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 371                     INOPB(&sblock));
 372                 if (CGSIZE(&sblock) < (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 373                         break;
 374                 density -= sblock.fs_fsize;
 375         }
 376         if (density != origdensity)
 377                 printf("density reduced from %d to %d\n", origdensity, density);
 378         /*
 379          * Start packing more blocks into the cylinder group until
 380          * it cannot grow any larger, the number of cylinder groups
 381          * drops below MINCYLGRPS, or we reach the size requested.
 382          * For UFS1 inodes per cylinder group are stored in an int16_t
 383          * so fs_ipg is limited to 2^15 - 1.
 384          */
 385         for ( ; sblock.fs_fpg < maxblkspercg; sblock.fs_fpg += sblock.fs_frag) {
 386                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 387                     INOPB(&sblock));
 388                 if (Oflag > 1 || (Oflag == 1 && sblock.fs_ipg <= 0x7fff)) {
 389                         if (sblock.fs_size / sblock.fs_fpg < MINCYLGRPS)
 390                                 break;
 391                         if (CGSIZE(&sblock) < (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 392                                 continue;
 393                         if (CGSIZE(&sblock) == (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 394                                 break;
 395                 }
 396                 sblock.fs_fpg -= sblock.fs_frag;
 397                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 398                     INOPB(&sblock));
 399                 break;
 400         }
 401         /*
 402          * Check to be sure that the last cylinder group has enough blocks
 403          * to be viable. If it is too small, reduce the number of blocks
 404          * per cylinder group which will have the effect of moving more
 405          * blocks into the last cylinder group.
 406          */
 407         optimalfpg = sblock.fs_fpg;
 408         for (;;) {
 409                 sblock.fs_ncg = howmany(sblock.fs_size, sblock.fs_fpg);
 410                 lastminfpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 411                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 412                 if (sblock.fs_size < lastminfpg) {
 413                         printf("Filesystem size %jd < minimum size of %d\n",
 414                             (intmax_t)sblock.fs_size, lastminfpg);
 415                         exit(28);
 416                 }
 417                 if (sblock.fs_size % sblock.fs_fpg >= lastminfpg ||
 418                     sblock.fs_size % sblock.fs_fpg == 0)
 419                         break;
 420                 sblock.fs_fpg -= sblock.fs_frag;
 421                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 422                     INOPB(&sblock));
 423         }
 424         if (optimalfpg != sblock.fs_fpg)
 425                 printf("Reduced frags per cylinder group from %d to %d %s\n",
 426                    optimalfpg, sblock.fs_fpg, "to enlarge last cyl group");
 427         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 428         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 429         if (Oflag == 1) {
 430                 sblock.fs_old_spc = sblock.fs_fpg * sblock.fs_old_nspf;
 431                 sblock.fs_old_nsect = sblock.fs_old_spc;
 432                 sblock.fs_old_npsect = sblock.fs_old_spc;
 433                 sblock.fs_old_ncyl = sblock.fs_ncg;
 434         }
 435         /*
 436          * fill in remaining fields of the super block
 437          */
 438         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 439         sblock.fs_cssize =
 440             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 441         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 442         if (fscs == NULL)
 443                 errx(31, "calloc failed");
 444         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 445         if (sblock.fs_sbsize > SBLOCKSIZE)
 446                 sblock.fs_sbsize = SBLOCKSIZE;
 447         if (sblock.fs_sbsize < realsectorsize)
 448                 sblock.fs_sbsize = realsectorsize;
 449         sblock.fs_minfree = minfree;
 450         if (metaspace > 0 && metaspace < sblock.fs_fpg / 2)
 451                 sblock.fs_metaspace = blknum(&sblock, metaspace);
 452         else if (metaspace != -1)
 453                 /* reserve half of minfree for metadata blocks */
 454                 sblock.fs_metaspace = blknum(&sblock,
 455                     (sblock.fs_fpg * minfree) / 200);
 456         if (maxbpg == 0)
 457                 sblock.fs_maxbpg = MAXBLKPG(sblock.fs_bsize);
 458         else
 459                 sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 460         sblock.fs_optim = opt;
 461         sblock.fs_cgrotor = 0;
 462         sblock.fs_pendingblocks = 0;
 463         sblock.fs_pendinginodes = 0;
 464         sblock.fs_fmod = 0;
 465         sblock.fs_ronly = 0;
 466         sblock.fs_state = 0;
 467         sblock.fs_clean = 1;
 468         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 469         sblock.fs_id[1] = newfs_random();
 470         sblock.fs_fsmnt[0] = '\0';
 471         csfrags = howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 472         sblock.fs_dsize = sblock.fs_size - sblock.fs_sblkno -
 473             sblock.fs_ncg * (sblock.fs_dblkno - sblock.fs_sblkno);
 474         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree =
 475             fragstoblks(&sblock, sblock.fs_dsize) -
 476             howmany(csfrags, sblock.fs_frag);
 477         sblock.fs_cstotal.cs_nffree =
 478             fragnum(&sblock, sblock.fs_size) +
 479             (fragnum(&sblock, csfrags) > 0 ?
 480              sblock.fs_frag - fragnum(&sblock, csfrags) : 0);
 481         sblock.fs_cstotal.cs_nifree =
 482             sblock.fs_ncg * sblock.fs_ipg - UFS_ROOTINO;
 483         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 484         sblock.fs_dsize -= csfrags;
 485         sblock.fs_time = utime;
 486         if (Oflag == 1) {
 487                 sblock.fs_old_time = utime;
 488                 sblock.fs_old_dsize = sblock.fs_dsize;
 489                 sblock.fs_old_csaddr = sblock.fs_csaddr;
 490                 sblock.fs_old_cstotal.cs_ndir = sblock.fs_cstotal.cs_ndir;
 491                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nbfree = sblock.fs_cstotal.cs_nbfree;
 492                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_cstotal.cs_nifree;
 493                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nffree = sblock.fs_cstotal.cs_nffree;
 494         }
 495         /*
 496          * Set flags for metadata that is being check-hashed.
 497          *
 498          * Metadata check hashes are not supported in the UFS version 1
 499          * filesystem to keep it as small and simple as possible.
 500          */
 501         if (Oflag > 1) {
 502                 sblock.fs_flags |= FS_METACKHASH;
 503                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_CYLGRP)
 504                         sblock.fs_metackhash |= CK_CYLGRP;
 505                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_SUPERBLOCK)
 506                         sblock.fs_metackhash |= CK_SUPERBLOCK;
 507                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_INODE)
 508                         sblock.fs_metackhash |= CK_INODE;
 509         }
 510
 511         /*
 512          * Dump out summary information about file system.
 513          */
 514 #       define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 515         printf("%s: %.1fMB (%jd sectors) block size %d, fragment size %d\n",
 516             fsys, (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 517             (intmax_t)fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size), sblock.fs_bsize,
 518             sblock.fs_fsize);
 519         printf("\tusing %d cylinder groups of %.2fMB, %d blks, %d inodes.\n",
 520             sblock.fs_ncg, (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 521             sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag, sblock.fs_ipg);
 522         if (sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP)
 523                 printf("\twith soft updates\n");
 524 #       undef B2MBFACTOR
 525
 526         if (Eflag && !Nflag) {
 527                 printf("Erasing sectors [%jd...%jd]\n",
 528                     sblock.fs_sblockloc / disk.d_bsize,
 529                     fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size) - 1);
 530                 berase(&disk, sblock.fs_sblockloc / disk.d_bsize,
 531                     sblock.fs_size * sblock.fs_fsize - sblock.fs_sblockloc);
 532         }
 533         /*
 534          * Wipe out old UFS1 superblock(s) if necessary.
 535          */
 536         if (!Nflag && Oflag != 1 && realsectorsize <= SBLOCK_UFS1) {
 537                 i = bread(&disk, part_ofs + SBLOCK_UFS1 / disk.d_bsize, chdummy,
 538                     SBLOCKSIZE);
 539                 if (i == -1)
 540                         err(1, "can't read old UFS1 superblock: %s",
 541                             disk.d_error);
 542
 543                 if (fsdummy.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 544                         fsdummy.fs_magic = 0;
 545                         bwrite(&disk, part_ofs + SBLOCK_UFS1 / disk.d_bsize,
 546                             chdummy, SBLOCKSIZE);
 547                         for (cg = 0; cg < fsdummy.fs_ncg; cg++) {
 548                                 if (fsbtodb(&fsdummy, cgsblock(&fsdummy, cg)) >
 549                                     fssize)
 550                                         break;
 551                                 bwrite(&disk, part_ofs + fsbtodb(&fsdummy,
 552                                   cgsblock(&fsdummy, cg)), chdummy, SBLOCKSIZE);
 553                         }
 554                 }
 555         }
 556         /*
 557          * Reference the summary information so it will also be written.
 558          */
 559         sblock.fs_csp = fscs;
 560         if (!Nflag && sbwrite(&disk, 0) != 0)
 561                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 562         if (Xflag == 1) {
 563                 printf("** Exiting on Xflag 1\n");
 564                 exit(0);
 565         }
 566         if (Xflag == 2)
 567                 printf("** Leaving BAD MAGIC on Xflag 2\n");
 568         else
 569                 sblock.fs_magic = (Oflag != 1) ? FS_UFS2_MAGIC : FS_UFS1_MAGIC;
 570
 571         /*
 572          * Now build the cylinders group blocks and
 573          * then print out indices of cylinder groups.
 574          */
 575         printf("super-block backups (for fsck_ffs -b #) at:\n");
 576         i = 0;
 577         width = charsperline();
 578         /*
 579          * Allocate space for two sets of inode blocks.
 580          */
 581         iobufsize = 2 * sblock.fs_bsize;
 582         if ((iobuf = calloc(1, iobufsize)) == 0) {
 583                 printf("Cannot allocate I/O buffer\n");
 584                 exit(38);
 585         }
 586         /*
 587          * Write out all the cylinder groups and backup superblocks.
 588          */
 589         for (cg = 0; cg < sblock.fs_ncg; cg++) {
 590                 if (!Nflag)
 591                         initcg(cg, utime);
 592                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %jd%s",
 593                     (intmax_t)fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cg)),
 594                     cg < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "");
 595                 if (j < 0)
 596                         tmpbuf[j = 0] = '\0';
 597                 if (i + j >= width) {
 598                         printf("\n");
 599                         i = 0;
 600                 }
 601                 i += j;
 602                 printf("%s", tmpbuf);
 603                 fflush(stdout);
 604         }
 605         printf("\n");
 606         if (Nflag)
 607                 exit(0);
 608         /*
 609          * Now construct the initial file system,
 610          * then write out the super-block.
 611          */
 612         fsinit(utime);
 613         if (Oflag == 1) {
 614                 sblock.fs_old_cstotal.cs_ndir = sblock.fs_cstotal.cs_ndir;
 615                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nbfree = sblock.fs_cstotal.cs_nbfree;
 616                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_cstotal.cs_nifree;
 617                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nffree = sblock.fs_cstotal.cs_nffree;
 618         }
 619         if (Xflag == 3) {
 620                 printf("** Exiting on Xflag 3\n");
 621                 exit(0);
 622         }
 623         if (sbwrite(&disk, 0) != 0)
 624                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 625         /*
 626          * For UFS1 filesystems with a blocksize of 64K, the first
 627          * alternate superblock resides at the location used for
 628          * the default UFS2 superblock. As there is a valid
 629          * superblock at this location, the boot code will use
 630          * it as its first choice. Thus we have to ensure that
 631          * all of its statistcs on usage are correct.
 632          */
 633         if (Oflag == 1 && sblock.fs_bsize == 65536)
 634                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, 0)),
 635                     sblock.fs_bsize, (char *)&sblock);
 636         /*
 637          * Read the last sector of the boot block, replace the last
 638          * 20 bytes with the recovery information, then write it back.
 639          * The recovery information only works for UFS2 filesystems.
 640          * For UFS1, zero out the area to ensure that an old UFS2
 641          * recovery block is not accidentally found.
 642          */
 643         if ((fsrbuf = malloc(realsectorsize)) == NULL || bread(&disk,
 644             part_ofs + (SBLOCK_UFS2 - realsectorsize) / disk.d_bsize,
 645             fsrbuf, realsectorsize) == -1)
 646                 err(1, "can't read recovery area: %s", disk.d_error);
 647         fsr = (struct fsrecovery *)&fsrbuf[realsectorsize - sizeof *fsr];
 648         if (sblock.fs_magic != FS_UFS2_MAGIC) {
 649                 memset(fsr, 0, sizeof *fsr);
 650         } else {
 651                 fsr->fsr_magic = sblock.fs_magic;
 652                 fsr->fsr_fpg = sblock.fs_fpg;
 653                 fsr->fsr_fsbtodb = sblock.fs_fsbtodb;
 654                 fsr->fsr_sblkno = sblock.fs_sblkno;
 655                 fsr->fsr_ncg = sblock.fs_ncg;
 656         }
 657         wtfs((SBLOCK_UFS2 - realsectorsize) / disk.d_bsize,
 658             realsectorsize, fsrbuf);
 659         free(fsrbuf);
 660         /*
 661          * Update information about this partition in pack
 662          * label, to that it may be updated on disk.
 663          */
 664         if (pp != NULL) {
 665                 pp->p_fstype = FS_BSDFFS;
 666                 pp->p_fsize = sblock.fs_fsize;
 667                 pp->p_frag = sblock.fs_frag;
 668                 pp->p_cpg = sblock.fs_fpg;
 669         }
 670         /*
 671          * This should NOT happen. If it does complain loudly and
 672          * take evasive action.
 673          */
 674         if ((int32_t)CGSIZE(&sblock) > sblock.fs_bsize) {
 675                 printf("INTERNAL ERROR: ipg %d, fpg %d, contigsumsize %d, ",
 676                     sblock.fs_ipg, sblock.fs_fpg, sblock.fs_contigsumsize);
 677                 printf("old_cpg %d, size_cg %jd, CGSIZE %jd\n",
 678                     sblock.fs_old_cpg, sizeof(struct cg), CGSIZE(&sblock));
 679                 printf("Please file a FreeBSD bug report and include this "
 680                     "output\n");
 681                 maxblkspercg = fragstoblks(&sblock, sblock.fs_fpg) - 1;
 682                 density = 0;
 683                 goto retry;
 684         }
 685 }
 686
 687 /*
 688  * Initialize a cylinder group.
 689  */
 690 void
 691 initcg(int cylno, time_t utime)
 692 {
 693         long blkno, start;
 694         off_t savedactualloc;
 695         uint i, j, d, dlower, dupper;
 696         ufs2_daddr_t cbase, dmax;
 697         struct ufs1_dinode *dp1;
 698         struct ufs2_dinode *dp2;
 699         struct csum *cs;
 700
 701         /*
 702          * Determine block bounds for cylinder group.
 703          * Allow space for super block summary information in first
 704          * cylinder group.
 705          */
 706         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 707         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 708         if (dmax > sblock.fs_size)
 709                 dmax = sblock.fs_size;
 710         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 711         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 712         if (cylno == 0)
 713                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 714         cs = &fscs[cylno];
 715         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 716         acg.cg_time = utime;
 717         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 718         acg.cg_cgx = cylno;
 719         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 720         acg.cg_initediblk = MIN(sblock.fs_ipg, 2 * INOPB(&sblock));
 721         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 722         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 723                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 724         start = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 725         if (Oflag == 2) {
 726                 acg.cg_iusedoff = start;
 727         } else {
 728                 acg.cg_old_ncyl = sblock.fs_old_cpg;
 729                 acg.cg_old_time = acg.cg_time;
 730                 acg.cg_time = 0;
 731                 acg.cg_old_niblk = acg.cg_niblk;
 732                 acg.cg_niblk = 0;
 733                 acg.cg_initediblk = 0;
 734                 acg.cg_old_btotoff = start;
 735                 acg.cg_old_boff = acg.cg_old_btotoff +
 736                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(int32_t);
 737                 acg.cg_iusedoff = acg.cg_old_boff +
 738                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(u_int16_t);
 739         }
 740         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, CHAR_BIT);
 741         acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff + howmany(sblock.fs_fpg, CHAR_BIT);
 742         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 743                 acg.cg_clustersumoff =
 744                     roundup(acg.cg_nextfreeoff, sizeof(u_int32_t));
 745                 acg.cg_clustersumoff -= sizeof(u_int32_t);
 746                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 747                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 748                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff +
 749                     howmany(fragstoblks(&sblock, sblock.fs_fpg), CHAR_BIT);
 750         }
 751         if (acg.cg_nextfreeoff > (unsigned)sblock.fs_cgsize) {
 752                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 753                 exit(37);
 754         }
 755         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 756         if (cylno == 0)
 757                 for (i = 0; i < (long)UFS_ROOTINO; i++) {
 758                         setbit(cg_inosused(&acg), i);
 759                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 760                 }
 761         if (cylno > 0) {
 762                 /*
 763                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 764                  * for boot and super blocks.
 765                  */
 766                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 767                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 768                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 769                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 770                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 771                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 772                 }
 773         }
 774         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 775                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 776                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 777                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 778                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 779                 }
 780         }
 781         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= acg.cg_ndblk;
 782              d += sblock.fs_frag) {
 783                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 784                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 785                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 786                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 787                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 788         }
 789         if (d < acg.cg_ndblk) {
 790                 acg.cg_frsum[acg.cg_ndblk - d]++;
 791                 for (; d < acg.cg_ndblk; d++) {
 792                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 793                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 794                 }
 795         }
 796         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 797                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 798                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 799                 int map = *mapp++;
 800                 int bit = 1;
 801                 int run = 0;
 802
 803                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 804                         if ((map & bit) != 0)
 805                                 run++;
 806                         else if (run != 0) {
 807                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 808                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 809                                 sump[run]++;
 810                                 run = 0;
 811                         }
 812                         if ((i & (CHAR_BIT - 1)) != CHAR_BIT - 1)
 813                                 bit <<= 1;
 814                         else {
 815                                 map = *mapp++;
 816                                 bit = 1;
 817                         }
 818                 }
 819                 if (run != 0) {
 820                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 821                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 822                         sump[run]++;
 823                 }
 824         }
 825         *cs = acg.cg_cs;
 826         /*
 827          * Write out the duplicate super block. Then write the cylinder
 828          * group map and two blocks worth of inodes in a single write.
 829          */
 830         savedactualloc = sblock.fs_sblockactualloc;
 831         sblock.fs_sblockactualloc =
 832             dbtob(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)));
 833         if (sbwrite(&disk, 0) != 0)
 834                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 835         sblock.fs_sblockactualloc = savedactualloc;
 836         if (cgwrite(&disk) != 0)
 837                 err(1, "initcg: cgwrite: %s", disk.d_error);
 838         start = 0;
 839         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(&iobuf[start]);
 840         dp2 = (struct ufs2_dinode *)(&iobuf[start]);
 841         for (i = 0; i < acg.cg_initediblk; i++) {
 842                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 843                         dp1->di_gen = newfs_random();
 844                         dp1++;
 845                 } else {
 846                         dp2->di_gen = newfs_random();
 847                         dp2++;
 848                 }
 849         }
 850         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno)), iobufsize, iobuf);
 851         /*
 852          * For the old file system, we have to initialize all the inodes.
 853          */
 854         if (Oflag == 1) {
 855                 for (i = 2 * sblock.fs_frag;
 856                      i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 857                      i += sblock.fs_frag) {
 858                         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(&iobuf[start]);
 859                         for (j = 0; j < INOPB(&sblock); j++) {
 860                                 dp1->di_gen = newfs_random();
 861                                 dp1++;
 862                         }
 863                         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 864                             sblock.fs_bsize, &iobuf[start]);
 865                 }
 866         }
 867 }
 868
 869 /*
 870  * initialize the file system
 871  */
 872 #define ROOTLINKCNT 3
 873
 874 static struct direct root_dir[] = {
 875         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 876         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 877         { UFS_ROOTINO + 1, sizeof(struct direct), DT_DIR, 5, ".snap" },
 878 };
 879
 880 #define SNAPLINKCNT 2
 881
 882 static struct direct snap_dir[] = {
 883         { UFS_ROOTINO + 1, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 884         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 885 };
 886
 887 void
 888 fsinit(time_t utime)
 889 {
 890         union dinode node;
 891         struct group *grp;
 892         gid_t gid;
 893         int entries;
 894
 895         memset(&node, 0, sizeof node);
 896         if ((grp = getgrnam("operator")) != NULL) {
 897                 gid = grp->gr_gid;
 898         } else {
 899                 warnx("Cannot retrieve operator gid, using gid 0.");
 900                 gid = 0;
 901         }
 902         entries = (nflag) ? ROOTLINKCNT - 1: ROOTLINKCNT;
 903         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 904                 /*
 905                  * initialize the node
 906                  */
 907                 node.dp1.di_atime = utime;
 908                 node.dp1.di_mtime = utime;
 909                 node.dp1.di_ctime = utime;
 910                 /*
 911                  * create the root directory
 912                  */
 913                 node.dp1.di_mode = IFDIR | UMASK;
 914                 node.dp1.di_nlink = entries;
 915                 node.dp1.di_size = makedir(root_dir, entries);
 916                 node.dp1.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.dp1.di_mode);
 917                 node.dp1.di_blocks =
 918                     btodb(fragroundup(&sblock, node.dp1.di_size));
 919                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp1.di_db[0]), sblock.fs_fsize,
 920                     iobuf);
 921                 iput(&node, UFS_ROOTINO);
 922                 if (!nflag) {
 923                         /*
 924                          * create the .snap directory
 925                          */
 926                         node.dp1.di_mode |= 020;
 927                         node.dp1.di_gid = gid;
 928                         node.dp1.di_nlink = SNAPLINKCNT;
 929                         node.dp1.di_size = makedir(snap_dir, SNAPLINKCNT);
 930                                 node.dp1.di_db[0] =
 931                                     alloc(sblock.fs_fsize, node.dp1.di_mode);
 932                         node.dp1.di_blocks =
 933                             btodb(fragroundup(&sblock, node.dp1.di_size));
 934                         node.dp1.di_dirdepth = 1;
 935                         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp1.di_db[0]),
 936                             sblock.fs_fsize, iobuf);
 937                         iput(&node, UFS_ROOTINO + 1);
 938                 }
 939         } else {
 940                 /*
 941                  * initialize the node
 942                  */
 943                 node.dp2.di_atime = utime;
 944                 node.dp2.di_mtime = utime;
 945                 node.dp2.di_ctime = utime;
 946                 node.dp2.di_birthtime = utime;
 947                 /*
 948                  * create the root directory
 949                  */
 950                 node.dp2.di_mode = IFDIR | UMASK;
 951                 node.dp2.di_nlink = entries;
 952                 node.dp2.di_size = makedir(root_dir, entries);
 953                 node.dp2.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.dp2.di_mode);
 954                 node.dp2.di_blocks =
 955                     btodb(fragroundup(&sblock, node.dp2.di_size));
 956                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp2.di_db[0]), sblock.fs_fsize,
 957                     iobuf);
 958                 iput(&node, UFS_ROOTINO);
 959                 if (!nflag) {
 960                         /*
 961                          * create the .snap directory
 962                          */
 963                         node.dp2.di_mode |= 020;
 964                         node.dp2.di_gid = gid;
 965                         node.dp2.di_nlink = SNAPLINKCNT;
 966                         node.dp2.di_size = makedir(snap_dir, SNAPLINKCNT);
 967                                 node.dp2.di_db[0] =
 968                                     alloc(sblock.fs_fsize, node.dp2.di_mode);
 969                         node.dp2.di_blocks =
 970                             btodb(fragroundup(&sblock, node.dp2.di_size));
 971                         node.dp2.di_dirdepth = 1;
 972                         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp2.di_db[0]),
 973                             sblock.fs_fsize, iobuf);
 974                         iput(&node, UFS_ROOTINO + 1);
 975                 }
 976         }
 977 }
 978
 979 /*
 980  * construct a set of directory entries in "iobuf".
 981  * return size of directory.
 982  */
 983 int
 984 makedir(struct direct *protodir, int entries)
 985 {
 986         char *cp;
 987         int i, spcleft;
 988
 989         spcleft = DIRBLKSIZ;
 990         memset(iobuf, 0, DIRBLKSIZ);
 991         for (cp = iobuf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
 992                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
 993                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
 994                 cp += protodir[i].d_reclen;
 995                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
 996         }
 997         protodir[i].d_reclen = spcleft;
 998         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
 999         return (DIRBLKSIZ);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * allocate a block or frag
1004  */
1005 ufs2_daddr_t
1006 alloc(int size, int mode)
1007 {
1008         int i, blkno, frag;
1009         uint d;
1010
1011         bread(&disk, part_ofs + fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), (char *)&acg,
1012             sblock.fs_cgsize);
1013         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1014                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1015                 exit(38);
1016         }
1017         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1018                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1019                 exit(39);
1020         }
1021         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1022                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1023                         goto goth;
1024         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1025         exit(40);
1026 goth:
1027         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1028         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1029         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1030                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1031         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1032         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1033         fscs[0].cs_nbfree--;
1034         if (mode & IFDIR) {
1035                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1036                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1037                 fscs[0].cs_ndir++;
1038         }
1039         if (size != sblock.fs_bsize) {
1040                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1041                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1042                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1043                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1044                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1045                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1046                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1047         }
1048         if (cgwrite(&disk) != 0)
1049                 err(1, "alloc: cgwrite: %s", disk.d_error);
1050         return ((ufs2_daddr_t)d);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Allocate an inode on the disk
1055  */
1056 void
1057 iput(union dinode *ip, ino_t ino)
1058 {
1059         union dinodep dp;
1060
1061         bread(&disk, part_ofs + fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), (char *)&acg,
1062             sblock.fs_cgsize);
1063         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1064                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1065                 exit(31);
1066         }
1067         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1068         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1069         if (cgwrite(&disk) != 0)
1070                 err(1, "iput: cgwrite: %s", disk.d_error);
1071         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1072         fscs[0].cs_nifree--;
1073         if (getinode(&disk, &dp, ino) == -1) {
1074                 printf("iput: %s\n", disk.d_error);
1075                 exit(32);
1076         }
1077         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
1078                 *dp.dp1 = ip->dp1;
1079         else
1080                 *dp.dp2 = ip->dp2;
1081         putinode(&disk);
1082 }
1083
1084 /*
1085  * possibly write to disk
1086  */
1087 static void
1088 wtfs(ufs2_daddr_t bno, int size, char *bf)
1089 {
1090         if (Nflag)
1091                 return;
1092         if (bwrite(&disk, part_ofs + bno, bf, size) < 0)
1093                 err(36, "wtfs: %d bytes at sector %jd", size, (intmax_t)bno);
1094 }
1095
1096 /*
1097  * check if a block is available
1098  */
1099 static int
1100 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1101 {
1102         unsigned char mask;
1103
1104         switch (fs->fs_frag) {
1105         case 8:
1106                 return (cp[h] == 0xff);
1107         case 4:
1108                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1109                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1110         case 2:
1111                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1112                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1113         case 1:
1114                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1115                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1116         default:
1117                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1118                 return (0);
1119         }
1120 }
1121
1122 /*
1123  * take a block out of the map
1124  */
1125 static void
1126 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1127 {
1128         switch ((fs)->fs_frag) {
1129         case 8:
1130                 cp[h] = 0;
1131                 return;
1132         case 4:
1133                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1134                 return;
1135         case 2:
1136                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1137                 return;
1138         case 1:
1139                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1140                 return;
1141         default:
1142                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1143                 return;
1144         }
1145 }
1146
1147 /*
1148  * put a block into the map
1149  */
1150 static void
1151 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1152 {
1153         switch (fs->fs_frag) {
1154         case 8:
1155                 cp[h] = 0xff;
1156                 return;
1157         case 4:
1158                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1159                 return;
1160         case 2:
1161                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1162                 return;
1163         case 1:
1164                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1165                 return;
1166         default:
1167                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1168                 return;
1169         }
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Determine the number of characters in a
1174  * single line.
1175  */
1176
1177 static int
1178 charsperline(void)
1179 {
1180         int columns;
1181         char *cp;
1182         struct winsize ws;
1183
1184         columns = 0;
1185         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1186                 columns = ws.ws_col;
1187         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1188                 columns = atoi(cp);
1189         if (columns == 0)
1190                 columns = 80;   /* last resort */
1191         return (columns);
1192 }
1193
1194 static int
1195 ilog2(int val)
1196 {
1197         u_int n;
1198
1199         for (n = 0; n < sizeof(n) * CHAR_BIT; n++)
1200                 if (1 << n == val)
1201                         return (n);
1202         errx(1, "ilog2: %d is not a power of 2\n", val);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * For the regression test, return predictable random values.
1207  * Otherwise use a true random number generator.
1208  */
1209 static u_int32_t
1210 newfs_random(void)
1211 {
1212         static int nextnum = 1;
1213
1214         if (Rflag)
1215                 return (nextnum++);
1216         return (arc4random());
1217 }