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