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         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 (sblock.fs_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         maxinum = (((int64_t)(1)) << 32) - INOPB(&sblock);
 336         minfragsperinode = 1 + fssize / maxinum;
 337         if (density == 0) {
 338                 density = MAX(NFPI, minfragsperinode) * fsize;
 339         } else if (density < minfragsperinode * fsize) {
 340                 origdensity = density;
 341                 density = minfragsperinode * fsize;
 342                 fprintf(stderr, "density increased from %d to %d\n",
 343                     origdensity, density);
 344         }
 345         origdensity = density;
 346         for (;;) {
 347                 fragsperinode = MAX(numfrags(&sblock, density), 1);
 348                 if (fragsperinode < minfragsperinode) {
 349                         bsize <<= 1;
 350                         fsize <<= 1;
 351                         printf("Block size too small for a file system %s %d\n",
 352                              "of this size. Increasing blocksize to", bsize);
 353                         goto restart;
 354                 }
 355                 minfpg = fragsperinode * INOPB(&sblock);
 356                 if (minfpg > sblock.fs_size)
 357                         minfpg = sblock.fs_size;
 358                 sblock.fs_ipg = INOPB(&sblock);
 359                 sblock.fs_fpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 360                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 361                 if (sblock.fs_fpg < minfpg)
 362                         sblock.fs_fpg = minfpg;
 363                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 364                     INOPB(&sblock));
 365                 sblock.fs_fpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 366                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 367                 if (sblock.fs_fpg < minfpg)
 368                         sblock.fs_fpg = minfpg;
 369                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 370                     INOPB(&sblock));
 371                 if (CGSIZE(&sblock) < (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 372                         break;
 373                 density -= sblock.fs_fsize;
 374         }
 375         if (density != origdensity)
 376                 printf("density reduced from %d to %d\n", origdensity, density);
 377         /*
 378          * Start packing more blocks into the cylinder group until
 379          * it cannot grow any larger, the number of cylinder groups
 380          * drops below MINCYLGRPS, or we reach the size requested.
 381          * For UFS1 inodes per cylinder group are stored in an int16_t
 382          * so fs_ipg is limited to 2^15 - 1.
 383          */
 384         for ( ; sblock.fs_fpg < maxblkspercg; sblock.fs_fpg += sblock.fs_frag) {
 385                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 386                     INOPB(&sblock));
 387                 if (Oflag > 1 || (Oflag == 1 && sblock.fs_ipg <= 0x7fff)) {
 388                         if (sblock.fs_size / sblock.fs_fpg < MINCYLGRPS)
 389                                 break;
 390                         if (CGSIZE(&sblock) < (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 391                                 continue;
 392                         if (CGSIZE(&sblock) == (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 393                                 break;
 394                 }
 395                 sblock.fs_fpg -= sblock.fs_frag;
 396                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 397                     INOPB(&sblock));
 398                 break;
 399         }
 400         /*
 401          * Check to be sure that the last cylinder group has enough blocks
 402          * to be viable. If it is too small, reduce the number of blocks
 403          * per cylinder group which will have the effect of moving more
 404          * blocks into the last cylinder group.
 405          */
 406         optimalfpg = sblock.fs_fpg;
 407         for (;;) {
 408                 sblock.fs_ncg = howmany(sblock.fs_size, sblock.fs_fpg);
 409                 lastminfpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 410                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 411                 if (sblock.fs_size < lastminfpg) {
 412                         printf("Filesystem size %jd < minimum size of %d\n",
 413                             (intmax_t)sblock.fs_size, lastminfpg);
 414                         exit(28);
 415                 }
 416                 if (sblock.fs_size % sblock.fs_fpg >= lastminfpg ||
 417                     sblock.fs_size % sblock.fs_fpg == 0)
 418                         break;
 419                 sblock.fs_fpg -= sblock.fs_frag;
 420                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 421                     INOPB(&sblock));
 422         }
 423         if (optimalfpg != sblock.fs_fpg)
 424                 printf("Reduced frags per cylinder group from %d to %d %s\n",
 425                    optimalfpg, sblock.fs_fpg, "to enlarge last cyl group");
 426         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 427         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 428         if (Oflag == 1) {
 429                 sblock.fs_old_spc = sblock.fs_fpg * sblock.fs_old_nspf;
 430                 sblock.fs_old_nsect = sblock.fs_old_spc;
 431                 sblock.fs_old_npsect = sblock.fs_old_spc;
 432                 sblock.fs_old_ncyl = sblock.fs_ncg;
 433         }
 434         /*
 435          * fill in remaining fields of the super block
 436          */
 437         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 438         sblock.fs_cssize =
 439             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 440         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 441         if (fscs == NULL)
 442                 errx(31, "calloc failed");
 443         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 444         if (sblock.fs_sbsize > SBLOCKSIZE)
 445                 sblock.fs_sbsize = SBLOCKSIZE;
 446         if (sblock.fs_sbsize < realsectorsize)
 447                 sblock.fs_sbsize = realsectorsize;
 448         sblock.fs_minfree = minfree;
 449         if (metaspace > 0 && metaspace < sblock.fs_fpg / 2)
 450                 sblock.fs_metaspace = blknum(&sblock, metaspace);
 451         else if (metaspace != -1)
 452                 /* reserve half of minfree for metadata blocks */
 453                 sblock.fs_metaspace = blknum(&sblock,
 454                     (sblock.fs_fpg * minfree) / 200);
 455         if (maxbpg == 0)
 456                 sblock.fs_maxbpg = MAXBLKPG(sblock.fs_bsize);
 457         else
 458                 sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 459         sblock.fs_optim = opt;
 460         sblock.fs_cgrotor = 0;
 461         sblock.fs_pendingblocks = 0;
 462         sblock.fs_pendinginodes = 0;
 463         sblock.fs_fmod = 0;
 464         sblock.fs_ronly = 0;
 465         sblock.fs_state = 0;
 466         sblock.fs_clean = 1;
 467         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 468         sblock.fs_id[1] = newfs_random();
 469         sblock.fs_fsmnt[0] = '\0';
 470         csfrags = howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 471         sblock.fs_dsize = sblock.fs_size - sblock.fs_sblkno -
 472             sblock.fs_ncg * (sblock.fs_dblkno - sblock.fs_sblkno);
 473         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree =
 474             fragstoblks(&sblock, sblock.fs_dsize) -
 475             howmany(csfrags, sblock.fs_frag);
 476         sblock.fs_cstotal.cs_nffree =
 477             fragnum(&sblock, sblock.fs_size) +
 478             (fragnum(&sblock, csfrags) > 0 ?
 479              sblock.fs_frag - fragnum(&sblock, csfrags) : 0);
 480         sblock.fs_cstotal.cs_nifree =
 481             sblock.fs_ncg * sblock.fs_ipg - UFS_ROOTINO;
 482         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 483         sblock.fs_dsize -= csfrags;
 484         sblock.fs_time = utime;
 485         if (Oflag == 1) {
 486                 sblock.fs_old_time = utime;
 487                 sblock.fs_old_dsize = sblock.fs_dsize;
 488                 sblock.fs_old_csaddr = sblock.fs_csaddr;
 489                 sblock.fs_old_cstotal.cs_ndir = sblock.fs_cstotal.cs_ndir;
 490                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nbfree = sblock.fs_cstotal.cs_nbfree;
 491                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_cstotal.cs_nifree;
 492                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nffree = sblock.fs_cstotal.cs_nffree;
 493         }
 494         /*
 495          * Set flags for metadata that is being check-hashed.
 496          *
 497          * Metadata check hashes are not supported in the UFS version 1
 498          * filesystem to keep it as small and simple as possible.
 499          */
 500         if (Oflag > 1) {
 501                 sblock.fs_flags |= FS_METACKHASH;
 502                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_CYLGRP)
 503                         sblock.fs_metackhash |= CK_CYLGRP;
 504                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_SUPERBLOCK)
 505                         sblock.fs_metackhash |= CK_SUPERBLOCK;
 506                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_INODE)
 507                         sblock.fs_metackhash |= CK_INODE;
 508         }
 509
 510         /*
 511          * Dump out summary information about file system.
 512          */
 513 #       define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 514         printf("%s: %.1fMB (%jd sectors) block size %d, fragment size %d\n",
 515             fsys, (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 516             (intmax_t)fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size), sblock.fs_bsize,
 517             sblock.fs_fsize);
 518         printf("\tusing %d cylinder groups of %.2fMB, %d blks, %d inodes.\n",
 519             sblock.fs_ncg, (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 520             sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag, sblock.fs_ipg);
 521         if (sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP)
 522                 printf("\twith soft updates\n");
 523 #       undef B2MBFACTOR
 524
 525         if (Eflag && !Nflag) {
 526                 printf("Erasing sectors [%jd...%jd]\n",
 527                     sblock.fs_sblockloc / disk.d_bsize,
 528                     fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size) - 1);
 529                 berase(&disk, sblock.fs_sblockloc / disk.d_bsize,
 530                     sblock.fs_size * sblock.fs_fsize - sblock.fs_sblockloc);
 531         }
 532         /*
 533          * Wipe out old UFS1 superblock(s) if necessary.
 534          */
 535         if (!Nflag && Oflag != 1 && realsectorsize <= SBLOCK_UFS1) {
 536                 i = bread(&disk, part_ofs + SBLOCK_UFS1 / disk.d_bsize, chdummy,
 537                     SBLOCKSIZE);
 538                 if (i == -1)
 539                         err(1, "can't read old UFS1 superblock: %s",
 540                             disk.d_error);
 541
 542                 if (fsdummy.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 543                         fsdummy.fs_magic = 0;
 544                         bwrite(&disk, part_ofs + SBLOCK_UFS1 / disk.d_bsize,
 545                             chdummy, SBLOCKSIZE);
 546                         for (cg = 0; cg < fsdummy.fs_ncg; cg++) {
 547                                 if (fsbtodb(&fsdummy, cgsblock(&fsdummy, cg)) >
 548                                     fssize)
 549                                         break;
 550                                 bwrite(&disk, part_ofs + fsbtodb(&fsdummy,
 551                                   cgsblock(&fsdummy, cg)), chdummy, SBLOCKSIZE);
 552                         }
 553                 }
 554         }
 555         /*
 556          * Reference the summary information so it will also be written.
 557          */
 558         sblock.fs_csp = fscs;
 559         if (!Nflag && sbwrite(&disk, 0) != 0)
 560                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 561         if (Xflag == 1) {
 562                 printf("** Exiting on Xflag 1\n");
 563                 exit(0);
 564         }
 565         if (Xflag == 2)
 566                 printf("** Leaving BAD MAGIC on Xflag 2\n");
 567         else
 568                 sblock.fs_magic = (Oflag != 1) ? FS_UFS2_MAGIC : FS_UFS1_MAGIC;
 569
 570         /*
 571          * Now build the cylinders group blocks and
 572          * then print out indices of cylinder groups.
 573          */
 574         printf("super-block backups (for fsck_ffs -b #) at:\n");
 575         i = 0;
 576         width = charsperline();
 577         /*
 578          * Allocate space for two sets of inode blocks.
 579          */
 580         iobufsize = 2 * sblock.fs_bsize;
 581         if ((iobuf = calloc(1, iobufsize)) == 0) {
 582                 printf("Cannot allocate I/O buffer\n");
 583                 exit(38);
 584         }
 585         /*
 586          * Write out all the cylinder groups and backup superblocks.
 587          */
 588         for (cg = 0; cg < sblock.fs_ncg; cg++) {
 589                 if (!Nflag)
 590                         initcg(cg, utime);
 591                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %jd%s",
 592                     (intmax_t)fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cg)),
 593                     cg < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "");
 594                 if (j < 0)
 595                         tmpbuf[j = 0] = '\0';
 596                 if (i + j >= width) {
 597                         printf("\n");
 598                         i = 0;
 599                 }
 600                 i += j;
 601                 printf("%s", tmpbuf);
 602                 fflush(stdout);
 603         }
 604         printf("\n");
 605         if (Nflag)
 606                 exit(0);
 607         /*
 608          * Now construct the initial file system,
 609          * then write out the super-block.
 610          */
 611         fsinit(utime);
 612         if (Oflag == 1) {
 613                 sblock.fs_old_cstotal.cs_ndir = sblock.fs_cstotal.cs_ndir;
 614                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nbfree = sblock.fs_cstotal.cs_nbfree;
 615                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_cstotal.cs_nifree;
 616                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nffree = sblock.fs_cstotal.cs_nffree;
 617         }
 618         if (Xflag == 3) {
 619                 printf("** Exiting on Xflag 3\n");
 620                 exit(0);
 621         }
 622         if (sbwrite(&disk, 0) != 0)
 623                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 624         /*
 625          * For UFS1 filesystems with a blocksize of 64K, the first
 626          * alternate superblock resides at the location used for
 627          * the default UFS2 superblock. As there is a valid
 628          * superblock at this location, the boot code will use
 629          * it as its first choice. Thus we have to ensure that
 630          * all of its statistcs on usage are correct.
 631          */
 632         if (Oflag == 1 && sblock.fs_bsize == 65536)
 633                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, 0)),
 634                     sblock.fs_bsize, (char *)&sblock);
 635         /*
 636          * Read the last sector of the boot block, replace the last
 637          * 20 bytes with the recovery information, then write it back.
 638          * The recovery information only works for UFS2 filesystems.
 639          */
 640         if (sblock.fs_magic == FS_UFS2_MAGIC) {
 641                 if ((fsrbuf = malloc(realsectorsize)) == NULL || bread(&disk,
 642                     part_ofs + (SBLOCK_UFS2 - realsectorsize) / disk.d_bsize,
 643                     fsrbuf, realsectorsize) == -1)
 644                         err(1, "can't read recovery area: %s", disk.d_error);
 645                 fsr =
 646                     (struct fsrecovery *)&fsrbuf[realsectorsize - sizeof *fsr];
 647                 fsr->fsr_magic = sblock.fs_magic;
 648                 fsr->fsr_fpg = sblock.fs_fpg;
 649                 fsr->fsr_fsbtodb = sblock.fs_fsbtodb;
 650                 fsr->fsr_sblkno = sblock.fs_sblkno;
 651                 fsr->fsr_ncg = sblock.fs_ncg;
 652                 wtfs((SBLOCK_UFS2 - realsectorsize) / disk.d_bsize,
 653                     realsectorsize, fsrbuf);
 654                 free(fsrbuf);
 655         }
 656         /*
 657          * Update information about this partition in pack
 658          * label, to that it may be updated on disk.
 659          */
 660         if (pp != NULL) {
 661                 pp->p_fstype = FS_BSDFFS;
 662                 pp->p_fsize = sblock.fs_fsize;
 663                 pp->p_frag = sblock.fs_frag;
 664                 pp->p_cpg = sblock.fs_fpg;
 665         }
 666 }
 667
 668 /*
 669  * Initialize a cylinder group.
 670  */
 671 void
 672 initcg(int cylno, time_t utime)
 673 {
 674         long blkno, start;
 675         off_t savedactualloc;
 676         uint i, j, d, dlower, dupper;
 677         ufs2_daddr_t cbase, dmax;
 678         struct ufs1_dinode *dp1;
 679         struct ufs2_dinode *dp2;
 680         struct csum *cs;
 681
 682         /*
 683          * Determine block bounds for cylinder group.
 684          * Allow space for super block summary information in first
 685          * cylinder group.
 686          */
 687         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 688         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 689         if (dmax > sblock.fs_size)
 690                 dmax = sblock.fs_size;
 691         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 692         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 693         if (cylno == 0)
 694                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 695         cs = &fscs[cylno];
 696         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 697         acg.cg_time = utime;
 698         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 699         acg.cg_cgx = cylno;
 700         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 701         acg.cg_initediblk = MIN(sblock.fs_ipg, 2 * INOPB(&sblock));
 702         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 703         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 704                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 705         start = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 706         if (Oflag == 2) {
 707                 acg.cg_iusedoff = start;
 708         } else {
 709                 acg.cg_old_ncyl = sblock.fs_old_cpg;
 710                 acg.cg_old_time = acg.cg_time;
 711                 acg.cg_time = 0;
 712                 acg.cg_old_niblk = acg.cg_niblk;
 713                 acg.cg_niblk = 0;
 714                 acg.cg_initediblk = 0;
 715                 acg.cg_old_btotoff = start;
 716                 acg.cg_old_boff = acg.cg_old_btotoff +
 717                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(int32_t);
 718                 acg.cg_iusedoff = acg.cg_old_boff +
 719                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(u_int16_t);
 720         }
 721         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, CHAR_BIT);
 722         acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff + howmany(sblock.fs_fpg, CHAR_BIT);
 723         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 724                 acg.cg_clustersumoff =
 725                     roundup(acg.cg_nextfreeoff, sizeof(u_int32_t));
 726                 acg.cg_clustersumoff -= sizeof(u_int32_t);
 727                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 728                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 729                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff +
 730                     howmany(fragstoblks(&sblock, sblock.fs_fpg), CHAR_BIT);
 731         }
 732         if (acg.cg_nextfreeoff > (unsigned)sblock.fs_cgsize) {
 733                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 734                 exit(37);
 735         }
 736         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 737         if (cylno == 0)
 738                 for (i = 0; i < (long)UFS_ROOTINO; i++) {
 739                         setbit(cg_inosused(&acg), i);
 740                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 741                 }
 742         if (cylno > 0) {
 743                 /*
 744                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 745                  * for boot and super blocks.
 746                  */
 747                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 748                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 749                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 750                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 751                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 752                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 753                 }
 754         }
 755         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 756                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 757                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 758                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 759                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 760                 }
 761         }
 762         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= acg.cg_ndblk;
 763              d += sblock.fs_frag) {
 764                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 765                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 766                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 767                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 768                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 769         }
 770         if (d < acg.cg_ndblk) {
 771                 acg.cg_frsum[acg.cg_ndblk - d]++;
 772                 for (; d < acg.cg_ndblk; d++) {
 773                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 774                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 775                 }
 776         }
 777         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 778                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 779                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 780                 int map = *mapp++;
 781                 int bit = 1;
 782                 int run = 0;
 783
 784                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 785                         if ((map & bit) != 0)
 786                                 run++;
 787                         else if (run != 0) {
 788                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 789                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 790                                 sump[run]++;
 791                                 run = 0;
 792                         }
 793                         if ((i & (CHAR_BIT - 1)) != CHAR_BIT - 1)
 794                                 bit <<= 1;
 795                         else {
 796                                 map = *mapp++;
 797                                 bit = 1;
 798                         }
 799                 }
 800                 if (run != 0) {
 801                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 802                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 803                         sump[run]++;
 804                 }
 805         }
 806         *cs = acg.cg_cs;
 807         /*
 808          * Write out the duplicate super block. Then write the cylinder
 809          * group map and two blocks worth of inodes in a single write.
 810          */
 811         savedactualloc = sblock.fs_sblockactualloc;
 812         sblock.fs_sblockactualloc =
 813             dbtob(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)));
 814         if (sbwrite(&disk, 0) != 0)
 815                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 816         sblock.fs_sblockactualloc = savedactualloc;
 817         if (cgwrite(&disk) != 0)
 818                 err(1, "initcg: cgwrite: %s", disk.d_error);
 819         start = 0;
 820         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(&iobuf[start]);
 821         dp2 = (struct ufs2_dinode *)(&iobuf[start]);
 822         for (i = 0; i < acg.cg_initediblk; i++) {
 823                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 824                         dp1->di_gen = newfs_random();
 825                         dp1++;
 826                 } else {
 827                         dp2->di_gen = newfs_random();
 828                         dp2++;
 829                 }
 830         }
 831         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno)), iobufsize, iobuf);
 832         /*
 833          * For the old file system, we have to initialize all the inodes.
 834          */
 835         if (Oflag == 1) {
 836                 for (i = 2 * sblock.fs_frag;
 837                      i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 838                      i += sblock.fs_frag) {
 839                         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(&iobuf[start]);
 840                         for (j = 0; j < INOPB(&sblock); j++) {
 841                                 dp1->di_gen = newfs_random();
 842                                 dp1++;
 843                         }
 844                         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 845                             sblock.fs_bsize, &iobuf[start]);
 846                 }
 847         }
 848 }
 849
 850 /*
 851  * initialize the file system
 852  */
 853 #define ROOTLINKCNT 3
 854
 855 static struct direct root_dir[] = {
 856         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 857         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 858         { UFS_ROOTINO + 1, sizeof(struct direct), DT_DIR, 5, ".snap" },
 859 };
 860
 861 #define SNAPLINKCNT 2
 862
 863 static struct direct snap_dir[] = {
 864         { UFS_ROOTINO + 1, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 865         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 866 };
 867
 868 void
 869 fsinit(time_t utime)
 870 {
 871         union dinode node;
 872         struct group *grp;
 873         gid_t gid;
 874         int entries;
 875
 876         memset(&node, 0, sizeof node);
 877         if ((grp = getgrnam("operator")) != NULL) {
 878                 gid = grp->gr_gid;
 879         } else {
 880                 warnx("Cannot retrieve operator gid, using gid 0.");
 881                 gid = 0;
 882         }
 883         entries = (nflag) ? ROOTLINKCNT - 1: ROOTLINKCNT;
 884         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 885                 /*
 886                  * initialize the node
 887                  */
 888                 node.dp1.di_atime = utime;
 889                 node.dp1.di_mtime = utime;
 890                 node.dp1.di_ctime = utime;
 891                 /*
 892                  * create the root directory
 893                  */
 894                 node.dp1.di_mode = IFDIR | UMASK;
 895                 node.dp1.di_nlink = entries;
 896                 node.dp1.di_size = makedir(root_dir, entries);
 897                 node.dp1.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.dp1.di_mode);
 898                 node.dp1.di_blocks =
 899                     btodb(fragroundup(&sblock, node.dp1.di_size));
 900                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp1.di_db[0]), sblock.fs_fsize,
 901                     iobuf);
 902                 iput(&node, UFS_ROOTINO);
 903                 if (!nflag) {
 904                         /*
 905                          * create the .snap directory
 906                          */
 907                         node.dp1.di_mode |= 020;
 908                         node.dp1.di_gid = gid;
 909                         node.dp1.di_nlink = SNAPLINKCNT;
 910                         node.dp1.di_size = makedir(snap_dir, SNAPLINKCNT);
 911                                 node.dp1.di_db[0] =
 912                                     alloc(sblock.fs_fsize, node.dp1.di_mode);
 913                         node.dp1.di_blocks =
 914                             btodb(fragroundup(&sblock, node.dp1.di_size));
 915                                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp1.di_db[0]),
 916                                     sblock.fs_fsize, iobuf);
 917                         iput(&node, UFS_ROOTINO + 1);
 918                 }
 919         } else {
 920                 /*
 921                  * initialize the node
 922                  */
 923                 node.dp2.di_atime = utime;
 924                 node.dp2.di_mtime = utime;
 925                 node.dp2.di_ctime = utime;
 926                 node.dp2.di_birthtime = utime;
 927                 /*
 928                  * create the root directory
 929                  */
 930                 node.dp2.di_mode = IFDIR | UMASK;
 931                 node.dp2.di_nlink = entries;
 932                 node.dp2.di_size = makedir(root_dir, entries);
 933                 node.dp2.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.dp2.di_mode);
 934                 node.dp2.di_blocks =
 935                     btodb(fragroundup(&sblock, node.dp2.di_size));
 936                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp2.di_db[0]), sblock.fs_fsize,
 937                     iobuf);
 938                 iput(&node, UFS_ROOTINO);
 939                 if (!nflag) {
 940                         /*
 941                          * create the .snap directory
 942                          */
 943                         node.dp2.di_mode |= 020;
 944                         node.dp2.di_gid = gid;
 945                         node.dp2.di_nlink = SNAPLINKCNT;
 946                         node.dp2.di_size = makedir(snap_dir, SNAPLINKCNT);
 947                                 node.dp2.di_db[0] =
 948                                     alloc(sblock.fs_fsize, node.dp2.di_mode);
 949                         node.dp2.di_blocks =
 950                             btodb(fragroundup(&sblock, node.dp2.di_size));
 951                                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp2.di_db[0]),
 952                                     sblock.fs_fsize, iobuf);
 953                         iput(&node, UFS_ROOTINO + 1);
 954                 }
 955         }
 956 }
 957
 958 /*
 959  * construct a set of directory entries in "iobuf".
 960  * return size of directory.
 961  */
 962 int
 963 makedir(struct direct *protodir, int entries)
 964 {
 965         char *cp;
 966         int i, spcleft;
 967
 968         spcleft = DIRBLKSIZ;
 969         memset(iobuf, 0, DIRBLKSIZ);
 970         for (cp = iobuf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
 971                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
 972                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
 973                 cp += protodir[i].d_reclen;
 974                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
 975         }
 976         protodir[i].d_reclen = spcleft;
 977         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
 978         return (DIRBLKSIZ);
 979 }
 980
 981 /*
 982  * allocate a block or frag
 983  */
 984 ufs2_daddr_t
 985 alloc(int size, int mode)
 986 {
 987         int i, blkno, frag;
 988         uint d;
 989
 990         bread(&disk, part_ofs + fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), (char *)&acg,
 991             sblock.fs_cgsize);
 992         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
 993                 printf("cg 0: bad magic number\n");
 994                 exit(38);
 995         }
 996         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
 997                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
 998                 exit(39);
 999         }
1000         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1001                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1002                         goto goth;
1003         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1004         exit(40);
1005 goth:
1006         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1007         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1008         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1009                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1010         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1011         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1012         fscs[0].cs_nbfree--;
1013         if (mode & IFDIR) {
1014                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1015                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1016                 fscs[0].cs_ndir++;
1017         }
1018         if (size != sblock.fs_bsize) {
1019                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1020                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1021                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1022                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1023                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1024                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1025                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1026         }
1027         if (cgwrite(&disk) != 0)
1028                 err(1, "alloc: cgwrite: %s", disk.d_error);
1029         return ((ufs2_daddr_t)d);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * Allocate an inode on the disk
1034  */
1035 void
1036 iput(union dinode *ip, ino_t ino)
1037 {
1038         union dinodep dp;
1039
1040         bread(&disk, part_ofs + fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), (char *)&acg,
1041             sblock.fs_cgsize);
1042         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1043                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1044                 exit(31);
1045         }
1046         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1047         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1048         if (cgwrite(&disk) != 0)
1049                 err(1, "iput: cgwrite: %s", disk.d_error);
1050         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1051         fscs[0].cs_nifree--;
1052         if (getinode(&disk, &dp, ino) == -1) {
1053                 printf("iput: %s\n", disk.d_error);
1054                 exit(32);
1055         }
1056         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
1057                 *dp.dp1 = ip->dp1;
1058         else
1059                 *dp.dp2 = ip->dp2;
1060         putinode(&disk);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * possibly write to disk
1065  */
1066 static void
1067 wtfs(ufs2_daddr_t bno, int size, char *bf)
1068 {
1069         if (Nflag)
1070                 return;
1071         if (bwrite(&disk, part_ofs + bno, bf, size) < 0)
1072                 err(36, "wtfs: %d bytes at sector %jd", size, (intmax_t)bno);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * check if a block is available
1077  */
1078 static int
1079 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1080 {
1081         unsigned char mask;
1082
1083         switch (fs->fs_frag) {
1084         case 8:
1085                 return (cp[h] == 0xff);
1086         case 4:
1087                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1088                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1089         case 2:
1090                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1091                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1092         case 1:
1093                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1094                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1095         default:
1096                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1097                 return (0);
1098         }
1099 }
1100
1101 /*
1102  * take a block out of the map
1103  */
1104 static void
1105 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1106 {
1107         switch ((fs)->fs_frag) {
1108         case 8:
1109                 cp[h] = 0;
1110                 return;
1111         case 4:
1112                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1113                 return;
1114         case 2:
1115                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1116                 return;
1117         case 1:
1118                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1119                 return;
1120         default:
1121                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1122                 return;
1123         }
1124 }
1125
1126 /*
1127  * put a block into the map
1128  */
1129 static void
1130 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1131 {
1132         switch (fs->fs_frag) {
1133         case 8:
1134                 cp[h] = 0xff;
1135                 return;
1136         case 4:
1137                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1138                 return;
1139         case 2:
1140                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1141                 return;
1142         case 1:
1143                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1144                 return;
1145         default:
1146                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1147                 return;
1148         }
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Determine the number of characters in a
1153  * single line.
1154  */
1155
1156 static int
1157 charsperline(void)
1158 {
1159         int columns;
1160         char *cp;
1161         struct winsize ws;
1162
1163         columns = 0;
1164         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1165                 columns = ws.ws_col;
1166         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1167                 columns = atoi(cp);
1168         if (columns == 0)
1169                 columns = 80;   /* last resort */
1170         return (columns);
1171 }
1172
1173 static int
1174 ilog2(int val)
1175 {
1176         u_int n;
1177
1178         for (n = 0; n < sizeof(n) * CHAR_BIT; n++)
1179                 if (1 << n == val)
1180                         return (n);
1181         errx(1, "ilog2: %d is not a power of 2\n", val);
1182 }
1183
1184 /*
1185  * For the regression test, return predictable random values.
1186  * Otherwise use a true random number generator.
1187  */
1188 static u_int32_t
1189 newfs_random(void)
1190 {
1191         static int nextnum = 1;
1192
1193         if (Rflag)
1194                 return (nextnum++);
1195         return (arc4random());
1196 }