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 #define _WANT_P_OSREL
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/disklabel.h>
  44 #include <sys/file.h>
  45 #include <sys/ioctl.h>
  46 #include <sys/mman.h>
  47 #include <sys/resource.h>
  48 #include <sys/stat.h>
  49 #include <sys/wait.h>
  50 #include <err.h>
  51 #include <grp.h>
  52 #include <limits.h>
  53 #include <signal.h>
  54 #include <stdlib.h>
  55 #include <string.h>
  56 #include <stdint.h>
  57 #include <stdio.h>
  58 #include <time.h>
  59 #include <unistd.h>
  60 #include <ufs/ufs/dinode.h>
  61 #include <ufs/ufs/dir.h>
  62 #include <ufs/ffs/fs.h>
  63 #include "newfs.h"
  64
  65 /*
  66  * make file system for cylinder-group style file systems
  67  */
  68 #define UMASK           0755
  69 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  70
  71 /*
  72  * The definition of "struct cg" used to contain an extra field at the end
  73  * to represent the variable-length data that followed the fixed structure.
  74  * This had the effect of artificially limiting the number of blocks that
  75  * newfs would put in a CG, since newfs thought that the fixed-size header
  76  * was bigger than it really was.  When we started validating that the CG
  77  * header data actually fit into one fs block, the placeholder field caused
  78  * a problem because it caused struct cg to be a different size depending on
  79  * platform.  The placeholder field was later removed, but this caused a
  80  * backward compatibility problem with older binaries that still thought
  81  * struct cg was larger, and a new file system could fail validation if
  82  * viewed by the older binaries.  To avoid this compatibility problem, we
  83  * now artificially reduce the amount of space that the variable-length data
  84  * can use such that new file systems will pass validation by older binaries.
  85  */
  86 #define CGSIZEFUDGE 8
  87
  88 static struct   csum *fscs;
  89 #define sblock  disk.d_fs
  90 #define acg     disk.d_cg
  91
  92 union dinode {
  93         struct ufs1_dinode dp1;
  94         struct ufs2_dinode dp2;
  95 };
  96 #define DIP(dp, field) \
  97         ((sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) ? \
  98         (dp)->dp1.field : (dp)->dp2.field)
  99
 100 static caddr_t iobuf;
 101 static long iobufsize;
 102 static ufs2_daddr_t alloc(int size, int mode);
 103 static int charsperline(void);
 104 static void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 105 static void fsinit(time_t);
 106 static int ilog2(int);
 107 static void initcg(int, time_t);
 108 static int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 109 static void iput(union dinode *, ino_t);
 110 static int makedir(struct direct *, int);
 111 static void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 112 static void wtfs(ufs2_daddr_t, int, char *);
 113 static u_int32_t newfs_random(void);
 114
 115 void
 116 mkfs(struct partition *pp, char *fsys)
 117 {
 118         int fragsperinode, optimalfpg, origdensity, minfpg, lastminfpg;
 119         long i, j, csfrags;
 120         uint cg;
 121         time_t utime;
 122         quad_t sizepb;
 123         int width;
 124         ino_t maxinum;
 125         int minfragsperinode;   /* minimum ratio of frags to inodes */
 126         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 127         struct fsrecovery *fsr;
 128         char *fsrbuf;
 129         union {
 130                 struct fs fdummy;
 131                 char cdummy[SBLOCKSIZE];
 132         } dummy;
 133 #define fsdummy dummy.fdummy
 134 #define chdummy dummy.cdummy
 135
 136         /*
 137          * Our blocks == sector size, and the version of UFS we are using is
 138          * specified by Oflag.
 139          */
 140         disk.d_bsize = sectorsize;
 141         disk.d_ufs = Oflag;
 142         if (Rflag)
 143                 utime = 1000000000;
 144         else
 145                 time(&utime);
 146         if ((sblock.fs_si = malloc(sizeof(struct fs_summary_info))) == NULL) {
 147                 printf("Superblock summary info allocation failed.\n");
 148                 exit(18);
 149         }
 150         sblock.fs_old_flags = FS_FLAGS_UPDATED;
 151         sblock.fs_flags = 0;
 152         if (Uflag)
 153                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 154         if (Lflag)
 155                 strlcpy(sblock.fs_volname, volumelabel, MAXVOLLEN);
 156         if (Jflag)
 157                 sblock.fs_flags |= FS_GJOURNAL;
 158         if (lflag)
 159                 sblock.fs_flags |= FS_MULTILABEL;
 160         if (tflag)
 161                 sblock.fs_flags |= FS_TRIM;
 162         /*
 163          * Validate the given file system size.
 164          * Verify that its last block can actually be accessed.
 165          * Convert to file system fragment sized units.
 166          */
 167         if (fssize <= 0) {
 168                 printf("preposterous size %jd\n", (intmax_t)fssize);
 169                 exit(13);
 170         }
 171         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 172             (char *)&sblock);
 173         /*
 174          * collect and verify the file system density info
 175          */
 176         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 177         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 178         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 179                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 180                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 181         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 182                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 183                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 184
 185 restart:
 186         /*
 187          * collect and verify the block and fragment sizes
 188          */
 189         sblock.fs_bsize = bsize;
 190         sblock.fs_fsize = fsize;
 191         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 192                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 193                     sblock.fs_bsize);
 194                 exit(16);
 195         }
 196         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 197                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 198                     sblock.fs_fsize);
 199                 exit(17);
 200         }
 201         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 202                 printf("increasing fragment size from %d to sector size (%d)\n",
 203                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 204                 sblock.fs_fsize = sectorsize;
 205         }
 206         if (sblock.fs_bsize > MAXBSIZE) {
 207                 printf("decreasing block size from %d to maximum (%d)\n",
 208                     sblock.fs_bsize, MAXBSIZE);
 209                 sblock.fs_bsize = MAXBSIZE;
 210         }
 211         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 212                 printf("increasing block size from %d to minimum (%d)\n",
 213                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 214                 sblock.fs_bsize = MINBSIZE;
 215         }
 216         if (sblock.fs_fsize > MAXBSIZE) {
 217                 printf("decreasing fragment size from %d to maximum (%d)\n",
 218                     sblock.fs_fsize, MAXBSIZE);
 219                 sblock.fs_fsize = MAXBSIZE;
 220         }
 221         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 222                 printf("increasing block size from %d to fragment size (%d)\n",
 223                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 224                 sblock.fs_bsize = sblock.fs_fsize;
 225         }
 226         if (sblock.fs_fsize * MAXFRAG < sblock.fs_bsize) {
 227                 printf(
 228                 "increasing fragment size from %d to block size / %d (%d)\n",
 229                     sblock.fs_fsize, MAXFRAG, sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 230                 sblock.fs_fsize = sblock.fs_bsize / MAXFRAG;
 231         }
 232         if (maxbsize == 0)
 233                 maxbsize = bsize;
 234         if (maxbsize < bsize || !POWEROF2(maxbsize)) {
 235                 sblock.fs_maxbsize = sblock.fs_bsize;
 236                 printf("Extent size set to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 237         } else if (maxbsize > FS_MAXCONTIG * sblock.fs_bsize) {
 238                 sblock.fs_maxbsize = FS_MAXCONTIG * sblock.fs_bsize;
 239                 printf("Extent size reduced to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 240         } else {
 241                 sblock.fs_maxbsize = maxbsize;
 242         }
 243         /*
 244          * Maxcontig sets the default for the maximum number of blocks
 245          * that may be allocated sequentially. With file system clustering
 246          * it is possible to allocate contiguous blocks up to the maximum
 247          * transfer size permitted by the controller or buffering.
 248          */
 249         if (maxcontig == 0)
 250                 maxcontig = MAX(1, MAXPHYS / bsize);
 251         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 252         if (sblock.fs_maxcontig < sblock.fs_maxbsize / sblock.fs_bsize) {
 253                 sblock.fs_maxcontig = sblock.fs_maxbsize / sblock.fs_bsize;
 254                 printf("Maxcontig raised to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 255         }
 256         if (sblock.fs_maxcontig > 1)
 257                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(sblock.fs_maxcontig,FS_MAXCONTIG);
 258         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 259         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 260         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 261         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 262         sblock.fs_bshift = ilog2(sblock.fs_bsize);
 263         sblock.fs_fshift = ilog2(sblock.fs_fsize);
 264         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 265         sblock.fs_fragshift = ilog2(sblock.fs_frag);
 266         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 267                 printf("fragment size %d is still too small (can't happen)\n",
 268                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 269                 exit(21);
 270         }
 271         sblock.fs_fsbtodb = ilog2(sblock.fs_fsize / sectorsize);
 272         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 273         sblock.fs_providersize = dbtofsb(&sblock, mediasize / sectorsize);
 274
 275         /*
 276          * Before the filesystem is finally initialized, mark it
 277          * as incompletely initialized.
 278          */
 279         sblock.fs_magic = FS_BAD_MAGIC;
 280
 281         if (Oflag == 1) {
 282                 sblock.fs_sblockloc = SBLOCK_UFS1;
 283                 sblock.fs_sblockactualloc = SBLOCK_UFS1;
 284                 sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(ufs1_daddr_t);
 285                 sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 286                 sblock.fs_maxsymlinklen = ((UFS_NDADDR + UFS_NIADDR) *
 287                     sizeof(ufs1_daddr_t));
 288                 sblock.fs_old_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 289                 sblock.fs_old_cgoffset = 0;
 290                 sblock.fs_old_cgmask = 0xffffffff;
 291                 sblock.fs_old_size = sblock.fs_size;
 292                 sblock.fs_old_rotdelay = 0;
 293                 sblock.fs_old_rps = 60;
 294                 sblock.fs_old_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 295                 sblock.fs_old_cpg = 1;
 296                 sblock.fs_old_interleave = 1;
 297                 sblock.fs_old_trackskew = 0;
 298                 sblock.fs_old_cpc = 0;
 299                 sblock.fs_old_postblformat = 1;
 300                 sblock.fs_old_nrpos = 1;
 301         } else {
 302                 sblock.fs_sblockloc = SBLOCK_UFS2;
 303                 sblock.fs_sblockactualloc = SBLOCK_UFS2;
 304                 sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(ufs2_daddr_t);
 305                 sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs2_dinode);
 306                 sblock.fs_maxsymlinklen = ((UFS_NDADDR + UFS_NIADDR) *
 307                     sizeof(ufs2_daddr_t));
 308         }
 309         sblock.fs_sblkno =
 310             roundup(howmany(sblock.fs_sblockloc + SBLOCKSIZE, sblock.fs_fsize),
 311                 sblock.fs_frag);
 312         sblock.fs_cblkno = sblock.fs_sblkno +
 313             roundup(howmany(SBLOCKSIZE, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 314         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 315         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * UFS_NDADDR - 1;
 316         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < UFS_NIADDR; i++) {
 317                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 318                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 319         }
 320
 321         /*
 322          * It's impossible to create a snapshot in case that fs_maxfilesize
 323          * is smaller than the fssize.
 324          */
 325         if (sblock.fs_maxfilesize < (u_quad_t)fssize) {
 326                 warnx("WARNING: You will be unable to create snapshots on this "
 327                       "file system.  Correct by using a larger blocksize.");
 328         }
 329
 330         /*
 331          * Calculate the number of blocks to put into each cylinder group.
 332          *
 333          * This algorithm selects the number of blocks per cylinder
 334          * group. The first goal is to have at least enough data blocks
 335          * in each cylinder group to meet the density requirement. Once
 336          * this goal is achieved we try to expand to have at least
 337          * MINCYLGRPS cylinder groups. Once this goal is achieved, we
 338          * pack as many blocks into each cylinder group map as will fit.
 339          *
 340          * We start by calculating the smallest number of blocks that we
 341          * can put into each cylinder group. If this is too big, we reduce
 342          * the density until it fits.
 343          */
 344 retry:
 345         maxinum = (((int64_t)(1)) << 32) - INOPB(&sblock);
 346         minfragsperinode = 1 + fssize / maxinum;
 347         if (density == 0) {
 348                 density = MAX(NFPI, minfragsperinode) * fsize;
 349         } else if (density < minfragsperinode * fsize) {
 350                 origdensity = density;
 351                 density = minfragsperinode * fsize;
 352                 fprintf(stderr, "density increased from %d to %d\n",
 353                     origdensity, density);
 354         }
 355         origdensity = density;
 356         for (;;) {
 357                 fragsperinode = MAX(numfrags(&sblock, density), 1);
 358                 if (fragsperinode < minfragsperinode) {
 359                         bsize <<= 1;
 360                         fsize <<= 1;
 361                         printf("Block size too small for a file system %s %d\n",
 362                              "of this size. Increasing blocksize to", bsize);
 363                         goto restart;
 364                 }
 365                 minfpg = fragsperinode * INOPB(&sblock);
 366                 if (minfpg > sblock.fs_size)
 367                         minfpg = sblock.fs_size;
 368                 sblock.fs_ipg = INOPB(&sblock);
 369                 sblock.fs_fpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 370                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 371                 if (sblock.fs_fpg < minfpg)
 372                         sblock.fs_fpg = minfpg;
 373                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 374                     INOPB(&sblock));
 375                 sblock.fs_fpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 376                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 377                 if (sblock.fs_fpg < minfpg)
 378                         sblock.fs_fpg = minfpg;
 379                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 380                     INOPB(&sblock));
 381                 if (CGSIZE(&sblock) < (unsigned long)sblock.fs_bsize -
 382                     CGSIZEFUDGE)
 383                         break;
 384                 density -= sblock.fs_fsize;
 385         }
 386         if (density != origdensity)
 387                 printf("density reduced from %d to %d\n", origdensity, density);
 388         /*
 389          * Start packing more blocks into the cylinder group until
 390          * it cannot grow any larger, the number of cylinder groups
 391          * drops below MINCYLGRPS, or we reach the size requested.
 392          * For UFS1 inodes per cylinder group are stored in an int16_t
 393          * so fs_ipg is limited to 2^15 - 1.
 394          */
 395         for ( ; sblock.fs_fpg < maxblkspercg; sblock.fs_fpg += sblock.fs_frag) {
 396                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 397                     INOPB(&sblock));
 398                 if (Oflag > 1 || (Oflag == 1 && sblock.fs_ipg <= 0x7fff)) {
 399                         if (sblock.fs_size / sblock.fs_fpg < MINCYLGRPS)
 400                                 break;
 401                         if (CGSIZE(&sblock) < (unsigned long)sblock.fs_bsize -
 402                             CGSIZEFUDGE)
 403                                 continue;
 404                         if (CGSIZE(&sblock) == (unsigned long)sblock.fs_bsize -
 405                             CGSIZEFUDGE)
 406                                 break;
 407                 }
 408                 sblock.fs_fpg -= sblock.fs_frag;
 409                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 410                     INOPB(&sblock));
 411                 break;
 412         }
 413         /*
 414          * Check to be sure that the last cylinder group has enough blocks
 415          * to be viable. If it is too small, reduce the number of blocks
 416          * per cylinder group which will have the effect of moving more
 417          * blocks into the last cylinder group.
 418          */
 419         optimalfpg = sblock.fs_fpg;
 420         for (;;) {
 421                 sblock.fs_ncg = howmany(sblock.fs_size, sblock.fs_fpg);
 422                 lastminfpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 423                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 424                 if (sblock.fs_size < lastminfpg) {
 425                         printf("Filesystem size %jd < minimum size of %d\n",
 426                             (intmax_t)sblock.fs_size, lastminfpg);
 427                         exit(28);
 428                 }
 429                 if (sblock.fs_size % sblock.fs_fpg >= lastminfpg ||
 430                     sblock.fs_size % sblock.fs_fpg == 0)
 431                         break;
 432                 sblock.fs_fpg -= sblock.fs_frag;
 433                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 434                     INOPB(&sblock));
 435         }
 436         if (optimalfpg != sblock.fs_fpg)
 437                 printf("Reduced frags per cylinder group from %d to %d %s\n",
 438                    optimalfpg, sblock.fs_fpg, "to enlarge last cyl group");
 439         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 440         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 441         if (Oflag == 1) {
 442                 sblock.fs_old_spc = sblock.fs_fpg * sblock.fs_old_nspf;
 443                 sblock.fs_old_nsect = sblock.fs_old_spc;
 444                 sblock.fs_old_npsect = sblock.fs_old_spc;
 445                 sblock.fs_old_ncyl = sblock.fs_ncg;
 446         }
 447         /*
 448          * fill in remaining fields of the super block
 449          */
 450         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 451         sblock.fs_cssize =
 452             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 453         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 454         if (fscs == NULL)
 455                 errx(31, "calloc failed");
 456         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 457         if (sblock.fs_sbsize > SBLOCKSIZE)
 458                 sblock.fs_sbsize = SBLOCKSIZE;
 459         if (sblock.fs_sbsize < realsectorsize)
 460                 sblock.fs_sbsize = realsectorsize;
 461         sblock.fs_minfree = minfree;
 462         if (metaspace > 0 && metaspace < sblock.fs_fpg / 2)
 463                 sblock.fs_metaspace = blknum(&sblock, metaspace);
 464         else if (metaspace != -1)
 465                 /* reserve half of minfree for metadata blocks */
 466                 sblock.fs_metaspace = blknum(&sblock,
 467                     (sblock.fs_fpg * minfree) / 200);
 468         if (maxbpg == 0)
 469                 sblock.fs_maxbpg = MAXBLKPG(sblock.fs_bsize);
 470         else
 471                 sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 472         sblock.fs_optim = opt;
 473         sblock.fs_cgrotor = 0;
 474         sblock.fs_pendingblocks = 0;
 475         sblock.fs_pendinginodes = 0;
 476         sblock.fs_fmod = 0;
 477         sblock.fs_ronly = 0;
 478         sblock.fs_state = 0;
 479         sblock.fs_clean = 1;
 480         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 481         sblock.fs_id[1] = newfs_random();
 482         sblock.fs_fsmnt[0] = '\0';
 483         csfrags = howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 484         sblock.fs_dsize = sblock.fs_size - sblock.fs_sblkno -
 485             sblock.fs_ncg * (sblock.fs_dblkno - sblock.fs_sblkno);
 486         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree =
 487             fragstoblks(&sblock, sblock.fs_dsize) -
 488             howmany(csfrags, sblock.fs_frag);
 489         sblock.fs_cstotal.cs_nffree =
 490             fragnum(&sblock, sblock.fs_size) +
 491             (fragnum(&sblock, csfrags) > 0 ?
 492              sblock.fs_frag - fragnum(&sblock, csfrags) : 0);
 493         sblock.fs_cstotal.cs_nifree =
 494             sblock.fs_ncg * sblock.fs_ipg - UFS_ROOTINO;
 495         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 496         sblock.fs_dsize -= csfrags;
 497         sblock.fs_time = utime;
 498         if (Oflag == 1) {
 499                 sblock.fs_old_time = utime;
 500                 sblock.fs_old_dsize = sblock.fs_dsize;
 501                 sblock.fs_old_csaddr = sblock.fs_csaddr;
 502                 sblock.fs_old_cstotal.cs_ndir = sblock.fs_cstotal.cs_ndir;
 503                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nbfree = sblock.fs_cstotal.cs_nbfree;
 504                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_cstotal.cs_nifree;
 505                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nffree = sblock.fs_cstotal.cs_nffree;
 506         }
 507         /*
 508          * Set flags for metadata that is being check-hashed.
 509          *
 510          * Metadata check hashes are not supported in the UFS version 1
 511          * filesystem to keep it as small and simple as possible.
 512          */
 513         if (Oflag > 1) {
 514                 sblock.fs_flags |= FS_METACKHASH;
 515                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_CYLGRP)
 516                         sblock.fs_metackhash |= CK_CYLGRP;
 517                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_SUPERBLOCK)
 518                         sblock.fs_metackhash |= CK_SUPERBLOCK;
 519                 if (getosreldate() >= P_OSREL_CK_INODE)
 520                         sblock.fs_metackhash |= CK_INODE;
 521         }
 522
 523         /*
 524          * Dump out summary information about file system.
 525          */
 526 #       define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 527         printf("%s: %.1fMB (%jd sectors) block size %d, fragment size %d\n",
 528             fsys, (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 529             (intmax_t)fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size), sblock.fs_bsize,
 530             sblock.fs_fsize);
 531         printf("\tusing %d cylinder groups of %.2fMB, %d blks, %d inodes.\n",
 532             sblock.fs_ncg, (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 533             sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag, sblock.fs_ipg);
 534         if (sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP)
 535                 printf("\twith soft updates\n");
 536 #       undef B2MBFACTOR
 537
 538         if (Eflag && !Nflag) {
 539                 printf("Erasing sectors [%jd...%jd]\n",
 540                     sblock.fs_sblockloc / disk.d_bsize,
 541                     fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size) - 1);
 542                 berase(&disk, sblock.fs_sblockloc / disk.d_bsize,
 543                     sblock.fs_size * sblock.fs_fsize - sblock.fs_sblockloc);
 544         }
 545         /*
 546          * Wipe out old UFS1 superblock(s) if necessary.
 547          */
 548         if (!Nflag && Oflag != 1 && realsectorsize <= SBLOCK_UFS1) {
 549                 i = bread(&disk, part_ofs + SBLOCK_UFS1 / disk.d_bsize, chdummy,
 550                     SBLOCKSIZE);
 551                 if (i == -1)
 552                         err(1, "can't read old UFS1 superblock: %s",
 553                             disk.d_error);
 554
 555                 if (fsdummy.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 556                         fsdummy.fs_magic = 0;
 557                         bwrite(&disk, part_ofs + SBLOCK_UFS1 / disk.d_bsize,
 558                             chdummy, SBLOCKSIZE);
 559                         for (cg = 0; cg < fsdummy.fs_ncg; cg++) {
 560                                 if (fsbtodb(&fsdummy, cgsblock(&fsdummy, cg)) >
 561                                     fssize)
 562                                         break;
 563                                 bwrite(&disk, part_ofs + fsbtodb(&fsdummy,
 564                                   cgsblock(&fsdummy, cg)), chdummy, SBLOCKSIZE);
 565                         }
 566                 }
 567         }
 568         /*
 569          * Reference the summary information so it will also be written.
 570          */
 571         sblock.fs_csp = fscs;
 572         if (!Nflag && sbwrite(&disk, 0) != 0)
 573                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 574         if (Xflag == 1) {
 575                 printf("** Exiting on Xflag 1\n");
 576                 exit(0);
 577         }
 578         if (Xflag == 2)
 579                 printf("** Leaving BAD MAGIC on Xflag 2\n");
 580         else
 581                 sblock.fs_magic = (Oflag != 1) ? FS_UFS2_MAGIC : FS_UFS1_MAGIC;
 582
 583         /*
 584          * Now build the cylinders group blocks and
 585          * then print out indices of cylinder groups.
 586          */
 587         printf("super-block backups (for fsck_ffs -b #) at:\n");
 588         i = 0;
 589         width = charsperline();
 590         /*
 591          * Allocate space for two sets of inode blocks.
 592          */
 593         iobufsize = 2 * sblock.fs_bsize;
 594         if ((iobuf = calloc(1, iobufsize)) == 0) {
 595                 printf("Cannot allocate I/O buffer\n");
 596                 exit(38);
 597         }
 598         /*
 599          * Write out all the cylinder groups and backup superblocks.
 600          */
 601         for (cg = 0; cg < sblock.fs_ncg; cg++) {
 602                 if (!Nflag)
 603                         initcg(cg, utime);
 604                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %jd%s",
 605                     (intmax_t)fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cg)),
 606                     cg < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "");
 607                 if (j < 0)
 608                         tmpbuf[j = 0] = '\0';
 609                 if (i + j >= width) {
 610                         printf("\n");
 611                         i = 0;
 612                 }
 613                 i += j;
 614                 printf("%s", tmpbuf);
 615                 fflush(stdout);
 616         }
 617         printf("\n");
 618         if (Nflag)
 619                 exit(0);
 620         /*
 621          * Now construct the initial file system,
 622          * then write out the super-block.
 623          */
 624         fsinit(utime);
 625         if (Oflag == 1) {
 626                 sblock.fs_old_cstotal.cs_ndir = sblock.fs_cstotal.cs_ndir;
 627                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nbfree = sblock.fs_cstotal.cs_nbfree;
 628                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_cstotal.cs_nifree;
 629                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nffree = sblock.fs_cstotal.cs_nffree;
 630         }
 631         if (Xflag == 3) {
 632                 printf("** Exiting on Xflag 3\n");
 633                 exit(0);
 634         }
 635         if (sbwrite(&disk, 0) != 0)
 636                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 637         /*
 638          * For UFS1 filesystems with a blocksize of 64K, the first
 639          * alternate superblock resides at the location used for
 640          * the default UFS2 superblock. As there is a valid
 641          * superblock at this location, the boot code will use
 642          * it as its first choice. Thus we have to ensure that
 643          * all of its statistcs on usage are correct.
 644          */
 645         if (Oflag == 1 && sblock.fs_bsize == 65536)
 646                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, 0)),
 647                     sblock.fs_bsize, (char *)&sblock);
 648         /*
 649          * Read the last sector of the boot block, replace the last
 650          * 20 bytes with the recovery information, then write it back.
 651          * The recovery information only works for UFS2 filesystems.
 652          * For UFS1, zero out the area to ensure that an old UFS2
 653          * recovery block is not accidentally found.
 654          */
 655         if ((fsrbuf = malloc(realsectorsize)) == NULL || bread(&disk,
 656             part_ofs + (SBLOCK_UFS2 - realsectorsize) / disk.d_bsize,
 657             fsrbuf, realsectorsize) == -1)
 658                 err(1, "can't read recovery area: %s", disk.d_error);
 659         fsr = (struct fsrecovery *)&fsrbuf[realsectorsize - sizeof *fsr];
 660         if (sblock.fs_magic != FS_UFS2_MAGIC) {
 661                 memset(fsr, 0, sizeof *fsr);
 662         } else {
 663                 fsr->fsr_magic = sblock.fs_magic;
 664                 fsr->fsr_fpg = sblock.fs_fpg;
 665                 fsr->fsr_fsbtodb = sblock.fs_fsbtodb;
 666                 fsr->fsr_sblkno = sblock.fs_sblkno;
 667                 fsr->fsr_ncg = sblock.fs_ncg;
 668         }
 669         wtfs((SBLOCK_UFS2 - realsectorsize) / disk.d_bsize,
 670             realsectorsize, fsrbuf);
 671         free(fsrbuf);
 672         /*
 673          * Update information about this partition in pack
 674          * label, to that it may be updated on disk.
 675          */
 676         if (pp != NULL) {
 677                 pp->p_fstype = FS_BSDFFS;
 678                 pp->p_fsize = sblock.fs_fsize;
 679                 pp->p_frag = sblock.fs_frag;
 680                 pp->p_cpg = sblock.fs_fpg;
 681         }
 682         /*
 683          * This should NOT happen. If it does complain loudly and
 684          * take evasive action.
 685          */
 686         if ((int32_t)CGSIZE(&sblock) > sblock.fs_bsize) {
 687                 printf("INTERNAL ERROR: ipg %d, fpg %d, contigsumsize %d, ",
 688                     sblock.fs_ipg, sblock.fs_fpg, sblock.fs_contigsumsize);
 689                 printf("old_cpg %d, size_cg %zu, CGSIZE %zu\n",
 690                     sblock.fs_old_cpg, sizeof(struct cg), CGSIZE(&sblock));
 691                 printf("Please file a FreeBSD bug report and include this "
 692                     "output\n");
 693                 maxblkspercg = fragstoblks(&sblock, sblock.fs_fpg) - 1;
 694                 density = 0;
 695                 goto retry;
 696         }
 697 }
 698
 699 /*
 700  * Initialize a cylinder group.
 701  */
 702 void
 703 initcg(int cylno, time_t utime)
 704 {
 705         long blkno, start;
 706         off_t savedactualloc;
 707         uint i, j, d, dlower, dupper;
 708         ufs2_daddr_t cbase, dmax;
 709         struct ufs1_dinode *dp1;
 710         struct ufs2_dinode *dp2;
 711         struct csum *cs;
 712
 713         /*
 714          * Determine block bounds for cylinder group.
 715          * Allow space for super block summary information in first
 716          * cylinder group.
 717          */
 718         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 719         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 720         if (dmax > sblock.fs_size)
 721                 dmax = sblock.fs_size;
 722         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 723         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 724         if (cylno == 0)
 725                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 726         cs = &fscs[cylno];
 727         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 728         acg.cg_time = utime;
 729         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 730         acg.cg_cgx = cylno;
 731         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 732         acg.cg_initediblk = MIN(sblock.fs_ipg, 2 * INOPB(&sblock));
 733         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 734         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 735                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 736         start = sizeof(acg);
 737         if (Oflag == 2) {
 738                 acg.cg_iusedoff = start;
 739         } else {
 740                 acg.cg_old_ncyl = sblock.fs_old_cpg;
 741                 acg.cg_old_time = acg.cg_time;
 742                 acg.cg_time = 0;
 743                 acg.cg_old_niblk = acg.cg_niblk;
 744                 acg.cg_niblk = 0;
 745                 acg.cg_initediblk = 0;
 746                 acg.cg_old_btotoff = start;
 747                 acg.cg_old_boff = acg.cg_old_btotoff +
 748                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(int32_t);
 749                 acg.cg_iusedoff = acg.cg_old_boff +
 750                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(u_int16_t);
 751         }
 752         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, CHAR_BIT);
 753         acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff + howmany(sblock.fs_fpg, CHAR_BIT);
 754         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 755                 acg.cg_clustersumoff =
 756                     roundup(acg.cg_nextfreeoff, sizeof(u_int32_t));
 757                 acg.cg_clustersumoff -= sizeof(u_int32_t);
 758                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 759                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 760                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff +
 761                     howmany(fragstoblks(&sblock, sblock.fs_fpg), CHAR_BIT);
 762         }
 763         if (acg.cg_nextfreeoff > (unsigned)sblock.fs_cgsize) {
 764                 printf("Panic: cylinder group too big by %d bytes\n",
 765                     acg.cg_nextfreeoff - (unsigned)sblock.fs_cgsize);
 766                 exit(37);
 767         }
 768         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 769         if (cylno == 0)
 770                 for (i = 0; i < (long)UFS_ROOTINO; i++) {
 771                         setbit(cg_inosused(&acg), i);
 772                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 773                 }
 774         if (cylno > 0) {
 775                 /*
 776                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 777                  * for boot and super blocks.
 778                  */
 779                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 780                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 781                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 782                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 783                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 784                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 785                 }
 786         }
 787         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 788                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 789                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 790                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 791                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 792                 }
 793         }
 794         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= acg.cg_ndblk;
 795              d += sblock.fs_frag) {
 796                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 797                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 798                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 799                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 800                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 801         }
 802         if (d < acg.cg_ndblk) {
 803                 acg.cg_frsum[acg.cg_ndblk - d]++;
 804                 for (; d < acg.cg_ndblk; d++) {
 805                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 806                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 807                 }
 808         }
 809         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 810                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 811                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 812                 int map = *mapp++;
 813                 int bit = 1;
 814                 int run = 0;
 815
 816                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 817                         if ((map & bit) != 0)
 818                                 run++;
 819                         else if (run != 0) {
 820                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 821                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 822                                 sump[run]++;
 823                                 run = 0;
 824                         }
 825                         if ((i & (CHAR_BIT - 1)) != CHAR_BIT - 1)
 826                                 bit <<= 1;
 827                         else {
 828                                 map = *mapp++;
 829                                 bit = 1;
 830                         }
 831                 }
 832                 if (run != 0) {
 833                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 834                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 835                         sump[run]++;
 836                 }
 837         }
 838         *cs = acg.cg_cs;
 839         /*
 840          * Write out the duplicate super block. Then write the cylinder
 841          * group map and two blocks worth of inodes in a single write.
 842          */
 843         savedactualloc = sblock.fs_sblockactualloc;
 844         sblock.fs_sblockactualloc =
 845             dbtob(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)));
 846         if (sbwrite(&disk, 0) != 0)
 847                 err(1, "sbwrite: %s", disk.d_error);
 848         sblock.fs_sblockactualloc = savedactualloc;
 849         if (cgwrite(&disk) != 0)
 850                 err(1, "initcg: cgwrite: %s", disk.d_error);
 851         start = 0;
 852         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(&iobuf[start]);
 853         dp2 = (struct ufs2_dinode *)(&iobuf[start]);
 854         for (i = 0; i < acg.cg_initediblk; i++) {
 855                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 856                         dp1->di_gen = newfs_random();
 857                         dp1++;
 858                 } else {
 859                         dp2->di_gen = newfs_random();
 860                         dp2++;
 861                 }
 862         }
 863         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno)), iobufsize, iobuf);
 864         /*
 865          * For the old file system, we have to initialize all the inodes.
 866          */
 867         if (Oflag == 1) {
 868                 for (i = 2 * sblock.fs_frag;
 869                      i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 870                      i += sblock.fs_frag) {
 871                         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(&iobuf[start]);
 872                         for (j = 0; j < INOPB(&sblock); j++) {
 873                                 dp1->di_gen = newfs_random();
 874                                 dp1++;
 875                         }
 876                         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 877                             sblock.fs_bsize, &iobuf[start]);
 878                 }
 879         }
 880 }
 881
 882 /*
 883  * initialize the file system
 884  */
 885 #define ROOTLINKCNT 3
 886
 887 static struct direct root_dir[] = {
 888         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 889         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 890         { UFS_ROOTINO + 1, sizeof(struct direct), DT_DIR, 5, ".snap" },
 891 };
 892
 893 #define SNAPLINKCNT 2
 894
 895 static struct direct snap_dir[] = {
 896         { UFS_ROOTINO + 1, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 897         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 898 };
 899
 900 void
 901 fsinit(time_t utime)
 902 {
 903         union dinode node;
 904         struct group *grp;
 905         gid_t gid;
 906         int entries;
 907
 908         memset(&node, 0, sizeof node);
 909         if ((grp = getgrnam("operator")) != NULL) {
 910                 gid = grp->gr_gid;
 911         } else {
 912                 warnx("Cannot retrieve operator gid, using gid 0.");
 913                 gid = 0;
 914         }
 915         entries = (nflag) ? ROOTLINKCNT - 1: ROOTLINKCNT;
 916         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 917                 /*
 918                  * initialize the node
 919                  */
 920                 node.dp1.di_atime = utime;
 921                 node.dp1.di_mtime = utime;
 922                 node.dp1.di_ctime = utime;
 923                 /*
 924                  * create the root directory
 925                  */
 926                 node.dp1.di_mode = IFDIR | UMASK;
 927                 node.dp1.di_nlink = entries;
 928                 node.dp1.di_size = makedir(root_dir, entries);
 929                 node.dp1.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.dp1.di_mode);
 930                 node.dp1.di_blocks =
 931                     btodb(fragroundup(&sblock, node.dp1.di_size));
 932                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp1.di_db[0]), sblock.fs_fsize,
 933                     iobuf);
 934                 iput(&node, UFS_ROOTINO);
 935                 if (!nflag) {
 936                         /*
 937                          * create the .snap directory
 938                          */
 939                         node.dp1.di_mode |= 020;
 940                         node.dp1.di_gid = gid;
 941                         node.dp1.di_nlink = SNAPLINKCNT;
 942                         node.dp1.di_size = makedir(snap_dir, SNAPLINKCNT);
 943                                 node.dp1.di_db[0] =
 944                                     alloc(sblock.fs_fsize, node.dp1.di_mode);
 945                         node.dp1.di_blocks =
 946                             btodb(fragroundup(&sblock, node.dp1.di_size));
 947                         node.dp1.di_dirdepth = 1;
 948                         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp1.di_db[0]),
 949                             sblock.fs_fsize, iobuf);
 950                         iput(&node, UFS_ROOTINO + 1);
 951                 }
 952         } else {
 953                 /*
 954                  * initialize the node
 955                  */
 956                 node.dp2.di_atime = utime;
 957                 node.dp2.di_mtime = utime;
 958                 node.dp2.di_ctime = utime;
 959                 node.dp2.di_birthtime = utime;
 960                 /*
 961                  * create the root directory
 962                  */
 963                 node.dp2.di_mode = IFDIR | UMASK;
 964                 node.dp2.di_nlink = entries;
 965                 node.dp2.di_size = makedir(root_dir, entries);
 966                 node.dp2.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.dp2.di_mode);
 967                 node.dp2.di_blocks =
 968                     btodb(fragroundup(&sblock, node.dp2.di_size));
 969                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp2.di_db[0]), sblock.fs_fsize,
 970                     iobuf);
 971                 iput(&node, UFS_ROOTINO);
 972                 if (!nflag) {
 973                         /*
 974                          * create the .snap directory
 975                          */
 976                         node.dp2.di_mode |= 020;
 977                         node.dp2.di_gid = gid;
 978                         node.dp2.di_nlink = SNAPLINKCNT;
 979                         node.dp2.di_size = makedir(snap_dir, SNAPLINKCNT);
 980                                 node.dp2.di_db[0] =
 981                                     alloc(sblock.fs_fsize, node.dp2.di_mode);
 982                         node.dp2.di_blocks =
 983                             btodb(fragroundup(&sblock, node.dp2.di_size));
 984                         node.dp2.di_dirdepth = 1;
 985                         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp2.di_db[0]),
 986                             sblock.fs_fsize, iobuf);
 987                         iput(&node, UFS_ROOTINO + 1);
 988                 }
 989         }
 990 }
 991
 992 /*
 993  * construct a set of directory entries in "iobuf".
 994  * return size of directory.
 995  */
 996 int
 997 makedir(struct direct *protodir, int entries)
 998 {
 999         char *cp;
1000         int i, spcleft;
1001
1002         spcleft = DIRBLKSIZ;
1003         memset(iobuf, 0, DIRBLKSIZ);
1004         for (cp = iobuf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
1005                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
1006                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
1007                 cp += protodir[i].d_reclen;
1008                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
1009         }
1010         protodir[i].d_reclen = spcleft;
1011         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
1012         return (DIRBLKSIZ);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * allocate a block or frag
1017  */
1018 ufs2_daddr_t
1019 alloc(int size, int mode)
1020 {
1021         int i, blkno, frag;
1022         uint d;
1023
1024         bread(&disk, part_ofs + fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), (char *)&acg,
1025             sblock.fs_cgsize);
1026         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1027                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1028                 exit(38);
1029         }
1030         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1031                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1032                 exit(39);
1033         }
1034         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1035                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1036                         goto goth;
1037         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1038         exit(40);
1039 goth:
1040         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1041         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1042         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1043                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1044         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1045         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1046         fscs[0].cs_nbfree--;
1047         if (mode & IFDIR) {
1048                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1049                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1050                 fscs[0].cs_ndir++;
1051         }
1052         if (size != sblock.fs_bsize) {
1053                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1054                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1055                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1056                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1057                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1058                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1059                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1060         }
1061         if (cgwrite(&disk) != 0)
1062                 err(1, "alloc: cgwrite: %s", disk.d_error);
1063         return ((ufs2_daddr_t)d);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Allocate an inode on the disk
1068  */
1069 void
1070 iput(union dinode *ip, ino_t ino)
1071 {
1072         union dinodep dp;
1073
1074         bread(&disk, part_ofs + fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), (char *)&acg,
1075             sblock.fs_cgsize);
1076         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1077                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1078                 exit(31);
1079         }
1080         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1081         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1082         if (cgwrite(&disk) != 0)
1083                 err(1, "iput: cgwrite: %s", disk.d_error);
1084         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1085         fscs[0].cs_nifree--;
1086         if (getinode(&disk, &dp, ino) == -1) {
1087                 printf("iput: %s\n", disk.d_error);
1088                 exit(32);
1089         }
1090         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
1091                 *dp.dp1 = ip->dp1;
1092         else
1093                 *dp.dp2 = ip->dp2;
1094         putinode(&disk);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * possibly write to disk
1099  */
1100 static void
1101 wtfs(ufs2_daddr_t bno, int size, char *bf)
1102 {
1103         if (Nflag)
1104                 return;
1105         if (bwrite(&disk, part_ofs + bno, bf, size) < 0)
1106                 err(36, "wtfs: %d bytes at sector %jd", size, (intmax_t)bno);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * check if a block is available
1111  */
1112 static int
1113 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1114 {
1115         unsigned char mask;
1116
1117         switch (fs->fs_frag) {
1118         case 8:
1119                 return (cp[h] == 0xff);
1120         case 4:
1121                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1122                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1123         case 2:
1124                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1125                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1126         case 1:
1127                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1128                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1129         default:
1130                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1131                 return (0);
1132         }
1133 }
1134
1135 /*
1136  * take a block out of the map
1137  */
1138 static void
1139 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1140 {
1141         switch ((fs)->fs_frag) {
1142         case 8:
1143                 cp[h] = 0;
1144                 return;
1145         case 4:
1146                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1147                 return;
1148         case 2:
1149                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1150                 return;
1151         case 1:
1152                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1153                 return;
1154         default:
1155                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1156                 return;
1157         }
1158 }
1159
1160 /*
1161  * put a block into the map
1162  */
1163 static void
1164 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1165 {
1166         switch (fs->fs_frag) {
1167         case 8:
1168                 cp[h] = 0xff;
1169                 return;
1170         case 4:
1171                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1172                 return;
1173         case 2:
1174                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1175                 return;
1176         case 1:
1177                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1178                 return;
1179         default:
1180                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1181                 return;
1182         }
1183 }
1184
1185 /*
1186  * Determine the number of characters in a
1187  * single line.
1188  */
1189
1190 static int
1191 charsperline(void)
1192 {
1193         int columns;
1194         char *cp;
1195         struct winsize ws;
1196
1197         columns = 0;
1198         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1199                 columns = ws.ws_col;
1200         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1201                 columns = atoi(cp);
1202         if (columns == 0)
1203                 columns = 80;   /* last resort */
1204         return (columns);
1205 }
1206
1207 static int
1208 ilog2(int val)
1209 {
1210         u_int n;
1211
1212         for (n = 0; n < sizeof(n) * CHAR_BIT; n++)
1213                 if (1 << n == val)
1214                         return (n);
1215         errx(1, "ilog2: %d is not a power of 2\n", val);
1216 }
1217
1218 /*
1219  * For the regression test, return predictable random values.
1220  * Otherwise use a true random number generator.
1221  */
1222 static u_int32_t
1223 newfs_random(void)
1224 {
1225         static u_int32_t nextnum = 1;
1226
1227         if (Rflag)
1228                 return (nextnum++);
1229         return (arc4random());
1230 }