sys/fs/ext2fs/ext2fs.h

   1 /*-
   2  *  modified for EXT2FS support in Lites 1.1
   3  *
   4  *  Aug 1995, Godmar Back (gback@cs.utah.edu)
   5  *  University of Utah, Department of Computer Science
   6  *
   7  * $FreeBSD$
   8  */
   9 /*-
  10  * Copyright (c) 2009 Aditya Sarawgi
  11  * All rights reserved.
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *
  35  */
  36
  37 #ifndef _FS_EXT2FS_EXT2FS_H_
  38 #define _FS_EXT2FS_EXT2FS_H_
  39
  40 #include <sys/types.h>
  41
  42 /*
  43  * Super block for an ext2fs file system.
  44  */
  45 struct ext2fs {
  46         uint32_t  e2fs_icount;          /* Inode count */
  47         uint32_t  e2fs_bcount;          /* blocks count */
  48         uint32_t  e2fs_rbcount;         /* reserved blocks count */
  49         uint32_t  e2fs_fbcount;         /* free blocks count */
  50         uint32_t  e2fs_ficount;         /* free inodes count */
  51         uint32_t  e2fs_first_dblock;    /* first data block */
  52         uint32_t  e2fs_log_bsize;       /* block size = 1024*(2^e2fs_log_bsize) */
  53         uint32_t  e2fs_log_fsize;       /* fragment size */
  54         uint32_t  e2fs_bpg;             /* blocks per group */
  55         uint32_t  e2fs_fpg;             /* frags per group */
  56         uint32_t  e2fs_ipg;             /* inodes per group */
  57         uint32_t  e2fs_mtime;           /* mount time */
  58         uint32_t  e2fs_wtime;           /* write time */
  59         uint16_t  e2fs_mnt_count;       /* mount count */
  60         uint16_t  e2fs_max_mnt_count;   /* max mount count */
  61         uint16_t  e2fs_magic;           /* magic number */
  62         uint16_t  e2fs_state;           /* file system state */
  63         uint16_t  e2fs_beh;             /* behavior on errors */
  64         uint16_t  e2fs_minrev;          /* minor revision level */
  65         uint32_t  e2fs_lastfsck;        /* time of last fsck */
  66         uint32_t  e2fs_fsckintv;        /* max time between fscks */
  67         uint32_t  e2fs_creator;         /* creator OS */
  68         uint32_t  e2fs_rev;             /* revision level */
  69         uint16_t  e2fs_ruid;            /* default uid for reserved blocks */
  70         uint16_t  e2fs_rgid;            /* default gid for reserved blocks */
  71         /* EXT2_DYNAMIC_REV superblocks */
  72         uint32_t  e2fs_first_ino;       /* first non-reserved inode */
  73         uint16_t  e2fs_inode_size;      /* size of inode structure */
  74         uint16_t  e2fs_block_group_nr;  /* block grp number of this sblk*/
  75         uint32_t  e2fs_features_compat; /* compatible feature set */
  76         uint32_t  e2fs_features_incompat; /* incompatible feature set */
  77         uint32_t  e2fs_features_rocompat; /* RO-compatible feature set */
  78         uint8_t   e2fs_uuid[16];        /* 128-bit uuid for volume */
  79         char      e2fs_vname[16];       /* volume name */
  80         char      e2fs_fsmnt[64];       /* name mounted on */
  81         uint32_t  e2fs_algo;            /* For compression */
  82         uint8_t   e2fs_prealloc;        /* # of blocks for old prealloc */
  83         uint8_t   e2fs_dir_prealloc;    /* # of blocks for old prealloc dirs */
  84         uint16_t  e2fs_reserved_ngdb;   /* # of reserved gd blocks for resize */
  85         char      e3fs_journal_uuid[16]; /* uuid of journal superblock */
  86         uint32_t  e3fs_journal_inum;    /* inode number of journal file */
  87         uint32_t  e3fs_journal_dev;     /* device number of journal file */
  88         uint32_t  e3fs_last_orphan;     /* start of list of inodes to delete */
  89         uint32_t  e3fs_hash_seed[4];    /* HTREE hash seed */
  90         char      e3fs_def_hash_version; /* Default hash version to use */
  91         char      e3fs_jnl_backup_type;
  92         uint16_t  e3fs_desc_size;       /* size of group descriptor */
  93         uint32_t  e3fs_default_mount_opts;
  94         uint32_t  e3fs_first_meta_bg;   /* First metablock block group */
  95         uint32_t  e3fs_mkfs_time;       /* when the fs was created */
  96         uint32_t  e3fs_jnl_blks[17];    /* backup of the journal inode */
  97         uint32_t  e4fs_bcount_hi;       /* high bits of blocks count */
  98         uint32_t  e4fs_rbcount_hi;      /* high bits of reserved blocks count */
  99         uint32_t  e4fs_fbcount_hi;      /* high bits of free blocks count */
 100         uint16_t  e4fs_min_extra_isize; /* all inodes have at least some bytes */
 101         uint16_t  e4fs_want_extra_isize; /* inodes must reserve some bytes */
 102         uint32_t  e4fs_flags;           /* miscellaneous flags */
 103         uint16_t  e4fs_raid_stride;     /* RAID stride */
 104         uint16_t  e4fs_mmpintv;         /* number of seconds to wait in MMP checking */
 105         uint64_t  e4fs_mmpblk;          /* block for multi-mount protection */
 106         uint32_t  e4fs_raid_stripe_wid; /* blocks on all data disks (N * stride) */
 107         uint8_t   e4fs_log_gpf;         /* FLEX_BG group size */
 108         uint8_t   e4fs_chksum_type;     /* metadata checksum algorithm used */
 109         uint8_t   e4fs_encrypt;         /* versioning level for encryption */
 110         uint8_t   e4fs_reserved_pad;
 111         uint64_t  e4fs_kbytes_written;  /* number of lifetime kilobytes */
 112         uint32_t  e4fs_snapinum;        /* inode number of active snapshot */
 113         uint32_t  e4fs_snapid;          /* sequential ID of active snapshot */
 114         uint64_t  e4fs_snaprbcount;     /* reserved blocks for active snapshot */
 115         uint32_t  e4fs_snaplist;        /* inode number for on-disk snapshot */
 116         uint32_t  e4fs_errcount;        /* number of file system errors */
 117         uint32_t  e4fs_first_errtime;   /* first time an error happened */
 118         uint32_t  e4fs_first_errino;    /* inode involved in first error */
 119         uint64_t  e4fs_first_errblk;    /* block involved of first error */
 120         uint8_t   e4fs_first_errfunc[32]; /* function where error happened */
 121         uint32_t  e4fs_first_errline;   /* line number where error happened */
 122         uint32_t  e4fs_last_errtime;    /* most recent time of an error */
 123         uint32_t  e4fs_last_errino;     /* inode involved in last error */
 124         uint32_t  e4fs_last_errline;    /* line number where error happened */
 125         uint64_t  e4fs_last_errblk;     /* block involved of last error */
 126         uint8_t   e4fs_last_errfunc[32]; /* function where error happened */
 127         uint8_t   e4fs_mount_opts[64];
 128         uint32_t  e4fs_usrquota_inum;   /* inode for tracking user quota */
 129         uint32_t  e4fs_grpquota_inum;   /* inode for tracking group quota */
 130         uint32_t  e4fs_overhead_clusters; /* overhead blocks/clusters */
 131         uint32_t  e4fs_backup_bgs[2];   /* groups with sparse_super2 SBs */
 132         uint8_t   e4fs_encrypt_algos[4]; /* encryption algorithms in use */
 133         uint8_t   e4fs_encrypt_pw_salt[16]; /* salt used for string2key */
 134         uint32_t  e4fs_lpf_ino;         /* location of the lost+found inode */
 135         uint32_t  e4fs_proj_quota_inum; /* inode for tracking project quota */
 136         uint32_t  e4fs_chksum_seed;     /* checksum seed */
 137         uint32_t  e4fs_reserved[98];    /* padding to the end of the block */
 138         uint32_t  e4fs_sbchksum;        /* superblock checksum */
 139 };
 140
 141 /*
 142  * The path name on which the file system is mounted is maintained
 143  * in fs_fsmnt. MAXMNTLEN defines the amount of space allocated in
 144  * the super block for this name.
 145  */
 146 #define MAXMNTLEN 512
 147
 148 /*
 149  * In-Memory Superblock
 150  */
 151
 152 struct m_ext2fs {
 153         struct ext2fs * e2fs;
 154         char     e2fs_fsmnt[MAXMNTLEN];/* name mounted on */
 155         char     e2fs_ronly;      /* mounted read-only flag */
 156         char     e2fs_fmod;       /* super block modified flag */
 157         uint32_t e2fs_bsize;      /* Block size */
 158         uint32_t e2fs_bshift;     /* calc of logical block no */
 159         uint32_t e2fs_bpg;        /* Number of blocks per group */
 160         int64_t  e2fs_qbmask;     /* = s_blocksize -1 */
 161         uint32_t e2fs_fsbtodb;    /* Shift to get disk block */
 162         uint32_t e2fs_ipg;        /* Number of inodes per group */
 163         uint32_t e2fs_ipb;        /* Number of inodes per block */
 164         uint32_t e2fs_itpg;       /* Number of inode table per group */
 165         uint32_t e2fs_fsize;      /* Size of fragments per block */
 166         uint32_t e2fs_fpb;        /* Number of fragments per block */
 167         uint32_t e2fs_fpg;        /* Number of fragments per group */
 168         uint32_t e2fs_gdbcount;   /* Number of group descriptors */
 169         uint32_t e2fs_gcount;     /* Number of groups */
 170         uint32_t e2fs_isize;      /* Size of inode */
 171         uint32_t e2fs_total_dir;  /* Total number of directories */
 172         uint8_t *e2fs_contigdirs; /* (u) # of contig. allocated dirs */
 173         char     e2fs_wasvalid;   /* valid at mount time */
 174         off_t    e2fs_maxfilesize;
 175         struct   ext2_gd *e2fs_gd; /* Group Descriptors */
 176         int32_t  e2fs_contigsumsize;    /* size of cluster summary array */
 177         int32_t *e2fs_maxcluster;       /* max cluster in each cyl group */
 178         struct   csum *e2fs_clustersum; /* cluster summary in each cyl group */
 179         int32_t  e2fs_uhash;      /* 3 if hash should be signed, 0 if not */
 180 };
 181
 182 /* cluster summary information */
 183
 184 struct csum {
 185         int8_t   cs_init; /* cluster summary has been initialized */
 186         int32_t *cs_sum;  /* cluster summary array */
 187 };
 188
 189 /*
 190  * The second extended file system magic number
 191  */
 192 #define E2FS_MAGIC              0xEF53
 193
 194 /*
 195  * Revision levels
 196  */
 197 #define E2FS_REV0               0       /* The good old (original) format */
 198 #define E2FS_REV1               1       /* V2 format w/ dynamic inode sizes */
 199
 200 #define E2FS_REV0_INODE_SIZE 128
 201
 202 /*
 203  * compatible/incompatible features
 204  */
 205 #define EXT2F_COMPAT_PREALLOC           0x0001
 206 #define EXT2F_COMPAT_HASJOURNAL         0x0004
 207 #define EXT2F_COMPAT_RESIZE             0x0010
 208 #define EXT2F_COMPAT_DIRHASHINDEX       0x0020
 209 #define EXT2F_COMPAT_SPARSESUPER2       0x0200
 210
 211 #define EXT2F_ROCOMPAT_SPARSESUPER      0x0001
 212 #define EXT2F_ROCOMPAT_LARGEFILE        0x0002
 213 #define EXT2F_ROCOMPAT_BTREE_DIR        0x0004
 214 #define EXT2F_ROCOMPAT_HUGE_FILE        0x0008
 215 #define EXT2F_ROCOMPAT_GDT_CSUM         0x0010
 216 #define EXT2F_ROCOMPAT_DIR_NLINK        0x0020
 217 #define EXT2F_ROCOMPAT_EXTRA_ISIZE      0x0040
 218 #define EXT2F_ROCOMPAT_QUOTA            0x0100
 219 #define EXT2F_ROCOMPAT_BIGALLOC         0x0200
 220 #define EXT2F_ROCOMPAT_METADATA_CKSUM   0x0400
 221 #define EXT2F_ROCOMPAT_READONLY         0x1000
 222 #define EXT2F_ROCOMPAT_PROJECT          0x2000
 223
 224 #define EXT2F_INCOMPAT_COMP             0x0001
 225 #define EXT2F_INCOMPAT_FTYPE            0x0002
 226 #define EXT2F_INCOMPAT_RECOVER          0x0004
 227 #define EXT2F_INCOMPAT_META_BG          0x0010
 228 #define EXT2F_INCOMPAT_EXTENTS          0x0040
 229 #define EXT2F_INCOMPAT_64BIT            0x0080
 230 #define EXT2F_INCOMPAT_MMP              0x0100
 231 #define EXT2F_INCOMPAT_FLEX_BG          0x0200
 232 #define EXT2F_INCOMPAT_EA_INODE         0x0400
 233 #define EXT2F_INCOMPAT_DIRDATA          0x1000
 234 #define EXT2F_INCOMPAT_CSUM_SEED        0x2000
 235 #define EXT2F_INCOMPAT_LARGEDIR         0x4000
 236 #define EXT2F_INCOMPAT_INLINE_DATA      0x8000
 237 #define EXT2F_INCOMPAT_ENCRYPT          0x10000
 238
 239 /*
 240  * Features supported in this implementation
 241  *
 242  * We support the following REV1 features:
 243  * - EXT2F_ROCOMPAT_SPARSESUPER
 244  * - EXT2F_ROCOMPAT_LARGEFILE
 245  * - EXT2F_ROCOMPAT_EXTRA_ISIZE
 246  * - EXT2F_INCOMPAT_FTYPE
 247  *
 248  * We partially support (read-only) the following EXT4 features:
 249  * - EXT2F_ROCOMPAT_HUGE_FILE
 250  * - EXT2F_INCOMPAT_EXTENTS
 251  *
 252  * We do not support these EXT4 features but they are irrelevant
 253  * for read-only support:
 254  * - EXT2F_INCOMPAT_RECOVER
 255  * - EXT2F_INCOMPAT_FLEX_BG
 256  * - EXT2F_INCOMPAT_META_BG
 257  */
 258 #define EXT2F_COMPAT_SUPP               EXT2F_COMPAT_DIRHASHINDEX
 259 #define EXT2F_ROCOMPAT_SUPP             (EXT2F_ROCOMPAT_SPARSESUPER | \
 260                                          EXT2F_ROCOMPAT_LARGEFILE | \
 261                                          EXT2F_ROCOMPAT_HUGE_FILE | \
 262                                          EXT2F_ROCOMPAT_EXTRA_ISIZE)
 263 #define EXT2F_INCOMPAT_SUPP             EXT2F_INCOMPAT_FTYPE
 264 #define EXT4F_RO_INCOMPAT_SUPP          (EXT2F_INCOMPAT_EXTENTS | \
 265                                          EXT2F_INCOMPAT_RECOVER | \
 266                                          EXT2F_INCOMPAT_FLEX_BG | \
 267                                          EXT2F_INCOMPAT_META_BG )
 268
 269 /* Assume that user mode programs are passing in an ext2fs superblock, not
 270  * a kernel struct super_block.  This will allow us to call the feature-test
 271  * macros from user land. */
 272 #define EXT2_SB(sb)     (sb)
 273
 274 /*
 275  * Feature set definitions
 276  */
 277 #define EXT2_HAS_COMPAT_FEATURE(sb,mask)                        \
 278         ( EXT2_SB(sb)->e2fs->e2fs_features_compat & htole32(mask) )
 279 #define EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,mask)                     \
 280         ( EXT2_SB(sb)->e2fs->e2fs_features_rocompat & htole32(mask) )
 281 #define EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(sb,mask)                      \
 282         ( EXT2_SB(sb)->e2fs->e2fs_features_incompat & htole32(mask) )
 283
 284 /*
 285  * File clean flags
 286  */
 287 #define E2FS_ISCLEAN                    0x0001  /* Unmounted cleanly */
 288 #define E2FS_ERRORS                     0x0002  /* Errors detected */
 289
 290 /*
 291  * Filesystem miscellaneous flags
 292  */
 293 #define E2FS_SIGNED_HASH        0x0001
 294 #define E2FS_UNSIGNED_HASH      0x0002
 295
 296 /* ext2 file system block group descriptor */
 297
 298 struct ext2_gd {
 299         uint32_t ext2bgd_b_bitmap;      /* blocks bitmap block */
 300         uint32_t ext2bgd_i_bitmap;      /* inodes bitmap block */
 301         uint32_t ext2bgd_i_tables;      /* inodes table block  */
 302         uint16_t ext2bgd_nbfree;        /* number of free blocks */
 303         uint16_t ext2bgd_nifree;        /* number of free inodes */
 304         uint16_t ext2bgd_ndirs;         /* number of directories */
 305         uint16_t ext4bgd_flags;         /* block group flags */
 306         uint32_t ext4bgd_x_bitmap;      /* snapshot exclusion bitmap loc. */
 307         uint16_t ext4bgd_b_bmap_csum;   /* block bitmap checksum */
 308         uint16_t ext4bgd_i_bmap_csum;   /* inode bitmap checksum */
 309         uint16_t ext4bgd_i_unused;      /* unused inode count */
 310         uint16_t ext4bgd_csum;          /* group descriptor checksum */
 311 };
 312
 313
 314 /* EXT2FS metadatas are stored in little-endian byte order. These macros
 315  * helps reading these metadatas
 316  */
 317
 318 #define e2fs_cgload(old, new, size) memcpy((new), (old), (size));
 319 #define e2fs_cgsave(old, new, size) memcpy((new), (old), (size));
 320
 321 /*
 322  * Macro-instructions used to manage several block sizes
 323  */
 324 #define EXT2_MAX_BLOCK_SIZE             4096
 325 #define EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE           10
 326 #define EXT2_BLOCK_SIZE(s)              ((s)->e2fs_bsize)
 327 #define EXT2_ADDR_PER_BLOCK(s)          (EXT2_BLOCK_SIZE(s) / sizeof(uint32_t))
 328 #define EXT2_INODE_SIZE(s)              (EXT2_SB(s)->e2fs_isize)
 329
 330 /*
 331  * Macro-instructions used to manage fragments
 332  */
 333 #define EXT2_MIN_FRAG_SIZE              1024
 334 #define EXT2_MAX_FRAG_SIZE              4096
 335 #define EXT2_MIN_FRAG_LOG_SIZE            10
 336 #define EXT2_FRAG_SIZE(s)               (EXT2_SB(s)->e2fs_fsize)
 337 #define EXT2_FRAGS_PER_BLOCK(s)         (EXT2_SB(s)->e2fs_fpb)
 338
 339 /*
 340  * Macro-instructions used to manage group descriptors
 341  */
 342 #define EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(s)        (EXT2_SB(s)->e2fs_bpg)
 343
 344 #endif  /* !_FS_EXT2FS_EXT2FS_H_ */