]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/ufs/ffs/fs.h
bc: upgrade to version 3.3.4
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / ufs / ffs / fs.h
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
17  *    without specific prior written permission.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  *
31  *      @(#)fs.h        8.13 (Berkeley) 3/21/95
32  * $FreeBSD$
33  */
34
35 #ifndef _UFS_FFS_FS_H_
36 #define _UFS_FFS_FS_H_
37
38 #include <sys/mount.h>
39 #include <ufs/ufs/dinode.h>
40
41 /*
42  * Each disk drive contains some number of filesystems.
43  * A filesystem consists of a number of cylinder groups.
44  * Each cylinder group has inodes and data.
45  *
46  * A filesystem is described by its super-block, which in turn
47  * describes the cylinder groups.  The super-block is critical
48  * data and is replicated in each cylinder group to protect against
49  * catastrophic loss.  This is done at `newfs' time and the critical
50  * super-block data does not change, so the copies need not be
51  * referenced further unless disaster strikes.
52  *
53  * For filesystem fs, the offsets of the various blocks of interest
54  * are given in the super block as:
55  *      [fs->fs_sblkno]         Super-block
56  *      [fs->fs_cblkno]         Cylinder group block
57  *      [fs->fs_iblkno]         Inode blocks
58  *      [fs->fs_dblkno]         Data blocks
59  * The beginning of cylinder group cg in fs, is given by
60  * the ``cgbase(fs, cg)'' macro.
61  *
62  * Depending on the architecture and the media, the superblock may
63  * reside in any one of four places. For tiny media where every block 
64  * counts, it is placed at the very front of the partition. Historically,
65  * UFS1 placed it 8K from the front to leave room for the disk label and
66  * a small bootstrap. For UFS2 it got moved to 64K from the front to leave
67  * room for the disk label and a bigger bootstrap, and for really piggy
68  * systems we check at 256K from the front if the first three fail. In
69  * all cases the size of the superblock will be SBLOCKSIZE. All values are
70  * given in byte-offset form, so they do not imply a sector size. The
71  * SBLOCKSEARCH specifies the order in which the locations should be searched.
72  */
73 #define SBLOCK_FLOPPY        0
74 #define SBLOCK_UFS1       8192
75 #define SBLOCK_UFS2      65536
76 #define SBLOCK_PIGGY    262144
77 #define SBLOCKSIZE        8192
78 #define SBLOCKSEARCH \
79         { SBLOCK_UFS2, SBLOCK_UFS1, SBLOCK_FLOPPY, SBLOCK_PIGGY, -1 }
80
81 /*
82  * Max number of fragments per block. This value is NOT tweakable.
83  */
84 #define MAXFRAG         8
85
86 /*
87  * Addresses stored in inodes are capable of addressing fragments
88  * of `blocks'. File system blocks of at most size MAXBSIZE can
89  * be optionally broken into 2, 4, or 8 pieces, each of which is
90  * addressable; these pieces may be DEV_BSIZE, or some multiple of
91  * a DEV_BSIZE unit.
92  *
93  * Large files consist of exclusively large data blocks.  To avoid
94  * undue wasted disk space, the last data block of a small file may be
95  * allocated as only as many fragments of a large block as are
96  * necessary.  The filesystem format retains only a single pointer
97  * to such a fragment, which is a piece of a single large block that
98  * has been divided.  The size of such a fragment is determinable from
99  * information in the inode, using the ``blksize(fs, ip, lbn)'' macro.
100  *
101  * The filesystem records space availability at the fragment level;
102  * to determine block availability, aligned fragments are examined.
103  */
104
105 /*
106  * MINBSIZE is the smallest allowable block size.
107  * In order to insure that it is possible to create files of size
108  * 2^32 with only two levels of indirection, MINBSIZE is set to 4096.
109  * MINBSIZE must be big enough to hold a cylinder group block,
110  * thus changes to (struct cg) must keep its size within MINBSIZE.
111  * Note that super blocks are always of size SBLOCKSIZE,
112  * and that both SBLOCKSIZE and MAXBSIZE must be >= MINBSIZE.
113  */
114 #define MINBSIZE        4096
115
116 /*
117  * The path name on which the filesystem is mounted is maintained
118  * in fs_fsmnt. MAXMNTLEN defines the amount of space allocated in
119  * the super block for this name.
120  */
121 #define MAXMNTLEN       468
122
123 /*
124  * The volume name for this filesystem is maintained in fs_volname.
125  * MAXVOLLEN defines the length of the buffer allocated.
126  */
127 #define MAXVOLLEN       32
128
129 /*
130  * There is a 128-byte region in the superblock reserved for in-core
131  * pointers to summary information. Originally this included an array
132  * of pointers to blocks of struct csum; now there are just a few
133  * pointers and the remaining space is padded with fs_ocsp[].
134  *
135  * NOCSPTRS determines the size of this padding. Historically this
136  * space was used to store pointers to structures that summaried
137  * filesystem usage and layout information. However, these pointers
138  * left various kernel pointers in the superblock which made otherwise
139  * identical superblocks appear to have differences. So, all the
140  * pointers in the superblock were moved to a fs_summary_info structure
141  * reducing the superblock to having only a single pointer to this
142  * structure. When writing the superblock to disk, this pointer is
143  * temporarily NULL'ed out so that the kernel pointer will not appear
144  * in the on-disk copy of the superblock.
145  */
146 #define NOCSPTRS        ((128 / sizeof(void *)) - 1)
147
148 /*
149  * A summary of contiguous blocks of various sizes is maintained
150  * in each cylinder group. Normally this is set by the initial
151  * value of fs_maxcontig. To conserve space, a maximum summary size
152  * is set by FS_MAXCONTIG.
153  */
154 #define FS_MAXCONTIG    16
155
156 /*
157  * MINFREE gives the minimum acceptable percentage of filesystem
158  * blocks which may be free. If the freelist drops below this level
159  * only the superuser may continue to allocate blocks. This may
160  * be set to 0 if no reserve of free blocks is deemed necessary,
161  * however throughput drops by fifty percent if the filesystem
162  * is run at between 95% and 100% full; thus the minimum default
163  * value of fs_minfree is 5%. However, to get good clustering
164  * performance, 10% is a better choice. hence we use 10% as our
165  * default value. With 10% free space, fragmentation is not a
166  * problem, so we choose to optimize for time.
167  */
168 #define MINFREE         8
169 #define DEFAULTOPT      FS_OPTTIME
170
171 /*
172  * Grigoriy Orlov <gluk@ptci.ru> has done some extensive work to fine
173  * tune the layout preferences for directories within a filesystem.
174  * His algorithm can be tuned by adjusting the following parameters
175  * which tell the system the average file size and the average number
176  * of files per directory. These defaults are well selected for typical
177  * filesystems, but may need to be tuned for odd cases like filesystems
178  * being used for squid caches or news spools.
179  */
180 #define AVFILESIZ       16384   /* expected average file size */
181 #define AFPDIR          64      /* expected number of files per directory */
182
183 /*
184  * The maximum number of snapshot nodes that can be associated
185  * with each filesystem. This limit affects only the number of
186  * snapshot files that can be recorded within the superblock so
187  * that they can be found when the filesystem is mounted. However,
188  * maintaining too many will slow the filesystem performance, so
189  * having this limit is a good idea.
190  */
191 #define FSMAXSNAP 20
192
193 /*
194  * Used to identify special blocks in snapshots:
195  *
196  * BLK_NOCOPY - A block that was unallocated at the time the snapshot
197  *      was taken, hence does not need to be copied when written.
198  * BLK_SNAP - A block held by another snapshot that is not needed by this
199  *      snapshot. When the other snapshot is freed, the BLK_SNAP entries
200  *      are converted to BLK_NOCOPY. These are needed to allow fsck to
201  *      identify blocks that are in use by other snapshots (which are
202  *      expunged from this snapshot).
203  */
204 #define BLK_NOCOPY ((ufs2_daddr_t)(1))
205 #define BLK_SNAP ((ufs2_daddr_t)(2))
206
207 /*
208  * Sysctl values for the fast filesystem.
209  */
210 #define FFS_ADJ_REFCNT           1      /* adjust inode reference count */
211 #define FFS_ADJ_BLKCNT           2      /* adjust inode used block count */
212 #define FFS_BLK_FREE             3      /* free range of blocks in map */
213 #define FFS_DIR_FREE             4      /* free specified dir inodes in map */
214 #define FFS_FILE_FREE            5      /* free specified file inodes in map */
215 #define FFS_SET_FLAGS            6      /* set filesystem flags */
216 #define FFS_ADJ_NDIR             7      /* adjust number of directories */
217 #define FFS_ADJ_NBFREE           8      /* adjust number of free blocks */
218 #define FFS_ADJ_NIFREE           9      /* adjust number of free inodes */
219 #define FFS_ADJ_NFFREE          10      /* adjust number of free frags */
220 #define FFS_ADJ_NUMCLUSTERS     11      /* adjust number of free clusters */
221 #define FFS_SET_CWD             12      /* set current directory */
222 #define FFS_SET_DOTDOT          13      /* set inode number for ".." */
223 #define FFS_UNLINK              14      /* remove a name in the filesystem */
224 /* Was FFS_SET_INODE            15 */
225 /* Was FFS_SET_BUFOUTPUT        16 */
226 #define FFS_SET_SIZE            17      /* set inode size */
227 #define FFS_MAXID               17      /* number of valid ffs ids */
228
229 /*
230  * Command structure passed in to the filesystem to adjust filesystem values.
231  */
232 #define FFS_CMD_VERSION         0x19790518      /* version ID */
233 struct fsck_cmd {
234         int32_t version;        /* version of command structure */
235         int32_t handle;         /* reference to filesystem to be changed */
236         int64_t value;          /* inode or block number to be affected */
237         int64_t size;           /* amount or range to be adjusted */
238         int64_t spare;          /* reserved for future use */
239 };
240
241 /*
242  * A recovery structure placed at the end of the boot block area by newfs
243  * that can be used by fsck to search for alternate superblocks.
244  */
245 struct fsrecovery {
246         int32_t fsr_magic;      /* magic number */
247         int32_t fsr_fsbtodb;    /* fsbtodb and dbtofsb shift constant */
248         int32_t fsr_sblkno;     /* offset of super-block in filesys */
249         int32_t fsr_fpg;        /* blocks per group * fs_frag */
250         u_int32_t fsr_ncg;      /* number of cylinder groups */
251 };
252
253 /*
254  * Per cylinder group information; summarized in blocks allocated
255  * from first cylinder group data blocks.  These blocks have to be
256  * read in from fs_csaddr (size fs_cssize) in addition to the
257  * super block.
258  */
259 struct csum {
260         int32_t cs_ndir;                /* number of directories */
261         int32_t cs_nbfree;              /* number of free blocks */
262         int32_t cs_nifree;              /* number of free inodes */
263         int32_t cs_nffree;              /* number of free frags */
264 };
265 struct csum_total {
266         int64_t cs_ndir;                /* number of directories */
267         int64_t cs_nbfree;              /* number of free blocks */
268         int64_t cs_nifree;              /* number of free inodes */
269         int64_t cs_nffree;              /* number of free frags */
270         int64_t cs_numclusters;         /* number of free clusters */
271         int64_t cs_spare[3];            /* future expansion */
272 };
273
274 /*
275  * Pointers to super block summary information. Placed in a separate
276  * structure so there is just one pointer in the superblock.
277  *
278  * The pointers in this structure are used as follows:
279  *   fs_contigdirs references an array that tracks the creation of new
280  *      directories
281  *   fs_csp references a contiguous array of struct csum for
282  *      all cylinder groups
283  *   fs_maxcluster references an array of cluster sizes that is computed
284  *      as cylinder groups are inspected
285  *   fs_active is used when creating snapshots; it points to a bitmap
286  *      of cylinder groups for which the free-block bitmap has changed
287  *      since the snapshot operation began.
288  */
289 struct fs_summary_info {
290         uint8_t *si_contigdirs;         /* (u) # of contig. allocated dirs */
291         struct  csum *si_csp;           /* (u) cg summary info buffer */
292         int32_t *si_maxcluster;         /* (u) max cluster in each cyl group */
293         u_int   *si_active;             /* (u) used by snapshots to track fs */
294 };
295 #define fs_contigdirs   fs_si->si_contigdirs
296 #define fs_csp          fs_si->si_csp
297 #define fs_maxcluster   fs_si->si_maxcluster
298 #define fs_active       fs_si->si_active
299
300 /*
301  * Super block for an FFS filesystem.
302  */
303 struct fs {
304         int32_t  fs_firstfield;         /* historic filesystem linked list, */
305         int32_t  fs_unused_1;           /*     used for incore super blocks */
306         int32_t  fs_sblkno;             /* offset of super-block in filesys */
307         int32_t  fs_cblkno;             /* offset of cyl-block in filesys */
308         int32_t  fs_iblkno;             /* offset of inode-blocks in filesys */
309         int32_t  fs_dblkno;             /* offset of first data after cg */
310         int32_t  fs_old_cgoffset;       /* cylinder group offset in cylinder */
311         int32_t  fs_old_cgmask;         /* used to calc mod fs_ntrak */
312         int32_t  fs_old_time;           /* last time written */
313         int32_t  fs_old_size;           /* number of blocks in fs */
314         int32_t  fs_old_dsize;          /* number of data blocks in fs */
315         u_int32_t fs_ncg;               /* number of cylinder groups */
316         int32_t  fs_bsize;              /* size of basic blocks in fs */
317         int32_t  fs_fsize;              /* size of frag blocks in fs */
318         int32_t  fs_frag;               /* number of frags in a block in fs */
319 /* these are configuration parameters */
320         int32_t  fs_minfree;            /* minimum percentage of free blocks */
321         int32_t  fs_old_rotdelay;       /* num of ms for optimal next block */
322         int32_t  fs_old_rps;            /* disk revolutions per second */
323 /* these fields can be computed from the others */
324         int32_t  fs_bmask;              /* ``blkoff'' calc of blk offsets */
325         int32_t  fs_fmask;              /* ``fragoff'' calc of frag offsets */
326         int32_t  fs_bshift;             /* ``lblkno'' calc of logical blkno */
327         int32_t  fs_fshift;             /* ``numfrags'' calc number of frags */
328 /* these are configuration parameters */
329         int32_t  fs_maxcontig;          /* max number of contiguous blks */
330         int32_t  fs_maxbpg;             /* max number of blks per cyl group */
331 /* these fields can be computed from the others */
332         int32_t  fs_fragshift;          /* block to frag shift */
333         int32_t  fs_fsbtodb;            /* fsbtodb and dbtofsb shift constant */
334         int32_t  fs_sbsize;             /* actual size of super block */
335         int32_t  fs_spare1[2];          /* old fs_csmask */
336                                         /* old fs_csshift */
337         int32_t  fs_nindir;             /* value of NINDIR */
338         u_int32_t fs_inopb;             /* value of INOPB */
339         int32_t  fs_old_nspf;           /* value of NSPF */
340 /* yet another configuration parameter */
341         int32_t  fs_optim;              /* optimization preference, see below */
342         int32_t  fs_old_npsect;         /* # sectors/track including spares */
343         int32_t  fs_old_interleave;     /* hardware sector interleave */
344         int32_t  fs_old_trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
345         int32_t  fs_id[2];              /* unique filesystem id */
346 /* sizes determined by number of cylinder groups and their sizes */
347         int32_t  fs_old_csaddr;         /* blk addr of cyl grp summary area */
348         int32_t  fs_cssize;             /* size of cyl grp summary area */
349         int32_t  fs_cgsize;             /* cylinder group size */
350         int32_t  fs_spare2;             /* old fs_ntrak */
351         int32_t  fs_old_nsect;          /* sectors per track */
352         int32_t  fs_old_spc;            /* sectors per cylinder */
353         int32_t  fs_old_ncyl;           /* cylinders in filesystem */
354         int32_t  fs_old_cpg;            /* cylinders per group */
355         u_int32_t fs_ipg;               /* inodes per group */
356         int32_t  fs_fpg;                /* blocks per group * fs_frag */
357 /* this data must be re-computed after crashes */
358         struct  csum fs_old_cstotal;    /* cylinder summary information */
359 /* these fields are cleared at mount time */
360         int8_t   fs_fmod;               /* super block modified flag */
361         int8_t   fs_clean;              /* filesystem is clean flag */
362         int8_t   fs_ronly;              /* mounted read-only flag */
363         int8_t   fs_old_flags;          /* old FS_ flags */
364         u_char   fs_fsmnt[MAXMNTLEN];   /* name mounted on */
365         u_char   fs_volname[MAXVOLLEN]; /* volume name */
366         u_int64_t fs_swuid;             /* system-wide uid */
367         int32_t  fs_pad;                /* due to alignment of fs_swuid */
368 /* these fields retain the current block allocation info */
369         int32_t  fs_cgrotor;            /* last cg searched */
370         void    *fs_ocsp[NOCSPTRS];     /* padding; was list of fs_cs buffers */
371         struct   fs_summary_info *fs_si;/* In-core pointer to summary info */
372         int32_t  fs_old_cpc;            /* cyl per cycle in postbl */
373         int32_t  fs_maxbsize;           /* maximum blocking factor permitted */
374         int64_t  fs_unrefs;             /* number of unreferenced inodes */
375         int64_t  fs_providersize;       /* size of underlying GEOM provider */
376         int64_t  fs_metaspace;          /* size of area reserved for metadata */
377         int64_t  fs_sparecon64[13];     /* old rotation block list head */
378         int64_t  fs_sblockactualloc;    /* byte offset of this superblock */
379         int64_t  fs_sblockloc;          /* byte offset of standard superblock */
380         struct  csum_total fs_cstotal;  /* (u) cylinder summary information */
381         ufs_time_t fs_time;             /* last time written */
382         int64_t  fs_size;               /* number of blocks in fs */
383         int64_t  fs_dsize;              /* number of data blocks in fs */
384         ufs2_daddr_t fs_csaddr;         /* blk addr of cyl grp summary area */
385         int64_t  fs_pendingblocks;      /* (u) blocks being freed */
386         u_int32_t fs_pendinginodes;     /* (u) inodes being freed */
387         uint32_t fs_snapinum[FSMAXSNAP];/* list of snapshot inode numbers */
388         u_int32_t fs_avgfilesize;       /* expected average file size */
389         u_int32_t fs_avgfpdir;          /* expected # of files per directory */
390         int32_t  fs_save_cgsize;        /* save real cg size to use fs_bsize */
391         ufs_time_t fs_mtime;            /* Last mount or fsck time. */
392         int32_t  fs_sujfree;            /* SUJ free list */
393         int32_t  fs_sparecon32[21];     /* reserved for future constants */
394         u_int32_t fs_ckhash;            /* if CK_SUPERBLOCK, its check-hash */
395         u_int32_t fs_metackhash;        /* metadata check-hash, see CK_ below */
396         int32_t  fs_flags;              /* see FS_ flags below */
397         int32_t  fs_contigsumsize;      /* size of cluster summary array */ 
398         int32_t  fs_maxsymlinklen;      /* max length of an internal symlink */
399         int32_t  fs_old_inodefmt;       /* format of on-disk inodes */
400         u_int64_t fs_maxfilesize;       /* maximum representable file size */
401         int64_t  fs_qbmask;             /* ~fs_bmask for use with 64-bit size */
402         int64_t  fs_qfmask;             /* ~fs_fmask for use with 64-bit size */
403         int32_t  fs_state;              /* validate fs_clean field */
404         int32_t  fs_old_postblformat;   /* format of positional layout tables */
405         int32_t  fs_old_nrpos;          /* number of rotational positions */
406         int32_t  fs_spare5[2];          /* old fs_postbloff */
407                                         /* old fs_rotbloff */
408         int32_t  fs_magic;              /* magic number */
409 };
410
411 /* Sanity checking. */
412 #ifdef CTASSERT
413 CTASSERT(sizeof(struct fs) == 1376);
414 #endif
415
416 /*
417  * Filesystem identification
418  */
419 #define FS_UFS1_MAGIC   0x011954        /* UFS1 fast filesystem magic number */
420 #define FS_UFS2_MAGIC   0x19540119      /* UFS2 fast filesystem magic number */
421 #define FS_BAD_MAGIC    0x19960408      /* UFS incomplete newfs magic number */
422 #define FS_42INODEFMT   -1              /* 4.2BSD inode format */
423 #define FS_44INODEFMT   2               /* 4.4BSD inode format */
424
425 /*
426  * Preference for optimization.
427  */
428 #define FS_OPTTIME      0       /* minimize allocation time */
429 #define FS_OPTSPACE     1       /* minimize disk fragmentation */
430
431 /*
432  * Filesystem flags.
433  *
434  * The FS_UNCLEAN flag is set by the kernel when the filesystem was
435  * mounted with fs_clean set to zero. The FS_DOSOFTDEP flag indicates
436  * that the filesystem should be managed by the soft updates code.
437  * Note that the FS_NEEDSFSCK flag is set and cleared by the fsck
438  * utility. It is set when background fsck finds an unexpected
439  * inconsistency which requires a traditional foreground fsck to be
440  * run. Such inconsistencies should only be found after an uncorrectable
441  * disk error. The FS_NEEDSFSCK can also be set when a mounted filesystem
442  * discovers an internal inconsistency such as freeing a freed inode.
443  * A foreground fsck will clear the FS_NEEDSFSCK flag when it has
444  * successfully cleaned up the filesystem. The kernel uses this
445  * flag to enforce that inconsistent filesystems be mounted read-only.
446  *
447  * The FS_METACKHASH flag when set indicates that the kernel maintains
448  * one or more check hashes. The actual set of supported check hashes
449  * is stored in the fs_metackhash field. Kernels that do not support
450  * check hashes clear the FS_METACKHASH flag to indicate that the
451  * check hashes need to be rebuilt (by fsck) before they can be used.
452  *
453  * When a filesystem is mounted, any flags not included in FS_SUPPORTED
454  * are cleared. This lets newer features know that the filesystem has
455  * been run on an older version of the filesystem and thus that data
456  * structures associated with those features are out-of-date and need
457  * to be rebuilt.
458  *
459  * FS_ACLS indicates that POSIX.1e ACLs are administratively enabled
460  * for the file system, so they should be loaded from extended attributes,
461  * observed for access control purposes, and be administered by object
462  * owners.  FS_NFS4ACLS indicates that NFSv4 ACLs are administratively
463  * enabled.  This flag is mutually exclusive with FS_ACLS.  FS_MULTILABEL
464  * indicates that the TrustedBSD MAC Framework should attempt to back MAC
465  * labels into extended attributes on the file system rather than maintain
466  * a single mount label for all objects.
467  */
468 #define FS_UNCLEAN      0x00000001 /* filesystem not clean at mount */
469 #define FS_DOSOFTDEP    0x00000002 /* filesystem using soft dependencies */
470 #define FS_NEEDSFSCK    0x00000004 /* filesystem needs sync fsck before mount */
471 #define FS_SUJ          0x00000008 /* Filesystem using softupdate journal */
472 #define FS_ACLS         0x00000010 /* file system has POSIX.1e ACLs enabled */
473 #define FS_MULTILABEL   0x00000020 /* file system is MAC multi-label */
474 #define FS_GJOURNAL     0x00000040 /* gjournaled file system */
475 #define FS_FLAGS_UPDATED 0x0000080 /* flags have been moved to new location */
476 #define FS_NFS4ACLS     0x00000100 /* file system has NFSv4 ACLs enabled */
477 #define FS_METACKHASH   0x00000200 /* kernel supports metadata check hashes */
478 #define FS_TRIM         0x00000400 /* issue BIO_DELETE for deleted blocks */
479 #define FS_SUPPORTED    0x00FFFFFF /* supported flags, others cleared at mount*/
480 /*
481  * Things that we may someday support, but currently do not.
482  * These flags are all cleared so we know if we ran on a kernel
483  * that does not support them.
484  */
485 #define FS_INDEXDIRS    0x01000000 /* kernel supports indexed directories */
486 #define FS_VARBLKSIZE   0x02000000 /* kernel supports variable block sizes */
487 #define FS_COOLOPT1     0x04000000 /* kernel supports cool option 1 */
488 #define FS_COOLOPT2     0x08000000 /* kernel supports cool option 2 */
489 #define FS_COOLOPT3     0x10000000 /* kernel supports cool option 3 */
490 #define FS_COOLOPT4     0x20000000 /* kernel supports cool option 4 */
491 #define FS_COOLOPT5     0x40000000 /* kernel supports cool option 5 */
492 #define FS_COOLOPT6     0x80000000 /* kernel supports cool option 6 */
493
494 /*
495  * The fs_metackhash field indicates the types of metadata check-hash
496  * that are maintained for a filesystem. Not all filesystems check-hash
497  * all metadata.
498  */
499 #define CK_SUPERBLOCK   0x0001  /* the superblock */
500 #define CK_CYLGRP       0x0002  /* the cylinder groups */
501 #define CK_INODE        0x0004  /* inodes */
502 #define CK_INDIR        0x0008  /* indirect blocks */
503 #define CK_DIR          0x0010  /* directory contents */
504 #define CK_SUPPORTED    0x0007  /* supported flags, others cleared at mount */
505 /*
506  * The BX_FSPRIV buffer b_xflags are used to track types of data in buffers.
507  */
508 #define BX_SUPERBLOCK   0x00010000      /* superblock */
509 #define BX_CYLGRP       0x00020000      /* cylinder groups */
510 #define BX_INODE        0x00040000      /* inodes */
511 #define BX_INDIR        0x00080000      /* indirect blocks */
512 #define BX_DIR          0x00100000      /* directory contents */
513
514 #define PRINT_UFS_BUF_XFLAGS "\20\25dir\24indir\23inode\22cylgrp\21superblock"
515
516 /*
517  * Macros to access bits in the fs_active array.
518  */
519 #define ACTIVECGNUM(fs, cg)     ((fs)->fs_active[(cg) / (NBBY * sizeof(int))])
520 #define ACTIVECGOFF(cg)         (1 << ((cg) % (NBBY * sizeof(int))))
521 #define ACTIVESET(fs, cg)       do {                                    \
522         if ((fs)->fs_active)                                            \
523                 ACTIVECGNUM((fs), (cg)) |= ACTIVECGOFF((cg));           \
524 } while (0)
525 #define ACTIVECLEAR(fs, cg)     do {                                    \
526         if ((fs)->fs_active)                                            \
527                 ACTIVECGNUM((fs), (cg)) &= ~ACTIVECGOFF((cg));          \
528 } while (0)
529
530 /*
531  * The size of a cylinder group is calculated by CGSIZE. The maximum size
532  * is limited by the fact that cylinder groups are at most one block.
533  * Its size is derived from the size of the maps maintained in the
534  * cylinder group and the (struct cg) size.
535  */
536 #define CGSIZE(fs) \
537     /* base cg */       (sizeof(struct cg) + sizeof(int32_t) + \
538     /* old btotoff */   (fs)->fs_old_cpg * sizeof(int32_t) + \
539     /* old boff */      (fs)->fs_old_cpg * sizeof(u_int16_t) + \
540     /* inode map */     howmany((fs)->fs_ipg, NBBY) + \
541     /* block map */     howmany((fs)->fs_fpg, NBBY) +\
542     /* if present */    ((fs)->fs_contigsumsize <= 0 ? 0 : \
543     /* cluster sum */   (fs)->fs_contigsumsize * sizeof(int32_t) + \
544     /* cluster map */   howmany(fragstoblks(fs, (fs)->fs_fpg), NBBY)))
545
546 /*
547  * The minimal number of cylinder groups that should be created.
548  */
549 #define MINCYLGRPS      4
550
551 /*
552  * Convert cylinder group to base address of its global summary info.
553  */
554 #define fs_cs(fs, indx) fs_csp[indx]
555
556 /*
557  * Cylinder group block for a filesystem.
558  */
559 #define CG_MAGIC        0x090255
560 struct cg {
561         int32_t  cg_firstfield;         /* historic cyl groups linked list */
562         int32_t  cg_magic;              /* magic number */
563         int32_t  cg_old_time;           /* time last written */
564         u_int32_t cg_cgx;               /* we are the cgx'th cylinder group */
565         int16_t  cg_old_ncyl;           /* number of cyl's this cg */
566         int16_t  cg_old_niblk;          /* number of inode blocks this cg */
567         u_int32_t cg_ndblk;             /* number of data blocks this cg */
568         struct   csum cg_cs;            /* cylinder summary information */
569         u_int32_t cg_rotor;             /* position of last used block */
570         u_int32_t cg_frotor;            /* position of last used frag */
571         u_int32_t cg_irotor;            /* position of last used inode */
572         u_int32_t cg_frsum[MAXFRAG];    /* counts of available frags */
573         int32_t  cg_old_btotoff;        /* (int32) block totals per cylinder */
574         int32_t  cg_old_boff;           /* (u_int16) free block positions */
575         u_int32_t cg_iusedoff;          /* (u_int8) used inode map */
576         u_int32_t cg_freeoff;           /* (u_int8) free block map */
577         u_int32_t cg_nextfreeoff;       /* (u_int8) next available space */
578         u_int32_t cg_clustersumoff;     /* (u_int32) counts of avail clusters */
579         u_int32_t cg_clusteroff;                /* (u_int8) free cluster map */
580         u_int32_t cg_nclusterblks;      /* number of clusters this cg */
581         u_int32_t cg_niblk;             /* number of inode blocks this cg */
582         u_int32_t cg_initediblk;                /* last initialized inode */
583         u_int32_t cg_unrefs;            /* number of unreferenced inodes */
584         int32_t  cg_sparecon32[1];      /* reserved for future use */
585         u_int32_t cg_ckhash;            /* check-hash of this cg */
586         ufs_time_t cg_time;             /* time last written */
587         int64_t  cg_sparecon64[3];      /* reserved for future use */
588         u_int8_t cg_space[1];           /* space for cylinder group maps */
589 /* actually longer */
590 };
591
592 /*
593  * Macros for access to cylinder group array structures
594  */
595 #define cg_chkmagic(cgp) ((cgp)->cg_magic == CG_MAGIC)
596 #define cg_inosused(cgp) \
597     ((u_int8_t *)((u_int8_t *)(cgp) + (cgp)->cg_iusedoff))
598 #define cg_blksfree(cgp) \
599     ((u_int8_t *)((u_int8_t *)(cgp) + (cgp)->cg_freeoff))
600 #define cg_clustersfree(cgp) \
601     ((u_int8_t *)((u_int8_t *)(cgp) + (cgp)->cg_clusteroff))
602 #define cg_clustersum(cgp) \
603     ((int32_t *)((uintptr_t)(cgp) + (cgp)->cg_clustersumoff))
604
605 /*
606  * Turn filesystem block numbers into disk block addresses.
607  * This maps filesystem blocks to device size blocks.
608  */
609 #define fsbtodb(fs, b)  ((daddr_t)(b) << (fs)->fs_fsbtodb)
610 #define dbtofsb(fs, b)  ((b) >> (fs)->fs_fsbtodb)
611
612 /*
613  * Cylinder group macros to locate things in cylinder groups.
614  * They calc filesystem addresses of cylinder group data structures.
615  */
616 #define cgbase(fs, c)   (((ufs2_daddr_t)(fs)->fs_fpg) * (c))
617 #define cgdata(fs, c)   (cgdmin(fs, c) + (fs)->fs_metaspace)    /* data zone */
618 #define cgmeta(fs, c)   (cgdmin(fs, c))                         /* meta data */
619 #define cgdmin(fs, c)   (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_dblkno)      /* 1st data */
620 #define cgimin(fs, c)   (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_iblkno)      /* inode blk */
621 #define cgsblock(fs, c) (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_sblkno)      /* super blk */
622 #define cgtod(fs, c)    (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_cblkno)      /* cg block */
623 #define cgstart(fs, c)                                                  \
624        ((fs)->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC ? cgbase(fs, c) :               \
625        (cgbase(fs, c) + (fs)->fs_old_cgoffset * ((c) & ~((fs)->fs_old_cgmask))))
626
627 /*
628  * Macros for handling inode numbers:
629  *     inode number to filesystem block offset.
630  *     inode number to cylinder group number.
631  *     inode number to filesystem block address.
632  */
633 #define ino_to_cg(fs, x)        (((ino_t)(x)) / (fs)->fs_ipg)
634 #define ino_to_fsba(fs, x)                                              \
635         ((ufs2_daddr_t)(cgimin(fs, ino_to_cg(fs, (ino_t)(x))) +         \
636             (blkstofrags((fs), ((((ino_t)(x)) % (fs)->fs_ipg) / INOPB(fs))))))
637 #define ino_to_fsbo(fs, x)      (((ino_t)(x)) % INOPB(fs))
638
639 /*
640  * Give cylinder group number for a filesystem block.
641  * Give cylinder group block number for a filesystem block.
642  */
643 #define dtog(fs, d)     ((d) / (fs)->fs_fpg)
644 #define dtogd(fs, d)    ((d) % (fs)->fs_fpg)
645
646 /*
647  * Extract the bits for a block from a map.
648  * Compute the cylinder and rotational position of a cyl block addr.
649  */
650 #define blkmap(fs, map, loc) \
651     (((map)[(loc) / NBBY] >> ((loc) % NBBY)) & (0xff >> (NBBY - (fs)->fs_frag)))
652
653 /*
654  * The following macros optimize certain frequently calculated
655  * quantities by using shifts and masks in place of divisions
656  * modulos and multiplications.
657  */
658 #define blkoff(fs, loc)         /* calculates (loc % fs->fs_bsize) */ \
659         ((loc) & (fs)->fs_qbmask)
660 #define fragoff(fs, loc)        /* calculates (loc % fs->fs_fsize) */ \
661         ((loc) & (fs)->fs_qfmask)
662 #define lfragtosize(fs, frag)   /* calculates ((off_t)frag * fs->fs_fsize) */ \
663         (((off_t)(frag)) << (fs)->fs_fshift)
664 #define lblktosize(fs, blk)     /* calculates ((off_t)blk * fs->fs_bsize) */ \
665         (((off_t)(blk)) << (fs)->fs_bshift)
666 /* Use this only when `blk' is known to be small, e.g., < UFS_NDADDR. */
667 #define smalllblktosize(fs, blk)    /* calculates (blk * fs->fs_bsize) */ \
668         ((blk) << (fs)->fs_bshift)
669 #define lblkno(fs, loc)         /* calculates (loc / fs->fs_bsize) */ \
670         ((loc) >> (fs)->fs_bshift)
671 #define numfrags(fs, loc)       /* calculates (loc / fs->fs_fsize) */ \
672         ((loc) >> (fs)->fs_fshift)
673 #define blkroundup(fs, size)    /* calculates roundup(size, fs->fs_bsize) */ \
674         (((size) + (fs)->fs_qbmask) & (fs)->fs_bmask)
675 #define fragroundup(fs, size)   /* calculates roundup(size, fs->fs_fsize) */ \
676         (((size) + (fs)->fs_qfmask) & (fs)->fs_fmask)
677 #define fragstoblks(fs, frags)  /* calculates (frags / fs->fs_frag) */ \
678         ((frags) >> (fs)->fs_fragshift)
679 #define blkstofrags(fs, blks)   /* calculates (blks * fs->fs_frag) */ \
680         ((blks) << (fs)->fs_fragshift)
681 #define fragnum(fs, fsb)        /* calculates (fsb % fs->fs_frag) */ \
682         ((fsb) & ((fs)->fs_frag - 1))
683 #define blknum(fs, fsb)         /* calculates rounddown(fsb, fs->fs_frag) */ \
684         ((fsb) &~ ((fs)->fs_frag - 1))
685
686 /*
687  * Determine the number of available frags given a
688  * percentage to hold in reserve.
689  */
690 #define freespace(fs, percentreserved) \
691         (blkstofrags((fs), (fs)->fs_cstotal.cs_nbfree) + \
692         (fs)->fs_cstotal.cs_nffree - \
693         (((off_t)((fs)->fs_dsize)) * (percentreserved) / 100))
694
695 /*
696  * Determining the size of a file block in the filesystem.
697  */
698 #define blksize(fs, ip, lbn) \
699         (((lbn) >= UFS_NDADDR || (ip)->i_size >= \
700             (uint64_t)smalllblktosize(fs, (lbn) + 1)) \
701             ? (fs)->fs_bsize \
702             : (fragroundup(fs, blkoff(fs, (ip)->i_size))))
703 #define sblksize(fs, size, lbn) \
704         (((lbn) >= UFS_NDADDR || (size) >= ((lbn) + 1) << (fs)->fs_bshift) \
705           ? (fs)->fs_bsize \
706           : (fragroundup(fs, blkoff(fs, (size)))))
707
708 /*
709  * Number of indirects in a filesystem block.
710  */
711 #define NINDIR(fs)      ((fs)->fs_nindir)
712
713 /*
714  * Indirect lbns are aligned on UFS_NDADDR addresses where single indirects
715  * are the negated address of the lowest lbn reachable, double indirects
716  * are this lbn - 1 and triple indirects are this lbn - 2.  This yields
717  * an unusual bit order to determine level.
718  */
719 static inline int
720 lbn_level(ufs_lbn_t lbn)
721 {
722         if (lbn >= 0)
723                 return 0;
724         switch (lbn & 0x3) {
725         case 0:
726                 return (0);
727         case 1:
728                 break;
729         case 2:
730                 return (2);
731         case 3:
732                 return (1);
733         default:
734                 break;
735         }
736         return (-1);
737 }
738
739 static inline ufs_lbn_t
740 lbn_offset(struct fs *fs, int level)
741 {
742         ufs_lbn_t res;
743
744         for (res = 1; level > 0; level--)
745                 res *= NINDIR(fs);
746         return (res);
747 }
748
749 /*
750  * Number of inodes in a secondary storage block/fragment.
751  */
752 #define INOPB(fs)       ((fs)->fs_inopb)
753 #define INOPF(fs)       ((fs)->fs_inopb >> (fs)->fs_fragshift)
754
755 /*
756  * Softdep journal record format.
757  */
758
759 #define JOP_ADDREF      1       /* Add a reference to an inode. */
760 #define JOP_REMREF      2       /* Remove a reference from an inode. */
761 #define JOP_NEWBLK      3       /* Allocate a block. */
762 #define JOP_FREEBLK     4       /* Free a block or a tree of blocks. */
763 #define JOP_MVREF       5       /* Move a reference from one off to another. */
764 #define JOP_TRUNC       6       /* Partial truncation record. */
765 #define JOP_SYNC        7       /* fsync() complete record. */
766
767 #define JREC_SIZE       32      /* Record and segment header size. */
768
769 #define SUJ_MIN         (4 * 1024 * 1024)       /* Minimum journal size */
770 #define SUJ_MAX         (32 * 1024 * 1024)      /* Maximum journal size */
771 #define SUJ_FILE        ".sujournal"            /* Journal file name */
772
773 /*
774  * Size of the segment record header.  There is at most one for each disk
775  * block in the journal.  The segment header is followed by an array of
776  * records.  fsck depends on the first element in each record being 'op'
777  * and the second being 'ino'.  Segments may span multiple disk blocks but
778  * the header is present on each.
779  */
780 struct jsegrec {
781         uint64_t        jsr_seq;        /* Our sequence number */
782         uint64_t        jsr_oldest;     /* Oldest valid sequence number */
783         uint16_t        jsr_cnt;        /* Count of valid records */
784         uint16_t        jsr_blocks;     /* Count of device bsize blocks. */
785         uint32_t        jsr_crc;        /* 32bit crc of the valid space */
786         ufs_time_t      jsr_time;       /* timestamp for mount instance */
787 };
788
789 /*
790  * Reference record.  Records a single link count modification.
791  */
792 struct jrefrec {
793         uint32_t        jr_op;
794         uint32_t        jr_ino;
795         uint32_t        jr_parent;
796         uint16_t        jr_nlink;
797         uint16_t        jr_mode;
798         int64_t         jr_diroff;
799         uint64_t        jr_unused;
800 };
801
802 /*
803  * Move record.  Records a reference moving within a directory block.  The
804  * nlink is unchanged but we must search both locations.
805  */
806 struct jmvrec {
807         uint32_t        jm_op;
808         uint32_t        jm_ino;
809         uint32_t        jm_parent;
810         uint16_t        jm_unused;
811         int64_t         jm_oldoff;
812         int64_t         jm_newoff;
813 };
814
815 /*
816  * Block record.  A set of frags or tree of blocks starting at an indirect are
817  * freed or a set of frags are allocated.
818  */
819 struct jblkrec {
820         uint32_t        jb_op;
821         uint32_t        jb_ino;
822         ufs2_daddr_t    jb_blkno;
823         ufs_lbn_t       jb_lbn;
824         uint16_t        jb_frags;
825         uint16_t        jb_oldfrags;
826         uint32_t        jb_unused;
827 };
828
829 /*
830  * Truncation record.  Records a partial truncation so that it may be
831  * completed at check time.  Also used for sync records.
832  */
833 struct jtrncrec {
834         uint32_t        jt_op;
835         uint32_t        jt_ino;
836         int64_t         jt_size;
837         uint32_t        jt_extsize;
838         uint32_t        jt_pad[3];
839 };
840
841 union jrec {
842         struct jsegrec  rec_jsegrec;
843         struct jrefrec  rec_jrefrec;
844         struct jmvrec   rec_jmvrec;
845         struct jblkrec  rec_jblkrec;
846         struct jtrncrec rec_jtrncrec;
847 };
848
849 #ifdef CTASSERT
850 CTASSERT(sizeof(struct jsegrec) == JREC_SIZE);
851 CTASSERT(sizeof(struct jrefrec) == JREC_SIZE);
852 CTASSERT(sizeof(struct jmvrec) == JREC_SIZE);
853 CTASSERT(sizeof(struct jblkrec) == JREC_SIZE);
854 CTASSERT(sizeof(struct jtrncrec) == JREC_SIZE);
855 CTASSERT(sizeof(union jrec) == JREC_SIZE);
856 #endif
857
858 extern int inside[], around[];
859 extern u_char *fragtbl[];
860
861 /*
862  * IOCTLs used for filesystem write suspension.
863  */
864 #define UFSSUSPEND      _IOW('U', 1, fsid_t)
865 #define UFSRESUME       _IO('U', 2)
866
867 #endif