sys/ufs/ffs/fs.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)fs.h        8.13 (Berkeley) 3/21/95
  30  * $FreeBSD$
  31  */
  32
  33 #ifndef _UFS_FFS_FS_H_
  34 #define _UFS_FFS_FS_H_
  35
  36 #include <sys/mount.h>
  37 #include <ufs/ufs/dinode.h>
  38
  39 /*
  40  * Each disk drive contains some number of filesystems.
  41  * A filesystem consists of a number of cylinder groups.
  42  * Each cylinder group has inodes and data.
  43  *
  44  * A filesystem is described by its super-block, which in turn
  45  * describes the cylinder groups.  The super-block is critical
  46  * data and is replicated in each cylinder group to protect against
  47  * catastrophic loss.  This is done at `newfs' time and the critical
  48  * super-block data does not change, so the copies need not be
  49  * referenced further unless disaster strikes.
  50  *
  51  * For filesystem fs, the offsets of the various blocks of interest
  52  * are given in the super block as:
  53  *      [fs->fs_sblkno]         Super-block
  54  *      [fs->fs_cblkno]         Cylinder group block
  55  *      [fs->fs_iblkno]         Inode blocks
  56  *      [fs->fs_dblkno]         Data blocks
  57  * The beginning of cylinder group cg in fs, is given by
  58  * the ``cgbase(fs, cg)'' macro.
  59  *
  60  * Depending on the architecture and the media, the superblock may
  61  * reside in any one of four places. For tiny media where every block
  62  * counts, it is placed at the very front of the partition. Historically,
  63  * UFS1 placed it 8K from the front to leave room for the disk label and
  64  * a small bootstrap. For UFS2 it got moved to 64K from the front to leave
  65  * room for the disk label and a bigger bootstrap, and for really piggy
  66  * systems we check at 256K from the front if the first three fail. In
  67  * all cases the size of the superblock will be SBLOCKSIZE. All values are
  68  * given in byte-offset form, so they do not imply a sector size. The
  69  * SBLOCKSEARCH specifies the order in which the locations should be searched.
  70  */
  71 #define SBLOCK_FLOPPY        0
  72 #define SBLOCK_UFS1       8192
  73 #define SBLOCK_UFS2      65536
  74 #define SBLOCK_PIGGY    262144
  75 #define SBLOCKSIZE        8192
  76 #define SBLOCKSEARCH \
  77         { SBLOCK_UFS2, SBLOCK_UFS1, SBLOCK_FLOPPY, SBLOCK_PIGGY, -1 }
  78
  79 /*
  80  * Max number of fragments per block. This value is NOT tweakable.
  81  */
  82 #define MAXFRAG         8
  83
  84 /*
  85  * Addresses stored in inodes are capable of addressing fragments
  86  * of `blocks'. File system blocks of at most size MAXBSIZE can
  87  * be optionally broken into 2, 4, or 8 pieces, each of which is
  88  * addressable; these pieces may be DEV_BSIZE, or some multiple of
  89  * a DEV_BSIZE unit.
  90  *
  91  * Large files consist of exclusively large data blocks.  To avoid
  92  * undue wasted disk space, the last data block of a small file may be
  93  * allocated as only as many fragments of a large block as are
  94  * necessary.  The filesystem format retains only a single pointer
  95  * to such a fragment, which is a piece of a single large block that
  96  * has been divided.  The size of such a fragment is determinable from
  97  * information in the inode, using the ``blksize(fs, ip, lbn)'' macro.
  98  *
  99  * The filesystem records space availability at the fragment level;
 100  * to determine block availability, aligned fragments are examined.
 101  */
 102
 103 /*
 104  * MINBSIZE is the smallest allowable block size.
 105  * In order to insure that it is possible to create files of size
 106  * 2^32 with only two levels of indirection, MINBSIZE is set to 4096.
 107  * MINBSIZE must be big enough to hold a cylinder group block,
 108  * thus changes to (struct cg) must keep its size within MINBSIZE.
 109  * Note that super blocks are always of size SBLOCKSIZE,
 110  * and that both SBLOCKSIZE and MAXBSIZE must be >= MINBSIZE.
 111  */
 112 #define MINBSIZE        4096
 113
 114 /*
 115  * The path name on which the filesystem is mounted is maintained
 116  * in fs_fsmnt. MAXMNTLEN defines the amount of space allocated in
 117  * the super block for this name.
 118  */
 119 #define MAXMNTLEN       468
 120
 121 /*
 122  * The volume name for this filesystem is maintained in fs_volname.
 123  * MAXVOLLEN defines the length of the buffer allocated.
 124  */
 125 #define MAXVOLLEN       32
 126
 127 /*
 128  * There is a 128-byte region in the superblock reserved for in-core
 129  * pointers to summary information. Originally this included an array
 130  * of pointers to blocks of struct csum; now there are just a few
 131  * pointers and the remaining space is padded with fs_ocsp[].
 132  *
 133  * NOCSPTRS determines the size of this padding. One pointer (fs_csp)
 134  * is taken away to point to a contiguous array of struct csum for
 135  * all cylinder groups; a second (fs_maxcluster) points to an array
 136  * of cluster sizes that is computed as cylinder groups are inspected,
 137  * and the third points to an array that tracks the creation of new
 138  * directories. A fourth pointer, fs_active, is used when creating
 139  * snapshots; it points to a bitmap of cylinder groups for which the
 140  * free-block bitmap has changed since the snapshot operation began.
 141  */
 142 #define NOCSPTRS        ((128 / sizeof(void *)) - 4)
 143
 144 /*
 145  * A summary of contiguous blocks of various sizes is maintained
 146  * in each cylinder group. Normally this is set by the initial
 147  * value of fs_maxcontig. To conserve space, a maximum summary size
 148  * is set by FS_MAXCONTIG.
 149  */
 150 #define FS_MAXCONTIG    16
 151
 152 /*
 153  * MINFREE gives the minimum acceptable percentage of filesystem
 154  * blocks which may be free. If the freelist drops below this level
 155  * only the superuser may continue to allocate blocks. This may
 156  * be set to 0 if no reserve of free blocks is deemed necessary,
 157  * however throughput drops by fifty percent if the filesystem
 158  * is run at between 95% and 100% full; thus the minimum default
 159  * value of fs_minfree is 5%. However, to get good clustering
 160  * performance, 10% is a better choice. hence we use 10% as our
 161  * default value. With 10% free space, fragmentation is not a
 162  * problem, so we choose to optimize for time.
 163  */
 164 #define MINFREE         8
 165 #define DEFAULTOPT      FS_OPTTIME
 166
 167 /*
 168  * Grigoriy Orlov <gluk@ptci.ru> has done some extensive work to fine
 169  * tune the layout preferences for directories within a filesystem.
 170  * His algorithm can be tuned by adjusting the following parameters
 171  * which tell the system the average file size and the average number
 172  * of files per directory. These defaults are well selected for typical
 173  * filesystems, but may need to be tuned for odd cases like filesystems
 174  * being used for squid caches or news spools.
 175  */
 176 #define AVFILESIZ       16384   /* expected average file size */
 177 #define AFPDIR          64      /* expected number of files per directory */
 178
 179 /*
 180  * The maximum number of snapshot nodes that can be associated
 181  * with each filesystem. This limit affects only the number of
 182  * snapshot files that can be recorded within the superblock so
 183  * that they can be found when the filesystem is mounted. However,
 184  * maintaining too many will slow the filesystem performance, so
 185  * having this limit is a good idea.
 186  */
 187 #define FSMAXSNAP 20
 188
 189 /*
 190  * Used to identify special blocks in snapshots:
 191  *
 192  * BLK_NOCOPY - A block that was unallocated at the time the snapshot
 193  *      was taken, hence does not need to be copied when written.
 194  * BLK_SNAP - A block held by another snapshot that is not needed by this
 195  *      snapshot. When the other snapshot is freed, the BLK_SNAP entries
 196  *      are converted to BLK_NOCOPY. These are needed to allow fsck to
 197  *      identify blocks that are in use by other snapshots (which are
 198  *      expunged from this snapshot).
 199  */
 200 #define BLK_NOCOPY ((ufs2_daddr_t)(1))
 201 #define BLK_SNAP ((ufs2_daddr_t)(2))
 202
 203 /*
 204  * Sysctl values for the fast filesystem.
 205  */
 206 #define FFS_ADJ_REFCNT           1      /* adjust inode reference count */
 207 #define FFS_ADJ_BLKCNT           2      /* adjust inode used block count */
 208 #define FFS_BLK_FREE             3      /* free range of blocks in map */
 209 #define FFS_DIR_FREE             4      /* free specified dir inodes in map */
 210 #define FFS_FILE_FREE            5      /* free specified file inodes in map */
 211 #define FFS_SET_FLAGS            6      /* set filesystem flags */
 212 #define FFS_ADJ_NDIR             7      /* adjust number of directories */
 213 #define FFS_ADJ_NBFREE           8      /* adjust number of free blocks */
 214 #define FFS_ADJ_NIFREE           9      /* adjust number of free inodes */
 215 #define FFS_ADJ_NFFREE          10      /* adjust number of free frags */
 216 #define FFS_ADJ_NUMCLUSTERS     11      /* adjust number of free clusters */
 217 #define FFS_SET_CWD             12      /* set current directory */
 218 #define FFS_SET_DOTDOT          13      /* set inode number for ".." */
 219 #define FFS_UNLINK              14      /* remove a name in the filesystem */
 220 #define FFS_SET_INODE           15      /* update an on-disk inode */
 221 #define FFS_SET_BUFOUTPUT       16      /* set buffered writing on descriptor */
 222 #define FFS_MAXID               16      /* number of valid ffs ids */
 223
 224 /*
 225  * Command structure passed in to the filesystem to adjust filesystem values.
 226  */
 227 #define FFS_CMD_VERSION         0x19790518      /* version ID */
 228 struct fsck_cmd {
 229         int32_t version;        /* version of command structure */
 230         int32_t handle;         /* reference to filesystem to be changed */
 231         int64_t value;          /* inode or block number to be affected */
 232         int64_t size;           /* amount or range to be adjusted */
 233         int64_t spare;          /* reserved for future use */
 234 };
 235
 236 /*
 237  * Per cylinder group information; summarized in blocks allocated
 238  * from first cylinder group data blocks.  These blocks have to be
 239  * read in from fs_csaddr (size fs_cssize) in addition to the
 240  * super block.
 241  */
 242 struct csum {
 243         int32_t cs_ndir;                /* number of directories */
 244         int32_t cs_nbfree;              /* number of free blocks */
 245         int32_t cs_nifree;              /* number of free inodes */
 246         int32_t cs_nffree;              /* number of free frags */
 247 };
 248 struct csum_total {
 249         int64_t cs_ndir;                /* number of directories */
 250         int64_t cs_nbfree;              /* number of free blocks */
 251         int64_t cs_nifree;              /* number of free inodes */
 252         int64_t cs_nffree;              /* number of free frags */
 253         int64_t cs_numclusters;         /* number of free clusters */
 254         int64_t cs_spare[3];            /* future expansion */
 255 };
 256
 257 /*
 258  * Super block for an FFS filesystem.
 259  */
 260 struct fs {
 261         int32_t  fs_firstfield;         /* historic filesystem linked list, */
 262         int32_t  fs_unused_1;           /*     used for incore super blocks */
 263         int32_t  fs_sblkno;             /* offset of super-block in filesys */
 264         int32_t  fs_cblkno;             /* offset of cyl-block in filesys */
 265         int32_t  fs_iblkno;             /* offset of inode-blocks in filesys */
 266         int32_t  fs_dblkno;             /* offset of first data after cg */
 267         int32_t  fs_old_cgoffset;       /* cylinder group offset in cylinder */
 268         int32_t  fs_old_cgmask;         /* used to calc mod fs_ntrak */
 269         int32_t  fs_old_time;           /* last time written */
 270         int32_t  fs_old_size;           /* number of blocks in fs */
 271         int32_t  fs_old_dsize;          /* number of data blocks in fs */
 272         u_int32_t fs_ncg;               /* number of cylinder groups */
 273         int32_t  fs_bsize;              /* size of basic blocks in fs */
 274         int32_t  fs_fsize;              /* size of frag blocks in fs */
 275         int32_t  fs_frag;               /* number of frags in a block in fs */
 276 /* these are configuration parameters */
 277         int32_t  fs_minfree;            /* minimum percentage of free blocks */
 278         int32_t  fs_old_rotdelay;       /* num of ms for optimal next block */
 279         int32_t  fs_old_rps;            /* disk revolutions per second */
 280 /* these fields can be computed from the others */
 281         int32_t  fs_bmask;              /* ``blkoff'' calc of blk offsets */
 282         int32_t  fs_fmask;              /* ``fragoff'' calc of frag offsets */
 283         int32_t  fs_bshift;             /* ``lblkno'' calc of logical blkno */
 284         int32_t  fs_fshift;             /* ``numfrags'' calc number of frags */
 285 /* these are configuration parameters */
 286         int32_t  fs_maxcontig;          /* max number of contiguous blks */
 287         int32_t  fs_maxbpg;             /* max number of blks per cyl group */
 288 /* these fields can be computed from the others */
 289         int32_t  fs_fragshift;          /* block to frag shift */
 290         int32_t  fs_fsbtodb;            /* fsbtodb and dbtofsb shift constant */
 291         int32_t  fs_sbsize;             /* actual size of super block */
 292         int32_t  fs_spare1[2];          /* old fs_csmask */
 293                                         /* old fs_csshift */
 294         int32_t  fs_nindir;             /* value of NINDIR */
 295         u_int32_t fs_inopb;             /* value of INOPB */
 296         int32_t  fs_old_nspf;           /* value of NSPF */
 297 /* yet another configuration parameter */
 298         int32_t  fs_optim;              /* optimization preference, see below */
 299         int32_t  fs_old_npsect;         /* # sectors/track including spares */
 300         int32_t  fs_old_interleave;     /* hardware sector interleave */
 301         int32_t  fs_old_trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
 302         int32_t  fs_id[2];              /* unique filesystem id */
 303 /* sizes determined by number of cylinder groups and their sizes */
 304         int32_t  fs_old_csaddr;         /* blk addr of cyl grp summary area */
 305         int32_t  fs_cssize;             /* size of cyl grp summary area */
 306         int32_t  fs_cgsize;             /* cylinder group size */
 307         int32_t  fs_spare2;             /* old fs_ntrak */
 308         int32_t  fs_old_nsect;          /* sectors per track */
 309         int32_t  fs_old_spc;            /* sectors per cylinder */
 310         int32_t  fs_old_ncyl;           /* cylinders in filesystem */
 311         int32_t  fs_old_cpg;            /* cylinders per group */
 312         u_int32_t fs_ipg;               /* inodes per group */
 313         int32_t  fs_fpg;                /* blocks per group * fs_frag */
 314 /* this data must be re-computed after crashes */
 315         struct  csum fs_old_cstotal;    /* cylinder summary information */
 316 /* these fields are cleared at mount time */
 317         int8_t   fs_fmod;               /* super block modified flag */
 318         int8_t   fs_clean;              /* filesystem is clean flag */
 319         int8_t   fs_ronly;              /* mounted read-only flag */
 320         int8_t   fs_old_flags;          /* old FS_ flags */
 321         u_char   fs_fsmnt[MAXMNTLEN];   /* name mounted on */
 322         u_char   fs_volname[MAXVOLLEN]; /* volume name */
 323         u_int64_t fs_swuid;             /* system-wide uid */
 324         int32_t  fs_pad;                /* due to alignment of fs_swuid */
 325 /* these fields retain the current block allocation info */
 326         int32_t  fs_cgrotor;            /* last cg searched */
 327         void    *fs_ocsp[NOCSPTRS];     /* padding; was list of fs_cs buffers */
 328         u_int8_t *fs_contigdirs;        /* (u) # of contig. allocated dirs */
 329         struct  csum *fs_csp;           /* (u) cg summary info buffer */
 330         int32_t *fs_maxcluster;         /* (u) max cluster in each cyl group */
 331         u_int   *fs_active;             /* (u) used by snapshots to track fs */
 332         int32_t  fs_old_cpc;            /* cyl per cycle in postbl */
 333         int32_t  fs_maxbsize;           /* maximum blocking factor permitted */
 334         int64_t  fs_unrefs;             /* number of unreferenced inodes */
 335         int64_t  fs_providersize;       /* size of underlying GEOM provider */
 336         int64_t  fs_metaspace;          /* size of area reserved for metadata */
 337         int64_t  fs_sparecon64[14];     /* old rotation block list head */
 338         int64_t  fs_sblockloc;          /* byte offset of standard superblock */
 339         struct  csum_total fs_cstotal;  /* (u) cylinder summary information */
 340         ufs_time_t fs_time;             /* last time written */
 341         int64_t  fs_size;               /* number of blocks in fs */
 342         int64_t  fs_dsize;              /* number of data blocks in fs */
 343         ufs2_daddr_t fs_csaddr;         /* blk addr of cyl grp summary area */
 344         int64_t  fs_pendingblocks;      /* (u) blocks being freed */
 345         u_int32_t fs_pendinginodes;     /* (u) inodes being freed */
 346         uint32_t fs_snapinum[FSMAXSNAP];/* list of snapshot inode numbers */
 347         u_int32_t fs_avgfilesize;       /* expected average file size */
 348         u_int32_t fs_avgfpdir;          /* expected # of files per directory */
 349         int32_t  fs_save_cgsize;        /* save real cg size to use fs_bsize */
 350         ufs_time_t fs_mtime;            /* Last mount or fsck time. */
 351         int32_t  fs_sujfree;            /* SUJ free list */
 352         int32_t  fs_sparecon32[23];     /* reserved for future constants */
 353         int32_t  fs_flags;              /* see FS_ flags below */
 354         int32_t  fs_contigsumsize;      /* size of cluster summary array */
 355         int32_t  fs_maxsymlinklen;      /* max length of an internal symlink */
 356         int32_t  fs_old_inodefmt;       /* format of on-disk inodes */
 357         u_int64_t fs_maxfilesize;       /* maximum representable file size */
 358         int64_t  fs_qbmask;             /* ~fs_bmask for use with 64-bit size */
 359         int64_t  fs_qfmask;             /* ~fs_fmask for use with 64-bit size */
 360         int32_t  fs_state;              /* validate fs_clean field */
 361         int32_t  fs_old_postblformat;   /* format of positional layout tables */
 362         int32_t  fs_old_nrpos;          /* number of rotational positions */
 363         int32_t  fs_spare5[2];          /* old fs_postbloff */
 364                                         /* old fs_rotbloff */
 365         int32_t  fs_magic;              /* magic number */
 366 };
 367
 368 /* Sanity checking. */
 369 #ifdef CTASSERT
 370 CTASSERT(sizeof(struct fs) == 1376);
 371 #endif
 372
 373 /*
 374  * Filesystem identification
 375  */
 376 #define FS_UFS1_MAGIC   0x011954        /* UFS1 fast filesystem magic number */
 377 #define FS_UFS2_MAGIC   0x19540119      /* UFS2 fast filesystem magic number */
 378 #define FS_BAD_MAGIC    0x19960408      /* UFS incomplete newfs magic number */
 379 #define FS_OKAY         0x7c269d38      /* superblock checksum */
 380 #define FS_42INODEFMT   -1              /* 4.2BSD inode format */
 381 #define FS_44INODEFMT   2               /* 4.4BSD inode format */
 382
 383 /*
 384  * Preference for optimization.
 385  */
 386 #define FS_OPTTIME      0       /* minimize allocation time */
 387 #define FS_OPTSPACE     1       /* minimize disk fragmentation */
 388
 389 /*
 390  * Filesystem flags.
 391  *
 392  * The FS_UNCLEAN flag is set by the kernel when the filesystem was
 393  * mounted with fs_clean set to zero. The FS_DOSOFTDEP flag indicates
 394  * that the filesystem should be managed by the soft updates code.
 395  * Note that the FS_NEEDSFSCK flag is set and cleared only by the
 396  * fsck utility. It is set when background fsck finds an unexpected
 397  * inconsistency which requires a traditional foreground fsck to be
 398  * run. Such inconsistencies should only be found after an uncorrectable
 399  * disk error. A foreground fsck will clear the FS_NEEDSFSCK flag when
 400  * it has successfully cleaned up the filesystem. The kernel uses this
 401  * flag to enforce that inconsistent filesystems be mounted read-only.
 402  * The FS_INDEXDIRS flag when set indicates that the kernel maintains
 403  * on-disk auxiliary indexes (such as B-trees) for speeding directory
 404  * accesses. Kernels that do not support auxiliary indicies clear the
 405  * flag to indicate that the indicies need to be rebuilt (by fsck) before
 406  * they can be used.
 407  *
 408  * FS_ACLS indicates that POSIX.1e ACLs are administratively enabled
 409  * for the file system, so they should be loaded from extended attributes,
 410  * observed for access control purposes, and be administered by object
 411  * owners.  FS_NFS4ACLS indicates that NFSv4 ACLs are administratively
 412  * enabled.  This flag is mutually exclusive with FS_ACLS.  FS_MULTILABEL
 413  * indicates that the TrustedBSD MAC Framework should attempt to back MAC
 414  * labels into extended attributes on the file system rather than maintain
 415  * a single mount label for all objects.
 416  */
 417 #define FS_UNCLEAN      0x0001  /* filesystem not clean at mount */
 418 #define FS_DOSOFTDEP    0x0002  /* filesystem using soft dependencies */
 419 #define FS_NEEDSFSCK    0x0004  /* filesystem needs sync fsck before mount */
 420 #define FS_SUJ          0x0008  /* Filesystem using softupdate journal */
 421 #define FS_ACLS         0x0010  /* file system has POSIX.1e ACLs enabled */
 422 #define FS_MULTILABEL   0x0020  /* file system is MAC multi-label */
 423 #define FS_GJOURNAL     0x0040  /* gjournaled file system */
 424 #define FS_FLAGS_UPDATED 0x0080 /* flags have been moved to new location */
 425 #define FS_NFS4ACLS     0x0100  /* file system has NFSv4 ACLs enabled */
 426 #define FS_INDEXDIRS    0x0200  /* kernel supports indexed directories */
 427 #define FS_TRIM         0x0400  /* issue BIO_DELETE for deleted blocks */
 428
 429 /*
 430  * Macros to access bits in the fs_active array.
 431  */
 432 #define ACTIVECGNUM(fs, cg)     ((fs)->fs_active[(cg) / (NBBY * sizeof(int))])
 433 #define ACTIVECGOFF(cg)         (1 << ((cg) % (NBBY * sizeof(int))))
 434 #define ACTIVESET(fs, cg)       do {                                    \
 435         if ((fs)->fs_active)                                            \
 436                 ACTIVECGNUM((fs), (cg)) |= ACTIVECGOFF((cg));           \
 437 } while (0)
 438 #define ACTIVECLEAR(fs, cg)     do {                                    \
 439         if ((fs)->fs_active)                                            \
 440                 ACTIVECGNUM((fs), (cg)) &= ~ACTIVECGOFF((cg));          \
 441 } while (0)
 442
 443 /*
 444  * The size of a cylinder group is calculated by CGSIZE. The maximum size
 445  * is limited by the fact that cylinder groups are at most one block.
 446  * Its size is derived from the size of the maps maintained in the
 447  * cylinder group and the (struct cg) size.
 448  */
 449 #define CGSIZE(fs) \
 450     /* base cg */       (sizeof(struct cg) + sizeof(int32_t) + \
 451     /* old btotoff */   (fs)->fs_old_cpg * sizeof(int32_t) + \
 452     /* old boff */      (fs)->fs_old_cpg * sizeof(u_int16_t) + \
 453     /* inode map */     howmany((fs)->fs_ipg, NBBY) + \
 454     /* block map */     howmany((fs)->fs_fpg, NBBY) +\
 455     /* if present */    ((fs)->fs_contigsumsize <= 0 ? 0 : \
 456     /* cluster sum */   (fs)->fs_contigsumsize * sizeof(int32_t) + \
 457     /* cluster map */   howmany(fragstoblks(fs, (fs)->fs_fpg), NBBY)))
 458
 459 /*
 460  * The minimal number of cylinder groups that should be created.
 461  */
 462 #define MINCYLGRPS      4
 463
 464 /*
 465  * Convert cylinder group to base address of its global summary info.
 466  */
 467 #define fs_cs(fs, indx) fs_csp[indx]
 468
 469 /*
 470  * Cylinder group block for a filesystem.
 471  */
 472 #define CG_MAGIC        0x090255
 473 struct cg {
 474         int32_t  cg_firstfield;         /* historic cyl groups linked list */
 475         int32_t  cg_magic;              /* magic number */
 476         int32_t  cg_old_time;           /* time last written */
 477         u_int32_t cg_cgx;               /* we are the cgx'th cylinder group */
 478         int16_t  cg_old_ncyl;           /* number of cyl's this cg */
 479         int16_t  cg_old_niblk;          /* number of inode blocks this cg */
 480         u_int32_t cg_ndblk;             /* number of data blocks this cg */
 481         struct   csum cg_cs;            /* cylinder summary information */
 482         u_int32_t cg_rotor;             /* position of last used block */
 483         u_int32_t cg_frotor;            /* position of last used frag */
 484         u_int32_t cg_irotor;            /* position of last used inode */
 485         u_int32_t cg_frsum[MAXFRAG];    /* counts of available frags */
 486         int32_t  cg_old_btotoff;        /* (int32) block totals per cylinder */
 487         int32_t  cg_old_boff;           /* (u_int16) free block positions */
 488         u_int32_t cg_iusedoff;          /* (u_int8) used inode map */
 489         u_int32_t cg_freeoff;           /* (u_int8) free block map */
 490         u_int32_t cg_nextfreeoff;       /* (u_int8) next available space */
 491         u_int32_t cg_clustersumoff;     /* (u_int32) counts of avail clusters */
 492         u_int32_t cg_clusteroff;                /* (u_int8) free cluster map */
 493         u_int32_t cg_nclusterblks;      /* number of clusters this cg */
 494         u_int32_t cg_niblk;             /* number of inode blocks this cg */
 495         u_int32_t cg_initediblk;                /* last initialized inode */
 496         u_int32_t cg_unrefs;            /* number of unreferenced inodes */
 497         int32_t  cg_sparecon32[2];      /* reserved for future use */
 498         ufs_time_t cg_time;             /* time last written */
 499         int64_t  cg_sparecon64[3];      /* reserved for future use */
 500         u_int8_t cg_space[1];           /* space for cylinder group maps */
 501 /* actually longer */
 502 };
 503
 504 /*
 505  * Macros for access to cylinder group array structures
 506  */
 507 #define cg_chkmagic(cgp) ((cgp)->cg_magic == CG_MAGIC)
 508 #define cg_inosused(cgp) \
 509     ((u_int8_t *)((u_int8_t *)(cgp) + (cgp)->cg_iusedoff))
 510 #define cg_blksfree(cgp) \
 511     ((u_int8_t *)((u_int8_t *)(cgp) + (cgp)->cg_freeoff))
 512 #define cg_clustersfree(cgp) \
 513     ((u_int8_t *)((u_int8_t *)(cgp) + (cgp)->cg_clusteroff))
 514 #define cg_clustersum(cgp) \
 515     ((int32_t *)((uintptr_t)(cgp) + (cgp)->cg_clustersumoff))
 516
 517 /*
 518  * Turn filesystem block numbers into disk block addresses.
 519  * This maps filesystem blocks to device size blocks.
 520  */
 521 #define fsbtodb(fs, b)  ((daddr_t)(b) << (fs)->fs_fsbtodb)
 522 #define dbtofsb(fs, b)  ((b) >> (fs)->fs_fsbtodb)
 523
 524 /*
 525  * Cylinder group macros to locate things in cylinder groups.
 526  * They calc filesystem addresses of cylinder group data structures.
 527  */
 528 #define cgbase(fs, c)   (((ufs2_daddr_t)(fs)->fs_fpg) * (c))
 529 #define cgdata(fs, c)   (cgdmin(fs, c) + (fs)->fs_metaspace)    /* data zone */
 530 #define cgmeta(fs, c)   (cgdmin(fs, c))                         /* meta data */
 531 #define cgdmin(fs, c)   (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_dblkno)      /* 1st data */
 532 #define cgimin(fs, c)   (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_iblkno)      /* inode blk */
 533 #define cgsblock(fs, c) (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_sblkno)      /* super blk */
 534 #define cgtod(fs, c)    (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_cblkno)      /* cg block */
 535 #define cgstart(fs, c)                                                  \
 536        ((fs)->fs_magic == FS_UFS2_MAGIC ? cgbase(fs, c) :               \
 537        (cgbase(fs, c) + (fs)->fs_old_cgoffset * ((c) & ~((fs)->fs_old_cgmask))))
 538
 539 /*
 540  * Macros for handling inode numbers:
 541  *     inode number to filesystem block offset.
 542  *     inode number to cylinder group number.
 543  *     inode number to filesystem block address.
 544  */
 545 #define ino_to_cg(fs, x)        (((ino_t)(x)) / (fs)->fs_ipg)
 546 #define ino_to_fsba(fs, x)                                              \
 547         ((ufs2_daddr_t)(cgimin(fs, ino_to_cg(fs, (ino_t)(x))) +         \
 548             (blkstofrags((fs), ((((ino_t)(x)) % (fs)->fs_ipg) / INOPB(fs))))))
 549 #define ino_to_fsbo(fs, x)      (((ino_t)(x)) % INOPB(fs))
 550
 551 /*
 552  * Give cylinder group number for a filesystem block.
 553  * Give cylinder group block number for a filesystem block.
 554  */
 555 #define dtog(fs, d)     ((d) / (fs)->fs_fpg)
 556 #define dtogd(fs, d)    ((d) % (fs)->fs_fpg)
 557
 558 /*
 559  * Extract the bits for a block from a map.
 560  * Compute the cylinder and rotational position of a cyl block addr.
 561  */
 562 #define blkmap(fs, map, loc) \
 563     (((map)[(loc) / NBBY] >> ((loc) % NBBY)) & (0xff >> (NBBY - (fs)->fs_frag)))
 564
 565 /*
 566  * The following macros optimize certain frequently calculated
 567  * quantities by using shifts and masks in place of divisions
 568  * modulos and multiplications.
 569  */
 570 #define blkoff(fs, loc)         /* calculates (loc % fs->fs_bsize) */ \
 571         ((loc) & (fs)->fs_qbmask)
 572 #define fragoff(fs, loc)        /* calculates (loc % fs->fs_fsize) */ \
 573         ((loc) & (fs)->fs_qfmask)
 574 #define lfragtosize(fs, frag)   /* calculates ((off_t)frag * fs->fs_fsize) */ \
 575         (((off_t)(frag)) << (fs)->fs_fshift)
 576 #define lblktosize(fs, blk)     /* calculates ((off_t)blk * fs->fs_bsize) */ \
 577         (((off_t)(blk)) << (fs)->fs_bshift)
 578 /* Use this only when `blk' is known to be small, e.g., < NDADDR. */
 579 #define smalllblktosize(fs, blk)    /* calculates (blk * fs->fs_bsize) */ \
 580         ((blk) << (fs)->fs_bshift)
 581 #define lblkno(fs, loc)         /* calculates (loc / fs->fs_bsize) */ \
 582         ((loc) >> (fs)->fs_bshift)
 583 #define numfrags(fs, loc)       /* calculates (loc / fs->fs_fsize) */ \
 584         ((loc) >> (fs)->fs_fshift)
 585 #define blkroundup(fs, size)    /* calculates roundup(size, fs->fs_bsize) */ \
 586         (((size) + (fs)->fs_qbmask) & (fs)->fs_bmask)
 587 #define fragroundup(fs, size)   /* calculates roundup(size, fs->fs_fsize) */ \
 588         (((size) + (fs)->fs_qfmask) & (fs)->fs_fmask)
 589 #define fragstoblks(fs, frags)  /* calculates (frags / fs->fs_frag) */ \
 590         ((frags) >> (fs)->fs_fragshift)
 591 #define blkstofrags(fs, blks)   /* calculates (blks * fs->fs_frag) */ \
 592         ((blks) << (fs)->fs_fragshift)
 593 #define fragnum(fs, fsb)        /* calculates (fsb % fs->fs_frag) */ \
 594         ((fsb) & ((fs)->fs_frag - 1))
 595 #define blknum(fs, fsb)         /* calculates rounddown(fsb, fs->fs_frag) */ \
 596         ((fsb) &~ ((fs)->fs_frag - 1))
 597
 598 /*
 599  * Determine the number of available frags given a
 600  * percentage to hold in reserve.
 601  */
 602 #define freespace(fs, percentreserved) \
 603         (blkstofrags((fs), (fs)->fs_cstotal.cs_nbfree) + \
 604         (fs)->fs_cstotal.cs_nffree - \
 605         (((off_t)((fs)->fs_dsize)) * (percentreserved) / 100))
 606
 607 /*
 608  * Determining the size of a file block in the filesystem.
 609  */
 610 #define blksize(fs, ip, lbn) \
 611         (((lbn) >= NDADDR || (ip)->i_size >= smalllblktosize(fs, (lbn) + 1)) \
 612             ? (fs)->fs_bsize \
 613             : (fragroundup(fs, blkoff(fs, (ip)->i_size))))
 614 #define sblksize(fs, size, lbn) \
 615         (((lbn) >= NDADDR || (size) >= ((lbn) + 1) << (fs)->fs_bshift) \
 616           ? (fs)->fs_bsize \
 617           : (fragroundup(fs, blkoff(fs, (size)))))
 618
 619 /*
 620  * Number of indirects in a filesystem block.
 621  */
 622 #define NINDIR(fs)      ((fs)->fs_nindir)
 623
 624 /*
 625  * Indirect lbns are aligned on NDADDR addresses where single indirects
 626  * are the negated address of the lowest lbn reachable, double indirects
 627  * are this lbn - 1 and triple indirects are this lbn - 2.  This yields
 628  * an unusual bit order to determine level.
 629  */
 630 static inline int
 631 lbn_level(ufs_lbn_t lbn)
 632 {
 633         if (lbn >= 0)
 634                 return 0;
 635         switch (lbn & 0x3) {
 636         case 0:
 637                 return (0);
 638         case 1:
 639                 break;
 640         case 2:
 641                 return (2);
 642         case 3:
 643                 return (1);
 644         default:
 645                 break;
 646         }
 647         return (-1);
 648 }
 649
 650 static inline ufs_lbn_t
 651 lbn_offset(struct fs *fs, int level)
 652 {
 653         ufs_lbn_t res;
 654
 655         for (res = 1; level > 0; level--)
 656                 res *= NINDIR(fs);
 657         return (res);
 658 }
 659
 660 /*
 661  * Number of inodes in a secondary storage block/fragment.
 662  */
 663 #define INOPB(fs)       ((fs)->fs_inopb)
 664 #define INOPF(fs)       ((fs)->fs_inopb >> (fs)->fs_fragshift)
 665
 666 /*
 667  * Softdep journal record format.
 668  */
 669
 670 #define JOP_ADDREF      1       /* Add a reference to an inode. */
 671 #define JOP_REMREF      2       /* Remove a reference from an inode. */
 672 #define JOP_NEWBLK      3       /* Allocate a block. */
 673 #define JOP_FREEBLK     4       /* Free a block or a tree of blocks. */
 674 #define JOP_MVREF       5       /* Move a reference from one off to another. */
 675 #define JOP_TRUNC       6       /* Partial truncation record. */
 676 #define JOP_SYNC        7       /* fsync() complete record. */
 677
 678 #define JREC_SIZE       32      /* Record and segment header size. */
 679
 680 #define SUJ_MIN         (4 * 1024 * 1024)       /* Minimum journal size */
 681 #define SUJ_MAX         (32 * 1024 * 1024)      /* Maximum journal size */
 682 #define SUJ_FILE        ".sujournal"            /* Journal file name */
 683
 684 /*
 685  * Size of the segment record header.  There is at most one for each disk
 686  * block in the journal.  The segment header is followed by an array of
 687  * records.  fsck depends on the first element in each record being 'op'
 688  * and the second being 'ino'.  Segments may span multiple disk blocks but
 689  * the header is present on each.
 690  */
 691 struct jsegrec {
 692         uint64_t        jsr_seq;        /* Our sequence number */
 693         uint64_t        jsr_oldest;     /* Oldest valid sequence number */
 694         uint16_t        jsr_cnt;        /* Count of valid records */
 695         uint16_t        jsr_blocks;     /* Count of device bsize blocks. */
 696         uint32_t        jsr_crc;        /* 32bit crc of the valid space */
 697         ufs_time_t      jsr_time;       /* timestamp for mount instance */
 698 };
 699
 700 /*
 701  * Reference record.  Records a single link count modification.
 702  */
 703 struct jrefrec {
 704         uint32_t        jr_op;
 705         uint32_t        jr_ino;
 706         uint32_t        jr_parent;
 707         uint16_t        jr_nlink;
 708         uint16_t        jr_mode;
 709         int64_t         jr_diroff;
 710         uint64_t        jr_unused;
 711 };
 712
 713 /*
 714  * Move record.  Records a reference moving within a directory block.  The
 715  * nlink is unchanged but we must search both locations.
 716  */
 717 struct jmvrec {
 718         uint32_t        jm_op;
 719         uint32_t        jm_ino;
 720         uint32_t        jm_parent;
 721         uint16_t        jm_unused;
 722         int64_t         jm_oldoff;
 723         int64_t         jm_newoff;
 724 };
 725
 726 /*
 727  * Block record.  A set of frags or tree of blocks starting at an indirect are
 728  * freed or a set of frags are allocated.
 729  */
 730 struct jblkrec {
 731         uint32_t        jb_op;
 732         uint32_t        jb_ino;
 733         ufs2_daddr_t    jb_blkno;
 734         ufs_lbn_t       jb_lbn;
 735         uint16_t        jb_frags;
 736         uint16_t        jb_oldfrags;
 737         uint32_t        jb_unused;
 738 };
 739
 740 /*
 741  * Truncation record.  Records a partial truncation so that it may be
 742  * completed at check time.  Also used for sync records.
 743  */
 744 struct jtrncrec {
 745         uint32_t        jt_op;
 746         uint32_t        jt_ino;
 747         int64_t         jt_size;
 748         uint32_t        jt_extsize;
 749         uint32_t        jt_pad[3];
 750 };
 751
 752 union jrec {
 753         struct jsegrec  rec_jsegrec;
 754         struct jrefrec  rec_jrefrec;
 755         struct jmvrec   rec_jmvrec;
 756         struct jblkrec  rec_jblkrec;
 757         struct jtrncrec rec_jtrncrec;
 758 };
 759
 760 #ifdef CTASSERT
 761 CTASSERT(sizeof(struct jsegrec) == JREC_SIZE);
 762 CTASSERT(sizeof(struct jrefrec) == JREC_SIZE);
 763 CTASSERT(sizeof(struct jmvrec) == JREC_SIZE);
 764 CTASSERT(sizeof(struct jblkrec) == JREC_SIZE);
 765 CTASSERT(sizeof(struct jtrncrec) == JREC_SIZE);
 766 CTASSERT(sizeof(union jrec) == JREC_SIZE);
 767 #endif
 768
 769 extern int inside[], around[];
 770 extern u_char *fragtbl[];
 771
 772 /*
 773  * IOCTLs used for filesystem write suspension.
 774  */
 775 #define UFSSUSPEND      _IOW('U', 1, fsid_t)
 776 #define UFSRESUME       _IO('U', 2)
 777
 778 #endif