sbin/newfs/mkfs.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2002 Networks Associates Technology, Inc.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This software was developed for the FreeBSD Project by Marshall
   6  * Kirk McKusick and Network Associates Laboratories, the Security
   7  * Research Division of Network Associates, Inc. under DARPA/SPAWAR
   8  * contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA CHATS
   9  * research program.
  10  *
  11  * Copyright (c) 1980, 1989, 1993
  12  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  */
  38
  39 #if 0
  40 #ifndef lint
  41 static char sccsid[] = "@(#)mkfs.c      8.11 (Berkeley) 5/3/95";
  42 #endif /* not lint */
  43 #endif
  44 #include <sys/cdefs.h>
  45 __FBSDID("$FreeBSD$");
  46
  47 #include <err.h>
  48 #include <grp.h>
  49 #include <limits.h>
  50 #include <signal.h>
  51 #include <stdlib.h>
  52 #include <string.h>
  53 #include <stdint.h>
  54 #include <stdio.h>
  55 #include <unistd.h>
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/time.h>
  58 #include <sys/types.h>
  59 #include <sys/wait.h>
  60 #include <sys/resource.h>
  61 #include <sys/stat.h>
  62 #include <ufs/ufs/dinode.h>
  63 #include <ufs/ufs/dir.h>
  64 #include <ufs/ffs/fs.h>
  65 #include <sys/disklabel.h>
  66 #include <sys/file.h>
  67 #include <sys/mman.h>
  68 #include <sys/ioctl.h>
  69 #include "newfs.h"
  70
  71 /*
  72  * make file system for cylinder-group style file systems
  73  */
  74 #define UMASK           0755
  75 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  76
  77 static struct   csum *fscs;
  78 #define sblock  disk.d_fs
  79 #define acg     disk.d_cg
  80
  81 union dinode {
  82         struct ufs1_dinode dp1;
  83         struct ufs2_dinode dp2;
  84 };
  85 #define DIP(dp, field) \
  86         ((sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) ? \
  87         (dp)->dp1.field : (dp)->dp2.field)
  88
  89 static caddr_t iobuf;
  90 static long iobufsize;
  91 static ufs2_daddr_t alloc(int size, int mode);
  92 static int charsperline(void);
  93 static void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
  94 static void fsinit(time_t);
  95 static int ilog2(int);
  96 static void initcg(int, time_t);
  97 static int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
  98 static void iput(union dinode *, ino_t);
  99 static int makedir(struct direct *, int);
 100 static void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 101 static void wtfs(ufs2_daddr_t, int, char *);
 102 static u_int32_t newfs_random(void);
 103
 104 static int
 105 do_sbwrite(struct uufsd *disk)
 106 {
 107         if (!disk->d_sblock)
 108                 disk->d_sblock = disk->d_fs.fs_sblockloc / disk->d_bsize;
 109         return (pwrite(disk->d_fd, &disk->d_fs, SBLOCKSIZE, (off_t)((part_ofs +
 110             disk->d_sblock) * disk->d_bsize)));
 111 }
 112
 113 void
 114 mkfs(struct partition *pp, char *fsys)
 115 {
 116         int fragsperinode, optimalfpg, origdensity, minfpg, lastminfpg;
 117         long i, j, csfrags;
 118         uint cg;
 119         time_t utime;
 120         quad_t sizepb;
 121         int width;
 122         ino_t maxinum;
 123         int minfragsperinode;   /* minimum ratio of frags to inodes */
 124         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 125         union {
 126                 struct fs fdummy;
 127                 char cdummy[SBLOCKSIZE];
 128         } dummy;
 129 #define fsdummy dummy.fdummy
 130 #define chdummy dummy.cdummy
 131
 132         /*
 133          * Our blocks == sector size, and the version of UFS we are using is
 134          * specified by Oflag.
 135          */
 136         disk.d_bsize = sectorsize;
 137         disk.d_ufs = Oflag;
 138         if (Rflag) {
 139                 utime = 1000000000;
 140         } else {
 141                 time(&utime);
 142                 arc4random_stir();
 143         }
 144         sblock.fs_old_flags = FS_FLAGS_UPDATED;
 145         sblock.fs_flags = 0;
 146         if (Uflag)
 147                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 148         if (Lflag)
 149                 strlcpy(sblock.fs_volname, volumelabel, MAXVOLLEN);
 150         if (Jflag)
 151                 sblock.fs_flags |= FS_GJOURNAL;
 152         if (lflag)
 153                 sblock.fs_flags |= FS_MULTILABEL;
 154         /*
 155          * Validate the given file system size.
 156          * Verify that its last block can actually be accessed.
 157          * Convert to file system fragment sized units.
 158          */
 159         if (fssize <= 0) {
 160                 printf("preposterous size %jd\n", (intmax_t)fssize);
 161                 exit(13);
 162         }
 163         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 164             (char *)&sblock);
 165         /*
 166          * collect and verify the file system density info
 167          */
 168         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 169         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 170         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 171                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 172                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 173         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 174                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 175                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 176
 177 restart:
 178         /*
 179          * collect and verify the block and fragment sizes
 180          */
 181         sblock.fs_bsize = bsize;
 182         sblock.fs_fsize = fsize;
 183         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 184                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 185                     sblock.fs_bsize);
 186                 exit(16);
 187         }
 188         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 189                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 190                     sblock.fs_fsize);
 191                 exit(17);
 192         }
 193         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 194                 printf("increasing fragment size from %d to sector size (%d)\n",
 195                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 196                 sblock.fs_fsize = sectorsize;
 197         }
 198         if (sblock.fs_bsize > MAXBSIZE) {
 199                 printf("decreasing block size from %d to maximum (%d)\n",
 200                     sblock.fs_bsize, MAXBSIZE);
 201                 sblock.fs_bsize = MAXBSIZE;
 202         }
 203         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 204                 printf("increasing block size from %d to minimum (%d)\n",
 205                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 206                 sblock.fs_bsize = MINBSIZE;
 207         }
 208         if (sblock.fs_fsize > MAXBSIZE) {
 209                 printf("decreasing fragment size from %d to maximum (%d)\n",
 210                     sblock.fs_fsize, MAXBSIZE);
 211                 sblock.fs_fsize = MAXBSIZE;
 212         }
 213         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 214                 printf("increasing block size from %d to fragment size (%d)\n",
 215                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 216                 sblock.fs_bsize = sblock.fs_fsize;
 217         }
 218         if (sblock.fs_fsize * MAXFRAG < sblock.fs_bsize) {
 219                 printf(
 220                 "increasing fragment size from %d to block size / %d (%d)\n",
 221                     sblock.fs_fsize, MAXFRAG, sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 222                 sblock.fs_fsize = sblock.fs_bsize / MAXFRAG;
 223         }
 224         if (maxbsize == 0)
 225                 maxbsize = bsize;
 226         if (maxbsize < bsize || !POWEROF2(maxbsize)) {
 227                 sblock.fs_maxbsize = sblock.fs_bsize;
 228                 printf("Extent size set to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 229         } else if (sblock.fs_maxbsize > FS_MAXCONTIG * sblock.fs_bsize) {
 230                 sblock.fs_maxbsize = FS_MAXCONTIG * sblock.fs_bsize;
 231                 printf("Extent size reduced to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 232         } else {
 233                 sblock.fs_maxbsize = maxbsize;
 234         }
 235         /*
 236          * Maxcontig sets the default for the maximum number of blocks
 237          * that may be allocated sequentially. With file system clustering
 238          * it is possible to allocate contiguous blocks up to the maximum
 239          * transfer size permitted by the controller or buffering.
 240          */
 241         if (maxcontig == 0)
 242                 maxcontig = MAX(1, MAXPHYS / bsize);
 243         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 244         if (sblock.fs_maxcontig < sblock.fs_maxbsize / sblock.fs_bsize) {
 245                 sblock.fs_maxcontig = sblock.fs_maxbsize / sblock.fs_bsize;
 246                 printf("Maxcontig raised to %d\n", sblock.fs_maxbsize);
 247         }
 248         if (sblock.fs_maxcontig > 1)
 249                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(sblock.fs_maxcontig,FS_MAXCONTIG);
 250         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 251         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 252         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 253         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 254         sblock.fs_bshift = ilog2(sblock.fs_bsize);
 255         sblock.fs_fshift = ilog2(sblock.fs_fsize);
 256         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 257         sblock.fs_fragshift = ilog2(sblock.fs_frag);
 258         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 259                 printf("fragment size %d is still too small (can't happen)\n",
 260                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 261                 exit(21);
 262         }
 263         sblock.fs_fsbtodb = ilog2(sblock.fs_fsize / sectorsize);
 264         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 265
 266         /*
 267          * Before the filesystem is finally initialized, mark it
 268          * as incompletely initialized.
 269          */
 270         sblock.fs_magic = FS_BAD_MAGIC;
 271
 272         if (Oflag == 1) {
 273                 sblock.fs_sblockloc = SBLOCK_UFS1;
 274                 sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(ufs1_daddr_t);
 275                 sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 276                 sblock.fs_maxsymlinklen = ((NDADDR + NIADDR) *
 277                     sizeof(ufs1_daddr_t));
 278                 sblock.fs_old_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 279                 sblock.fs_old_cgoffset = 0;
 280                 sblock.fs_old_cgmask = 0xffffffff;
 281                 sblock.fs_old_size = sblock.fs_size;
 282                 sblock.fs_old_rotdelay = 0;
 283                 sblock.fs_old_rps = 60;
 284                 sblock.fs_old_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 285                 sblock.fs_old_cpg = 1;
 286                 sblock.fs_old_interleave = 1;
 287                 sblock.fs_old_trackskew = 0;
 288                 sblock.fs_old_cpc = 0;
 289                 sblock.fs_old_postblformat = 1;
 290                 sblock.fs_old_nrpos = 1;
 291         } else {
 292                 sblock.fs_sblockloc = SBLOCK_UFS2;
 293                 sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(ufs2_daddr_t);
 294                 sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs2_dinode);
 295                 sblock.fs_maxsymlinklen = ((NDADDR + NIADDR) *
 296                     sizeof(ufs2_daddr_t));
 297         }
 298         sblock.fs_sblkno =
 299             roundup(howmany(sblock.fs_sblockloc + SBLOCKSIZE, sblock.fs_fsize),
 300                 sblock.fs_frag);
 301         sblock.fs_cblkno = sblock.fs_sblkno +
 302             roundup(howmany(SBLOCKSIZE, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 303         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 304         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * NDADDR - 1;
 305         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < NIADDR; i++) {
 306                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 307                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 308         }
 309
 310         /*
 311          * It's impossible to create a snapshot in case that fs_maxfilesize
 312          * is smaller than the fssize.
 313          */
 314         if (sblock.fs_maxfilesize < (u_quad_t)fssize) {
 315                 warnx("WARNING: You will be unable to create snapshots on this "
 316                       "file system.  Correct by using a larger blocksize.");
 317         }
 318
 319         /*
 320          * Calculate the number of blocks to put into each cylinder group.
 321          *
 322          * This algorithm selects the number of blocks per cylinder
 323          * group. The first goal is to have at least enough data blocks
 324          * in each cylinder group to meet the density requirement. Once
 325          * this goal is achieved we try to expand to have at least
 326          * MINCYLGRPS cylinder groups. Once this goal is achieved, we
 327          * pack as many blocks into each cylinder group map as will fit.
 328          *
 329          * We start by calculating the smallest number of blocks that we
 330          * can put into each cylinder group. If this is too big, we reduce
 331          * the density until it fits.
 332          */
 333         maxinum = (((int64_t)(1)) << 32) - INOPB(&sblock);
 334         minfragsperinode = 1 + fssize / maxinum;
 335         if (density == 0) {
 336                 density = MAX(NFPI, minfragsperinode) * fsize;
 337         } else if (density < minfragsperinode * fsize) {
 338                 origdensity = density;
 339                 density = minfragsperinode * fsize;
 340                 fprintf(stderr, "density increased from %d to %d\n",
 341                     origdensity, density);
 342         }
 343         origdensity = density;
 344         for (;;) {
 345                 fragsperinode = MAX(numfrags(&sblock, density), 1);
 346                 if (fragsperinode < minfragsperinode) {
 347                         bsize <<= 1;
 348                         fsize <<= 1;
 349                         printf("Block size too small for a file system %s %d\n",
 350                              "of this size. Increasing blocksize to", bsize);
 351                         goto restart;
 352                 }
 353                 minfpg = fragsperinode * INOPB(&sblock);
 354                 if (minfpg > sblock.fs_size)
 355                         minfpg = sblock.fs_size;
 356                 sblock.fs_ipg = INOPB(&sblock);
 357                 sblock.fs_fpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 358                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 359                 if (sblock.fs_fpg < minfpg)
 360                         sblock.fs_fpg = minfpg;
 361                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 362                     INOPB(&sblock));
 363                 sblock.fs_fpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 364                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 365                 if (sblock.fs_fpg < minfpg)
 366                         sblock.fs_fpg = minfpg;
 367                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 368                     INOPB(&sblock));
 369                 if (CGSIZE(&sblock) < (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 370                         break;
 371                 density -= sblock.fs_fsize;
 372         }
 373         if (density != origdensity)
 374                 printf("density reduced from %d to %d\n", origdensity, density);
 375         /*
 376          * Start packing more blocks into the cylinder group until
 377          * it cannot grow any larger, the number of cylinder groups
 378          * drops below MINCYLGRPS, or we reach the size requested.
 379          */
 380         for ( ; sblock.fs_fpg < maxblkspercg; sblock.fs_fpg += sblock.fs_frag) {
 381                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 382                     INOPB(&sblock));
 383                 if (sblock.fs_size / sblock.fs_fpg < MINCYLGRPS)
 384                         break;
 385                 if (CGSIZE(&sblock) < (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 386                         continue;
 387                 if (CGSIZE(&sblock) == (unsigned long)sblock.fs_bsize)
 388                         break;
 389                 sblock.fs_fpg -= sblock.fs_frag;
 390                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 391                     INOPB(&sblock));
 392                 break;
 393         }
 394         /*
 395          * Check to be sure that the last cylinder group has enough blocks
 396          * to be viable. If it is too small, reduce the number of blocks
 397          * per cylinder group which will have the effect of moving more
 398          * blocks into the last cylinder group.
 399          */
 400         optimalfpg = sblock.fs_fpg;
 401         for (;;) {
 402                 sblock.fs_ncg = howmany(sblock.fs_size, sblock.fs_fpg);
 403                 lastminfpg = roundup(sblock.fs_iblkno +
 404                     sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock), sblock.fs_frag);
 405                 if (sblock.fs_size < lastminfpg) {
 406                         printf("Filesystem size %jd < minimum size of %d\n",
 407                             (intmax_t)sblock.fs_size, lastminfpg);
 408                         exit(28);
 409                 }
 410                 if (sblock.fs_size % sblock.fs_fpg >= lastminfpg ||
 411                     sblock.fs_size % sblock.fs_fpg == 0)
 412                         break;
 413                 sblock.fs_fpg -= sblock.fs_frag;
 414                 sblock.fs_ipg = roundup(howmany(sblock.fs_fpg, fragsperinode),
 415                     INOPB(&sblock));
 416         }
 417         if (optimalfpg != sblock.fs_fpg)
 418                 printf("Reduced frags per cylinder group from %d to %d %s\n",
 419                    optimalfpg, sblock.fs_fpg, "to enlarge last cyl group");
 420         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 421         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 422         if (Oflag == 1) {
 423                 sblock.fs_old_spc = sblock.fs_fpg * sblock.fs_old_nspf;
 424                 sblock.fs_old_nsect = sblock.fs_old_spc;
 425                 sblock.fs_old_npsect = sblock.fs_old_spc;
 426                 sblock.fs_old_ncyl = sblock.fs_ncg;
 427         }
 428         /*
 429          * fill in remaining fields of the super block
 430          */
 431         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 432         sblock.fs_cssize =
 433             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 434         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 435         if (fscs == NULL)
 436                 errx(31, "calloc failed");
 437         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 438         if (sblock.fs_sbsize > SBLOCKSIZE)
 439                 sblock.fs_sbsize = SBLOCKSIZE;
 440         sblock.fs_minfree = minfree;
 441         if (maxbpg == 0)
 442                 sblock.fs_maxbpg = MAXBLKPG(sblock.fs_bsize);
 443         else
 444                 sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 445         sblock.fs_optim = opt;
 446         sblock.fs_cgrotor = 0;
 447         sblock.fs_pendingblocks = 0;
 448         sblock.fs_pendinginodes = 0;
 449         sblock.fs_fmod = 0;
 450         sblock.fs_ronly = 0;
 451         sblock.fs_state = 0;
 452         sblock.fs_clean = 1;
 453         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 454         sblock.fs_id[1] = newfs_random();
 455         sblock.fs_fsmnt[0] = '\0';
 456         csfrags = howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 457         sblock.fs_dsize = sblock.fs_size - sblock.fs_sblkno -
 458             sblock.fs_ncg * (sblock.fs_dblkno - sblock.fs_sblkno);
 459         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree =
 460             fragstoblks(&sblock, sblock.fs_dsize) -
 461             howmany(csfrags, sblock.fs_frag);
 462         sblock.fs_cstotal.cs_nffree =
 463             fragnum(&sblock, sblock.fs_size) +
 464             (fragnum(&sblock, csfrags) > 0 ?
 465              sblock.fs_frag - fragnum(&sblock, csfrags) : 0);
 466         sblock.fs_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_ncg * sblock.fs_ipg - ROOTINO;
 467         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 468         sblock.fs_dsize -= csfrags;
 469         sblock.fs_time = utime;
 470         if (Oflag == 1) {
 471                 sblock.fs_old_time = utime;
 472                 sblock.fs_old_dsize = sblock.fs_dsize;
 473                 sblock.fs_old_csaddr = sblock.fs_csaddr;
 474                 sblock.fs_old_cstotal.cs_ndir = sblock.fs_cstotal.cs_ndir;
 475                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nbfree = sblock.fs_cstotal.cs_nbfree;
 476                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_cstotal.cs_nifree;
 477                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nffree = sblock.fs_cstotal.cs_nffree;
 478         }
 479
 480         /*
 481          * Dump out summary information about file system.
 482          */
 483 #       define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 484         printf("%s: %.1fMB (%jd sectors) block size %d, fragment size %d\n",
 485             fsys, (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 486             (intmax_t)fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size), sblock.fs_bsize,
 487             sblock.fs_fsize);
 488         printf("\tusing %d cylinder groups of %.2fMB, %d blks, %d inodes.\n",
 489             sblock.fs_ncg, (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 490             sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag, sblock.fs_ipg);
 491         if (sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP)
 492                 printf("\twith soft updates\n");
 493 #       undef B2MBFACTOR
 494
 495         if (Eflag && !Nflag) {
 496                 printf("Erasing sectors [%jd...%jd]\n",
 497                     sblock.fs_sblockloc / disk.d_bsize,
 498                     fsbtodb(&sblock, sblock.fs_size) - 1);
 499                 berase(&disk, sblock.fs_sblockloc / disk.d_bsize,
 500                     sblock.fs_size * sblock.fs_fsize - sblock.fs_sblockloc);
 501         }
 502         /*
 503          * Wipe out old UFS1 superblock(s) if necessary.
 504          */
 505         if (!Nflag && Oflag != 1) {
 506                 i = bread(&disk, part_ofs + SBLOCK_UFS1 / disk.d_bsize, chdummy, SBLOCKSIZE);
 507                 if (i == -1)
 508                         err(1, "can't read old UFS1 superblock: %s", disk.d_error);
 509
 510                 if (fsdummy.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 511                         fsdummy.fs_magic = 0;
 512                         bwrite(&disk, part_ofs + SBLOCK_UFS1 / disk.d_bsize,
 513                             chdummy, SBLOCKSIZE);
 514                         for (cg = 0; cg < fsdummy.fs_ncg; cg++)
 515                                 bwrite(&disk, part_ofs + fsbtodb(&fsdummy,
 516                                   cgsblock(&fsdummy, cg)), chdummy, SBLOCKSIZE);
 517                 }
 518         }
 519         if (!Nflag)
 520                 do_sbwrite(&disk);
 521         if (Xflag == 1) {
 522                 printf("** Exiting on Xflag 1\n");
 523                 exit(0);
 524         }
 525         if (Xflag == 2)
 526                 printf("** Leaving BAD MAGIC on Xflag 2\n");
 527         else
 528                 sblock.fs_magic = (Oflag != 1) ? FS_UFS2_MAGIC : FS_UFS1_MAGIC;
 529
 530         /*
 531          * Now build the cylinders group blocks and
 532          * then print out indices of cylinder groups.
 533          */
 534         printf("super-block backups (for fsck -b #) at:\n");
 535         i = 0;
 536         width = charsperline();
 537         /*
 538          * allocate space for superblock, cylinder group map, and
 539          * two sets of inode blocks.
 540          */
 541         if (sblock.fs_bsize < SBLOCKSIZE)
 542                 iobufsize = SBLOCKSIZE + 3 * sblock.fs_bsize;
 543         else
 544                 iobufsize = 4 * sblock.fs_bsize;
 545         if ((iobuf = calloc(1, iobufsize)) == 0) {
 546                 printf("Cannot allocate I/O buffer\n");
 547                 exit(38);
 548         }
 549         /*
 550          * Make a copy of the superblock into the buffer that we will be
 551          * writing out in each cylinder group.
 552          */
 553         bcopy((char *)&sblock, iobuf, SBLOCKSIZE);
 554         for (cg = 0; cg < sblock.fs_ncg; cg++) {
 555                 initcg(cg, utime);
 556                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %jd%s",
 557                     (intmax_t)fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cg)),
 558                     cg < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "");
 559                 if (j < 0)
 560                         tmpbuf[j = 0] = '\0';
 561                 if (i + j >= width) {
 562                         printf("\n");
 563                         i = 0;
 564                 }
 565                 i += j;
 566                 printf("%s", tmpbuf);
 567                 fflush(stdout);
 568         }
 569         printf("\n");
 570         if (Nflag)
 571                 exit(0);
 572         /*
 573          * Now construct the initial file system,
 574          * then write out the super-block.
 575          */
 576         fsinit(utime);
 577         if (Oflag == 1) {
 578                 sblock.fs_old_cstotal.cs_ndir = sblock.fs_cstotal.cs_ndir;
 579                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nbfree = sblock.fs_cstotal.cs_nbfree;
 580                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nifree = sblock.fs_cstotal.cs_nifree;
 581                 sblock.fs_old_cstotal.cs_nffree = sblock.fs_cstotal.cs_nffree;
 582         }
 583         if (Xflag == 3) {
 584                 printf("** Exiting on Xflag 3\n");
 585                 exit(0);
 586         }
 587         if (!Nflag)
 588                 do_sbwrite(&disk);
 589         for (i = 0; i < sblock.fs_cssize; i += sblock.fs_bsize)
 590                 wtfs(fsbtodb(&sblock, sblock.fs_csaddr + numfrags(&sblock, i)),
 591                         sblock.fs_cssize - i < sblock.fs_bsize ?
 592                         sblock.fs_cssize - i : sblock.fs_bsize,
 593                         ((char *)fscs) + i);
 594         /*
 595          * Update information about this partion in pack
 596          * label, to that it may be updated on disk.
 597          */
 598         if (pp != NULL) {
 599                 pp->p_fstype = FS_BSDFFS;
 600                 pp->p_fsize = sblock.fs_fsize;
 601                 pp->p_frag = sblock.fs_frag;
 602                 pp->p_cpg = sblock.fs_fpg;
 603         }
 604 }
 605
 606 /*
 607  * Initialize a cylinder group.
 608  */
 609 void
 610 initcg(int cylno, time_t utime)
 611 {
 612         long blkno, start;
 613         uint i, j, d, dlower, dupper;
 614         ufs2_daddr_t cbase, dmax;
 615         struct ufs1_dinode *dp1;
 616         struct ufs2_dinode *dp2;
 617         struct csum *cs;
 618
 619         /*
 620          * Determine block bounds for cylinder group.
 621          * Allow space for super block summary information in first
 622          * cylinder group.
 623          */
 624         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 625         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 626         if (dmax > sblock.fs_size)
 627                 dmax = sblock.fs_size;
 628         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 629         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 630         if (cylno == 0)
 631                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 632         cs = &fscs[cylno];
 633         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 634         acg.cg_time = utime;
 635         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 636         acg.cg_cgx = cylno;
 637         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 638         acg.cg_initediblk = sblock.fs_ipg < 2 * INOPB(&sblock) ?
 639             sblock.fs_ipg : 2 * INOPB(&sblock);
 640         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 641         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 642                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 643         start = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 644         if (Oflag == 2) {
 645                 acg.cg_iusedoff = start;
 646         } else {
 647                 acg.cg_old_ncyl = sblock.fs_old_cpg;
 648                 acg.cg_old_time = acg.cg_time;
 649                 acg.cg_time = 0;
 650                 acg.cg_old_niblk = acg.cg_niblk;
 651                 acg.cg_niblk = 0;
 652                 acg.cg_initediblk = 0;
 653                 acg.cg_old_btotoff = start;
 654                 acg.cg_old_boff = acg.cg_old_btotoff +
 655                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(int32_t);
 656                 acg.cg_iusedoff = acg.cg_old_boff +
 657                     sblock.fs_old_cpg * sizeof(u_int16_t);
 658         }
 659         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, CHAR_BIT);
 660         acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff + howmany(sblock.fs_fpg, CHAR_BIT);
 661         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 662                 acg.cg_clustersumoff =
 663                     roundup(acg.cg_nextfreeoff, sizeof(u_int32_t));
 664                 acg.cg_clustersumoff -= sizeof(u_int32_t);
 665                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 666                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 667                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff +
 668                     howmany(fragstoblks(&sblock, sblock.fs_fpg), CHAR_BIT);
 669         }
 670         if (acg.cg_nextfreeoff > (unsigned)sblock.fs_cgsize) {
 671                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 672                 exit(37);
 673         }
 674         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 675         if (cylno == 0)
 676                 for (i = 0; i < (long)ROOTINO; i++) {
 677                         setbit(cg_inosused(&acg), i);
 678                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 679                 }
 680         if (cylno > 0) {
 681                 /*
 682                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 683                  * for boot and super blocks.
 684                  */
 685                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 686                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 687                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 688                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 689                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 690                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 691                 }
 692         }
 693         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 694                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 695                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 696                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 697                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 698                 }
 699         }
 700         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= acg.cg_ndblk;
 701              d += sblock.fs_frag) {
 702                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 703                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 704                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 705                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 706                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 707         }
 708         if (d < acg.cg_ndblk) {
 709                 acg.cg_frsum[acg.cg_ndblk - d]++;
 710                 for (; d < acg.cg_ndblk; d++) {
 711                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 712                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 713                 }
 714         }
 715         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 716                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 717                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 718                 int map = *mapp++;
 719                 int bit = 1;
 720                 int run = 0;
 721
 722                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 723                         if ((map & bit) != 0)
 724                                 run++;
 725                         else if (run != 0) {
 726                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 727                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 728                                 sump[run]++;
 729                                 run = 0;
 730                         }
 731                         if ((i & (CHAR_BIT - 1)) != CHAR_BIT - 1)
 732                                 bit <<= 1;
 733                         else {
 734                                 map = *mapp++;
 735                                 bit = 1;
 736                         }
 737                 }
 738                 if (run != 0) {
 739                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 740                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 741                         sump[run]++;
 742                 }
 743         }
 744         *cs = acg.cg_cs;
 745         /*
 746          * Write out the duplicate super block, the cylinder group map
 747          * and two blocks worth of inodes in a single write.
 748          */
 749         start = sblock.fs_bsize > SBLOCKSIZE ? sblock.fs_bsize : SBLOCKSIZE;
 750         bcopy((char *)&acg, &iobuf[start], sblock.fs_cgsize);
 751         start += sblock.fs_bsize;
 752         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(&iobuf[start]);
 753         dp2 = (struct ufs2_dinode *)(&iobuf[start]);
 754         for (i = 0; i < acg.cg_initediblk; i++) {
 755                 if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 756                         dp1->di_gen = newfs_random();
 757                         dp1++;
 758                 } else {
 759                         dp2->di_gen = newfs_random();
 760                         dp2++;
 761                 }
 762         }
 763         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)), iobufsize, iobuf);
 764         /*
 765          * For the old file system, we have to initialize all the inodes.
 766          */
 767         if (Oflag == 1) {
 768                 for (i = 2 * sblock.fs_frag;
 769                      i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 770                      i += sblock.fs_frag) {
 771                         dp1 = (struct ufs1_dinode *)(&iobuf[start]);
 772                         for (j = 0; j < INOPB(&sblock); j++) {
 773                                 dp1->di_gen = newfs_random();
 774                                 dp1++;
 775                         }
 776                         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 777                             sblock.fs_bsize, &iobuf[start]);
 778                 }
 779         }
 780 }
 781
 782 /*
 783  * initialize the file system
 784  */
 785 #define ROOTLINKCNT 3
 786
 787 struct direct root_dir[] = {
 788         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 789         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 790         { ROOTINO + 1, sizeof(struct direct), DT_DIR, 5, ".snap" },
 791 };
 792
 793 #define SNAPLINKCNT 2
 794
 795 struct direct snap_dir[] = {
 796         { ROOTINO + 1, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 797         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 798 };
 799
 800 void
 801 fsinit(time_t utime)
 802 {
 803         union dinode node;
 804         struct group *grp;
 805         gid_t gid;
 806         int entries;
 807
 808         memset(&node, 0, sizeof node);
 809         if ((grp = getgrnam("operator")) != NULL) {
 810                 gid = grp->gr_gid;
 811         } else {
 812                 warnx("Cannot retrieve operator gid, using gid 0.");
 813                 gid = 0;
 814         }
 815         entries = (nflag) ? ROOTLINKCNT - 1: ROOTLINKCNT;
 816         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC) {
 817                 /*
 818                  * initialize the node
 819                  */
 820                 node.dp1.di_atime = utime;
 821                 node.dp1.di_mtime = utime;
 822                 node.dp1.di_ctime = utime;
 823                 /*
 824                  * create the root directory
 825                  */
 826                 node.dp1.di_mode = IFDIR | UMASK;
 827                 node.dp1.di_nlink = entries;
 828                 node.dp1.di_size = makedir(root_dir, entries);
 829                 node.dp1.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.dp1.di_mode);
 830                 node.dp1.di_blocks =
 831                     btodb(fragroundup(&sblock, node.dp1.di_size));
 832                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp1.di_db[0]), sblock.fs_fsize,
 833                     iobuf);
 834                 iput(&node, ROOTINO);
 835                 if (!nflag) {
 836                         /*
 837                          * create the .snap directory
 838                          */
 839                         node.dp1.di_mode |= 020;
 840                         node.dp1.di_gid = gid;
 841                         node.dp1.di_nlink = SNAPLINKCNT;
 842                         node.dp1.di_size = makedir(snap_dir, SNAPLINKCNT);
 843                                 node.dp1.di_db[0] =
 844                                     alloc(sblock.fs_fsize, node.dp1.di_mode);
 845                         node.dp1.di_blocks =
 846                             btodb(fragroundup(&sblock, node.dp1.di_size));
 847                                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp1.di_db[0]),
 848                                     sblock.fs_fsize, iobuf);
 849                         iput(&node, ROOTINO + 1);
 850                 }
 851         } else {
 852                 /*
 853                  * initialize the node
 854                  */
 855                 node.dp2.di_atime = utime;
 856                 node.dp2.di_mtime = utime;
 857                 node.dp2.di_ctime = utime;
 858                 node.dp2.di_birthtime = utime;
 859                 /*
 860                  * create the root directory
 861                  */
 862                 node.dp2.di_mode = IFDIR | UMASK;
 863                 node.dp2.di_nlink = entries;
 864                 node.dp2.di_size = makedir(root_dir, entries);
 865                 node.dp2.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.dp2.di_mode);
 866                 node.dp2.di_blocks =
 867                     btodb(fragroundup(&sblock, node.dp2.di_size));
 868                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp2.di_db[0]), sblock.fs_fsize,
 869                     iobuf);
 870                 iput(&node, ROOTINO);
 871                 if (!nflag) {
 872                         /*
 873                          * create the .snap directory
 874                          */
 875                         node.dp2.di_mode |= 020;
 876                         node.dp2.di_gid = gid;
 877                         node.dp2.di_nlink = SNAPLINKCNT;
 878                         node.dp2.di_size = makedir(snap_dir, SNAPLINKCNT);
 879                                 node.dp2.di_db[0] =
 880                                     alloc(sblock.fs_fsize, node.dp2.di_mode);
 881                         node.dp2.di_blocks =
 882                             btodb(fragroundup(&sblock, node.dp2.di_size));
 883                                 wtfs(fsbtodb(&sblock, node.dp2.di_db[0]),
 884                                     sblock.fs_fsize, iobuf);
 885                         iput(&node, ROOTINO + 1);
 886                 }
 887         }
 888 }
 889
 890 /*
 891  * construct a set of directory entries in "iobuf".
 892  * return size of directory.
 893  */
 894 int
 895 makedir(struct direct *protodir, int entries)
 896 {
 897         char *cp;
 898         int i, spcleft;
 899
 900         spcleft = DIRBLKSIZ;
 901         memset(iobuf, 0, DIRBLKSIZ);
 902         for (cp = iobuf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
 903                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
 904                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
 905                 cp += protodir[i].d_reclen;
 906                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
 907         }
 908         protodir[i].d_reclen = spcleft;
 909         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
 910         return (DIRBLKSIZ);
 911 }
 912
 913 /*
 914  * allocate a block or frag
 915  */
 916 ufs2_daddr_t
 917 alloc(int size, int mode)
 918 {
 919         int i, blkno, frag;
 920         uint d;
 921
 922         bread(&disk, part_ofs + fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), (char *)&acg,
 923             sblock.fs_cgsize);
 924         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
 925                 printf("cg 0: bad magic number\n");
 926                 exit(38);
 927         }
 928         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
 929                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
 930                 exit(39);
 931         }
 932         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
 933                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
 934                         goto goth;
 935         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
 936         exit(40);
 937 goth:
 938         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
 939         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 940         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 941                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 942         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
 943         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
 944         fscs[0].cs_nbfree--;
 945         if (mode & IFDIR) {
 946                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
 947                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
 948                 fscs[0].cs_ndir++;
 949         }
 950         if (size != sblock.fs_bsize) {
 951                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
 952                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
 953                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
 954                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
 955                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
 956                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
 957                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
 958         }
 959         /* XXX cgwrite(&disk, 0)??? */
 960         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
 961             (char *)&acg);
 962         return ((ufs2_daddr_t)d);
 963 }
 964
 965 /*
 966  * Allocate an inode on the disk
 967  */
 968 void
 969 iput(union dinode *ip, ino_t ino)
 970 {
 971         ufs2_daddr_t d;
 972         int c;
 973
 974         c = ino_to_cg(&sblock, ino);
 975         bread(&disk, part_ofs + fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), (char *)&acg,
 976             sblock.fs_cgsize);
 977         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
 978                 printf("cg 0: bad magic number\n");
 979                 exit(31);
 980         }
 981         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 982         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
 983         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
 984             (char *)&acg);
 985         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
 986         fscs[0].cs_nifree--;
 987         if (ino >= (unsigned long)sblock.fs_ipg * sblock.fs_ncg) {
 988                 printf("fsinit: inode value out of range (%d).\n", ino);
 989                 exit(32);
 990         }
 991         d = fsbtodb(&sblock, ino_to_fsba(&sblock, ino));
 992         bread(&disk, part_ofs + d, (char *)iobuf, sblock.fs_bsize);
 993         if (sblock.fs_magic == FS_UFS1_MAGIC)
 994                 ((struct ufs1_dinode *)iobuf)[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] =
 995                     ip->dp1;
 996         else
 997                 ((struct ufs2_dinode *)iobuf)[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] =
 998                     ip->dp2;
 999         wtfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)iobuf);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * possibly write to disk
1004  */
1005 static void
1006 wtfs(ufs2_daddr_t bno, int size, char *bf)
1007 {
1008         if (Nflag)
1009                 return;
1010         if (bwrite(&disk, part_ofs + bno, bf, size) < 0)
1011                 err(36, "wtfs: %d bytes at sector %jd", size, (intmax_t)bno);
1012 }
1013
1014 /*
1015  * check if a block is available
1016  */
1017 static int
1018 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1019 {
1020         unsigned char mask;
1021
1022         switch (fs->fs_frag) {
1023         case 8:
1024                 return (cp[h] == 0xff);
1025         case 4:
1026                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1027                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1028         case 2:
1029                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1030                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1031         case 1:
1032                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1033                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1034         default:
1035                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1036                 return (0);
1037         }
1038 }
1039
1040 /*
1041  * take a block out of the map
1042  */
1043 static void
1044 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1045 {
1046         switch ((fs)->fs_frag) {
1047         case 8:
1048                 cp[h] = 0;
1049                 return;
1050         case 4:
1051                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1052                 return;
1053         case 2:
1054                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1055                 return;
1056         case 1:
1057                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1058                 return;
1059         default:
1060                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1061                 return;
1062         }
1063 }
1064
1065 /*
1066  * put a block into the map
1067  */
1068 static void
1069 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1070 {
1071         switch (fs->fs_frag) {
1072         case 8:
1073                 cp[h] = 0xff;
1074                 return;
1075         case 4:
1076                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1077                 return;
1078         case 2:
1079                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1080                 return;
1081         case 1:
1082                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1083                 return;
1084         default:
1085                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1086                 return;
1087         }
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Determine the number of characters in a
1092  * single line.
1093  */
1094
1095 static int
1096 charsperline(void)
1097 {
1098         int columns;
1099         char *cp;
1100         struct winsize ws;
1101
1102         columns = 0;
1103         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1104                 columns = ws.ws_col;
1105         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1106                 columns = atoi(cp);
1107         if (columns == 0)
1108                 columns = 80;   /* last resort */
1109         return (columns);
1110 }
1111
1112 static int
1113 ilog2(int val)
1114 {
1115         u_int n;
1116
1117         for (n = 0; n < sizeof(n) * CHAR_BIT; n++)
1118                 if (1 << n == val)
1119                         return (n);
1120         errx(1, "ilog2: %d is not a power of 2\n", val);
1121 }
1122
1123 /*
1124  * For the regression test, return predictable random values.
1125  * Otherwise use a true random number generator.
1126  */
1127 static u_int32_t
1128 newfs_random(void)
1129 {
1130         static int nextnum = 1;
1131
1132         if (Rflag)
1133                 return (nextnum++);
1134         return (arc4random());
1135 }