sbin/newfs/newfs.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) 1983, 1989, 1993, 1994
  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 const char copyright[] =
  42 "@(#) Copyright (c) 1983, 1989, 1993, 1994\n\
  43         The Regents of the University of California.  All rights reserved.\n";
  44 #endif /* not lint */
  45
  46 #ifndef lint
  47 static char sccsid[] = "@(#)newfs.c     8.13 (Berkeley) 5/1/95";
  48 #endif /* not lint */
  49 #endif
  50 #include <sys/cdefs.h>
  51 __FBSDID("$FreeBSD$");
  52
  53 /*
  54  * newfs: friendly front end to mkfs
  55  */
  56 #include <sys/param.h>
  57 #include <sys/stat.h>
  58 #include <sys/disk.h>
  59 #include <sys/disklabel.h>
  60 #include <sys/file.h>
  61 #include <sys/mount.h>
  62
  63 #include <ufs/ufs/dir.h>
  64 #include <ufs/ufs/dinode.h>
  65 #include <ufs/ffs/fs.h>
  66 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
  67
  68 #include <ctype.h>
  69 #include <err.h>
  70 #include <errno.h>
  71 #include <inttypes.h>
  72 #include <paths.h>
  73 #include <stdarg.h>
  74 #include <stdio.h>
  75 #include <stdlib.h>
  76 #include <string.h>
  77 #include <syslog.h>
  78 #include <unistd.h>
  79
  80 #include <libutil.h>
  81
  82 #include "newfs.h"
  83
  84 int     Eflag;                  /* Erase previous disk contents */
  85 int     Lflag;                  /* add a volume label */
  86 int     Nflag;                  /* run without writing file system */
  87 int     Oflag = 2;              /* file system format (1 => UFS1, 2 => UFS2) */
  88 int     Rflag;                  /* regression test */
  89 int     Uflag;                  /* enable soft updates for file system */
  90 int     jflag;                  /* enable soft updates journaling for filesys */
  91 int     Xflag = 0;              /* exit in middle of newfs for testing */
  92 int     Jflag;                  /* enable gjournal for file system */
  93 int     lflag;                  /* enable multilabel for file system */
  94 int     nflag;                  /* do not create .snap directory */
  95 int     tflag;                  /* enable TRIM */
  96 intmax_t fssize;                /* file system size */
  97 off_t   mediasize;              /* device size */
  98 int     sectorsize;             /* bytes/sector */
  99 int     realsectorsize;         /* bytes/sector in hardware */
 100 int     fsize = 0;              /* fragment size */
 101 int     bsize = 0;              /* block size */
 102 int     maxbsize = 0;           /* maximum clustering */
 103 int     maxblkspercg = MAXBLKSPERCG; /* maximum blocks per cylinder group */
 104 int     minfree = MINFREE;      /* free space threshold */
 105 int     metaspace;              /* space held for metadata blocks */
 106 int     opt = DEFAULTOPT;       /* optimization preference (space or time) */
 107 int     density;                /* number of bytes per inode */
 108 int     maxcontig = 0;          /* max contiguous blocks to allocate */
 109 int     maxbpg;                 /* maximum blocks per file in a cyl group */
 110 int     avgfilesize = AVFILESIZ;/* expected average file size */
 111 int     avgfilesperdir = AFPDIR;/* expected number of files per directory */
 112 u_char  *volumelabel = NULL;    /* volume label for filesystem */
 113 struct uufsd disk;              /* libufs disk structure */
 114
 115 static char     device[MAXPATHLEN];
 116 static u_char   bootarea[BBSIZE];
 117 static int      is_file;                /* work on a file, not a device */
 118 static char     *dkname;
 119 static char     *disktype;
 120 static int      unlabeled;
 121
 122 static void getfssize(intmax_t *, const char *p, intmax_t, intmax_t);
 123 static struct disklabel *getdisklabel(char *s);
 124 static void rewritelabel(char *s, struct disklabel *lp);
 125 static void usage(void);
 126 static int expand_number_int(const char *buf, int *num);
 127
 128 ufs2_daddr_t part_ofs; /* partition offset in blocks, used with files */
 129
 130 int
 131 main(int argc, char *argv[])
 132 {
 133         struct partition *pp;
 134         struct disklabel *lp;
 135         struct partition oldpartition;
 136         struct stat st;
 137         char *cp, *special;
 138         intmax_t reserved;
 139         int ch, i, rval;
 140         char part_name;         /* partition name, default to full disk */
 141
 142         part_name = 'c';
 143         reserved = 0;
 144         while ((ch = getopt(argc, argv,
 145             "EJL:NO:RS:T:UXa:b:c:d:e:f:g:h:i:jk:lm:no:p:r:s:t")) != -1)
 146                 switch (ch) {
 147                 case 'E':
 148                         Eflag = 1;
 149                         break;
 150                 case 'J':
 151                         Jflag = 1;
 152                         break;
 153                 case 'L':
 154                         volumelabel = optarg;
 155                         i = -1;
 156                         while (isalnum(volumelabel[++i]));
 157                         if (volumelabel[i] != '\0') {
 158                                 errx(1, "bad volume label. Valid characters are alphanumerics.");
 159                         }
 160                         if (strlen(volumelabel) >= MAXVOLLEN) {
 161                                 errx(1, "bad volume label. Length is longer than %d.",
 162                                     MAXVOLLEN);
 163                         }
 164                         Lflag = 1;
 165                         break;
 166                 case 'N':
 167                         Nflag = 1;
 168                         break;
 169                 case 'O':
 170                         if ((Oflag = atoi(optarg)) < 1 || Oflag > 2)
 171                                 errx(1, "%s: bad file system format value",
 172                                     optarg);
 173                         break;
 174                 case 'R':
 175                         Rflag = 1;
 176                         break;
 177                 case 'S':
 178                         rval = expand_number_int(optarg, &sectorsize);
 179                         if (rval < 0 || sectorsize <= 0)
 180                                 errx(1, "%s: bad sector size", optarg);
 181                         break;
 182                 case 'T':
 183                         disktype = optarg;
 184                         break;
 185                 case 'j':
 186                         jflag = 1;
 187                         /* fall through to enable soft updates */
 188                 case 'U':
 189                         Uflag = 1;
 190                         break;
 191                 case 'X':
 192                         Xflag++;
 193                         break;
 194                 case 'a':
 195                         rval = expand_number_int(optarg, &maxcontig);
 196                         if (rval < 0 || maxcontig <= 0)
 197                                 errx(1, "%s: bad maximum contiguous blocks",
 198                                     optarg);
 199                         break;
 200                 case 'b':
 201                         rval = expand_number_int(optarg, &bsize);
 202                         if (rval < 0)
 203                                  errx(1, "%s: bad block size",
 204                                     optarg);
 205                         if (bsize < MINBSIZE)
 206                                 errx(1, "%s: block size too small, min is %d",
 207                                     optarg, MINBSIZE);
 208                         if (bsize > MAXBSIZE)
 209                                 errx(1, "%s: block size too large, max is %d",
 210                                     optarg, MAXBSIZE);
 211                         break;
 212                 case 'c':
 213                         rval = expand_number_int(optarg, &maxblkspercg);
 214                         if (rval < 0 || maxblkspercg <= 0)
 215                                 errx(1, "%s: bad blocks per cylinder group",
 216                                     optarg);
 217                         break;
 218                 case 'd':
 219                         rval = expand_number_int(optarg, &maxbsize);
 220                         if (rval < 0 || maxbsize < MINBSIZE)
 221                                 errx(1, "%s: bad extent block size", optarg);
 222                         break;
 223                 case 'e':
 224                         rval = expand_number_int(optarg, &maxbpg);
 225                         if (rval < 0 || maxbpg <= 0)
 226                           errx(1, "%s: bad blocks per file in a cylinder group",
 227                                     optarg);
 228                         break;
 229                 case 'f':
 230                         rval = expand_number_int(optarg, &fsize);
 231                         if (rval < 0 || fsize <= 0)
 232                                 errx(1, "%s: bad fragment size", optarg);
 233                         break;
 234                 case 'g':
 235                         rval = expand_number_int(optarg, &avgfilesize);
 236                         if (rval < 0 || avgfilesize <= 0)
 237                                 errx(1, "%s: bad average file size", optarg);
 238                         break;
 239                 case 'h':
 240                         rval = expand_number_int(optarg, &avgfilesperdir);
 241                         if (rval < 0 || avgfilesperdir <= 0)
 242                                errx(1, "%s: bad average files per dir", optarg);
 243                         break;
 244                 case 'i':
 245                         rval = expand_number_int(optarg, &density);
 246                         if (rval < 0 || density <= 0)
 247                                 errx(1, "%s: bad bytes per inode", optarg);
 248                         break;
 249                 case 'l':
 250                         lflag = 1;
 251                         break;
 252                 case 'k':
 253                         if ((metaspace = atoi(optarg)) < 0)
 254                                 errx(1, "%s: bad metadata space %%", optarg);
 255                         if (metaspace == 0)
 256                                 /* force to stay zero in mkfs */
 257                                 metaspace = -1;
 258                         break;
 259                 case 'm':
 260                         if ((minfree = atoi(optarg)) < 0 || minfree > 99)
 261                                 errx(1, "%s: bad free space %%", optarg);
 262                         break;
 263                 case 'n':
 264                         nflag = 1;
 265                         break;
 266                 case 'o':
 267                         if (strcmp(optarg, "space") == 0)
 268                                 opt = FS_OPTSPACE;
 269                         else if (strcmp(optarg, "time") == 0)
 270                                 opt = FS_OPTTIME;
 271                         else
 272                                 errx(1,
 273                 "%s: unknown optimization preference: use `space' or `time'",
 274                                     optarg);
 275                         break;
 276                 case 'r':
 277                         errno = 0;
 278                         reserved = strtoimax(optarg, &cp, 0);
 279                         if (errno != 0 || cp == optarg ||
 280                             *cp != '\0' || reserved < 0)
 281                                 errx(1, "%s: bad reserved size", optarg);
 282                         break;
 283                 case 'p':
 284                         is_file = 1;
 285                         part_name = optarg[0];
 286                         break;
 287
 288                 case 's':
 289                         errno = 0;
 290                         fssize = strtoimax(optarg, &cp, 0);
 291                         if (errno != 0 || cp == optarg ||
 292                             *cp != '\0' || fssize < 0)
 293                                 errx(1, "%s: bad file system size", optarg);
 294                         break;
 295                 case 't':
 296                         tflag = 1;
 297                         break;
 298                 case '?':
 299                 default:
 300                         usage();
 301                 }
 302         argc -= optind;
 303         argv += optind;
 304
 305         if (argc != 1)
 306                 usage();
 307
 308         special = argv[0];
 309         if (!special[0])
 310                 err(1, "empty file/special name");
 311         cp = strrchr(special, '/');
 312         if (cp == 0) {
 313                 /*
 314                  * No path prefix; try prefixing _PATH_DEV.
 315                  */
 316                 snprintf(device, sizeof(device), "%s%s", _PATH_DEV, special);
 317                 special = device;
 318         }
 319
 320         if (is_file) {
 321                 /* bypass ufs_disk_fillout_blank */
 322                 bzero( &disk, sizeof(disk));
 323                 disk.d_bsize = 1;
 324                 disk.d_name = special;
 325                 disk.d_fd = open(special, O_RDONLY);
 326                 if (disk.d_fd < 0 ||
 327                     (!Nflag && ufs_disk_write(&disk) == -1))
 328                         errx(1, "%s: ", special);
 329         } else if (ufs_disk_fillout_blank(&disk, special) == -1 ||
 330             (!Nflag && ufs_disk_write(&disk) == -1)) {
 331                 if (disk.d_error != NULL)
 332                         errx(1, "%s: %s", special, disk.d_error);
 333                 else
 334                         err(1, "%s", special);
 335         }
 336         if (fstat(disk.d_fd, &st) < 0)
 337                 err(1, "%s", special);
 338         if ((st.st_mode & S_IFMT) != S_IFCHR) {
 339                 warn("%s: not a character-special device", special);
 340                 is_file = 1;    /* assume it is a file */
 341                 dkname = special;
 342                 if (sectorsize == 0)
 343                         sectorsize = 512;
 344                 mediasize = st.st_size;
 345                 /* set fssize from the partition */
 346         } else {
 347             if (sectorsize == 0)
 348                 if (ioctl(disk.d_fd, DIOCGSECTORSIZE, &sectorsize) == -1)
 349                     sectorsize = 0;     /* back out on error for safety */
 350             if (sectorsize && ioctl(disk.d_fd, DIOCGMEDIASIZE, &mediasize) != -1)
 351                 getfssize(&fssize, special, mediasize / sectorsize, reserved);
 352         }
 353         pp = NULL;
 354         lp = getdisklabel(special);
 355         if (lp != NULL) {
 356                 if (!is_file) /* already set for files */
 357                         part_name = special[strlen(special) - 1];
 358                 if ((part_name < 'a' || part_name - 'a' >= MAXPARTITIONS) &&
 359                                 !isdigit(part_name))
 360                         errx(1, "%s: can't figure out file system partition",
 361                                         special);
 362                 cp = &part_name;
 363                 if (isdigit(*cp))
 364                         pp = &lp->d_partitions[RAW_PART];
 365                 else
 366                         pp = &lp->d_partitions[*cp - 'a'];
 367                 oldpartition = *pp;
 368                 if (pp->p_size == 0)
 369                         errx(1, "%s: `%c' partition is unavailable",
 370                             special, *cp);
 371                 if (pp->p_fstype == FS_BOOT)
 372                         errx(1, "%s: `%c' partition overlaps boot program",
 373                             special, *cp);
 374                 getfssize(&fssize, special, pp->p_size, reserved);
 375                 if (sectorsize == 0)
 376                         sectorsize = lp->d_secsize;
 377                 if (fsize == 0)
 378                         fsize = pp->p_fsize;
 379                 if (bsize == 0)
 380                         bsize = pp->p_frag * pp->p_fsize;
 381                 if (is_file)
 382                         part_ofs = pp->p_offset;
 383         }
 384         if (sectorsize <= 0)
 385                 errx(1, "%s: no default sector size", special);
 386         if (fsize <= 0)
 387                 fsize = MAX(DFL_FRAGSIZE, sectorsize);
 388         if (bsize <= 0)
 389                 bsize = MIN(DFL_BLKSIZE, 8 * fsize);
 390         if (minfree < MINFREE && opt != FS_OPTSPACE) {
 391                 fprintf(stderr, "Warning: changing optimization to space ");
 392                 fprintf(stderr, "because minfree is less than %d%%\n", MINFREE);
 393                 opt = FS_OPTSPACE;
 394         }
 395         realsectorsize = sectorsize;
 396         if (sectorsize != DEV_BSIZE) {          /* XXX */
 397                 int secperblk = sectorsize / DEV_BSIZE;
 398
 399                 sectorsize = DEV_BSIZE;
 400                 fssize *= secperblk;
 401                 if (pp != NULL)
 402                         pp->p_size *= secperblk;
 403         }
 404         mkfs(pp, special);
 405         if (!unlabeled) {
 406                 if (realsectorsize != DEV_BSIZE)
 407                         pp->p_size /= realsectorsize / DEV_BSIZE;
 408                 if (!Nflag && bcmp(pp, &oldpartition, sizeof(oldpartition)))
 409                         rewritelabel(special, lp);
 410         }
 411         ufs_disk_close(&disk);
 412         if (!jflag)
 413                 exit(0);
 414         if (execlp("tunefs", "newfs", "-j", "enable", special, NULL) < 0)
 415                 err(1, "Cannot enable soft updates journaling, tunefs");
 416         /* NOT REACHED */
 417 }
 418
 419 void
 420 getfssize(intmax_t *fsz, const char *s, intmax_t disksize, intmax_t reserved)
 421 {
 422         intmax_t available;
 423
 424         available = disksize - reserved;
 425         if (available <= 0)
 426                 errx(1, "%s: reserved not less than device size %jd",
 427                     s, disksize);
 428         if (*fsz == 0)
 429                 *fsz = available;
 430         else if (*fsz > available)
 431                 errx(1, "%s: maximum file system size is %jd",
 432                     s, available);
 433 }
 434
 435 struct disklabel *
 436 getdisklabel(char *s)
 437 {
 438         static struct disklabel lab;
 439         struct disklabel *lp;
 440
 441         if (is_file) {
 442                 if (read(disk.d_fd, bootarea, BBSIZE) != BBSIZE)
 443                         err(4, "cannot read bootarea");
 444                 if (bsd_disklabel_le_dec(
 445                     bootarea + (0 /* labeloffset */ +
 446                                 1 /* labelsoffset */ * sectorsize),
 447                     &lab, MAXPARTITIONS))
 448                         errx(1, "no valid label found");
 449
 450                 lp = &lab;
 451                 return &lab;
 452         }
 453
 454         if (ioctl(disk.d_fd, DIOCGDINFO, (char *)&lab) != -1)
 455                 return (&lab);
 456         unlabeled++;
 457         if (disktype) {
 458                 lp = getdiskbyname(disktype);
 459                 if (lp != NULL)
 460                         return (lp);
 461         }
 462         return (NULL);
 463 }
 464
 465 void
 466 rewritelabel(char *s, struct disklabel *lp)
 467 {
 468         if (unlabeled)
 469                 return;
 470         lp->d_checksum = 0;
 471         lp->d_checksum = dkcksum(lp);
 472         if (is_file) {
 473                 bsd_disklabel_le_enc(bootarea + 0 /* labeloffset */ +
 474                         1 /* labelsoffset */ * sectorsize, lp);
 475                 lseek(disk.d_fd, 0, SEEK_SET);
 476                 if (write(disk.d_fd, bootarea, BBSIZE) != BBSIZE)
 477                         errx(1, "cannot write label");
 478                 return;
 479         }
 480         if (ioctl(disk.d_fd, DIOCWDINFO, (char *)lp) == -1)
 481                 warn("ioctl (WDINFO): %s: can't rewrite disk label", s);
 482 }
 483
 484 static void
 485 usage()
 486 {
 487         fprintf(stderr,
 488             "usage: %s [ -fsoptions ] special-device%s\n",
 489             getprogname(),
 490             " [device-type]");
 491         fprintf(stderr, "where fsoptions are:\n");
 492         fprintf(stderr, "\t-E Erase previous disk content\n");
 493         fprintf(stderr, "\t-J Enable journaling via gjournal\n");
 494         fprintf(stderr, "\t-L volume label to add to superblock\n");
 495         fprintf(stderr,
 496             "\t-N do not create file system, just print out parameters\n");
 497         fprintf(stderr, "\t-O file system format: 1 => UFS1, 2 => UFS2\n");
 498         fprintf(stderr, "\t-R regression test, suppress random factors\n");
 499         fprintf(stderr, "\t-S sector size\n");
 500         fprintf(stderr, "\t-T disktype\n");
 501         fprintf(stderr, "\t-U enable soft updates\n");
 502         fprintf(stderr, "\t-a maximum contiguous blocks\n");
 503         fprintf(stderr, "\t-b block size\n");
 504         fprintf(stderr, "\t-c blocks per cylinders group\n");
 505         fprintf(stderr, "\t-d maximum extent size\n");
 506         fprintf(stderr, "\t-e maximum blocks per file in a cylinder group\n");
 507         fprintf(stderr, "\t-f frag size\n");
 508         fprintf(stderr, "\t-g average file size\n");
 509         fprintf(stderr, "\t-h average files per directory\n");
 510         fprintf(stderr, "\t-i number of bytes per inode\n");
 511         fprintf(stderr, "\t-j enable soft updates journaling\n");
 512         fprintf(stderr, "\t-k space to hold for metadata blocks\n");
 513         fprintf(stderr, "\t-l enable multilabel MAC\n");
 514         fprintf(stderr, "\t-n do not create .snap directory\n");
 515         fprintf(stderr, "\t-m minimum free space %%\n");
 516         fprintf(stderr, "\t-o optimization preference (`space' or `time')\n");
 517         fprintf(stderr, "\t-p partition name (a..h)\n");
 518         fprintf(stderr, "\t-r reserved sectors at the end of device\n");
 519         fprintf(stderr, "\t-s file system size (sectors)\n");
 520         fprintf(stderr, "\t-t enable TRIM\n");
 521         exit(1);
 522 }
 523
 524 static int
 525 expand_number_int(const char *buf, int *num)
 526 {
 527         int64_t num64;
 528         int rval;
 529
 530         rval = expand_number(buf, &num64);
 531         if (rval < 0)
 532                 return (rval);
 533         if (num64 > INT_MAX || num64 < INT_MIN) {
 534                 errno = ERANGE;
 535                 return (-1);
 536         }
 537         *num = (int)num64;
 538         return (0);
 539 }