sbin/newfs/mkfs.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1980, 1989, 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  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  * @(#)mkfs.c   8.11 (Berkeley) 5/3/95
  34  * $FreeBSD: src/sbin/newfs/mkfs.c,v 1.29.2.6 2001/09/21 19:15:21 dillon Exp $
  35  * $DragonFly: src/sbin/newfs/mkfs.c,v 1.14 2007/05/20 19:29:21 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #include "defs.h"
  39
  40 #ifndef STANDALONE
  41 #include <stdlib.h>
  42 #else
  43
  44 extern int atoi(char *);
  45 extern char * getenv(char *);
  46
  47 #ifdef FSIRAND
  48 extern long random(void);
  49 extern void srandomdev(void);
  50 #endif
  51
  52 #endif /* STANDALONE */
  53
  54 /*
  55  * make file system for cylinder-group style file systems
  56  */
  57
  58 /*
  59  * We limit the size of the inode map to be no more than a
  60  * third of the cylinder group space, since we must leave at
  61  * least an equal amount of space for the block map.
  62  *
  63  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  64  */
  65 #define MAXIPG(fs)      roundup((fs)->fs_bsize * NBBY / 3, INOPB(fs))
  66
  67 #define UMASK           0755
  68 #define MAXINOPB        (MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode))
  69 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  70
  71 /*
  72  * variables set up by front end.
  73  */
  74 extern int      mfs;            /* run as the memory based filesystem */
  75 extern char     *mfs_mtpt;      /* mount point for mfs          */
  76 extern struct stat mfs_mtstat;  /* stat prior to mount          */
  77 extern int      Nflag;          /* run mkfs without writing file system */
  78 extern int      Oflag;          /* format as an 4.3BSD file system */
  79 extern int      Uflag;          /* enable soft updates for file system */
  80 extern int      fssize;         /* file system size */
  81 extern int      ntracks;        /* # tracks/cylinder */
  82 extern int      nsectors;       /* # sectors/track */
  83 extern int      nphyssectors;   /* # sectors/track including spares */
  84 extern int      secpercyl;      /* sectors per cylinder */
  85 extern int      sectorsize;     /* bytes/sector */
  86 extern int      realsectorsize; /* bytes/sector in hardware*/
  87 extern int      rpm;            /* revolutions/minute of drive */
  88 extern int      interleave;     /* hardware sector interleave */
  89 extern int      trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
  90 extern int      fsize;          /* fragment size */
  91 extern int      bsize;          /* block size */
  92 extern int      cpg;            /* cylinders/cylinder group */
  93 extern int      cpgflg;         /* cylinders/cylinder group flag was given */
  94 extern int      minfree;        /* free space threshold */
  95 extern int      opt;            /* optimization preference (space or time) */
  96 extern int      density;        /* number of bytes per inode */
  97 extern int      maxcontig;      /* max contiguous blocks to allocate */
  98 extern int      rotdelay;       /* rotational delay between blocks */
  99 extern int      maxbpg;         /* maximum blocks per file in a cyl group */
 100 extern int      nrpos;          /* # of distinguished rotational positions */
 101 extern int      bbsize;         /* boot block size */
 102 extern int      sbsize;         /* superblock size */
 103 extern int      avgfilesize;    /* expected average file size */
 104 extern int      avgfilesperdir; /* expected number of files per directory */
 105 extern u_long   memleft;        /* virtual memory available */
 106 extern caddr_t  membase;        /* start address of memory based filesystem */
 107 extern char *   filename;
 108 extern struct disktab geom;
 109
 110 extern void fatal(const char *fmt, ...);
 111
 112 union {
 113         struct fs fs;
 114         char pad[SBSIZE];
 115 } fsun;
 116 #define sblock  fsun.fs
 117 struct  csum *fscs;
 118
 119 union {
 120         struct cg cg;
 121         char pad[MAXBSIZE];
 122 } cgun;
 123 #define acg     cgun.cg
 124
 125 struct ufs1_dinode zino[MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode)];
 126
 127 int     fsi, fso;
 128 static fsnode_t copyroot;
 129 static fsnode_t copyhlinks;
 130 #ifdef FSIRAND
 131 int     randinit;
 132 #endif
 133 daddr_t alloc(int, int);
 134 long    calcipg(long, long, off_t *);
 135 static int charsperline(void);
 136 void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 137 void fsinit(time_t);
 138 void initcg(int, time_t);
 139 int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 140 void iput(struct ufs1_dinode *, ino_t);
 141 int makedir(struct direct *, int);
 142 void parentready(int);
 143 void rdfs(daddr_t, int, char *);
 144 void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 145 void started(int);
 146 void wtfs(daddr_t, int, char *);
 147 void wtfsflush(void);
 148
 149 #ifndef STANDALONE
 150 void get_memleft(void);
 151 void raise_data_limit(void);
 152 #else
 153 void free(char *);
 154 char * calloc(u_long, u_long);
 155 caddr_t malloc(u_long);
 156 caddr_t realloc(char *, u_long);
 157 #endif
 158
 159 int mfs_ppid = 0;
 160 int parentready_signalled;
 161
 162 void
 163 mkfs(char *fsys, int fi, int fo, const char *mfscopy)
 164 {
 165         long i, mincpc, mincpg, inospercg;
 166         long cylno, rpos, blk, j, emitwarn = 0;
 167         long used, mincpgcnt, bpcg;
 168         off_t usedb;
 169         long mapcramped, inodecramped;
 170         long postblsize, rotblsize, totalsbsize;
 171         int status, fd;
 172         time_t utime;
 173         quad_t sizepb;
 174         int width;
 175         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 176
 177 #ifndef STANDALONE
 178         time(&utime);
 179 #endif
 180 #ifdef FSIRAND
 181         if (!randinit) {
 182                 randinit = 1;
 183                 srandomdev();
 184         }
 185 #endif
 186         if (mfs) {
 187                 int omask;
 188                 pid_t child;
 189
 190                 mfs_ppid = getpid();
 191                 signal(SIGUSR1, parentready);
 192                 if ((child = fork()) != 0) {
 193                         if (child == -1)
 194                                 err(10, "mfs");
 195                         if (mfscopy)
 196                             copyroot = FSCopy(&copyhlinks, mfscopy);
 197                         signal(SIGUSR1, started);
 198                         kill(child, SIGUSR1);
 199                         if (waitpid(child, &status, 0) != -1 && WIFEXITED(status))
 200                                 exit(WEXITSTATUS(status));
 201                         exit(11);
 202                         /* NOTREACHED */
 203                 }
 204                 omask = sigblock(1 << SIGUSR1);
 205                 while (parentready_signalled == 0)
 206                         sigpause(1 << SIGUSR1);
 207                 sigblock(omask);
 208 #ifdef STANDALONE
 209                 malloc(0);
 210 #else
 211                 raise_data_limit();
 212 #endif
 213                 if (filename != NULL) {
 214                         unsigned char buf[BUFSIZ];
 215                         unsigned long l, l1;
 216                         ssize_t w;
 217
 218                         fd = open(filename, O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT, 0644);
 219                         if(fd < 0)
 220                                 err(12, "%s", filename);
 221                         l1 = fssize * sectorsize;
 222                         if (l1 > BUFSIZ)
 223                                 l1 = BUFSIZ;
 224                         for (l = 0; l < (u_long)fssize * (u_long)sectorsize; l += l1) {
 225                                 w = write(fd, buf, l1);
 226                                 if (w < 0 || (u_long)w != l1)
 227                                         err(12, "%s", filename);
 228                         }
 229                         membase = mmap(
 230                                 0,
 231                                 fssize * sectorsize,
 232                                 PROT_READ|PROT_WRITE,
 233                                 MAP_SHARED,
 234                                 fd,
 235                                 0);
 236                         if(membase == MAP_FAILED)
 237                                 err(12, "mmap");
 238                         close(fd);
 239                 } else {
 240 #ifndef STANDALONE
 241                         get_memleft();
 242 #endif
 243                         if ((u_long)fssize * (u_long)sectorsize >
 244                             (memleft - 131072))
 245                                 fssize = (memleft - 131072) / sectorsize;
 246                         if ((membase = malloc(fssize * sectorsize)) == NULL)
 247                                 errx(13, "malloc failed");
 248                 }
 249         }
 250         fsi = fi;
 251         fso = fo;
 252         if (Oflag) {
 253                 sblock.fs_inodefmt = FS_42INODEFMT;
 254                 sblock.fs_maxsymlinklen = 0;
 255         } else {
 256                 sblock.fs_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 257                 sblock.fs_maxsymlinklen = MAXSYMLINKLEN;
 258         }
 259         if (Uflag)
 260                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 261         /*
 262          * Validate the given file system size.
 263          * Verify that its last block can actually be accessed.
 264          */
 265         if (fssize <= 0)
 266                 printf("preposterous size %d\n", fssize), exit(13);
 267         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 268                  (char *)&sblock);
 269         /*
 270          * collect and verify the sector and track info
 271          */
 272         sblock.fs_nsect = nsectors;
 273         sblock.fs_ntrak = ntracks;
 274         if (sblock.fs_ntrak <= 0)
 275                 printf("preposterous ntrak %d\n", sblock.fs_ntrak), exit(14);
 276         if (sblock.fs_nsect <= 0)
 277                 printf("preposterous nsect %d\n", sblock.fs_nsect), exit(15);
 278         /*
 279          * collect and verify the filesystem density info
 280          */
 281         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 282         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 283         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 284                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 285                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 286         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 287                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 288                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 289         /*
 290          * collect and verify the block and fragment sizes
 291          */
 292         sblock.fs_bsize = bsize;
 293         sblock.fs_fsize = fsize;
 294         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 295                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 296                     sblock.fs_bsize);
 297                 exit(16);
 298         }
 299         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 300                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 301                     sblock.fs_fsize);
 302                 exit(17);
 303         }
 304         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 305                 printf("fragment size %d is too small, minimum is %d\n",
 306                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 307                 exit(18);
 308         }
 309         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 310                 printf("block size %d is too small, minimum is %d\n",
 311                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 312                 exit(19);
 313         }
 314         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 315                 printf("block size (%d) cannot be smaller than fragment size (%d)\n",
 316                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 317                 exit(20);
 318         }
 319         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 320         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 321         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 322         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 323         for (sblock.fs_bshift = 0, i = sblock.fs_bsize; i > 1; i >>= 1)
 324                 sblock.fs_bshift++;
 325         for (sblock.fs_fshift = 0, i = sblock.fs_fsize; i > 1; i >>= 1)
 326                 sblock.fs_fshift++;
 327         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 328         for (sblock.fs_fragshift = 0, i = sblock.fs_frag; i > 1; i >>= 1)
 329                 sblock.fs_fragshift++;
 330         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 331                 printf("fragment size %d is too small, minimum with block size %d is %d\n",
 332                     sblock.fs_fsize, sblock.fs_bsize,
 333                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 334                 exit(21);
 335         }
 336         sblock.fs_nrpos = nrpos;
 337         sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(daddr_t);
 338         sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 339         sblock.fs_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 340         for (sblock.fs_fsbtodb = 0, i = NSPF(&sblock); i > 1; i >>= 1)
 341                 sblock.fs_fsbtodb++;
 342         sblock.fs_sblkno =
 343             roundup(howmany(bbsize + sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 344         sblock.fs_cblkno = (daddr_t)(sblock.fs_sblkno +
 345             roundup(howmany(sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag));
 346         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 347         sblock.fs_cgoffset = roundup(
 348             howmany(sblock.fs_nsect, NSPF(&sblock)), sblock.fs_frag);
 349         for (sblock.fs_cgmask = 0xffffffff, i = sblock.fs_ntrak; i > 1; i >>= 1)
 350                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 351         if (!POWEROF2(sblock.fs_ntrak))
 352                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 353         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * NDADDR - 1;
 354         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < NIADDR; i++) {
 355                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 356                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 357         }
 358         /*
 359          * Validate specified/determined secpercyl
 360          * and calculate minimum cylinders per group.
 361          */
 362         sblock.fs_spc = secpercyl;
 363         for (sblock.fs_cpc = NSPB(&sblock), i = sblock.fs_spc;
 364              sblock.fs_cpc > 1 && (i & 1) == 0;
 365              sblock.fs_cpc >>= 1, i >>= 1)
 366                 /* void */;
 367         mincpc = sblock.fs_cpc;
 368         bpcg = sblock.fs_spc * sectorsize;
 369         inospercg = roundup(bpcg / sizeof(struct ufs1_dinode), INOPB(&sblock));
 370         if (inospercg > MAXIPG(&sblock))
 371                 inospercg = MAXIPG(&sblock);
 372         used = (sblock.fs_iblkno + inospercg / INOPF(&sblock)) * NSPF(&sblock);
 373         mincpgcnt = howmany(sblock.fs_cgoffset * (~sblock.fs_cgmask) + used,
 374             sblock.fs_spc);
 375         mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 376         /*
 377          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space
 378          * for block maps.
 379          */
 380         sblock.fs_cpg = mincpg;
 381         sblock.fs_ipg = inospercg;
 382         if (maxcontig > 1)
 383                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(maxcontig, FS_MAXCONTIG);
 384         mapcramped = 0;
 385         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 386                 mapcramped = 1;
 387                 if (sblock.fs_bsize < MAXBSIZE) {
 388                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 389                         if ((i & 1) == 0) {
 390                                 i >>= 1;
 391                         } else {
 392                                 sblock.fs_cpc <<= 1;
 393                                 mincpc <<= 1;
 394                                 mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 395                                 sblock.fs_cpg = mincpg;
 396                         }
 397                         sblock.fs_frag <<= 1;
 398                         sblock.fs_fragshift += 1;
 399                         if (sblock.fs_frag <= MAXFRAG)
 400                                 continue;
 401                 }
 402                 if (sblock.fs_fsize == sblock.fs_bsize) {
 403                         printf("There is no block size that");
 404                         printf(" can support this disk\n");
 405                         exit(22);
 406                 }
 407                 sblock.fs_frag >>= 1;
 408                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 409                 sblock.fs_fsize <<= 1;
 410                 sblock.fs_nspf <<= 1;
 411         }
 412         /*
 413          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space for inodes.
 414          */
 415         inodecramped = 0;
 416         inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 417         sblock.fs_ipg = inospercg;
 418         while (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 419                 inodecramped = 1;
 420                 if (mincpc == 1 || sblock.fs_frag == 1 ||
 421                     sblock.fs_bsize == MINBSIZE)
 422                         break;
 423                 printf("With a block size of %d %s %d\n", sblock.fs_bsize,
 424                        "minimum bytes per inode is",
 425                        (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 426                              / MAXIPG(&sblock) + 1));
 427                 sblock.fs_bsize >>= 1;
 428                 sblock.fs_frag >>= 1;
 429                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 430                 mincpc >>= 1;
 431                 sblock.fs_cpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 432                 if (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 433                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 434                         break;
 435                 }
 436                 mincpg = sblock.fs_cpg;
 437                 inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 438                 sblock.fs_ipg = inospercg;
 439         }
 440         if (inodecramped) {
 441                 if (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 442                         printf("Minimum bytes per inode is %d\n",
 443                                (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 444                                      / MAXIPG(&sblock) + 1));
 445                 } else if (!mapcramped) {
 446                         printf("With %d bytes per inode, ", density);
 447                         printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 448                 }
 449         }
 450         if (mapcramped) {
 451                 printf("With %d sectors per cylinder, ", sblock.fs_spc);
 452                 printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 453         }
 454         if (inodecramped || mapcramped) {
 455                 if (sblock.fs_bsize != bsize)
 456                         printf("%s to be changed from %d to %d\n",
 457                             "This requires the block size",
 458                             bsize, sblock.fs_bsize);
 459                 if (sblock.fs_fsize != fsize)
 460                         printf("\t%s to be changed from %d to %d\n",
 461                             "and the fragment size",
 462                             fsize, sblock.fs_fsize);
 463                 exit(23);
 464         }
 465         /*
 466          * Calculate the number of cylinders per group
 467          */
 468         sblock.fs_cpg = cpg;
 469         if (sblock.fs_cpg % mincpc != 0) {
 470                 printf("%s groups must have a multiple of %ld cylinders\n",
 471                         cpgflg ? "Cylinder" : "Warning: cylinder", mincpc);
 472                 sblock.fs_cpg = roundup(sblock.fs_cpg, mincpc);
 473                 if (!cpgflg)
 474                         cpg = sblock.fs_cpg;
 475         }
 476         /*
 477          * Must ensure there is enough space for inodes.
 478          */
 479         sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 480         while (sblock.fs_ipg > MAXIPG(&sblock)) {
 481                 inodecramped = 1;
 482                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 483                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 484         }
 485         /*
 486          * Must ensure there is enough space to hold block map.
 487          */
 488         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 489                 mapcramped = 1;
 490                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 491                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 492         }
 493         sblock.fs_fpg = (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) / NSPF(&sblock);
 494         if ((sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) % NSPB(&sblock) != 0) {
 495                 printf("panic (fs_cpg * fs_spc) %% NSPF != 0");
 496                 exit(24);
 497         }
 498         if (sblock.fs_cpg < mincpg) {
 499                 printf("cylinder groups must have at least %ld cylinders\n",
 500                         mincpg);
 501                 exit(25);
 502         } else if (sblock.fs_cpg != cpg) {
 503                 if (!cpgflg && !mfs)
 504                         printf("Warning: ");
 505                 else if (!mapcramped && !inodecramped)
 506                         exit(26);
 507                 if (!mfs) {
 508                     if (mapcramped && inodecramped)
 509                         printf("Block size and bytes per inode restrict");
 510                     else if (mapcramped)
 511                         printf("Block size restricts");
 512                     else
 513                         printf("Bytes per inode restrict");
 514                     printf(" cylinders per group to %d.\n", sblock.fs_cpg);
 515                 }
 516                 if (cpgflg)
 517                         exit(27);
 518         }
 519         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 520         /*
 521          * Now have size for file system and nsect and ntrak.
 522          * Determine number of cylinders and blocks in the file system.
 523          */
 524         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 525         sblock.fs_ncyl = fssize * NSPF(&sblock) / sblock.fs_spc;
 526         if (fssize * NSPF(&sblock) > sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc) {
 527                 sblock.fs_ncyl++;
 528                 emitwarn = 1;
 529         }
 530         if (sblock.fs_ncyl < 1) {
 531                 printf("file systems must have at least one cylinder\n");
 532                 exit(28);
 533         }
 534         /*
 535          * Determine feasability/values of rotational layout tables.
 536          *
 537          * The size of the rotational layout tables is limited by the
 538          * size of the superblock, SBSIZE. The amount of space available
 539          * for tables is calculated as (SBSIZE - sizeof (struct fs)).
 540          * The size of these tables is inversely proportional to the block
 541          * size of the file system. The size increases if sectors per track
 542          * are not powers of two, because more cylinders must be described
 543          * by the tables before the rotational pattern repeats (fs_cpc).
 544          */
 545         sblock.fs_interleave = interleave;
 546         sblock.fs_trackskew = trackskew;
 547         sblock.fs_npsect = nphyssectors;
 548         sblock.fs_postblformat = FS_DYNAMICPOSTBLFMT;
 549         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 550         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 551                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 552         if (sblock.fs_ntrak == 1) {
 553                 sblock.fs_cpc = 0;
 554                 goto next;
 555         }
 556         postblsize = sblock.fs_nrpos * sblock.fs_cpc * sizeof(int16_t);
 557         rotblsize = sblock.fs_cpc * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock);
 558         totalsbsize = sizeof(struct fs) + rotblsize;
 559         if (sblock.fs_nrpos == 8 && sblock.fs_cpc <= 16) {
 560                 /* use old static table space */
 561                 sblock.fs_postbloff = (char *)(&sblock.fs_opostbl[0][0]) -
 562                     (char *)(&sblock.fs_firstfield);
 563                 sblock.fs_rotbloff = &sblock.fs_space[0] -
 564                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 565         } else {
 566                 /* use dynamic table space */
 567                 sblock.fs_postbloff = &sblock.fs_space[0] -
 568                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 569                 sblock.fs_rotbloff = sblock.fs_postbloff + postblsize;
 570                 totalsbsize += postblsize;
 571         }
 572         if (totalsbsize > SBSIZE ||
 573             sblock.fs_nsect > (1 << NBBY) * NSPB(&sblock)) {
 574                 printf("%s %s %d %s %d.%s",
 575                     "Warning: insufficient space in super block for\n",
 576                     "rotational layout tables with nsect", sblock.fs_nsect,
 577                     "and ntrak", sblock.fs_ntrak,
 578                     "\nFile system performance may be impaired.\n");
 579                 sblock.fs_cpc = 0;
 580                 goto next;
 581         }
 582         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, totalsbsize);
 583         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 584                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 585         /*
 586          * calculate the available blocks for each rotational position
 587          */
 588         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_cpc; cylno++)
 589                 for (rpos = 0; rpos < sblock.fs_nrpos; rpos++)
 590                         fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = -1;
 591         for (i = (rotblsize - 1) * sblock.fs_frag;
 592              i >= 0; i -= sblock.fs_frag) {
 593                 cylno = cbtocylno(&sblock, i);
 594                 rpos = cbtorpos(&sblock, i);
 595                 blk = fragstoblks(&sblock, i);
 596                 if (fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] == -1)
 597                         fs_rotbl(&sblock)[blk] = 0;
 598                 else
 599                         fs_rotbl(&sblock)[blk] =
 600                             fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] - blk;
 601                 fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = blk;
 602         }
 603 next:
 604         /*
 605          * Compute/validate number of cylinder groups.
 606          */
 607         sblock.fs_ncg = sblock.fs_ncyl / sblock.fs_cpg;
 608         if (sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg)
 609                 sblock.fs_ncg++;
 610         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 611         i = MIN(~sblock.fs_cgmask, sblock.fs_ncg - 1);
 612         if (cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) >= sblock.fs_fpg) {
 613                 printf("inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld)\n",
 614                     cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) / sblock.fs_frag,
 615                     (long)(sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag));
 616                 printf("number of cylinders per cylinder group (%d) %s.\n",
 617                     sblock.fs_cpg, "must be increased");
 618                 exit(29);
 619         }
 620         j = sblock.fs_ncg - 1;
 621         if ((i = fssize - j * sblock.fs_fpg) < sblock.fs_fpg &&
 622             cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j) > i) {
 623                 if (j == 0) {
 624                         printf("Filesystem must have at least %d sectors\n",
 625                             NSPF(&sblock) *
 626                             (cgdmin(&sblock, 0) + 3 * sblock.fs_frag));
 627                         exit(30);
 628                 }
 629                 printf(
 630 "Warning: inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld) in last\n",
 631                     (cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j)) / sblock.fs_frag,
 632                     i / sblock.fs_frag);
 633                 printf(
 634 "    cylinder group. This implies %ld sector(s) cannot be allocated.\n",
 635                     i * NSPF(&sblock));
 636                 sblock.fs_ncg--;
 637                 sblock.fs_ncyl -= sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 638                 sblock.fs_size = fssize = sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc /
 639                     NSPF(&sblock);
 640                 emitwarn = 0;
 641         }
 642         if (emitwarn && !mfs) {
 643                 printf("Warning: %d sector(s) in last cylinder unallocated\n",
 644                     sblock.fs_spc -
 645                     (fssize * NSPF(&sblock) - (sblock.fs_ncyl - 1)
 646                     * sblock.fs_spc));
 647         }
 648         /*
 649          * fill in remaining fields of the super block
 650          */
 651         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 652         sblock.fs_cssize =
 653             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 654         /*
 655          * The superblock fields 'fs_csmask' and 'fs_csshift' are no
 656          * longer used. However, we still initialise them so that the
 657          * filesystem remains compatible with old kernels.
 658          */
 659         i = sblock.fs_bsize / sizeof(struct csum);
 660         sblock.fs_csmask = ~(i - 1);
 661         for (sblock.fs_csshift = 0; i > 1; i >>= 1)
 662                 sblock.fs_csshift++;
 663         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 664         if (fscs == NULL)
 665                 errx(31, "calloc failed");
 666         sblock.fs_magic = FS_MAGIC;
 667         sblock.fs_rotdelay = rotdelay;
 668         sblock.fs_minfree = minfree;
 669         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 670         sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 671         sblock.fs_rps = rpm / 60;
 672         sblock.fs_optim = opt;
 673         sblock.fs_cgrotor = 0;
 674         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 675         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree = 0;
 676         sblock.fs_cstotal.cs_nifree = 0;
 677         sblock.fs_cstotal.cs_nffree = 0;
 678         sblock.fs_fmod = 0;
 679         sblock.fs_ronly = 0;
 680         sblock.fs_clean = 1;
 681 #ifdef FSIRAND
 682         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 683         sblock.fs_id[1] = random();
 684 #endif
 685
 686         /*
 687          * Dump out summary information about file system.
 688          */
 689         if (!mfs) {
 690                 printf("%s:\t%d sectors in %d %s of %d tracks, %d sectors\n",
 691                     fsys, sblock.fs_size * NSPF(&sblock), sblock.fs_ncyl,
 692                     "cylinders", sblock.fs_ntrak, sblock.fs_nsect);
 693 #define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 694                 printf("\t%.1fMB in %d cyl groups (%d c/g, %.2fMB/g, %d i/g)%s\n",
 695                     (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 696                     sblock.fs_ncg, sblock.fs_cpg,
 697                     (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 698                     sblock.fs_ipg,
 699                         sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP ? " SOFTUPDATES" : "");
 700 #undef B2MBFACTOR
 701         }
 702         /*
 703          * Now build the cylinders group blocks and
 704          * then print out indices of cylinder groups.
 705          */
 706         if (!mfs)
 707                 printf("super-block backups (for fsck -b #) at:\n");
 708         i = 0;
 709         width = charsperline();
 710         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++) {
 711                 initcg(cylno, utime);
 712                 if (mfs)
 713                         continue;
 714                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %ld%s",
 715                     fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 716                     cylno < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "" );
 717                 if (i + j >= width) {
 718                         printf("\n");
 719                         i = 0;
 720                 }
 721                 i += j;
 722                 printf("%s", tmpbuf);
 723                 fflush(stdout);
 724         }
 725         if (!mfs)
 726                 printf("\n");
 727         if (Nflag && !mfs)
 728                 exit(0);
 729         /*
 730          * Now construct the initial file system,
 731          * then write out the super-block.
 732          */
 733         fsinit(utime);
 734         sblock.fs_time = utime;
 735         wtfs((int)SBOFF / sectorsize, sbsize, (char *)&sblock);
 736         for (i = 0; i < sblock.fs_cssize; i += sblock.fs_bsize)
 737                 wtfs(fsbtodb(&sblock, sblock.fs_csaddr + numfrags(&sblock, i)),
 738                         sblock.fs_cssize - i < sblock.fs_bsize ?
 739                             sblock.fs_cssize - i : sblock.fs_bsize,
 740                         ((char *)fscs) + i);
 741         /*
 742          * Write out the duplicate super blocks
 743          */
 744         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++)
 745                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 746                     sbsize, (char *)&sblock);
 747         wtfsflush();
 748
 749         /*
 750          * NOTE: we no longer update information in the disklabel
 751          */
 752
 753         /*
 754          * Notify parent process of success.
 755          * Dissociate from session and tty.
 756          */
 757         if (mfs) {
 758                 kill(mfs_ppid, SIGUSR1);
 759                 setsid();
 760                 close(0);
 761                 close(1);
 762                 close(2);
 763                 chdir("/");
 764         }
 765 }
 766
 767 /*
 768  * Initialize a cylinder group.
 769  */
 770 void
 771 initcg(int cylno, time_t utime)
 772 {
 773         daddr_t cbase, d, dlower, dupper, dmax, blkno;
 774         long i;
 775         unsigned long k;
 776         struct csum *cs;
 777 #ifdef FSIRAND
 778         uint32_t j;
 779 #endif
 780
 781         /*
 782          * Determine block bounds for cylinder group.
 783          * Allow space for super block summary information in first
 784          * cylinder group.
 785          */
 786         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 787         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 788         if (dmax > sblock.fs_size)
 789                 dmax = sblock.fs_size;
 790         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 791         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 792         if (cylno == 0)
 793                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 794         cs = fscs + cylno;
 795         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 796         acg.cg_time = utime;
 797         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 798         acg.cg_cgx = cylno;
 799         if (cylno == sblock.fs_ncg - 1)
 800                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 801         else
 802                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_cpg;
 803         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 804         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 805         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 806                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 807         acg.cg_btotoff = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 808         acg.cg_boff = acg.cg_btotoff + sblock.fs_cpg * sizeof(int32_t);
 809         acg.cg_iusedoff = acg.cg_boff +
 810                 sblock.fs_cpg * sblock.fs_nrpos * sizeof(u_int16_t);
 811         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, NBBY);
 812         if (sblock.fs_contigsumsize <= 0) {
 813                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff +
 814                    howmany(sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY);
 815         } else {
 816                 acg.cg_clustersumoff = acg.cg_freeoff + howmany
 817                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY) -
 818                     sizeof(u_int32_t);
 819                 acg.cg_clustersumoff =
 820                     roundup(acg.cg_clustersumoff, sizeof(u_int32_t));
 821                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 822                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 823                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff + howmany
 824                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock), NBBY);
 825         }
 826         if (acg.cg_nextfreeoff - (long)(&acg.cg_firstfield) > sblock.fs_cgsize) {
 827                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 828                 exit(37);
 829         }
 830         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 831         if (cylno == 0) {
 832                 for (k = 0; k < ROOTINO; k++) {
 833                         setbit(cg_inosused(&acg), k);
 834                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 835                 }
 836         }
 837         for (i = 0; i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock); i += sblock.fs_frag) {
 838 #ifdef FSIRAND
 839                 for (j = 0;
 840                      j < sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 841                      j++) {
 842                         zino[j].di_gen = random();
 843                 }
 844 #endif
 845                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 846                     sblock.fs_bsize, (char *)zino);
 847         }
 848         if (cylno > 0) {
 849                 /*
 850                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 851                  * for boot and super blocks.
 852                  */
 853                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 854                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 855                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 856                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 857                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 858                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 859                         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 860                         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 861                             [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 862                 }
 863                 sblock.fs_dsize += dlower;
 864         }
 865         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - dupper;
 866         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 867                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 868                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 869                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 870                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 871                 }
 872         }
 873         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; ) {
 874                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 875                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 876                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 877                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 878                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 879                 cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 880                 cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 881                     [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 882                 d += sblock.fs_frag;
 883         }
 884         if (d < dmax - cbase) {
 885                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - d]++;
 886                 for (; d < dmax - cbase; d++) {
 887                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 888                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 889                 }
 890         }
 891         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 892                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 893                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 894                 int map = *mapp++;
 895                 int bit = 1;
 896                 int run = 0;
 897
 898                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 899                         if ((map & bit) != 0) {
 900                                 run++;
 901                         } else if (run != 0) {
 902                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 903                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 904                                 sump[run]++;
 905                                 run = 0;
 906                         }
 907                         if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
 908                                 bit <<= 1;
 909                         } else {
 910                                 map = *mapp++;
 911                                 bit = 1;
 912                         }
 913                 }
 914                 if (run != 0) {
 915                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 916                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 917                         sump[run]++;
 918                 }
 919         }
 920         sblock.fs_cstotal.cs_ndir += acg.cg_cs.cs_ndir;
 921         sblock.fs_cstotal.cs_nffree += acg.cg_cs.cs_nffree;
 922         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree += acg.cg_cs.cs_nbfree;
 923         sblock.fs_cstotal.cs_nifree += acg.cg_cs.cs_nifree;
 924         *cs = acg.cg_cs;
 925         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 926                 sblock.fs_bsize, (char *)&acg);
 927 }
 928
 929 /*
 930  * initialize the file system
 931  */
 932 struct ufs1_dinode node;
 933
 934 #ifdef LOSTDIR
 935 #define PREDEFDIR 3
 936 #else
 937 #define PREDEFDIR 2
 938 #endif
 939
 940 struct direct root_dir[] = {
 941         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 942         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 943 #ifdef LOSTDIR
 944         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 10, "lost+found" },
 945 #endif
 946 };
 947 struct odirect {
 948         u_long  d_ino;
 949         u_short d_reclen;
 950         u_short d_namlen;
 951         u_char  d_name[MAXNAMLEN + 1];
 952 } oroot_dir[] = {
 953         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 954         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 955 #ifdef LOSTDIR
 956         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 10, "lost+found" },
 957 #endif
 958 };
 959 #ifdef LOSTDIR
 960 struct direct lost_found_dir[] = {
 961         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 962         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 963         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0, 0 },
 964 };
 965 struct odirect olost_found_dir[] = {
 966         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 967         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 968         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0 },
 969 };
 970 #endif
 971 char buf[MAXBSIZE];
 972
 973 void
 974 fsinit(time_t utime)
 975 {
 976 #ifdef LOSTDIR
 977         int i;
 978 #endif
 979
 980         /*
 981          * initialize the node
 982          */
 983         node.di_atime = utime;
 984         node.di_mtime = utime;
 985         node.di_ctime = utime;
 986 #ifdef LOSTDIR
 987         /*
 988          * create the lost+found directory
 989          */
 990         if (Oflag) {
 991                 makedir((struct direct *)olost_found_dir, 2);
 992                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 993                         memmove(&buf[i], &olost_found_dir[2],
 994                             DIRSIZ(0, &olost_found_dir[2]));
 995         } else {
 996                 makedir(lost_found_dir, 2);
 997                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 998                         memmove(&buf[i], &lost_found_dir[2],
 999                             DIRSIZ(0, &lost_found_dir[2]));
1000         }
1001         node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1002         node.di_nlink = 2;
1003         node.di_size = sblock.fs_bsize;
1004         node.di_db[0] = alloc(node.di_size, node.di_mode);
1005         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1006         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), node.di_size, buf);
1007         iput(&node, LOSTFOUNDINO);
1008 #endif
1009         /*
1010          * create the root directory
1011          */
1012         if (mfs)
1013                 node.di_mode = IFDIR | 01777;
1014         else
1015                 node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1016         node.di_nlink = PREDEFDIR;
1017         if (Oflag)
1018                 node.di_size = makedir((struct direct *)oroot_dir, PREDEFDIR);
1019         else
1020                 node.di_size = makedir(root_dir, PREDEFDIR);
1021         node.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.di_mode);
1022         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1023         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), sblock.fs_fsize, buf);
1024         iput(&node, ROOTINO);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * construct a set of directory entries in "buf".
1029  * return size of directory.
1030  */
1031 int
1032 makedir(struct direct *protodir, int entries)
1033 {
1034         char *cp;
1035         int i, spcleft;
1036
1037         spcleft = DIRBLKSIZ;
1038         for (cp = buf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
1039                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
1040                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
1041                 cp += protodir[i].d_reclen;
1042                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
1043         }
1044         protodir[i].d_reclen = spcleft;
1045         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
1046         return (DIRBLKSIZ);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * allocate a block or frag
1051  */
1052 daddr_t
1053 alloc(int size, int mode)
1054 {
1055         int i, frag;
1056         daddr_t d, blkno;
1057
1058         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1059             (char *)&acg);
1060         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1061                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1062                 return (0);
1063         }
1064         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1065                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1066                 return (0);
1067         }
1068         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1069                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1070                         goto goth;
1071         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1072         return (0);
1073 goth:
1074         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1075         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1076         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1077                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1078         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1079         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1080         fscs[0].cs_nbfree--;
1081         if (mode & IFDIR) {
1082                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1083                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1084                 fscs[0].cs_ndir++;
1085         }
1086         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]--;
1087         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))[cbtorpos(&sblock, d)]--;
1088         if (size != sblock.fs_bsize) {
1089                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1090                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1091                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1092                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1093                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1094                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1095                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1096         }
1097         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1098             (char *)&acg);
1099         return (d);
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Calculate number of inodes per group.
1104  */
1105 long
1106 calcipg(long cylspg, long bpcg, off_t *usedbp)
1107 {
1108         int i;
1109         long ipg, new_ipg, ncg, ncyl;
1110         off_t usedb;
1111
1112         /*
1113          * Prepare to scale by fssize / (number of sectors in cylinder groups).
1114          * Note that fssize is still in sectors, not filesystem blocks.
1115          */
1116         ncyl = howmany(fssize, (u_int)secpercyl);
1117         ncg = howmany(ncyl, cylspg);
1118         /*
1119          * Iterate a few times to allow for ipg depending on itself.
1120          */
1121         ipg = 0;
1122         for (i = 0; i < 10; i++) {
1123                 usedb = (sblock.fs_iblkno + ipg / INOPF(&sblock))
1124                         * NSPF(&sblock) * (off_t)sectorsize;
1125                 new_ipg = (cylspg * (quad_t)bpcg - usedb) / density * fssize
1126                           / ncg / secpercyl / cylspg;
1127                 new_ipg = roundup(new_ipg, INOPB(&sblock));
1128                 if (new_ipg == ipg)
1129                         break;
1130                 ipg = new_ipg;
1131         }
1132         *usedbp = usedb;
1133         return (ipg);
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Allocate an inode on the disk
1138  */
1139 void
1140 iput(struct ufs1_dinode *ip, ino_t ino)
1141 {
1142         struct ufs1_dinode inobuf[MAXINOPB];
1143         daddr_t d;
1144         int c;
1145
1146 #ifdef FSIRAND
1147         ip->di_gen = random();
1148 #endif
1149         c = ino_to_cg(&sblock, ino);
1150         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1151             (char *)&acg);
1152         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1153                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1154                 exit(31);
1155         }
1156         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1157         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1158         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1159             (char *)&acg);
1160         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1161         fscs[0].cs_nifree--;
1162         if (ino >= (uint32_t)sblock.fs_ipg * (uint32_t)sblock.fs_ncg) {
1163                 printf("fsinit: inode value out of range (%ju).\n",
1164                     (uintmax_t)ino);
1165                 exit(32);
1166         }
1167         d = fsbtodb(&sblock, ino_to_fsba(&sblock, ino));
1168         rdfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1169         inobuf[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] = *ip;
1170         wtfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Parent notifies child that it can proceed with the newfs and mount
1175  * operation (occurs after parent has copied the underlying filesystem
1176  * if the -C option was specified (for MFS), or immediately after the
1177  * parent forked the child otherwise).
1178  */
1179 void
1180 parentready(__unused int signo)
1181 {
1182         parentready_signalled = 1;
1183 }
1184
1185 /*
1186  * Notify parent process that the filesystem has created itself successfully.
1187  *
1188  * We have to wait until the mount has actually completed!
1189  */
1190 void
1191 started(__unused int signo)
1192 {
1193         int retry = 100;        /* 10 seconds, 100ms */
1194
1195         while (mfs_ppid && retry) {
1196                 struct stat st;
1197
1198                 if (
1199                     stat(mfs_mtpt, &st) < 0 ||
1200                     st.st_dev != mfs_mtstat.st_dev
1201                 ) {
1202                         break;
1203                 }
1204                 usleep(100*1000);
1205                 --retry;
1206         }
1207         if (retry == 0) {
1208                 fatal("mfs mount failed waiting for mount to go active");
1209         } else if (copyroot) {
1210                 FSPaste(mfs_mtpt, copyroot, copyhlinks);
1211         }
1212         exit(0);
1213 }
1214
1215 #ifdef STANDALONE
1216 /*
1217  * Replace libc function with one suited to our needs.
1218  */
1219 caddr_t
1220 malloc(u_long size)
1221 {
1222         char *base, *i;
1223         static u_long pgsz;
1224         struct rlimit rlp;
1225
1226         if (pgsz == 0) {
1227                 base = sbrk(0);
1228                 pgsz = getpagesize() - 1;
1229                 i = (char *)((u_long)(base + pgsz) &~ pgsz);
1230                 base = sbrk(i - base);
1231                 if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1232                         warn("getrlimit");
1233                 rlp.rlim_cur = rlp.rlim_max;
1234                 if (setrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1235                         warn("setrlimit");
1236                 memleft = rlp.rlim_max - (u_long)base;
1237         }
1238         size = (size + pgsz) &~ pgsz;
1239         if (size > memleft)
1240                 size = memleft;
1241         memleft -= size;
1242         if (size == 0)
1243                 return (0);
1244         return ((caddr_t)sbrk(size));
1245 }
1246
1247 /*
1248  * Replace libc function with one suited to our needs.
1249  */
1250 caddr_t
1251 realloc(char *ptr, u_long size)
1252 {
1253         void *p;
1254
1255         if ((p = malloc(size)) == NULL)
1256                 return (NULL);
1257         memmove(p, ptr, size);
1258         free(ptr);
1259         return (p);
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Replace libc function with one suited to our needs.
1264  */
1265 char *
1266 calloc(u_long size, u_long numelm)
1267 {
1268         caddr_t base;
1269
1270         size *= numelm;
1271         if ((base = malloc(size)) == NULL)
1272                 return (NULL);
1273         memset(base, 0, size);
1274         return (base);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Replace libc function with one suited to our needs.
1279  */
1280 void
1281 free(char *ptr)
1282 {
1283
1284         /* do not worry about it for now */
1285 }
1286
1287 #else   /* !STANDALONE */
1288
1289 void
1290 raise_data_limit(void)
1291 {
1292         struct rlimit rlp;
1293
1294         if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1295                 warn("getrlimit");
1296         rlp.rlim_cur = rlp.rlim_max;
1297         if (setrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1298                 warn("setrlimit");
1299 }
1300
1301 #ifdef __ELF__
1302 extern char *_etext;
1303 #define etext _etext
1304 #else
1305 extern char *etext;
1306 #endif
1307
1308 void
1309 get_memleft(void)
1310 {
1311         static u_long pgsz;
1312         struct rlimit rlp;
1313         u_long freestart;
1314         u_long dstart;
1315         u_long memused;
1316
1317         pgsz = getpagesize() - 1;
1318         dstart = ((u_long)&etext) &~ pgsz;
1319         freestart = ((u_long)((char *)sbrk(0) + pgsz) &~ pgsz);
1320         if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1321                 warn("getrlimit");
1322         memused = freestart - dstart;
1323         memleft = rlp.rlim_cur - memused;
1324 }
1325 #endif  /* STANDALONE */
1326
1327 /*
1328  * read a block from the file system
1329  */
1330 void
1331 rdfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1332 {
1333         int n;
1334
1335         wtfsflush();
1336         if (mfs) {
1337                 memmove(bf, membase + bno * sectorsize, size);
1338                 return;
1339         }
1340         if (lseek(fsi, (off_t)bno * sectorsize, 0) < 0) {
1341                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1342                 err(33, "rdfs");
1343         }
1344         n = read(fsi, bf, size);
1345         if (n != size) {
1346                 printf("read error: %ld\n", (long)bno);
1347                 err(34, "rdfs");
1348         }
1349 }
1350
1351 #define WCSIZE (128 * 1024)
1352 daddr_t wc_sect;                /* units of sectorsize */
1353 int wc_end;                     /* bytes */
1354 static char wc[WCSIZE];         /* bytes */
1355
1356 /*
1357  * Flush dirty write behind buffer.
1358  */
1359 void
1360 wtfsflush(void)
1361 {
1362         int n;
1363         if (wc_end) {
1364                 if (lseek(fso, (off_t)wc_sect * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1365                         printf("seek error: %ld\n", (long)wc_sect);
1366                         err(35, "wtfs - writecombine");
1367                 }
1368                 n = write(fso, wc, wc_end);
1369                 if (n != wc_end) {
1370                         printf("write error: %ld\n", (long)wc_sect);
1371                         err(36, "wtfs - writecombine");
1372                 }
1373                 wc_end = 0;
1374         }
1375 }
1376
1377 /*
1378  * write a block to the file system
1379  */
1380 void
1381 wtfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1382 {
1383         int n;
1384         int done;
1385
1386         if (mfs) {
1387                 memmove(membase + bno * sectorsize, bf, size);
1388                 return;
1389         }
1390         if (Nflag)
1391                 return;
1392         done = 0;
1393         if (wc_end == 0 && size <= WCSIZE) {
1394                 wc_sect = bno;
1395                 bcopy(bf, wc, size);
1396                 wc_end = size;
1397                 if (wc_end < WCSIZE)
1398                         return;
1399                 done = 1;
1400         }
1401         if ((off_t)wc_sect * sectorsize + wc_end == (off_t)bno * sectorsize &&
1402             wc_end + size <= WCSIZE) {
1403                 bcopy(bf, wc + wc_end, size);
1404                 wc_end += size;
1405                 if (wc_end < WCSIZE)
1406                         return;
1407                 done = 1;
1408         }
1409         wtfsflush();
1410         if (done)
1411                 return;
1412         if (lseek(fso, (off_t)bno * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1413                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1414                 err(35, "wtfs");
1415         }
1416         n = write(fso, bf, size);
1417         if (n != size) {
1418                 printf("write error: fso %d blk %ld %d/%d\n",
1419                         fso, (long)bno, n, size);
1420                 err(36, "wtfs");
1421         }
1422 }
1423
1424 /*
1425  * check if a block is available
1426  */
1427 int
1428 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1429 {
1430         unsigned char mask;
1431
1432         switch (fs->fs_frag) {
1433         case 8:
1434                 return (cp[h] == 0xff);
1435         case 4:
1436                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1437                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1438         case 2:
1439                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1440                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1441         case 1:
1442                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1443                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1444         default:
1445 #ifdef STANDALONE
1446                 printf("isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1447 #else
1448                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1449 #endif
1450                 return (0);
1451         }
1452 }
1453
1454 /*
1455  * take a block out of the map
1456  */
1457 void
1458 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1459 {
1460         switch ((fs)->fs_frag) {
1461         case 8:
1462                 cp[h] = 0;
1463                 return;
1464         case 4:
1465                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1466                 return;
1467         case 2:
1468                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1469                 return;
1470         case 1:
1471                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1472                 return;
1473         default:
1474 #ifdef STANDALONE
1475                 printf("clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1476 #else
1477                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1478 #endif
1479                 return;
1480         }
1481 }
1482
1483 /*
1484  * put a block into the map
1485  */
1486 void
1487 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1488 {
1489         switch (fs->fs_frag) {
1490         case 8:
1491                 cp[h] = 0xff;
1492                 return;
1493         case 4:
1494                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1495                 return;
1496         case 2:
1497                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1498                 return;
1499         case 1:
1500                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1501                 return;
1502         default:
1503 #ifdef STANDALONE
1504                 printf("setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1505 #else
1506                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1507 #endif
1508                 return;
1509         }
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Determine the number of characters in a
1514  * single line.
1515  */
1516
1517 static int
1518 charsperline(void)
1519 {
1520         int columns;
1521         char *cp;
1522         struct winsize ws;
1523
1524         columns = 0;
1525         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1526                 columns = ws.ws_col;
1527         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1528                 columns = atoi(cp);
1529         if (columns == 0)
1530                 columns = 80;   /* last resort */
1531         return columns;
1532 }