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 1.8 2004/06/26 22:44:05 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 #endif
  47
  48 #ifdef FSIRAND
  49 extern long random(void);
  50 extern void srandomdev(void);
  51 #endif
  52
  53 /*
  54  * make file system for cylinder-group style file systems
  55  */
  56
  57 /*
  58  * We limit the size of the inode map to be no more than a
  59  * third of the cylinder group space, since we must leave at
  60  * least an equal amount of space for the block map.
  61  *
  62  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  63  */
  64 #define MAXIPG(fs)      roundup((fs)->fs_bsize * NBBY / 3, INOPB(fs))
  65
  66 #define UMASK           0755
  67 #define MAXINOPB        (MAXBSIZE / sizeof(struct dinode))
  68 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  69
  70 /*
  71  * variables set up by front end.
  72  */
  73 extern int      mfs;            /* run as the memory based filesystem */
  74 extern char     *mfs_mtpt;      /* mount point for mfs          */
  75 extern struct stat mfs_mtstat;  /* stat prior to mount          */
  76 extern int      Nflag;          /* run mkfs without writing file system */
  77 extern int      Oflag;          /* format as an 4.3BSD file system */
  78 extern int      Uflag;          /* enable soft updates for file system */
  79 extern int      fssize;         /* file system size */
  80 extern int      ntracks;        /* # tracks/cylinder */
  81 extern int      nsectors;       /* # sectors/track */
  82 extern int      nphyssectors;   /* # sectors/track including spares */
  83 extern int      secpercyl;      /* sectors per cylinder */
  84 extern int      sectorsize;     /* bytes/sector */
  85 extern int      realsectorsize; /* bytes/sector in hardware*/
  86 extern int      rpm;            /* revolutions/minute of drive */
  87 extern int      interleave;     /* hardware sector interleave */
  88 extern int      trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
  89 extern int      fsize;          /* fragment size */
  90 extern int      bsize;          /* block size */
  91 extern int      cpg;            /* cylinders/cylinder group */
  92 extern int      cpgflg;         /* cylinders/cylinder group flag was given */
  93 extern int      minfree;        /* free space threshold */
  94 extern int      opt;            /* optimization preference (space or time) */
  95 extern int      density;        /* number of bytes per inode */
  96 extern int      maxcontig;      /* max contiguous blocks to allocate */
  97 extern int      rotdelay;       /* rotational delay between blocks */
  98 extern int      maxbpg;         /* maximum blocks per file in a cyl group */
  99 extern int      nrpos;          /* # of distinguished rotational positions */
 100 extern int      bbsize;         /* boot block size */
 101 extern int      sbsize;         /* superblock size */
 102 extern int      avgfilesize;    /* expected average file size */
 103 extern int      avgfilesperdir; /* expected number of files per directory */
 104 extern u_long   memleft;        /* virtual memory available */
 105 extern caddr_t  membase;        /* start address of memory based filesystem */
 106 extern char *   filename;
 107
 108 extern void fatal(const char *fmt, ...);
 109
 110 union {
 111         struct fs fs;
 112         char pad[SBSIZE];
 113 } fsun;
 114 #define sblock  fsun.fs
 115 struct  csum *fscs;
 116
 117 union {
 118         struct cg cg;
 119         char pad[MAXBSIZE];
 120 } cgun;
 121 #define acg     cgun.cg
 122
 123 struct dinode zino[MAXBSIZE / sizeof(struct dinode)];
 124
 125 int     fsi, fso;
 126 static fsnode_t copyroot;
 127 static fsnode_t copyhlinks;
 128 #ifdef FSIRAND
 129 int     randinit;
 130 #endif
 131 daddr_t alloc();
 132 long    calcipg();
 133 static int charsperline();
 134 void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 135 void fsinit(time_t);
 136 void initcg(int, time_t);
 137 int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 138 void iput(struct dinode *, ino_t);
 139 int makedir(struct direct *, int);
 140 void rdfs(daddr_t, int, char *);
 141 void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 142 void wtfs(daddr_t, int, char *);
 143 void wtfsflush(void);
 144
 145 #ifndef STANDALONE
 146 void get_memleft(void);
 147 void raise_data_limit(void);
 148 #else
 149 void free(char *);
 150 char * calloc(u_long, u_long);
 151 caddr_t malloc(u_long);
 152 caddr_t realloc(char *, u_long);
 153 #endif
 154
 155 int mfs_ppid = 0;
 156 int parentready_signalled;
 157
 158 void
 159 mkfs(struct partition *pp, char *fsys, int fi, int fo, const char *mfscopy)
 160 {
 161         register long i, mincpc, mincpg, inospercg;
 162         long cylno, rpos, blk, j, warn = 0;
 163         long used, mincpgcnt, bpcg;
 164         off_t usedb;
 165         long mapcramped, inodecramped;
 166         long postblsize, rotblsize, totalsbsize;
 167         int status, fd;
 168         time_t utime;
 169         quad_t sizepb;
 170         void started();
 171         void parentready();
 172         int width;
 173         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 174
 175 #ifndef STANDALONE
 176         time(&utime);
 177 #endif
 178 #ifdef FSIRAND
 179         if (!randinit) {
 180                 randinit = 1;
 181                 srandomdev();
 182         }
 183 #endif
 184         if (mfs) {
 185                 int omask;
 186
 187                 mfs_ppid = getpid();
 188                 (void) signal(SIGUSR1, parentready);
 189                 if ((i = fork())) {
 190                         if (i == -1)
 191                                 err(10, "mfs");
 192                         if (mfscopy)
 193                             copyroot = FSCopy(&copyhlinks, mfscopy);
 194                         (void) signal(SIGUSR1, started);
 195                         kill(i, SIGUSR1);
 196                         if (waitpid(i, &status, 0) != -1 && WIFEXITED(status))
 197                                 exit(WEXITSTATUS(status));
 198                         exit(11);
 199                         /* NOTREACHED */
 200                 }
 201                 omask = sigblock(1 << SIGUSR1);
 202                 while (parentready_signalled == 0)
 203                         sigpause(1 << SIGUSR1);
 204                 sigblock(omask);
 205 #ifdef STANDALONE
 206                 (void)malloc(0);
 207 #else
 208                 raise_data_limit();
 209 #endif
 210                 if(filename) {
 211                         unsigned char buf[BUFSIZ];
 212                         unsigned long l,l1;
 213                         fd = open(filename,O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT,0644);
 214                         if(fd < 0)
 215                                 err(12, "%s", filename);
 216                         for(l=0;l< fssize * sectorsize;l += l1) {
 217                                 l1 = fssize * sectorsize;
 218                                 if (BUFSIZ < l1)
 219                                         l1 = BUFSIZ;
 220                                 if (l1 != write(fd,buf,l1))
 221                                         err(12, "%s", filename);
 222                         }
 223                         membase = mmap(
 224                                 0,
 225                                 fssize * sectorsize,
 226                                 PROT_READ|PROT_WRITE,
 227                                 MAP_SHARED,
 228                                 fd,
 229                                 0);
 230                         if(membase == MAP_FAILED)
 231                                 err(12, "mmap");
 232                         close(fd);
 233                 } else {
 234 #ifndef STANDALONE
 235                         get_memleft();
 236 #endif
 237                         if (fssize * sectorsize > (memleft - 131072))
 238                                 fssize = (memleft - 131072) / sectorsize;
 239                         if ((membase = malloc(fssize * sectorsize)) == NULL)
 240                                 errx(13, "malloc failed");
 241                 }
 242         }
 243         fsi = fi;
 244         fso = fo;
 245         if (Oflag) {
 246                 sblock.fs_inodefmt = FS_42INODEFMT;
 247                 sblock.fs_maxsymlinklen = 0;
 248         } else {
 249                 sblock.fs_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 250                 sblock.fs_maxsymlinklen = MAXSYMLINKLEN;
 251         }
 252         if (Uflag)
 253                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 254         /*
 255          * Validate the given file system size.
 256          * Verify that its last block can actually be accessed.
 257          */
 258         if (fssize <= 0)
 259                 printf("preposterous size %d\n", fssize), exit(13);
 260         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 261                  (char *)&sblock);
 262         /*
 263          * collect and verify the sector and track info
 264          */
 265         sblock.fs_nsect = nsectors;
 266         sblock.fs_ntrak = ntracks;
 267         if (sblock.fs_ntrak <= 0)
 268                 printf("preposterous ntrak %d\n", sblock.fs_ntrak), exit(14);
 269         if (sblock.fs_nsect <= 0)
 270                 printf("preposterous nsect %d\n", sblock.fs_nsect), exit(15);
 271         /*
 272          * collect and verify the filesystem density info
 273          */
 274         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 275         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 276         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 277                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 278                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 279         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 280                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 281                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 282         /*
 283          * collect and verify the block and fragment sizes
 284          */
 285         sblock.fs_bsize = bsize;
 286         sblock.fs_fsize = fsize;
 287         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 288                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 289                     sblock.fs_bsize);
 290                 exit(16);
 291         }
 292         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 293                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 294                     sblock.fs_fsize);
 295                 exit(17);
 296         }
 297         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 298                 printf("fragment size %d is too small, minimum is %d\n",
 299                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 300                 exit(18);
 301         }
 302         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 303                 printf("block size %d is too small, minimum is %d\n",
 304                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 305                 exit(19);
 306         }
 307         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 308                 printf("block size (%d) cannot be smaller than fragment size (%d)\n",
 309                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 310                 exit(20);
 311         }
 312         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 313         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 314         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 315         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 316         for (sblock.fs_bshift = 0, i = sblock.fs_bsize; i > 1; i >>= 1)
 317                 sblock.fs_bshift++;
 318         for (sblock.fs_fshift = 0, i = sblock.fs_fsize; i > 1; i >>= 1)
 319                 sblock.fs_fshift++;
 320         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 321         for (sblock.fs_fragshift = 0, i = sblock.fs_frag; i > 1; i >>= 1)
 322                 sblock.fs_fragshift++;
 323         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 324                 printf("fragment size %d is too small, minimum with block size %d is %d\n",
 325                     sblock.fs_fsize, sblock.fs_bsize,
 326                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 327                 exit(21);
 328         }
 329         sblock.fs_nrpos = nrpos;
 330         sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(daddr_t);
 331         sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct dinode);
 332         sblock.fs_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 333         for (sblock.fs_fsbtodb = 0, i = NSPF(&sblock); i > 1; i >>= 1)
 334                 sblock.fs_fsbtodb++;
 335         sblock.fs_sblkno =
 336             roundup(howmany(bbsize + sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 337         sblock.fs_cblkno = (daddr_t)(sblock.fs_sblkno +
 338             roundup(howmany(sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag));
 339         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 340         sblock.fs_cgoffset = roundup(
 341             howmany(sblock.fs_nsect, NSPF(&sblock)), sblock.fs_frag);
 342         for (sblock.fs_cgmask = 0xffffffff, i = sblock.fs_ntrak; i > 1; i >>= 1)
 343                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 344         if (!POWEROF2(sblock.fs_ntrak))
 345                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 346         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * NDADDR - 1;
 347         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < NIADDR; i++) {
 348                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 349                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 350         }
 351         /*
 352          * Validate specified/determined secpercyl
 353          * and calculate minimum cylinders per group.
 354          */
 355         sblock.fs_spc = secpercyl;
 356         for (sblock.fs_cpc = NSPB(&sblock), i = sblock.fs_spc;
 357              sblock.fs_cpc > 1 && (i & 1) == 0;
 358              sblock.fs_cpc >>= 1, i >>= 1)
 359                 /* void */;
 360         mincpc = sblock.fs_cpc;
 361         bpcg = sblock.fs_spc * sectorsize;
 362         inospercg = roundup(bpcg / sizeof(struct dinode), INOPB(&sblock));
 363         if (inospercg > MAXIPG(&sblock))
 364                 inospercg = MAXIPG(&sblock);
 365         used = (sblock.fs_iblkno + inospercg / INOPF(&sblock)) * NSPF(&sblock);
 366         mincpgcnt = howmany(sblock.fs_cgoffset * (~sblock.fs_cgmask) + used,
 367             sblock.fs_spc);
 368         mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 369         /*
 370          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space
 371          * for block maps.
 372          */
 373         sblock.fs_cpg = mincpg;
 374         sblock.fs_ipg = inospercg;
 375         if (maxcontig > 1)
 376                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(maxcontig, FS_MAXCONTIG);
 377         mapcramped = 0;
 378         while (CGSIZE(&sblock) > sblock.fs_bsize) {
 379                 mapcramped = 1;
 380                 if (sblock.fs_bsize < MAXBSIZE) {
 381                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 382                         if ((i & 1) == 0) {
 383                                 i >>= 1;
 384                         } else {
 385                                 sblock.fs_cpc <<= 1;
 386                                 mincpc <<= 1;
 387                                 mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 388                                 sblock.fs_cpg = mincpg;
 389                         }
 390                         sblock.fs_frag <<= 1;
 391                         sblock.fs_fragshift += 1;
 392                         if (sblock.fs_frag <= MAXFRAG)
 393                                 continue;
 394                 }
 395                 if (sblock.fs_fsize == sblock.fs_bsize) {
 396                         printf("There is no block size that");
 397                         printf(" can support this disk\n");
 398                         exit(22);
 399                 }
 400                 sblock.fs_frag >>= 1;
 401                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 402                 sblock.fs_fsize <<= 1;
 403                 sblock.fs_nspf <<= 1;
 404         }
 405         /*
 406          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space for inodes.
 407          */
 408         inodecramped = 0;
 409         inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 410         sblock.fs_ipg = inospercg;
 411         while (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 412                 inodecramped = 1;
 413                 if (mincpc == 1 || sblock.fs_frag == 1 ||
 414                     sblock.fs_bsize == MINBSIZE)
 415                         break;
 416                 printf("With a block size of %d %s %d\n", sblock.fs_bsize,
 417                        "minimum bytes per inode is",
 418                        (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 419                              / MAXIPG(&sblock) + 1));
 420                 sblock.fs_bsize >>= 1;
 421                 sblock.fs_frag >>= 1;
 422                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 423                 mincpc >>= 1;
 424                 sblock.fs_cpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 425                 if (CGSIZE(&sblock) > sblock.fs_bsize) {
 426                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 427                         break;
 428                 }
 429                 mincpg = sblock.fs_cpg;
 430                 inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 431                 sblock.fs_ipg = inospercg;
 432         }
 433         if (inodecramped) {
 434                 if (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 435                         printf("Minimum bytes per inode is %d\n",
 436                                (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 437                                      / MAXIPG(&sblock) + 1));
 438                 } else if (!mapcramped) {
 439                         printf("With %d bytes per inode, ", density);
 440                         printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 441                 }
 442         }
 443         if (mapcramped) {
 444                 printf("With %d sectors per cylinder, ", sblock.fs_spc);
 445                 printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 446         }
 447         if (inodecramped || mapcramped) {
 448                 if (sblock.fs_bsize != bsize)
 449                         printf("%s to be changed from %d to %d\n",
 450                             "This requires the block size",
 451                             bsize, sblock.fs_bsize);
 452                 if (sblock.fs_fsize != fsize)
 453                         printf("\t%s to be changed from %d to %d\n",
 454                             "and the fragment size",
 455                             fsize, sblock.fs_fsize);
 456                 exit(23);
 457         }
 458         /*
 459          * Calculate the number of cylinders per group
 460          */
 461         sblock.fs_cpg = cpg;
 462         if (sblock.fs_cpg % mincpc != 0) {
 463                 printf("%s groups must have a multiple of %ld cylinders\n",
 464                         cpgflg ? "Cylinder" : "Warning: cylinder", mincpc);
 465                 sblock.fs_cpg = roundup(sblock.fs_cpg, mincpc);
 466                 if (!cpgflg)
 467                         cpg = sblock.fs_cpg;
 468         }
 469         /*
 470          * Must ensure there is enough space for inodes.
 471          */
 472         sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 473         while (sblock.fs_ipg > MAXIPG(&sblock)) {
 474                 inodecramped = 1;
 475                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 476                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 477         }
 478         /*
 479          * Must ensure there is enough space to hold block map.
 480          */
 481         while (CGSIZE(&sblock) > sblock.fs_bsize) {
 482                 mapcramped = 1;
 483                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 484                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 485         }
 486         sblock.fs_fpg = (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) / NSPF(&sblock);
 487         if ((sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) % NSPB(&sblock) != 0) {
 488                 printf("panic (fs_cpg * fs_spc) %% NSPF != 0");
 489                 exit(24);
 490         }
 491         if (sblock.fs_cpg < mincpg) {
 492                 printf("cylinder groups must have at least %ld cylinders\n",
 493                         mincpg);
 494                 exit(25);
 495         } else if (sblock.fs_cpg != cpg) {
 496                 if (!cpgflg && !mfs)
 497                         printf("Warning: ");
 498                 else if (!mapcramped && !inodecramped)
 499                         exit(26);
 500                 if (!mfs) {
 501                     if (mapcramped && inodecramped)
 502                         printf("Block size and bytes per inode restrict");
 503                     else if (mapcramped)
 504                         printf("Block size restricts");
 505                     else
 506                         printf("Bytes per inode restrict");
 507                     printf(" cylinders per group to %d.\n", sblock.fs_cpg);
 508                 }
 509                 if (cpgflg)
 510                         exit(27);
 511         }
 512         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 513         /*
 514          * Now have size for file system and nsect and ntrak.
 515          * Determine number of cylinders and blocks in the file system.
 516          */
 517         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 518         sblock.fs_ncyl = fssize * NSPF(&sblock) / sblock.fs_spc;
 519         if (fssize * NSPF(&sblock) > sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc) {
 520                 sblock.fs_ncyl++;
 521                 warn = 1;
 522         }
 523         if (sblock.fs_ncyl < 1) {
 524                 printf("file systems must have at least one cylinder\n");
 525                 exit(28);
 526         }
 527         /*
 528          * Determine feasability/values of rotational layout tables.
 529          *
 530          * The size of the rotational layout tables is limited by the
 531          * size of the superblock, SBSIZE. The amount of space available
 532          * for tables is calculated as (SBSIZE - sizeof (struct fs)).
 533          * The size of these tables is inversely proportional to the block
 534          * size of the file system. The size increases if sectors per track
 535          * are not powers of two, because more cylinders must be described
 536          * by the tables before the rotational pattern repeats (fs_cpc).
 537          */
 538         sblock.fs_interleave = interleave;
 539         sblock.fs_trackskew = trackskew;
 540         sblock.fs_npsect = nphyssectors;
 541         sblock.fs_postblformat = FS_DYNAMICPOSTBLFMT;
 542         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 543         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 544                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 545         if (sblock.fs_ntrak == 1) {
 546                 sblock.fs_cpc = 0;
 547                 goto next;
 548         }
 549         postblsize = sblock.fs_nrpos * sblock.fs_cpc * sizeof(int16_t);
 550         rotblsize = sblock.fs_cpc * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock);
 551         totalsbsize = sizeof(struct fs) + rotblsize;
 552         if (sblock.fs_nrpos == 8 && sblock.fs_cpc <= 16) {
 553                 /* use old static table space */
 554                 sblock.fs_postbloff = (char *)(&sblock.fs_opostbl[0][0]) -
 555                     (char *)(&sblock.fs_firstfield);
 556                 sblock.fs_rotbloff = &sblock.fs_space[0] -
 557                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 558         } else {
 559                 /* use dynamic table space */
 560                 sblock.fs_postbloff = &sblock.fs_space[0] -
 561                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 562                 sblock.fs_rotbloff = sblock.fs_postbloff + postblsize;
 563                 totalsbsize += postblsize;
 564         }
 565         if (totalsbsize > SBSIZE ||
 566             sblock.fs_nsect > (1 << NBBY) * NSPB(&sblock)) {
 567                 printf("%s %s %d %s %d.%s",
 568                     "Warning: insufficient space in super block for\n",
 569                     "rotational layout tables with nsect", sblock.fs_nsect,
 570                     "and ntrak", sblock.fs_ntrak,
 571                     "\nFile system performance may be impaired.\n");
 572                 sblock.fs_cpc = 0;
 573                 goto next;
 574         }
 575         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, totalsbsize);
 576         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 577                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 578         /*
 579          * calculate the available blocks for each rotational position
 580          */
 581         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_cpc; cylno++)
 582                 for (rpos = 0; rpos < sblock.fs_nrpos; rpos++)
 583                         fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = -1;
 584         for (i = (rotblsize - 1) * sblock.fs_frag;
 585              i >= 0; i -= sblock.fs_frag) {
 586                 cylno = cbtocylno(&sblock, i);
 587                 rpos = cbtorpos(&sblock, i);
 588                 blk = fragstoblks(&sblock, i);
 589                 if (fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] == -1)
 590                         fs_rotbl(&sblock)[blk] = 0;
 591                 else
 592                         fs_rotbl(&sblock)[blk] =
 593                             fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] - blk;
 594                 fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = blk;
 595         }
 596 next:
 597         /*
 598          * Compute/validate number of cylinder groups.
 599          */
 600         sblock.fs_ncg = sblock.fs_ncyl / sblock.fs_cpg;
 601         if (sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg)
 602                 sblock.fs_ncg++;
 603         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 604         i = MIN(~sblock.fs_cgmask, sblock.fs_ncg - 1);
 605         if (cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) >= sblock.fs_fpg) {
 606                 printf("inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld)\n",
 607                     cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) / sblock.fs_frag,
 608                     (long)(sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag));
 609                 printf("number of cylinders per cylinder group (%d) %s.\n",
 610                     sblock.fs_cpg, "must be increased");
 611                 exit(29);
 612         }
 613         j = sblock.fs_ncg - 1;
 614         if ((i = fssize - j * sblock.fs_fpg) < sblock.fs_fpg &&
 615             cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j) > i) {
 616                 if (j == 0) {
 617                         printf("Filesystem must have at least %d sectors\n",
 618                             NSPF(&sblock) *
 619                             (cgdmin(&sblock, 0) + 3 * sblock.fs_frag));
 620                         exit(30);
 621                 }
 622                 printf(
 623 "Warning: inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld) in last\n",
 624                     (cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j)) / sblock.fs_frag,
 625                     i / sblock.fs_frag);
 626                 printf(
 627 "    cylinder group. This implies %ld sector(s) cannot be allocated.\n",
 628                     i * NSPF(&sblock));
 629                 sblock.fs_ncg--;
 630                 sblock.fs_ncyl -= sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 631                 sblock.fs_size = fssize = sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc /
 632                     NSPF(&sblock);
 633                 warn = 0;
 634         }
 635         if (warn && !mfs) {
 636                 printf("Warning: %d sector(s) in last cylinder unallocated\n",
 637                     sblock.fs_spc -
 638                     (fssize * NSPF(&sblock) - (sblock.fs_ncyl - 1)
 639                     * sblock.fs_spc));
 640         }
 641         /*
 642          * fill in remaining fields of the super block
 643          */
 644         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 645         sblock.fs_cssize =
 646             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 647         /*
 648          * The superblock fields 'fs_csmask' and 'fs_csshift' are no
 649          * longer used. However, we still initialise them so that the
 650          * filesystem remains compatible with old kernels.
 651          */
 652         i = sblock.fs_bsize / sizeof(struct csum);
 653         sblock.fs_csmask = ~(i - 1);
 654         for (sblock.fs_csshift = 0; i > 1; i >>= 1)
 655                 sblock.fs_csshift++;
 656         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 657         if (fscs == NULL)
 658                 errx(31, "calloc failed");
 659         sblock.fs_magic = FS_MAGIC;
 660         sblock.fs_rotdelay = rotdelay;
 661         sblock.fs_minfree = minfree;
 662         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 663         sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 664         sblock.fs_rps = rpm / 60;
 665         sblock.fs_optim = opt;
 666         sblock.fs_cgrotor = 0;
 667         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 668         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree = 0;
 669         sblock.fs_cstotal.cs_nifree = 0;
 670         sblock.fs_cstotal.cs_nffree = 0;
 671         sblock.fs_fmod = 0;
 672         sblock.fs_ronly = 0;
 673         sblock.fs_clean = 1;
 674 #ifdef FSIRAND
 675         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 676         sblock.fs_id[1] = random();
 677 #endif
 678
 679         /*
 680          * Dump out summary information about file system.
 681          */
 682         if (!mfs) {
 683                 printf("%s:\t%d sectors in %d %s of %d tracks, %d sectors\n",
 684                     fsys, sblock.fs_size * NSPF(&sblock), sblock.fs_ncyl,
 685                     "cylinders", sblock.fs_ntrak, sblock.fs_nsect);
 686 #define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 687                 printf("\t%.1fMB in %d cyl groups (%d c/g, %.2fMB/g, %d i/g)%s\n",
 688                     (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 689                     sblock.fs_ncg, sblock.fs_cpg,
 690                     (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 691                     sblock.fs_ipg,
 692                         sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP ? " SOFTUPDATES" : "");
 693 #undef B2MBFACTOR
 694         }
 695         /*
 696          * Now build the cylinders group blocks and
 697          * then print out indices of cylinder groups.
 698          */
 699         if (!mfs)
 700                 printf("super-block backups (for fsck -b #) at:\n");
 701         i = 0;
 702         width = charsperline();
 703         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++) {
 704                 initcg(cylno, utime);
 705                 if (mfs)
 706                         continue;
 707                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %ld%s",
 708                     fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 709                     cylno < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "" );
 710                 if (i + j >= width) {
 711                         printf("\n");
 712                         i = 0;
 713                 }
 714                 i += j;
 715                 printf("%s", tmpbuf);
 716                 fflush(stdout);
 717         }
 718         if (!mfs)
 719                 printf("\n");
 720         if (Nflag && !mfs)
 721                 exit(0);
 722         /*
 723          * Now construct the initial file system,
 724          * then write out the super-block.
 725          */
 726         fsinit(utime);
 727         sblock.fs_time = utime;
 728         wtfs((int)SBOFF / sectorsize, sbsize, (char *)&sblock);
 729         for (i = 0; i < sblock.fs_cssize; i += sblock.fs_bsize)
 730                 wtfs(fsbtodb(&sblock, sblock.fs_csaddr + numfrags(&sblock, i)),
 731                         sblock.fs_cssize - i < sblock.fs_bsize ?
 732                             sblock.fs_cssize - i : sblock.fs_bsize,
 733                         ((char *)fscs) + i);
 734         /*
 735          * Write out the duplicate super blocks
 736          */
 737         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++)
 738                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 739                     sbsize, (char *)&sblock);
 740         wtfsflush();
 741         /*
 742          * Update information about this partion in pack
 743          * label, to that it may be updated on disk.
 744          */
 745         pp->p_fstype = FS_BSDFFS;
 746         pp->p_fsize = sblock.fs_fsize;
 747         pp->p_frag = sblock.fs_frag;
 748         pp->p_cpg = sblock.fs_cpg;
 749         /*
 750          * Notify parent process of success.
 751          * Dissociate from session and tty.
 752          */
 753         if (mfs) {
 754                 kill(mfs_ppid, SIGUSR1);
 755                 (void) setsid();
 756                 (void) close(0);
 757                 (void) close(1);
 758                 (void) close(2);
 759                 (void) chdir("/");
 760         }
 761 }
 762
 763 /*
 764  * Initialize a cylinder group.
 765  */
 766 void
 767 initcg(int cylno, time_t utime)
 768 {
 769         daddr_t cbase, d, dlower, dupper, dmax, blkno;
 770         long i;
 771         register struct csum *cs;
 772 #ifdef FSIRAND
 773         long j;
 774 #endif
 775
 776         /*
 777          * Determine block bounds for cylinder group.
 778          * Allow space for super block summary information in first
 779          * cylinder group.
 780          */
 781         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 782         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 783         if (dmax > sblock.fs_size)
 784                 dmax = sblock.fs_size;
 785         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 786         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 787         if (cylno == 0)
 788                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 789         cs = fscs + cylno;
 790         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 791         acg.cg_time = utime;
 792         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 793         acg.cg_cgx = cylno;
 794         if (cylno == sblock.fs_ncg - 1)
 795                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 796         else
 797                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_cpg;
 798         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 799         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 800         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 801                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 802         acg.cg_btotoff = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 803         acg.cg_boff = acg.cg_btotoff + sblock.fs_cpg * sizeof(int32_t);
 804         acg.cg_iusedoff = acg.cg_boff +
 805                 sblock.fs_cpg * sblock.fs_nrpos * sizeof(u_int16_t);
 806         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, NBBY);
 807         if (sblock.fs_contigsumsize <= 0) {
 808                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff +
 809                    howmany(sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY);
 810         } else {
 811                 acg.cg_clustersumoff = acg.cg_freeoff + howmany
 812                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY) -
 813                     sizeof(u_int32_t);
 814                 acg.cg_clustersumoff =
 815                     roundup(acg.cg_clustersumoff, sizeof(u_int32_t));
 816                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 817                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 818                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff + howmany
 819                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock), NBBY);
 820         }
 821         if (acg.cg_nextfreeoff - (long)(&acg.cg_firstfield) > sblock.fs_cgsize) {
 822                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 823                 exit(37);
 824         }
 825         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 826         if (cylno == 0)
 827                 for (i = 0; i < ROOTINO; i++) {
 828                         setbit(cg_inosused(&acg), i);
 829                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 830                 }
 831         for (i = 0; i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock); i += sblock.fs_frag) {
 832 #ifdef FSIRAND
 833                 for (j = 0; j < sblock.fs_bsize / sizeof(struct dinode); j++)
 834                         zino[j].di_gen = random();
 835 #endif
 836                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 837                     sblock.fs_bsize, (char *)zino);
 838         }
 839         if (cylno > 0) {
 840                 /*
 841                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 842                  * for boot and super blocks.
 843                  */
 844                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 845                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 846                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 847                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 848                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 849                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 850                         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 851                         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 852                             [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 853                 }
 854                 sblock.fs_dsize += dlower;
 855         }
 856         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - dupper;
 857         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 858                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 859                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 860                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 861                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 862                 }
 863         }
 864         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; ) {
 865                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 866                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 867                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 868                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 869                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 870                 cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 871                 cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 872                     [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 873                 d += sblock.fs_frag;
 874         }
 875         if (d < dmax - cbase) {
 876                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - d]++;
 877                 for (; d < dmax - cbase; d++) {
 878                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 879                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 880                 }
 881         }
 882         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 883                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 884                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 885                 int map = *mapp++;
 886                 int bit = 1;
 887                 int run = 0;
 888
 889                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 890                         if ((map & bit) != 0) {
 891                                 run++;
 892                         } else if (run != 0) {
 893                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 894                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 895                                 sump[run]++;
 896                                 run = 0;
 897                         }
 898                         if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
 899                                 bit <<= 1;
 900                         } else {
 901                                 map = *mapp++;
 902                                 bit = 1;
 903                         }
 904                 }
 905                 if (run != 0) {
 906                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 907                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 908                         sump[run]++;
 909                 }
 910         }
 911         sblock.fs_cstotal.cs_ndir += acg.cg_cs.cs_ndir;
 912         sblock.fs_cstotal.cs_nffree += acg.cg_cs.cs_nffree;
 913         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree += acg.cg_cs.cs_nbfree;
 914         sblock.fs_cstotal.cs_nifree += acg.cg_cs.cs_nifree;
 915         *cs = acg.cg_cs;
 916         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 917                 sblock.fs_bsize, (char *)&acg);
 918 }
 919
 920 /*
 921  * initialize the file system
 922  */
 923 struct dinode node;
 924
 925 #ifdef LOSTDIR
 926 #define PREDEFDIR 3
 927 #else
 928 #define PREDEFDIR 2
 929 #endif
 930
 931 struct direct root_dir[] = {
 932         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 933         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 934 #ifdef LOSTDIR
 935         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 10, "lost+found" },
 936 #endif
 937 };
 938 struct odirect {
 939         u_long  d_ino;
 940         u_short d_reclen;
 941         u_short d_namlen;
 942         u_char  d_name[MAXNAMLEN + 1];
 943 } oroot_dir[] = {
 944         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 945         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 946 #ifdef LOSTDIR
 947         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 10, "lost+found" },
 948 #endif
 949 };
 950 #ifdef LOSTDIR
 951 struct direct lost_found_dir[] = {
 952         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 953         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 954         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0, 0 },
 955 };
 956 struct odirect olost_found_dir[] = {
 957         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 958         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 959         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0 },
 960 };
 961 #endif
 962 char buf[MAXBSIZE];
 963
 964 void
 965 fsinit(time_t utime)
 966 {
 967 #ifdef LOSTDIR
 968         int i;
 969 #endif
 970
 971         /*
 972          * initialize the node
 973          */
 974         node.di_atime = utime;
 975         node.di_mtime = utime;
 976         node.di_ctime = utime;
 977 #ifdef LOSTDIR
 978         /*
 979          * create the lost+found directory
 980          */
 981         if (Oflag) {
 982                 (void)makedir((struct direct *)olost_found_dir, 2);
 983                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 984                         memmove(&buf[i], &olost_found_dir[2],
 985                             DIRSIZ(0, &olost_found_dir[2]));
 986         } else {
 987                 (void)makedir(lost_found_dir, 2);
 988                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 989                         memmove(&buf[i], &lost_found_dir[2],
 990                             DIRSIZ(0, &lost_found_dir[2]));
 991         }
 992         node.di_mode = IFDIR | UMASK;
 993         node.di_nlink = 2;
 994         node.di_size = sblock.fs_bsize;
 995         node.di_db[0] = alloc(node.di_size, node.di_mode);
 996         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
 997         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), node.di_size, buf);
 998         iput(&node, LOSTFOUNDINO);
 999 #endif
1000         /*
1001          * create the root directory
1002          */
1003         if (mfs)
1004                 node.di_mode = IFDIR | 01777;
1005         else
1006                 node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1007         node.di_nlink = PREDEFDIR;
1008         if (Oflag)
1009                 node.di_size = makedir((struct direct *)oroot_dir, PREDEFDIR);
1010         else
1011                 node.di_size = makedir(root_dir, PREDEFDIR);
1012         node.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.di_mode);
1013         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1014         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), sblock.fs_fsize, buf);
1015         iput(&node, ROOTINO);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * construct a set of directory entries in "buf".
1020  * return size of directory.
1021  */
1022 int
1023 makedir(register struct direct *protodir, int entries)
1024 {
1025         char *cp;
1026         int i, spcleft;
1027
1028         spcleft = DIRBLKSIZ;
1029         for (cp = buf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
1030                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
1031                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
1032                 cp += protodir[i].d_reclen;
1033                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
1034         }
1035         protodir[i].d_reclen = spcleft;
1036         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
1037         return (DIRBLKSIZ);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * allocate a block or frag
1042  */
1043 daddr_t
1044 alloc(int size, int mode)
1045 {
1046         int i, frag;
1047         daddr_t d, blkno;
1048
1049         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1050             (char *)&acg);
1051         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1052                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1053                 return (0);
1054         }
1055         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1056                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1057                 return (0);
1058         }
1059         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1060                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1061                         goto goth;
1062         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1063         return (0);
1064 goth:
1065         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1066         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1067         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1068                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1069         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1070         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1071         fscs[0].cs_nbfree--;
1072         if (mode & IFDIR) {
1073                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1074                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1075                 fscs[0].cs_ndir++;
1076         }
1077         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]--;
1078         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))[cbtorpos(&sblock, d)]--;
1079         if (size != sblock.fs_bsize) {
1080                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1081                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1082                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1083                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1084                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1085                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1086                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1087         }
1088         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1089             (char *)&acg);
1090         return (d);
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Calculate number of inodes per group.
1095  */
1096 long
1097 calcipg(long cpg, long bpcg, off_t *usedbp)
1098 {
1099         int i;
1100         long ipg, new_ipg, ncg, ncyl;
1101         off_t usedb;
1102
1103         /*
1104          * Prepare to scale by fssize / (number of sectors in cylinder groups).
1105          * Note that fssize is still in sectors, not filesystem blocks.
1106          */
1107         ncyl = howmany(fssize, (u_int)secpercyl);
1108         ncg = howmany(ncyl, cpg);
1109         /*
1110          * Iterate a few times to allow for ipg depending on itself.
1111          */
1112         ipg = 0;
1113         for (i = 0; i < 10; i++) {
1114                 usedb = (sblock.fs_iblkno + ipg / INOPF(&sblock))
1115                         * NSPF(&sblock) * (off_t)sectorsize;
1116                 new_ipg = (cpg * (quad_t)bpcg - usedb) / density * fssize
1117                           / ncg / secpercyl / cpg;
1118                 new_ipg = roundup(new_ipg, INOPB(&sblock));
1119                 if (new_ipg == ipg)
1120                         break;
1121                 ipg = new_ipg;
1122         }
1123         *usedbp = usedb;
1124         return (ipg);
1125 }
1126
1127 /*
1128  * Allocate an inode on the disk
1129  */
1130 void
1131 iput(register struct dinode *ip, register ino_t ino)
1132 {
1133         struct dinode buf[MAXINOPB];
1134         daddr_t d;
1135         int c;
1136
1137 #ifdef FSIRAND
1138         ip->di_gen = random();
1139 #endif
1140         c = ino_to_cg(&sblock, ino);
1141         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1142             (char *)&acg);
1143         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1144                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1145                 exit(31);
1146         }
1147         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1148         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1149         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1150             (char *)&acg);
1151         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1152         fscs[0].cs_nifree--;
1153         if (ino >= sblock.fs_ipg * sblock.fs_ncg) {
1154                 printf("fsinit: inode value out of range (%d).\n", ino);
1155                 exit(32);
1156         }
1157         d = fsbtodb(&sblock, ino_to_fsba(&sblock, ino));
1158         rdfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)buf);
1159         buf[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] = *ip;
1160         wtfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)buf);
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Parent notifies child that it can proceed with the newfs and mount
1165  * operation (occurs after parent has copied the underlying filesystem
1166  * if the -C option was specified (for MFS), or immediately after the
1167  * parent forked the child otherwise).
1168  */
1169 void
1170 parentready(void)
1171 {
1172         parentready_signalled = 1;
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Notify parent process that the filesystem has created itself successfully.
1177  *
1178  * We have to wait until the mount has actually completed!
1179  */
1180 void
1181 started(void)
1182 {
1183         int retry = 100;        /* 10 seconds, 100ms */
1184
1185         while (mfs_ppid && retry) {
1186                 struct stat st;
1187
1188                 if (
1189                     stat(mfs_mtpt, &st) < 0 ||
1190                     st.st_dev != mfs_mtstat.st_dev
1191                 ) {
1192                         break;
1193                 }
1194                 usleep(100*1000);
1195                 --retry;
1196         }
1197         if (retry == 0) {
1198                 fatal("mfs mount failed waiting for mount to go active");
1199         } else if (copyroot) {
1200                 FSPaste(mfs_mtpt, copyroot, copyhlinks);
1201         }
1202         exit(0);
1203 }
1204
1205 #ifdef STANDALONE
1206 /*
1207  * Replace libc function with one suited to our needs.
1208  */
1209 caddr_t
1210 malloc(register u_long size)
1211 {
1212         char *base, *i;
1213         static u_long pgsz;
1214         struct rlimit rlp;
1215
1216         if (pgsz == 0) {
1217                 base = sbrk(0);
1218                 pgsz = getpagesize() - 1;
1219                 i = (char *)((u_long)(base + pgsz) &~ pgsz);
1220                 base = sbrk(i - base);
1221                 if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1222                         warn("getrlimit");
1223                 rlp.rlim_cur = rlp.rlim_max;
1224                 if (setrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1225                         warn("setrlimit");
1226                 memleft = rlp.rlim_max - (u_long)base;
1227         }
1228         size = (size + pgsz) &~ pgsz;
1229         if (size > memleft)
1230                 size = memleft;
1231         memleft -= size;
1232         if (size == 0)
1233                 return (0);
1234         return ((caddr_t)sbrk(size));
1235 }
1236
1237 /*
1238  * Replace libc function with one suited to our needs.
1239  */
1240 caddr_t
1241 realloc(char *ptr, u_long size)
1242 {
1243         void *p;
1244
1245         if ((p = malloc(size)) == NULL)
1246                 return (NULL);
1247         memmove(p, ptr, size);
1248         free(ptr);
1249         return (p);
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Replace libc function with one suited to our needs.
1254  */
1255 char *
1256 calloc(u_long size, u_long numelm)
1257 {
1258         caddr_t base;
1259
1260         size *= numelm;
1261         if ((base = malloc(size)) == NULL)
1262                 return (NULL);
1263         memset(base, 0, size);
1264         return (base);
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Replace libc function with one suited to our needs.
1269  */
1270 void
1271 free(char *ptr)
1272 {
1273
1274         /* do not worry about it for now */
1275 }
1276
1277 #else   /* !STANDALONE */
1278
1279 void
1280 raise_data_limit(void)
1281 {
1282         struct rlimit rlp;
1283
1284         if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1285                 warn("getrlimit");
1286         rlp.rlim_cur = rlp.rlim_max;
1287         if (setrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1288                 warn("setrlimit");
1289 }
1290
1291 #ifdef __ELF__
1292 extern char *_etext;
1293 #define etext _etext
1294 #else
1295 extern char *etext;
1296 #endif
1297
1298 void
1299 get_memleft(void)
1300 {
1301         static u_long pgsz;
1302         struct rlimit rlp;
1303         u_long freestart;
1304         u_long dstart;
1305         u_long memused;
1306
1307         pgsz = getpagesize() - 1;
1308         dstart = ((u_long)&etext) &~ pgsz;
1309         freestart = ((u_long)(sbrk(0) + pgsz) &~ pgsz);
1310         if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1311                 warn("getrlimit");
1312         memused = freestart - dstart;
1313         memleft = rlp.rlim_cur - memused;
1314 }
1315 #endif  /* STANDALONE */
1316
1317 /*
1318  * read a block from the file system
1319  */
1320 void
1321 rdfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1322 {
1323         int n;
1324
1325         wtfsflush();
1326         if (mfs) {
1327                 memmove(bf, membase + bno * sectorsize, size);
1328                 return;
1329         }
1330         if (lseek(fsi, (off_t)bno * sectorsize, 0) < 0) {
1331                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1332                 err(33, "rdfs");
1333         }
1334         n = read(fsi, bf, size);
1335         if (n != size) {
1336                 printf("read error: %ld\n", (long)bno);
1337                 err(34, "rdfs");
1338         }
1339 }
1340
1341 #define WCSIZE (128 * 1024)
1342 daddr_t wc_sect;                /* units of sectorsize */
1343 int wc_end;                     /* bytes */
1344 static char wc[WCSIZE];         /* bytes */
1345
1346 /*
1347  * Flush dirty write behind buffer.
1348  */
1349 void
1350 wtfsflush(void)
1351 {
1352         int n;
1353         if (wc_end) {
1354                 if (lseek(fso, (off_t)wc_sect * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1355                         printf("seek error: %ld\n", (long)wc_sect);
1356                         err(35, "wtfs - writecombine");
1357                 }
1358                 n = write(fso, wc, wc_end);
1359                 if (n != wc_end) {
1360                         printf("write error: %ld\n", (long)wc_sect);
1361                         err(36, "wtfs - writecombine");
1362                 }
1363                 wc_end = 0;
1364         }
1365 }
1366
1367 /*
1368  * write a block to the file system
1369  */
1370 void
1371 wtfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1372 {
1373         int n;
1374         int done;
1375
1376         if (mfs) {
1377                 memmove(membase + bno * sectorsize, bf, size);
1378                 return;
1379         }
1380         if (Nflag)
1381                 return;
1382         done = 0;
1383         if (wc_end == 0 && size <= WCSIZE) {
1384                 wc_sect = bno;
1385                 bcopy(bf, wc, size);
1386                 wc_end = size;
1387                 if (wc_end < WCSIZE)
1388                         return;
1389                 done = 1;
1390         }
1391         if ((off_t)wc_sect * sectorsize + wc_end == (off_t)bno * sectorsize &&
1392             wc_end + size <= WCSIZE) {
1393                 bcopy(bf, wc + wc_end, size);
1394                 wc_end += size;
1395                 if (wc_end < WCSIZE)
1396                         return;
1397                 done = 1;
1398         }
1399         wtfsflush();
1400         if (done)
1401                 return;
1402         if (lseek(fso, (off_t)bno * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1403                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1404                 err(35, "wtfs");
1405         }
1406         n = write(fso, bf, size);
1407         if (n != size) {
1408                 printf("write error: %ld\n", (long)bno);
1409                 err(36, "wtfs");
1410         }
1411 }
1412
1413 /*
1414  * check if a block is available
1415  */
1416 int
1417 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1418 {
1419         unsigned char mask;
1420
1421         switch (fs->fs_frag) {
1422         case 8:
1423                 return (cp[h] == 0xff);
1424         case 4:
1425                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1426                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1427         case 2:
1428                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1429                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1430         case 1:
1431                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1432                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1433         default:
1434 #ifdef STANDALONE
1435                 printf("isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1436 #else
1437                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1438 #endif
1439                 return (0);
1440         }
1441 }
1442
1443 /*
1444  * take a block out of the map
1445  */
1446 void
1447 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1448 {
1449         switch ((fs)->fs_frag) {
1450         case 8:
1451                 cp[h] = 0;
1452                 return;
1453         case 4:
1454                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1455                 return;
1456         case 2:
1457                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1458                 return;
1459         case 1:
1460                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1461                 return;
1462         default:
1463 #ifdef STANDALONE
1464                 printf("clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1465 #else
1466                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1467 #endif
1468                 return;
1469         }
1470 }
1471
1472 /*
1473  * put a block into the map
1474  */
1475 void
1476 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1477 {
1478         switch (fs->fs_frag) {
1479         case 8:
1480                 cp[h] = 0xff;
1481                 return;
1482         case 4:
1483                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1484                 return;
1485         case 2:
1486                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1487                 return;
1488         case 1:
1489                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1490                 return;
1491         default:
1492 #ifdef STANDALONE
1493                 printf("setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1494 #else
1495                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1496 #endif
1497                 return;
1498         }
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Determine the number of characters in a
1503  * single line.
1504  */
1505
1506 static int
1507 charsperline(void)
1508 {
1509         int columns;
1510         char *cp;
1511         struct winsize ws;
1512
1513         columns = 0;
1514         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1515                 columns = ws.ws_col;
1516         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1517                 columns = atoi(cp);
1518         if (columns == 0)
1519                 columns = 80;   /* last resort */
1520         return columns;
1521 }