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 1.4 2003/09/28 14:39:20 hmp Exp $
  36  */
  37
  38 #include <err.h>
  39 #include <signal.h>
  40 #include <string.h>
  41 #include <stdio.h>
  42 #include <unistd.h>
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <sys/time.h>
  45 #include <sys/types.h>
  46 #include <sys/wait.h>
  47 #include <sys/resource.h>
  48 #include <sys/stat.h>
  49 #include <vfs/ufs/dinode.h>
  50 #include <vfs/ufs/dir.h>
  51 #include <vfs/ufs/fs.h>
  52 #include <sys/disklabel.h>
  53 #include <sys/file.h>
  54 #include <sys/mman.h>
  55 #include <sys/ioctl.h>
  56
  57 #ifndef STANDALONE
  58 #include <stdlib.h>
  59 #else
  60 extern int atoi __P((char *));
  61 extern char * getenv __P((char *));
  62 #endif
  63
  64 #ifdef FSIRAND
  65 extern long random __P((void));
  66 extern void srandomdev __P((void));
  67 #endif
  68
  69 /*
  70  * make file system for cylinder-group style file systems
  71  */
  72
  73 /*
  74  * We limit the size of the inode map to be no more than a
  75  * third of the cylinder group space, since we must leave at
  76  * least an equal amount of space for the block map.
  77  *
  78  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  79  */
  80 #define MAXIPG(fs)      roundup((fs)->fs_bsize * NBBY / 3, INOPB(fs))
  81
  82 #define UMASK           0755
  83 #define MAXINOPB        (MAXBSIZE / sizeof(struct dinode))
  84 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  85
  86 /*
  87  * variables set up by front end.
  88  */
  89 extern int      mfs;            /* run as the memory based filesystem */
  90 extern char     *mfs_mtpt;      /* mount point for mfs          */
  91 extern struct stat mfs_mtstat;  /* stat prior to mount          */
  92 extern int      Nflag;          /* run mkfs without writing file system */
  93 extern int      Oflag;          /* format as an 4.3BSD file system */
  94 extern int      Uflag;          /* enable soft updates for file system */
  95 extern int      fssize;         /* file system size */
  96 extern int      ntracks;        /* # tracks/cylinder */
  97 extern int      nsectors;       /* # sectors/track */
  98 extern int      nphyssectors;   /* # sectors/track including spares */
  99 extern int      secpercyl;      /* sectors per cylinder */
 100 extern int      sectorsize;     /* bytes/sector */
 101 extern int      realsectorsize; /* bytes/sector in hardware*/
 102 extern int      rpm;            /* revolutions/minute of drive */
 103 extern int      interleave;     /* hardware sector interleave */
 104 extern int      trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
 105 extern int      fsize;          /* fragment size */
 106 extern int      bsize;          /* block size */
 107 extern int      cpg;            /* cylinders/cylinder group */
 108 extern int      cpgflg;         /* cylinders/cylinder group flag was given */
 109 extern int      minfree;        /* free space threshold */
 110 extern int      opt;            /* optimization preference (space or time) */
 111 extern int      density;        /* number of bytes per inode */
 112 extern int      maxcontig;      /* max contiguous blocks to allocate */
 113 extern int      rotdelay;       /* rotational delay between blocks */
 114 extern int      maxbpg;         /* maximum blocks per file in a cyl group */
 115 extern int      nrpos;          /* # of distinguished rotational positions */
 116 extern int      bbsize;         /* boot block size */
 117 extern int      sbsize;         /* superblock size */
 118 extern int      avgfilesize;    /* expected average file size */
 119 extern int      avgfilesperdir; /* expected number of files per directory */
 120 extern u_long   memleft;        /* virtual memory available */
 121 extern caddr_t  membase;        /* start address of memory based filesystem */
 122 extern char *   filename;
 123
 124 union {
 125         struct fs fs;
 126         char pad[SBSIZE];
 127 } fsun;
 128 #define sblock  fsun.fs
 129 struct  csum *fscs;
 130
 131 union {
 132         struct cg cg;
 133         char pad[MAXBSIZE];
 134 } cgun;
 135 #define acg     cgun.cg
 136
 137 struct dinode zino[MAXBSIZE / sizeof(struct dinode)];
 138
 139 int     fsi, fso;
 140 #ifdef FSIRAND
 141 int     randinit;
 142 #endif
 143 daddr_t alloc();
 144 long    calcipg();
 145 static int charsperline();
 146 void clrblock __P((struct fs *, unsigned char *, int));
 147 void fsinit __P((time_t));
 148 void initcg __P((int, time_t));
 149 int isblock __P((struct fs *, unsigned char *, int));
 150 void iput __P((struct dinode *, ino_t));
 151 int makedir __P((struct direct *, int));
 152 void rdfs __P((daddr_t, int, char *));
 153 void setblock __P((struct fs *, unsigned char *, int));
 154 void wtfs __P((daddr_t, int, char *));
 155 void wtfsflush __P((void));
 156
 157 #ifndef STANDALONE
 158 void get_memleft __P((void));
 159 void raise_data_limit __P((void));
 160 #else
 161 void free __P((char *));
 162 char * calloc __P((u_long, u_long));
 163 caddr_t malloc __P((u_long));
 164 caddr_t realloc __P((char *, u_long));
 165 #endif
 166
 167 int mfs_ppid = 0;
 168
 169 void
 170 mkfs(struct partition *pp, char *fsys, int fi, int fo)
 171 {
 172         register long i, mincpc, mincpg, inospercg;
 173         long cylno, rpos, blk, j, warn = 0;
 174         long used, mincpgcnt, bpcg;
 175         off_t usedb;
 176         long mapcramped, inodecramped;
 177         long postblsize, rotblsize, totalsbsize;
 178         int status, fd;
 179         time_t utime;
 180         quad_t sizepb;
 181         void started();
 182         int width;
 183         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 184
 185 #ifndef STANDALONE
 186         time(&utime);
 187 #endif
 188 #ifdef FSIRAND
 189         if (!randinit) {
 190                 randinit = 1;
 191                 srandomdev();
 192         }
 193 #endif
 194         if (mfs) {
 195                 mfs_ppid = getpid();
 196                 (void) signal(SIGUSR1, started);
 197                 if ((i = fork())) {
 198                         if (i == -1)
 199                                 err(10, "mfs");
 200                         if (waitpid(i, &status, 0) != -1 && WIFEXITED(status))
 201                                 exit(WEXITSTATUS(status));
 202                         exit(11);
 203                         /* NOTREACHED */
 204                 }
 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)
 497                         printf("Warning: ");
 498                 else if (!mapcramped && !inodecramped)
 499                         exit(26);
 500                 if (mapcramped && inodecramped)
 501                         printf("Block size and bytes per inode restrict");
 502                 else if (mapcramped)
 503                         printf("Block size restricts");
 504                 else
 505                         printf("Bytes per inode restrict");
 506                 printf(" cylinders per group to %d.\n", sblock.fs_cpg);
 507                 if (cpgflg)
 508                         exit(27);
 509         }
 510         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 511         /*
 512          * Now have size for file system and nsect and ntrak.
 513          * Determine number of cylinders and blocks in the file system.
 514          */
 515         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 516         sblock.fs_ncyl = fssize * NSPF(&sblock) / sblock.fs_spc;
 517         if (fssize * NSPF(&sblock) > sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc) {
 518                 sblock.fs_ncyl++;
 519                 warn = 1;
 520         }
 521         if (sblock.fs_ncyl < 1) {
 522                 printf("file systems must have at least one cylinder\n");
 523                 exit(28);
 524         }
 525         /*
 526          * Determine feasability/values of rotational layout tables.
 527          *
 528          * The size of the rotational layout tables is limited by the
 529          * size of the superblock, SBSIZE. The amount of space available
 530          * for tables is calculated as (SBSIZE - sizeof (struct fs)).
 531          * The size of these tables is inversely proportional to the block
 532          * size of the file system. The size increases if sectors per track
 533          * are not powers of two, because more cylinders must be described
 534          * by the tables before the rotational pattern repeats (fs_cpc).
 535          */
 536         sblock.fs_interleave = interleave;
 537         sblock.fs_trackskew = trackskew;
 538         sblock.fs_npsect = nphyssectors;
 539         sblock.fs_postblformat = FS_DYNAMICPOSTBLFMT;
 540         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 541         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 542                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 543         if (sblock.fs_ntrak == 1) {
 544                 sblock.fs_cpc = 0;
 545                 goto next;
 546         }
 547         postblsize = sblock.fs_nrpos * sblock.fs_cpc * sizeof(int16_t);
 548         rotblsize = sblock.fs_cpc * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock);
 549         totalsbsize = sizeof(struct fs) + rotblsize;
 550         if (sblock.fs_nrpos == 8 && sblock.fs_cpc <= 16) {
 551                 /* use old static table space */
 552                 sblock.fs_postbloff = (char *)(&sblock.fs_opostbl[0][0]) -
 553                     (char *)(&sblock.fs_firstfield);
 554                 sblock.fs_rotbloff = &sblock.fs_space[0] -
 555                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 556         } else {
 557                 /* use dynamic table space */
 558                 sblock.fs_postbloff = &sblock.fs_space[0] -
 559                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 560                 sblock.fs_rotbloff = sblock.fs_postbloff + postblsize;
 561                 totalsbsize += postblsize;
 562         }
 563         if (totalsbsize > SBSIZE ||
 564             sblock.fs_nsect > (1 << NBBY) * NSPB(&sblock)) {
 565                 printf("%s %s %d %s %d.%s",
 566                     "Warning: insufficient space in super block for\n",
 567                     "rotational layout tables with nsect", sblock.fs_nsect,
 568                     "and ntrak", sblock.fs_ntrak,
 569                     "\nFile system performance may be impaired.\n");
 570                 sblock.fs_cpc = 0;
 571                 goto next;
 572         }
 573         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, totalsbsize);
 574         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 575                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 576         /*
 577          * calculate the available blocks for each rotational position
 578          */
 579         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_cpc; cylno++)
 580                 for (rpos = 0; rpos < sblock.fs_nrpos; rpos++)
 581                         fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = -1;
 582         for (i = (rotblsize - 1) * sblock.fs_frag;
 583              i >= 0; i -= sblock.fs_frag) {
 584                 cylno = cbtocylno(&sblock, i);
 585                 rpos = cbtorpos(&sblock, i);
 586                 blk = fragstoblks(&sblock, i);
 587                 if (fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] == -1)
 588                         fs_rotbl(&sblock)[blk] = 0;
 589                 else
 590                         fs_rotbl(&sblock)[blk] =
 591                             fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] - blk;
 592                 fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = blk;
 593         }
 594 next:
 595         /*
 596          * Compute/validate number of cylinder groups.
 597          */
 598         sblock.fs_ncg = sblock.fs_ncyl / sblock.fs_cpg;
 599         if (sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg)
 600                 sblock.fs_ncg++;
 601         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 602         i = MIN(~sblock.fs_cgmask, sblock.fs_ncg - 1);
 603         if (cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) >= sblock.fs_fpg) {
 604                 printf("inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld)\n",
 605                     cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) / sblock.fs_frag,
 606                     (long)(sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag));
 607                 printf("number of cylinders per cylinder group (%d) %s.\n",
 608                     sblock.fs_cpg, "must be increased");
 609                 exit(29);
 610         }
 611         j = sblock.fs_ncg - 1;
 612         if ((i = fssize - j * sblock.fs_fpg) < sblock.fs_fpg &&
 613             cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j) > i) {
 614                 if (j == 0) {
 615                         printf("Filesystem must have at least %d sectors\n",
 616                             NSPF(&sblock) *
 617                             (cgdmin(&sblock, 0) + 3 * sblock.fs_frag));
 618                         exit(30);
 619                 }
 620                 printf(
 621 "Warning: inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld) in last\n",
 622                     (cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j)) / sblock.fs_frag,
 623                     i / sblock.fs_frag);
 624                 printf(
 625 "    cylinder group. This implies %ld sector(s) cannot be allocated.\n",
 626                     i * NSPF(&sblock));
 627                 sblock.fs_ncg--;
 628                 sblock.fs_ncyl -= sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 629                 sblock.fs_size = fssize = sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc /
 630                     NSPF(&sblock);
 631                 warn = 0;
 632         }
 633         if (warn && !mfs) {
 634                 printf("Warning: %d sector(s) in last cylinder unallocated\n",
 635                     sblock.fs_spc -
 636                     (fssize * NSPF(&sblock) - (sblock.fs_ncyl - 1)
 637                     * sblock.fs_spc));
 638         }
 639         /*
 640          * fill in remaining fields of the super block
 641          */
 642         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 643         sblock.fs_cssize =
 644             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 645         /*
 646          * The superblock fields 'fs_csmask' and 'fs_csshift' are no
 647          * longer used. However, we still initialise them so that the
 648          * filesystem remains compatible with old kernels.
 649          */
 650         i = sblock.fs_bsize / sizeof(struct csum);
 651         sblock.fs_csmask = ~(i - 1);
 652         for (sblock.fs_csshift = 0; i > 1; i >>= 1)
 653                 sblock.fs_csshift++;
 654         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 655         if (fscs == NULL)
 656                 errx(31, "calloc failed");
 657         sblock.fs_magic = FS_MAGIC;
 658         sblock.fs_rotdelay = rotdelay;
 659         sblock.fs_minfree = minfree;
 660         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 661         sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 662         sblock.fs_rps = rpm / 60;
 663         sblock.fs_optim = opt;
 664         sblock.fs_cgrotor = 0;
 665         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 666         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree = 0;
 667         sblock.fs_cstotal.cs_nifree = 0;
 668         sblock.fs_cstotal.cs_nffree = 0;
 669         sblock.fs_fmod = 0;
 670         sblock.fs_ronly = 0;
 671         sblock.fs_clean = 1;
 672 #ifdef FSIRAND
 673         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 674         sblock.fs_id[1] = random();
 675 #endif
 676
 677         /*
 678          * Dump out summary information about file system.
 679          */
 680         if (!mfs) {
 681                 printf("%s:\t%d sectors in %d %s of %d tracks, %d sectors\n",
 682                     fsys, sblock.fs_size * NSPF(&sblock), sblock.fs_ncyl,
 683                     "cylinders", sblock.fs_ntrak, sblock.fs_nsect);
 684 #define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 685                 printf("\t%.1fMB in %d cyl groups (%d c/g, %.2fMB/g, %d i/g)%s\n",
 686                     (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 687                     sblock.fs_ncg, sblock.fs_cpg,
 688                     (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 689                     sblock.fs_ipg,
 690                         sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP ? " SOFTUPDATES" : "");
 691 #undef B2MBFACTOR
 692         }
 693         /*
 694          * Now build the cylinders group blocks and
 695          * then print out indices of cylinder groups.
 696          */
 697         if (!mfs)
 698                 printf("super-block backups (for fsck -b #) at:\n");
 699         i = 0;
 700         width = charsperline();
 701         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++) {
 702                 initcg(cylno, utime);
 703                 if (mfs)
 704                         continue;
 705                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %ld%s",
 706                     fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 707                     cylno < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "" );
 708                 if (i + j >= width) {
 709                         printf("\n");
 710                         i = 0;
 711                 }
 712                 i += j;
 713                 printf("%s", tmpbuf);
 714                 fflush(stdout);
 715         }
 716         if (!mfs)
 717                 printf("\n");
 718         if (Nflag && !mfs)
 719                 exit(0);
 720         /*
 721          * Now construct the initial file system,
 722          * then write out the super-block.
 723          */
 724         fsinit(utime);
 725         sblock.fs_time = utime;
 726         wtfs((int)SBOFF / sectorsize, sbsize, (char *)&sblock);
 727         for (i = 0; i < sblock.fs_cssize; i += sblock.fs_bsize)
 728                 wtfs(fsbtodb(&sblock, sblock.fs_csaddr + numfrags(&sblock, i)),
 729                         sblock.fs_cssize - i < sblock.fs_bsize ?
 730                             sblock.fs_cssize - i : sblock.fs_bsize,
 731                         ((char *)fscs) + i);
 732         /*
 733          * Write out the duplicate super blocks
 734          */
 735         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++)
 736                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 737                     sbsize, (char *)&sblock);
 738         wtfsflush();
 739         /*
 740          * Update information about this partion in pack
 741          * label, to that it may be updated on disk.
 742          */
 743         pp->p_fstype = FS_BSDFFS;
 744         pp->p_fsize = sblock.fs_fsize;
 745         pp->p_frag = sblock.fs_frag;
 746         pp->p_cpg = sblock.fs_cpg;
 747         /*
 748          * Notify parent process of success.
 749          * Dissociate from session and tty.
 750          */
 751         if (mfs) {
 752                 kill(mfs_ppid, SIGUSR1);
 753                 (void) setsid();
 754                 (void) close(0);
 755                 (void) close(1);
 756                 (void) close(2);
 757                 (void) chdir("/");
 758         }
 759 }
 760
 761 /*
 762  * Initialize a cylinder group.
 763  */
 764 void
 765 initcg(int cylno, time_t utime)
 766 {
 767         daddr_t cbase, d, dlower, dupper, dmax, blkno;
 768         long i;
 769         register struct csum *cs;
 770 #ifdef FSIRAND
 771         long j;
 772 #endif
 773
 774         /*
 775          * Determine block bounds for cylinder group.
 776          * Allow space for super block summary information in first
 777          * cylinder group.
 778          */
 779         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 780         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 781         if (dmax > sblock.fs_size)
 782                 dmax = sblock.fs_size;
 783         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 784         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 785         if (cylno == 0)
 786                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 787         cs = fscs + cylno;
 788         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 789         acg.cg_time = utime;
 790         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 791         acg.cg_cgx = cylno;
 792         if (cylno == sblock.fs_ncg - 1)
 793                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 794         else
 795                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_cpg;
 796         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 797         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 798         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 799                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 800         acg.cg_btotoff = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 801         acg.cg_boff = acg.cg_btotoff + sblock.fs_cpg * sizeof(int32_t);
 802         acg.cg_iusedoff = acg.cg_boff +
 803                 sblock.fs_cpg * sblock.fs_nrpos * sizeof(u_int16_t);
 804         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, NBBY);
 805         if (sblock.fs_contigsumsize <= 0) {
 806                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff +
 807                    howmany(sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY);
 808         } else {
 809                 acg.cg_clustersumoff = acg.cg_freeoff + howmany
 810                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY) -
 811                     sizeof(u_int32_t);
 812                 acg.cg_clustersumoff =
 813                     roundup(acg.cg_clustersumoff, sizeof(u_int32_t));
 814                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 815                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 816                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff + howmany
 817                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock), NBBY);
 818         }
 819         if (acg.cg_nextfreeoff - (long)(&acg.cg_firstfield) > sblock.fs_cgsize) {
 820                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 821                 exit(37);
 822         }
 823         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 824         if (cylno == 0)
 825                 for (i = 0; i < ROOTINO; i++) {
 826                         setbit(cg_inosused(&acg), i);
 827                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 828                 }
 829         for (i = 0; i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock); i += sblock.fs_frag) {
 830 #ifdef FSIRAND
 831                 for (j = 0; j < sblock.fs_bsize / sizeof(struct dinode); j++)
 832                         zino[j].di_gen = random();
 833 #endif
 834                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 835                     sblock.fs_bsize, (char *)zino);
 836         }
 837         if (cylno > 0) {
 838                 /*
 839                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 840                  * for boot and super blocks.
 841                  */
 842                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 843                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 844                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 845                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 846                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 847                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 848                         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 849                         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 850                             [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 851                 }
 852                 sblock.fs_dsize += dlower;
 853         }
 854         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - dupper;
 855         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 856                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 857                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 858                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 859                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 860                 }
 861         }
 862         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; ) {
 863                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 864                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 865                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 866                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 867                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 868                 cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 869                 cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 870                     [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 871                 d += sblock.fs_frag;
 872         }
 873         if (d < dmax - cbase) {
 874                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - d]++;
 875                 for (; d < dmax - cbase; d++) {
 876                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 877                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 878                 }
 879         }
 880         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 881                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 882                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 883                 int map = *mapp++;
 884                 int bit = 1;
 885                 int run = 0;
 886
 887                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 888                         if ((map & bit) != 0) {
 889                                 run++;
 890                         } else if (run != 0) {
 891                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 892                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 893                                 sump[run]++;
 894                                 run = 0;
 895                         }
 896                         if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
 897                                 bit <<= 1;
 898                         } else {
 899                                 map = *mapp++;
 900                                 bit = 1;
 901                         }
 902                 }
 903                 if (run != 0) {
 904                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 905                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 906                         sump[run]++;
 907                 }
 908         }
 909         sblock.fs_cstotal.cs_ndir += acg.cg_cs.cs_ndir;
 910         sblock.fs_cstotal.cs_nffree += acg.cg_cs.cs_nffree;
 911         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree += acg.cg_cs.cs_nbfree;
 912         sblock.fs_cstotal.cs_nifree += acg.cg_cs.cs_nifree;
 913         *cs = acg.cg_cs;
 914         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 915                 sblock.fs_bsize, (char *)&acg);
 916 }
 917
 918 /*
 919  * initialize the file system
 920  */
 921 struct dinode node;
 922
 923 #ifdef LOSTDIR
 924 #define PREDEFDIR 3
 925 #else
 926 #define PREDEFDIR 2
 927 #endif
 928
 929 struct direct root_dir[] = {
 930         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 931         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 932 #ifdef LOSTDIR
 933         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 10, "lost+found" },
 934 #endif
 935 };
 936 struct odirect {
 937         u_long  d_ino;
 938         u_short d_reclen;
 939         u_short d_namlen;
 940         u_char  d_name[MAXNAMLEN + 1];
 941 } oroot_dir[] = {
 942         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 943         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 944 #ifdef LOSTDIR
 945         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 10, "lost+found" },
 946 #endif
 947 };
 948 #ifdef LOSTDIR
 949 struct direct lost_found_dir[] = {
 950         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 951         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 952         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0, 0 },
 953 };
 954 struct odirect olost_found_dir[] = {
 955         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 956         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 957         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0 },
 958 };
 959 #endif
 960 char buf[MAXBSIZE];
 961
 962 void
 963 fsinit(time_t utime)
 964 {
 965 #ifdef LOSTDIR
 966         int i;
 967 #endif
 968
 969         /*
 970          * initialize the node
 971          */
 972         node.di_atime = utime;
 973         node.di_mtime = utime;
 974         node.di_ctime = utime;
 975 #ifdef LOSTDIR
 976         /*
 977          * create the lost+found directory
 978          */
 979         if (Oflag) {
 980                 (void)makedir((struct direct *)olost_found_dir, 2);
 981                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 982                         memmove(&buf[i], &olost_found_dir[2],
 983                             DIRSIZ(0, &olost_found_dir[2]));
 984         } else {
 985                 (void)makedir(lost_found_dir, 2);
 986                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 987                         memmove(&buf[i], &lost_found_dir[2],
 988                             DIRSIZ(0, &lost_found_dir[2]));
 989         }
 990         node.di_mode = IFDIR | UMASK;
 991         node.di_nlink = 2;
 992         node.di_size = sblock.fs_bsize;
 993         node.di_db[0] = alloc(node.di_size, node.di_mode);
 994         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
 995         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), node.di_size, buf);
 996         iput(&node, LOSTFOUNDINO);
 997 #endif
 998         /*
 999          * create the root directory
1000          */
1001         if (mfs)
1002                 node.di_mode = IFDIR | 01777;
1003         else
1004                 node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1005         node.di_nlink = PREDEFDIR;
1006         if (Oflag)
1007                 node.di_size = makedir((struct direct *)oroot_dir, PREDEFDIR);
1008         else
1009                 node.di_size = makedir(root_dir, PREDEFDIR);
1010         node.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.di_mode);
1011         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1012         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), sblock.fs_fsize, buf);
1013         iput(&node, ROOTINO);
1014 }
1015
1016 /*
1017  * construct a set of directory entries in "buf".
1018  * return size of directory.
1019  */
1020 int
1021 makedir(register struct direct *protodir, int entries)
1022 {
1023         char *cp;
1024         int i, spcleft;
1025
1026         spcleft = DIRBLKSIZ;
1027         for (cp = buf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
1028                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
1029                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
1030                 cp += protodir[i].d_reclen;
1031                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
1032         }
1033         protodir[i].d_reclen = spcleft;
1034         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
1035         return (DIRBLKSIZ);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * allocate a block or frag
1040  */
1041 daddr_t
1042 alloc(int size, int mode)
1043 {
1044         int i, frag;
1045         daddr_t d, blkno;
1046
1047         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1048             (char *)&acg);
1049         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1050                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1051                 return (0);
1052         }
1053         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1054                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1055                 return (0);
1056         }
1057         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1058                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1059                         goto goth;
1060         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1061         return (0);
1062 goth:
1063         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1064         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1065         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1066                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1067         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1068         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1069         fscs[0].cs_nbfree--;
1070         if (mode & IFDIR) {
1071                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1072                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1073                 fscs[0].cs_ndir++;
1074         }
1075         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]--;
1076         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))[cbtorpos(&sblock, d)]--;
1077         if (size != sblock.fs_bsize) {
1078                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1079                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1080                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1081                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1082                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1083                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1084                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1085         }
1086         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1087             (char *)&acg);
1088         return (d);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Calculate number of inodes per group.
1093  */
1094 long
1095 calcipg(long cpg, long bpcg, off_t *usedbp)
1096 {
1097         int i;
1098         long ipg, new_ipg, ncg, ncyl;
1099         off_t usedb;
1100
1101         /*
1102          * Prepare to scale by fssize / (number of sectors in cylinder groups).
1103          * Note that fssize is still in sectors, not filesystem blocks.
1104          */
1105         ncyl = howmany(fssize, (u_int)secpercyl);
1106         ncg = howmany(ncyl, cpg);
1107         /*
1108          * Iterate a few times to allow for ipg depending on itself.
1109          */
1110         ipg = 0;
1111         for (i = 0; i < 10; i++) {
1112                 usedb = (sblock.fs_iblkno + ipg / INOPF(&sblock))
1113                         * NSPF(&sblock) * (off_t)sectorsize;
1114                 new_ipg = (cpg * (quad_t)bpcg - usedb) / density * fssize
1115                           / ncg / secpercyl / cpg;
1116                 new_ipg = roundup(new_ipg, INOPB(&sblock));
1117                 if (new_ipg == ipg)
1118                         break;
1119                 ipg = new_ipg;
1120         }
1121         *usedbp = usedb;
1122         return (ipg);
1123 }
1124
1125 /*
1126  * Allocate an inode on the disk
1127  */
1128 void
1129 iput(register struct dinode *ip, register ino_t ino)
1130 {
1131         struct dinode buf[MAXINOPB];
1132         daddr_t d;
1133         int c;
1134
1135 #ifdef FSIRAND
1136         ip->di_gen = random();
1137 #endif
1138         c = ino_to_cg(&sblock, ino);
1139         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1140             (char *)&acg);
1141         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1142                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1143                 exit(31);
1144         }
1145         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1146         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1147         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1148             (char *)&acg);
1149         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1150         fscs[0].cs_nifree--;
1151         if (ino >= sblock.fs_ipg * sblock.fs_ncg) {
1152                 printf("fsinit: inode value out of range (%d).\n", ino);
1153                 exit(32);
1154         }
1155         d = fsbtodb(&sblock, ino_to_fsba(&sblock, ino));
1156         rdfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)buf);
1157         buf[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] = *ip;
1158         wtfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)buf);
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Notify parent process that the filesystem has created itself successfully.
1163  *
1164  * We have to wait until the mount has actually completed!
1165  */
1166 void
1167 started(void)
1168 {
1169         int retry = 100;        /* 10 seconds, 100ms */
1170
1171         while (mfs_ppid && retry) {
1172                 struct stat st;
1173
1174                 if (
1175                     stat(mfs_mtpt, &st) < 0 ||
1176                     st.st_dev != mfs_mtstat.st_dev
1177                 ) {
1178                         break;
1179                 }
1180                 usleep(100*1000);
1181                 --retry;
1182         }
1183         if (retry == 0) {
1184                 fatal("mfs mount failed waiting for mount to go active");
1185         }
1186         exit(0);
1187 }
1188
1189 #ifdef STANDALONE
1190 /*
1191  * Replace libc function with one suited to our needs.
1192  */
1193 caddr_t
1194 malloc(register u_long size)
1195 {
1196         char *base, *i;
1197         static u_long pgsz;
1198         struct rlimit rlp;
1199
1200         if (pgsz == 0) {
1201                 base = sbrk(0);
1202                 pgsz = getpagesize() - 1;
1203                 i = (char *)((u_long)(base + pgsz) &~ pgsz);
1204                 base = sbrk(i - base);
1205                 if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1206                         warn("getrlimit");
1207                 rlp.rlim_cur = rlp.rlim_max;
1208                 if (setrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1209                         warn("setrlimit");
1210                 memleft = rlp.rlim_max - (u_long)base;
1211         }
1212         size = (size + pgsz) &~ pgsz;
1213         if (size > memleft)
1214                 size = memleft;
1215         memleft -= size;
1216         if (size == 0)
1217                 return (0);
1218         return ((caddr_t)sbrk(size));
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Replace libc function with one suited to our needs.
1223  */
1224 caddr_t
1225 realloc(char *ptr, u_long size)
1226 {
1227         void *p;
1228
1229         if ((p = malloc(size)) == NULL)
1230                 return (NULL);
1231         memmove(p, ptr, size);
1232         free(ptr);
1233         return (p);
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Replace libc function with one suited to our needs.
1238  */
1239 char *
1240 calloc(u_long size, u_long numelm)
1241 {
1242         caddr_t base;
1243
1244         size *= numelm;
1245         if ((base = malloc(size)) == NULL)
1246                 return (NULL);
1247         memset(base, 0, size);
1248         return (base);
1249 }
1250
1251 /*
1252  * Replace libc function with one suited to our needs.
1253  */
1254 void
1255 free(char *ptr)
1256 {
1257
1258         /* do not worry about it for now */
1259 }
1260
1261 #else   /* !STANDALONE */
1262
1263 void
1264 raise_data_limit(void)
1265 {
1266         struct rlimit rlp;
1267
1268         if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1269                 warn("getrlimit");
1270         rlp.rlim_cur = rlp.rlim_max;
1271         if (setrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1272                 warn("setrlimit");
1273 }
1274
1275 #ifdef __ELF__
1276 extern char *_etext;
1277 #define etext _etext
1278 #else
1279 extern char *etext;
1280 #endif
1281
1282 void
1283 get_memleft(void)
1284 {
1285         static u_long pgsz;
1286         struct rlimit rlp;
1287         u_long freestart;
1288         u_long dstart;
1289         u_long memused;
1290
1291         pgsz = getpagesize() - 1;
1292         dstart = ((u_long)&etext) &~ pgsz;
1293         freestart = ((u_long)(sbrk(0) + pgsz) &~ pgsz);
1294         if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1295                 warn("getrlimit");
1296         memused = freestart - dstart;
1297         memleft = rlp.rlim_cur - memused;
1298 }
1299 #endif  /* STANDALONE */
1300
1301 /*
1302  * read a block from the file system
1303  */
1304 void
1305 rdfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1306 {
1307         int n;
1308
1309         wtfsflush();
1310         if (mfs) {
1311                 memmove(bf, membase + bno * sectorsize, size);
1312                 return;
1313         }
1314         if (lseek(fsi, (off_t)bno * sectorsize, 0) < 0) {
1315                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1316                 err(33, "rdfs");
1317         }
1318         n = read(fsi, bf, size);
1319         if (n != size) {
1320                 printf("read error: %ld\n", (long)bno);
1321                 err(34, "rdfs");
1322         }
1323 }
1324
1325 #define WCSIZE (128 * 1024)
1326 daddr_t wc_sect;                /* units of sectorsize */
1327 int wc_end;                     /* bytes */
1328 static char wc[WCSIZE];         /* bytes */
1329
1330 /*
1331  * Flush dirty write behind buffer.
1332  */
1333 void
1334 wtfsflush(void)
1335 {
1336         int n;
1337         if (wc_end) {
1338                 if (lseek(fso, (off_t)wc_sect * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1339                         printf("seek error: %ld\n", (long)wc_sect);
1340                         err(35, "wtfs - writecombine");
1341                 }
1342                 n = write(fso, wc, wc_end);
1343                 if (n != wc_end) {
1344                         printf("write error: %ld\n", (long)wc_sect);
1345                         err(36, "wtfs - writecombine");
1346                 }
1347                 wc_end = 0;
1348         }
1349 }
1350
1351 /*
1352  * write a block to the file system
1353  */
1354 void
1355 wtfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1356 {
1357         int n;
1358         int done;
1359
1360         if (mfs) {
1361                 memmove(membase + bno * sectorsize, bf, size);
1362                 return;
1363         }
1364         if (Nflag)
1365                 return;
1366         done = 0;
1367         if (wc_end == 0 && size <= WCSIZE) {
1368                 wc_sect = bno;
1369                 bcopy(bf, wc, size);
1370                 wc_end = size;
1371                 if (wc_end < WCSIZE)
1372                         return;
1373                 done = 1;
1374         }
1375         if ((off_t)wc_sect * sectorsize + wc_end == (off_t)bno * sectorsize &&
1376             wc_end + size <= WCSIZE) {
1377                 bcopy(bf, wc + wc_end, size);
1378                 wc_end += size;
1379                 if (wc_end < WCSIZE)
1380                         return;
1381                 done = 1;
1382         }
1383         wtfsflush();
1384         if (done)
1385                 return;
1386         if (lseek(fso, (off_t)bno * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1387                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1388                 err(35, "wtfs");
1389         }
1390         n = write(fso, bf, size);
1391         if (n != size) {
1392                 printf("write error: %ld\n", (long)bno);
1393                 err(36, "wtfs");
1394         }
1395 }
1396
1397 /*
1398  * check if a block is available
1399  */
1400 int
1401 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1402 {
1403         unsigned char mask;
1404
1405         switch (fs->fs_frag) {
1406         case 8:
1407                 return (cp[h] == 0xff);
1408         case 4:
1409                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1410                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1411         case 2:
1412                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1413                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1414         case 1:
1415                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1416                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1417         default:
1418 #ifdef STANDALONE
1419                 printf("isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1420 #else
1421                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1422 #endif
1423                 return (0);
1424         }
1425 }
1426
1427 /*
1428  * take a block out of the map
1429  */
1430 void
1431 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1432 {
1433         switch ((fs)->fs_frag) {
1434         case 8:
1435                 cp[h] = 0;
1436                 return;
1437         case 4:
1438                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1439                 return;
1440         case 2:
1441                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1442                 return;
1443         case 1:
1444                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1445                 return;
1446         default:
1447 #ifdef STANDALONE
1448                 printf("clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1449 #else
1450                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1451 #endif
1452                 return;
1453         }
1454 }
1455
1456 /*
1457  * put a block into the map
1458  */
1459 void
1460 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1461 {
1462         switch (fs->fs_frag) {
1463         case 8:
1464                 cp[h] = 0xff;
1465                 return;
1466         case 4:
1467                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1468                 return;
1469         case 2:
1470                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1471                 return;
1472         case 1:
1473                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1474                 return;
1475         default:
1476 #ifdef STANDALONE
1477                 printf("setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1478 #else
1479                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1480 #endif
1481                 return;
1482         }
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Determine the number of characters in a
1487  * single line.
1488  */
1489
1490 static int
1491 charsperline(void)
1492 {
1493         int columns;
1494         char *cp;
1495         struct winsize ws;
1496
1497         columns = 0;
1498         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1499                 columns = ws.ws_col;
1500         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1501                 columns = atoi(cp);
1502         if (columns == 0)
1503                 columns = 80;   /* last resort */
1504         return columns;
1505 }