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 1.12 2006/08/13 18:16:04 swildner Exp $
  36  */
  37
  38 #include "defs.h"
  39
  40 #ifndef STANDALONE
  41 #include <stdlib.h>
  42 #else
  43
  44 extern int atoi(char *);
  45 extern char * getenv(char *);
  46
  47 #ifdef FSIRAND
  48 extern long random(void);
  49 extern void srandomdev(void);
  50 #endif
  51
  52 #endif /* STANDALONE */
  53
  54 /*
  55  * make file system for cylinder-group style file systems
  56  */
  57
  58 /*
  59  * We limit the size of the inode map to be no more than a
  60  * third of the cylinder group space, since we must leave at
  61  * least an equal amount of space for the block map.
  62  *
  63  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  64  */
  65 #define MAXIPG(fs)      roundup((fs)->fs_bsize * NBBY / 3, INOPB(fs))
  66
  67 #define UMASK           0755
  68 #define MAXINOPB        (MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode))
  69 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  70
  71 /*
  72  * variables set up by front end.
  73  */
  74 extern int      mfs;            /* run as the memory based filesystem */
  75 extern char     *mfs_mtpt;      /* mount point for mfs          */
  76 extern struct stat mfs_mtstat;  /* stat prior to mount          */
  77 extern int      Nflag;          /* run mkfs without writing file system */
  78 extern int      Oflag;          /* format as an 4.3BSD file system */
  79 extern int      Uflag;          /* enable soft updates for file system */
  80 extern int      fssize;         /* file system size */
  81 extern int      ntracks;        /* # tracks/cylinder */
  82 extern int      nsectors;       /* # sectors/track */
  83 extern int      nphyssectors;   /* # sectors/track including spares */
  84 extern int      secpercyl;      /* sectors per cylinder */
  85 extern int      sectorsize;     /* bytes/sector */
  86 extern int      realsectorsize; /* bytes/sector in hardware*/
  87 extern int      rpm;            /* revolutions/minute of drive */
  88 extern int      interleave;     /* hardware sector interleave */
  89 extern int      trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
  90 extern int      fsize;          /* fragment size */
  91 extern int      bsize;          /* block size */
  92 extern int      cpg;            /* cylinders/cylinder group */
  93 extern int      cpgflg;         /* cylinders/cylinder group flag was given */
  94 extern int      minfree;        /* free space threshold */
  95 extern int      opt;            /* optimization preference (space or time) */
  96 extern int      density;        /* number of bytes per inode */
  97 extern int      maxcontig;      /* max contiguous blocks to allocate */
  98 extern int      rotdelay;       /* rotational delay between blocks */
  99 extern int      maxbpg;         /* maximum blocks per file in a cyl group */
 100 extern int      nrpos;          /* # of distinguished rotational positions */
 101 extern int      bbsize;         /* boot block size */
 102 extern int      sbsize;         /* superblock size */
 103 extern int      avgfilesize;    /* expected average file size */
 104 extern int      avgfilesperdir; /* expected number of files per directory */
 105 extern u_long   memleft;        /* virtual memory available */
 106 extern caddr_t  membase;        /* start address of memory based filesystem */
 107 extern char *   filename;
 108
 109 extern void fatal(const char *fmt, ...);
 110
 111 union {
 112         struct fs fs;
 113         char pad[SBSIZE];
 114 } fsun;
 115 #define sblock  fsun.fs
 116 struct  csum *fscs;
 117
 118 union {
 119         struct cg cg;
 120         char pad[MAXBSIZE];
 121 } cgun;
 122 #define acg     cgun.cg
 123
 124 struct ufs1_dinode zino[MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode)];
 125
 126 int     fsi, fso;
 127 static fsnode_t copyroot;
 128 static fsnode_t copyhlinks;
 129 #ifdef FSIRAND
 130 int     randinit;
 131 #endif
 132 daddr_t alloc(int, int);
 133 long    calcipg(long, long, off_t *);
 134 static int charsperline(void);
 135 void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 136 void fsinit(time_t);
 137 void initcg(int, time_t);
 138 int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 139 void iput(struct ufs1_dinode *, ino_t);
 140 int makedir(struct direct *, int);
 141 void parentready(int);
 142 void rdfs(daddr_t, int, char *);
 143 void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 144 void started(int);
 145 void wtfs(daddr_t, int, char *);
 146 void wtfsflush(void);
 147
 148 #ifndef STANDALONE
 149 void get_memleft(void);
 150 void raise_data_limit(void);
 151 #else
 152 void free(char *);
 153 char * calloc(u_long, u_long);
 154 caddr_t malloc(u_long);
 155 caddr_t realloc(char *, u_long);
 156 #endif
 157
 158 int mfs_ppid = 0;
 159 int parentready_signalled;
 160
 161 void
 162 mkfs(struct partition *pp, char *fsys, int fi, int fo, const char *mfscopy)
 163 {
 164         long i, mincpc, mincpg, inospercg;
 165         long cylno, rpos, blk, j, emitwarn = 0;
 166         long used, mincpgcnt, bpcg;
 167         off_t usedb;
 168         long mapcramped, inodecramped;
 169         long postblsize, rotblsize, totalsbsize;
 170         int status, fd;
 171         time_t utime;
 172         quad_t sizepb;
 173         int width;
 174         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 175
 176 #ifndef STANDALONE
 177         time(&utime);
 178 #endif
 179 #ifdef FSIRAND
 180         if (!randinit) {
 181                 randinit = 1;
 182                 srandomdev();
 183         }
 184 #endif
 185         if (mfs) {
 186                 int omask;
 187                 pid_t child;
 188
 189                 mfs_ppid = getpid();
 190                 signal(SIGUSR1, parentready);
 191                 if ((child = fork()) != 0) {
 192                         if (child == -1)
 193                                 err(10, "mfs");
 194                         if (mfscopy)
 195                             copyroot = FSCopy(&copyhlinks, mfscopy);
 196                         signal(SIGUSR1, started);
 197                         kill(child, SIGUSR1);
 198                         if (waitpid(child, &status, 0) != -1 && WIFEXITED(status))
 199                                 exit(WEXITSTATUS(status));
 200                         exit(11);
 201                         /* NOTREACHED */
 202                 }
 203                 omask = sigblock(1 << SIGUSR1);
 204                 while (parentready_signalled == 0)
 205                         sigpause(1 << SIGUSR1);
 206                 sigblock(omask);
 207 #ifdef STANDALONE
 208                 malloc(0);
 209 #else
 210                 raise_data_limit();
 211 #endif
 212                 if (filename != NULL) {
 213                         unsigned char buf[BUFSIZ];
 214                         unsigned long l, l1;
 215                         ssize_t w;
 216
 217                         fd = open(filename, O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT, 0644);
 218                         if(fd < 0)
 219                                 err(12, "%s", filename);
 220                         l1 = fssize * sectorsize;
 221                         if (l1 > BUFSIZ)
 222                                 l1 = BUFSIZ;
 223                         for (l = 0; l < (u_long)fssize * (u_long)sectorsize; l += l1) {
 224                                 w = write(fd, buf, l1);
 225                                 if (w < 0 || (u_long)w != l1)
 226                                         err(12, "%s", filename);
 227                         }
 228                         membase = mmap(
 229                                 0,
 230                                 fssize * sectorsize,
 231                                 PROT_READ|PROT_WRITE,
 232                                 MAP_SHARED,
 233                                 fd,
 234                                 0);
 235                         if(membase == MAP_FAILED)
 236                                 err(12, "mmap");
 237                         close(fd);
 238                 } else {
 239 #ifndef STANDALONE
 240                         get_memleft();
 241 #endif
 242                         if ((u_long)fssize * (u_long)sectorsize >
 243                             (memleft - 131072))
 244                                 fssize = (memleft - 131072) / sectorsize;
 245                         if ((membase = malloc(fssize * sectorsize)) == NULL)
 246                                 errx(13, "malloc failed");
 247                 }
 248         }
 249         fsi = fi;
 250         fso = fo;
 251         if (Oflag) {
 252                 sblock.fs_inodefmt = FS_42INODEFMT;
 253                 sblock.fs_maxsymlinklen = 0;
 254         } else {
 255                 sblock.fs_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 256                 sblock.fs_maxsymlinklen = MAXSYMLINKLEN;
 257         }
 258         if (Uflag)
 259                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 260         /*
 261          * Validate the given file system size.
 262          * Verify that its last block can actually be accessed.
 263          */
 264         if (fssize <= 0)
 265                 printf("preposterous size %d\n", fssize), exit(13);
 266         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 267                  (char *)&sblock);
 268         /*
 269          * collect and verify the sector and track info
 270          */
 271         sblock.fs_nsect = nsectors;
 272         sblock.fs_ntrak = ntracks;
 273         if (sblock.fs_ntrak <= 0)
 274                 printf("preposterous ntrak %d\n", sblock.fs_ntrak), exit(14);
 275         if (sblock.fs_nsect <= 0)
 276                 printf("preposterous nsect %d\n", sblock.fs_nsect), exit(15);
 277         /*
 278          * collect and verify the filesystem density info
 279          */
 280         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 281         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 282         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 283                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 284                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 285         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 286                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 287                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 288         /*
 289          * collect and verify the block and fragment sizes
 290          */
 291         sblock.fs_bsize = bsize;
 292         sblock.fs_fsize = fsize;
 293         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 294                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 295                     sblock.fs_bsize);
 296                 exit(16);
 297         }
 298         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 299                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 300                     sblock.fs_fsize);
 301                 exit(17);
 302         }
 303         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 304                 printf("fragment size %d is too small, minimum is %d\n",
 305                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 306                 exit(18);
 307         }
 308         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 309                 printf("block size %d is too small, minimum is %d\n",
 310                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 311                 exit(19);
 312         }
 313         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 314                 printf("block size (%d) cannot be smaller than fragment size (%d)\n",
 315                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 316                 exit(20);
 317         }
 318         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 319         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 320         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 321         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 322         for (sblock.fs_bshift = 0, i = sblock.fs_bsize; i > 1; i >>= 1)
 323                 sblock.fs_bshift++;
 324         for (sblock.fs_fshift = 0, i = sblock.fs_fsize; i > 1; i >>= 1)
 325                 sblock.fs_fshift++;
 326         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 327         for (sblock.fs_fragshift = 0, i = sblock.fs_frag; i > 1; i >>= 1)
 328                 sblock.fs_fragshift++;
 329         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 330                 printf("fragment size %d is too small, minimum with block size %d is %d\n",
 331                     sblock.fs_fsize, sblock.fs_bsize,
 332                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 333                 exit(21);
 334         }
 335         sblock.fs_nrpos = nrpos;
 336         sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(daddr_t);
 337         sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 338         sblock.fs_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 339         for (sblock.fs_fsbtodb = 0, i = NSPF(&sblock); i > 1; i >>= 1)
 340                 sblock.fs_fsbtodb++;
 341         sblock.fs_sblkno =
 342             roundup(howmany(bbsize + sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 343         sblock.fs_cblkno = (daddr_t)(sblock.fs_sblkno +
 344             roundup(howmany(sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag));
 345         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 346         sblock.fs_cgoffset = roundup(
 347             howmany(sblock.fs_nsect, NSPF(&sblock)), sblock.fs_frag);
 348         for (sblock.fs_cgmask = 0xffffffff, i = sblock.fs_ntrak; i > 1; i >>= 1)
 349                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 350         if (!POWEROF2(sblock.fs_ntrak))
 351                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 352         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * NDADDR - 1;
 353         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < NIADDR; i++) {
 354                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 355                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 356         }
 357         /*
 358          * Validate specified/determined secpercyl
 359          * and calculate minimum cylinders per group.
 360          */
 361         sblock.fs_spc = secpercyl;
 362         for (sblock.fs_cpc = NSPB(&sblock), i = sblock.fs_spc;
 363              sblock.fs_cpc > 1 && (i & 1) == 0;
 364              sblock.fs_cpc >>= 1, i >>= 1)
 365                 /* void */;
 366         mincpc = sblock.fs_cpc;
 367         bpcg = sblock.fs_spc * sectorsize;
 368         inospercg = roundup(bpcg / sizeof(struct ufs1_dinode), INOPB(&sblock));
 369         if (inospercg > MAXIPG(&sblock))
 370                 inospercg = MAXIPG(&sblock);
 371         used = (sblock.fs_iblkno + inospercg / INOPF(&sblock)) * NSPF(&sblock);
 372         mincpgcnt = howmany(sblock.fs_cgoffset * (~sblock.fs_cgmask) + used,
 373             sblock.fs_spc);
 374         mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 375         /*
 376          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space
 377          * for block maps.
 378          */
 379         sblock.fs_cpg = mincpg;
 380         sblock.fs_ipg = inospercg;
 381         if (maxcontig > 1)
 382                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(maxcontig, FS_MAXCONTIG);
 383         mapcramped = 0;
 384         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 385                 mapcramped = 1;
 386                 if (sblock.fs_bsize < MAXBSIZE) {
 387                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 388                         if ((i & 1) == 0) {
 389                                 i >>= 1;
 390                         } else {
 391                                 sblock.fs_cpc <<= 1;
 392                                 mincpc <<= 1;
 393                                 mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 394                                 sblock.fs_cpg = mincpg;
 395                         }
 396                         sblock.fs_frag <<= 1;
 397                         sblock.fs_fragshift += 1;
 398                         if (sblock.fs_frag <= MAXFRAG)
 399                                 continue;
 400                 }
 401                 if (sblock.fs_fsize == sblock.fs_bsize) {
 402                         printf("There is no block size that");
 403                         printf(" can support this disk\n");
 404                         exit(22);
 405                 }
 406                 sblock.fs_frag >>= 1;
 407                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 408                 sblock.fs_fsize <<= 1;
 409                 sblock.fs_nspf <<= 1;
 410         }
 411         /*
 412          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space for inodes.
 413          */
 414         inodecramped = 0;
 415         inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 416         sblock.fs_ipg = inospercg;
 417         while (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 418                 inodecramped = 1;
 419                 if (mincpc == 1 || sblock.fs_frag == 1 ||
 420                     sblock.fs_bsize == MINBSIZE)
 421                         break;
 422                 printf("With a block size of %d %s %d\n", sblock.fs_bsize,
 423                        "minimum bytes per inode is",
 424                        (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 425                              / MAXIPG(&sblock) + 1));
 426                 sblock.fs_bsize >>= 1;
 427                 sblock.fs_frag >>= 1;
 428                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 429                 mincpc >>= 1;
 430                 sblock.fs_cpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 431                 if (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 432                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 433                         break;
 434                 }
 435                 mincpg = sblock.fs_cpg;
 436                 inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 437                 sblock.fs_ipg = inospercg;
 438         }
 439         if (inodecramped) {
 440                 if (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 441                         printf("Minimum bytes per inode is %d\n",
 442                                (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 443                                      / MAXIPG(&sblock) + 1));
 444                 } else if (!mapcramped) {
 445                         printf("With %d bytes per inode, ", density);
 446                         printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 447                 }
 448         }
 449         if (mapcramped) {
 450                 printf("With %d sectors per cylinder, ", sblock.fs_spc);
 451                 printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 452         }
 453         if (inodecramped || mapcramped) {
 454                 if (sblock.fs_bsize != bsize)
 455                         printf("%s to be changed from %d to %d\n",
 456                             "This requires the block size",
 457                             bsize, sblock.fs_bsize);
 458                 if (sblock.fs_fsize != fsize)
 459                         printf("\t%s to be changed from %d to %d\n",
 460                             "and the fragment size",
 461                             fsize, sblock.fs_fsize);
 462                 exit(23);
 463         }
 464         /*
 465          * Calculate the number of cylinders per group
 466          */
 467         sblock.fs_cpg = cpg;
 468         if (sblock.fs_cpg % mincpc != 0) {
 469                 printf("%s groups must have a multiple of %ld cylinders\n",
 470                         cpgflg ? "Cylinder" : "Warning: cylinder", mincpc);
 471                 sblock.fs_cpg = roundup(sblock.fs_cpg, mincpc);
 472                 if (!cpgflg)
 473                         cpg = sblock.fs_cpg;
 474         }
 475         /*
 476          * Must ensure there is enough space for inodes.
 477          */
 478         sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 479         while (sblock.fs_ipg > MAXIPG(&sblock)) {
 480                 inodecramped = 1;
 481                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 482                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 483         }
 484         /*
 485          * Must ensure there is enough space to hold block map.
 486          */
 487         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 488                 mapcramped = 1;
 489                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 490                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 491         }
 492         sblock.fs_fpg = (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) / NSPF(&sblock);
 493         if ((sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) % NSPB(&sblock) != 0) {
 494                 printf("panic (fs_cpg * fs_spc) %% NSPF != 0");
 495                 exit(24);
 496         }
 497         if (sblock.fs_cpg < mincpg) {
 498                 printf("cylinder groups must have at least %ld cylinders\n",
 499                         mincpg);
 500                 exit(25);
 501         } else if (sblock.fs_cpg != cpg) {
 502                 if (!cpgflg && !mfs)
 503                         printf("Warning: ");
 504                 else if (!mapcramped && !inodecramped)
 505                         exit(26);
 506                 if (!mfs) {
 507                     if (mapcramped && inodecramped)
 508                         printf("Block size and bytes per inode restrict");
 509                     else if (mapcramped)
 510                         printf("Block size restricts");
 511                     else
 512                         printf("Bytes per inode restrict");
 513                     printf(" cylinders per group to %d.\n", sblock.fs_cpg);
 514                 }
 515                 if (cpgflg)
 516                         exit(27);
 517         }
 518         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 519         /*
 520          * Now have size for file system and nsect and ntrak.
 521          * Determine number of cylinders and blocks in the file system.
 522          */
 523         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 524         sblock.fs_ncyl = fssize * NSPF(&sblock) / sblock.fs_spc;
 525         if (fssize * NSPF(&sblock) > sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc) {
 526                 sblock.fs_ncyl++;
 527                 emitwarn = 1;
 528         }
 529         if (sblock.fs_ncyl < 1) {
 530                 printf("file systems must have at least one cylinder\n");
 531                 exit(28);
 532         }
 533         /*
 534          * Determine feasability/values of rotational layout tables.
 535          *
 536          * The size of the rotational layout tables is limited by the
 537          * size of the superblock, SBSIZE. The amount of space available
 538          * for tables is calculated as (SBSIZE - sizeof (struct fs)).
 539          * The size of these tables is inversely proportional to the block
 540          * size of the file system. The size increases if sectors per track
 541          * are not powers of two, because more cylinders must be described
 542          * by the tables before the rotational pattern repeats (fs_cpc).
 543          */
 544         sblock.fs_interleave = interleave;
 545         sblock.fs_trackskew = trackskew;
 546         sblock.fs_npsect = nphyssectors;
 547         sblock.fs_postblformat = FS_DYNAMICPOSTBLFMT;
 548         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 549         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 550                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 551         if (sblock.fs_ntrak == 1) {
 552                 sblock.fs_cpc = 0;
 553                 goto next;
 554         }
 555         postblsize = sblock.fs_nrpos * sblock.fs_cpc * sizeof(int16_t);
 556         rotblsize = sblock.fs_cpc * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock);
 557         totalsbsize = sizeof(struct fs) + rotblsize;
 558         if (sblock.fs_nrpos == 8 && sblock.fs_cpc <= 16) {
 559                 /* use old static table space */
 560                 sblock.fs_postbloff = (char *)(&sblock.fs_opostbl[0][0]) -
 561                     (char *)(&sblock.fs_firstfield);
 562                 sblock.fs_rotbloff = &sblock.fs_space[0] -
 563                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 564         } else {
 565                 /* use dynamic table space */
 566                 sblock.fs_postbloff = &sblock.fs_space[0] -
 567                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 568                 sblock.fs_rotbloff = sblock.fs_postbloff + postblsize;
 569                 totalsbsize += postblsize;
 570         }
 571         if (totalsbsize > SBSIZE ||
 572             sblock.fs_nsect > (1 << NBBY) * NSPB(&sblock)) {
 573                 printf("%s %s %d %s %d.%s",
 574                     "Warning: insufficient space in super block for\n",
 575                     "rotational layout tables with nsect", sblock.fs_nsect,
 576                     "and ntrak", sblock.fs_ntrak,
 577                     "\nFile system performance may be impaired.\n");
 578                 sblock.fs_cpc = 0;
 579                 goto next;
 580         }
 581         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, totalsbsize);
 582         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 583                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 584         /*
 585          * calculate the available blocks for each rotational position
 586          */
 587         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_cpc; cylno++)
 588                 for (rpos = 0; rpos < sblock.fs_nrpos; rpos++)
 589                         fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = -1;
 590         for (i = (rotblsize - 1) * sblock.fs_frag;
 591              i >= 0; i -= sblock.fs_frag) {
 592                 cylno = cbtocylno(&sblock, i);
 593                 rpos = cbtorpos(&sblock, i);
 594                 blk = fragstoblks(&sblock, i);
 595                 if (fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] == -1)
 596                         fs_rotbl(&sblock)[blk] = 0;
 597                 else
 598                         fs_rotbl(&sblock)[blk] =
 599                             fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] - blk;
 600                 fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = blk;
 601         }
 602 next:
 603         /*
 604          * Compute/validate number of cylinder groups.
 605          */
 606         sblock.fs_ncg = sblock.fs_ncyl / sblock.fs_cpg;
 607         if (sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg)
 608                 sblock.fs_ncg++;
 609         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 610         i = MIN(~sblock.fs_cgmask, sblock.fs_ncg - 1);
 611         if (cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) >= sblock.fs_fpg) {
 612                 printf("inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld)\n",
 613                     cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) / sblock.fs_frag,
 614                     (long)(sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag));
 615                 printf("number of cylinders per cylinder group (%d) %s.\n",
 616                     sblock.fs_cpg, "must be increased");
 617                 exit(29);
 618         }
 619         j = sblock.fs_ncg - 1;
 620         if ((i = fssize - j * sblock.fs_fpg) < sblock.fs_fpg &&
 621             cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j) > i) {
 622                 if (j == 0) {
 623                         printf("Filesystem must have at least %d sectors\n",
 624                             NSPF(&sblock) *
 625                             (cgdmin(&sblock, 0) + 3 * sblock.fs_frag));
 626                         exit(30);
 627                 }
 628                 printf(
 629 "Warning: inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld) in last\n",
 630                     (cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j)) / sblock.fs_frag,
 631                     i / sblock.fs_frag);
 632                 printf(
 633 "    cylinder group. This implies %ld sector(s) cannot be allocated.\n",
 634                     i * NSPF(&sblock));
 635                 sblock.fs_ncg--;
 636                 sblock.fs_ncyl -= sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 637                 sblock.fs_size = fssize = sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc /
 638                     NSPF(&sblock);
 639                 emitwarn = 0;
 640         }
 641         if (emitwarn && !mfs) {
 642                 printf("Warning: %d sector(s) in last cylinder unallocated\n",
 643                     sblock.fs_spc -
 644                     (fssize * NSPF(&sblock) - (sblock.fs_ncyl - 1)
 645                     * sblock.fs_spc));
 646         }
 647         /*
 648          * fill in remaining fields of the super block
 649          */
 650         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 651         sblock.fs_cssize =
 652             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 653         /*
 654          * The superblock fields 'fs_csmask' and 'fs_csshift' are no
 655          * longer used. However, we still initialise them so that the
 656          * filesystem remains compatible with old kernels.
 657          */
 658         i = sblock.fs_bsize / sizeof(struct csum);
 659         sblock.fs_csmask = ~(i - 1);
 660         for (sblock.fs_csshift = 0; i > 1; i >>= 1)
 661                 sblock.fs_csshift++;
 662         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 663         if (fscs == NULL)
 664                 errx(31, "calloc failed");
 665         sblock.fs_magic = FS_MAGIC;
 666         sblock.fs_rotdelay = rotdelay;
 667         sblock.fs_minfree = minfree;
 668         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 669         sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 670         sblock.fs_rps = rpm / 60;
 671         sblock.fs_optim = opt;
 672         sblock.fs_cgrotor = 0;
 673         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 674         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree = 0;
 675         sblock.fs_cstotal.cs_nifree = 0;
 676         sblock.fs_cstotal.cs_nffree = 0;
 677         sblock.fs_fmod = 0;
 678         sblock.fs_ronly = 0;
 679         sblock.fs_clean = 1;
 680 #ifdef FSIRAND
 681         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 682         sblock.fs_id[1] = random();
 683 #endif
 684
 685         /*
 686          * Dump out summary information about file system.
 687          */
 688         if (!mfs) {
 689                 printf("%s:\t%d sectors in %d %s of %d tracks, %d sectors\n",
 690                     fsys, sblock.fs_size * NSPF(&sblock), sblock.fs_ncyl,
 691                     "cylinders", sblock.fs_ntrak, sblock.fs_nsect);
 692 #define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 693                 printf("\t%.1fMB in %d cyl groups (%d c/g, %.2fMB/g, %d i/g)%s\n",
 694                     (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 695                     sblock.fs_ncg, sblock.fs_cpg,
 696                     (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 697                     sblock.fs_ipg,
 698                         sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP ? " SOFTUPDATES" : "");
 699 #undef B2MBFACTOR
 700         }
 701         /*
 702          * Now build the cylinders group blocks and
 703          * then print out indices of cylinder groups.
 704          */
 705         if (!mfs)
 706                 printf("super-block backups (for fsck -b #) at:\n");
 707         i = 0;
 708         width = charsperline();
 709         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++) {
 710                 initcg(cylno, utime);
 711                 if (mfs)
 712                         continue;
 713                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %ld%s",
 714                     fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 715                     cylno < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "" );
 716                 if (i + j >= width) {
 717                         printf("\n");
 718                         i = 0;
 719                 }
 720                 i += j;
 721                 printf("%s", tmpbuf);
 722                 fflush(stdout);
 723         }
 724         if (!mfs)
 725                 printf("\n");
 726         if (Nflag && !mfs)
 727                 exit(0);
 728         /*
 729          * Now construct the initial file system,
 730          * then write out the super-block.
 731          */
 732         fsinit(utime);
 733         sblock.fs_time = utime;
 734         wtfs((int)SBOFF / sectorsize, sbsize, (char *)&sblock);
 735         for (i = 0; i < sblock.fs_cssize; i += sblock.fs_bsize)
 736                 wtfs(fsbtodb(&sblock, sblock.fs_csaddr + numfrags(&sblock, i)),
 737                         sblock.fs_cssize - i < sblock.fs_bsize ?
 738                             sblock.fs_cssize - i : sblock.fs_bsize,
 739                         ((char *)fscs) + i);
 740         /*
 741          * Write out the duplicate super blocks
 742          */
 743         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++)
 744                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 745                     sbsize, (char *)&sblock);
 746         wtfsflush();
 747         /*
 748          * Update information about this partion in pack
 749          * label, to that it may be updated on disk.
 750          */
 751         pp->p_fstype = FS_BSDFFS;
 752         pp->p_fsize = sblock.fs_fsize;
 753         pp->p_frag = sblock.fs_frag;
 754         pp->p_cpg = sblock.fs_cpg;
 755         /*
 756          * Notify parent process of success.
 757          * Dissociate from session and tty.
 758          */
 759         if (mfs) {
 760                 kill(mfs_ppid, SIGUSR1);
 761                 setsid();
 762                 close(0);
 763                 close(1);
 764                 close(2);
 765                 chdir("/");
 766         }
 767 }
 768
 769 /*
 770  * Initialize a cylinder group.
 771  */
 772 void
 773 initcg(int cylno, time_t utime)
 774 {
 775         daddr_t cbase, d, dlower, dupper, dmax, blkno;
 776         long i;
 777         unsigned long k;
 778         struct csum *cs;
 779 #ifdef FSIRAND
 780         uint32_t j;
 781 #endif
 782
 783         /*
 784          * Determine block bounds for cylinder group.
 785          * Allow space for super block summary information in first
 786          * cylinder group.
 787          */
 788         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 789         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 790         if (dmax > sblock.fs_size)
 791                 dmax = sblock.fs_size;
 792         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 793         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 794         if (cylno == 0)
 795                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 796         cs = fscs + cylno;
 797         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 798         acg.cg_time = utime;
 799         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 800         acg.cg_cgx = cylno;
 801         if (cylno == sblock.fs_ncg - 1)
 802                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 803         else
 804                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_cpg;
 805         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 806         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 807         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 808                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 809         acg.cg_btotoff = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 810         acg.cg_boff = acg.cg_btotoff + sblock.fs_cpg * sizeof(int32_t);
 811         acg.cg_iusedoff = acg.cg_boff +
 812                 sblock.fs_cpg * sblock.fs_nrpos * sizeof(u_int16_t);
 813         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, NBBY);
 814         if (sblock.fs_contigsumsize <= 0) {
 815                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff +
 816                    howmany(sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY);
 817         } else {
 818                 acg.cg_clustersumoff = acg.cg_freeoff + howmany
 819                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY) -
 820                     sizeof(u_int32_t);
 821                 acg.cg_clustersumoff =
 822                     roundup(acg.cg_clustersumoff, sizeof(u_int32_t));
 823                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 824                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 825                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff + howmany
 826                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock), NBBY);
 827         }
 828         if (acg.cg_nextfreeoff - (long)(&acg.cg_firstfield) > sblock.fs_cgsize) {
 829                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 830                 exit(37);
 831         }
 832         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 833         if (cylno == 0) {
 834                 for (k = 0; k < ROOTINO; k++) {
 835                         setbit(cg_inosused(&acg), k);
 836                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 837                 }
 838         }
 839         for (i = 0; i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock); i += sblock.fs_frag) {
 840 #ifdef FSIRAND
 841                 for (j = 0;
 842                      j < sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 843                      j++) {
 844                         zino[j].di_gen = random();
 845                 }
 846 #endif
 847                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 848                     sblock.fs_bsize, (char *)zino);
 849         }
 850         if (cylno > 0) {
 851                 /*
 852                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 853                  * for boot and super blocks.
 854                  */
 855                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 856                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 857                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 858                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 859                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 860                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 861                         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 862                         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 863                             [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 864                 }
 865                 sblock.fs_dsize += dlower;
 866         }
 867         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - dupper;
 868         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 869                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 870                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 871                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 872                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 873                 }
 874         }
 875         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; ) {
 876                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 877                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 878                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 879                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 880                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 881                 cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 882                 cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 883                     [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 884                 d += sblock.fs_frag;
 885         }
 886         if (d < dmax - cbase) {
 887                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - d]++;
 888                 for (; d < dmax - cbase; d++) {
 889                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 890                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 891                 }
 892         }
 893         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 894                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 895                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 896                 int map = *mapp++;
 897                 int bit = 1;
 898                 int run = 0;
 899
 900                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 901                         if ((map & bit) != 0) {
 902                                 run++;
 903                         } else if (run != 0) {
 904                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 905                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 906                                 sump[run]++;
 907                                 run = 0;
 908                         }
 909                         if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
 910                                 bit <<= 1;
 911                         } else {
 912                                 map = *mapp++;
 913                                 bit = 1;
 914                         }
 915                 }
 916                 if (run != 0) {
 917                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 918                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 919                         sump[run]++;
 920                 }
 921         }
 922         sblock.fs_cstotal.cs_ndir += acg.cg_cs.cs_ndir;
 923         sblock.fs_cstotal.cs_nffree += acg.cg_cs.cs_nffree;
 924         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree += acg.cg_cs.cs_nbfree;
 925         sblock.fs_cstotal.cs_nifree += acg.cg_cs.cs_nifree;
 926         *cs = acg.cg_cs;
 927         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 928                 sblock.fs_bsize, (char *)&acg);
 929 }
 930
 931 /*
 932  * initialize the file system
 933  */
 934 struct ufs1_dinode node;
 935
 936 #ifdef LOSTDIR
 937 #define PREDEFDIR 3
 938 #else
 939 #define PREDEFDIR 2
 940 #endif
 941
 942 struct direct root_dir[] = {
 943         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 944         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 945 #ifdef LOSTDIR
 946         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 10, "lost+found" },
 947 #endif
 948 };
 949 struct odirect {
 950         u_long  d_ino;
 951         u_short d_reclen;
 952         u_short d_namlen;
 953         u_char  d_name[MAXNAMLEN + 1];
 954 } oroot_dir[] = {
 955         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 956         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 957 #ifdef LOSTDIR
 958         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 10, "lost+found" },
 959 #endif
 960 };
 961 #ifdef LOSTDIR
 962 struct direct lost_found_dir[] = {
 963         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 964         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 965         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0, 0 },
 966 };
 967 struct odirect olost_found_dir[] = {
 968         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 969         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 970         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0 },
 971 };
 972 #endif
 973 char buf[MAXBSIZE];
 974
 975 void
 976 fsinit(time_t utime)
 977 {
 978 #ifdef LOSTDIR
 979         int i;
 980 #endif
 981
 982         /*
 983          * initialize the node
 984          */
 985         node.di_atime = utime;
 986         node.di_mtime = utime;
 987         node.di_ctime = utime;
 988 #ifdef LOSTDIR
 989         /*
 990          * create the lost+found directory
 991          */
 992         if (Oflag) {
 993                 makedir((struct direct *)olost_found_dir, 2);
 994                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 995                         memmove(&buf[i], &olost_found_dir[2],
 996                             DIRSIZ(0, &olost_found_dir[2]));
 997         } else {
 998                 makedir(lost_found_dir, 2);
 999                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
1000                         memmove(&buf[i], &lost_found_dir[2],
1001                             DIRSIZ(0, &lost_found_dir[2]));
1002         }
1003         node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1004         node.di_nlink = 2;
1005         node.di_size = sblock.fs_bsize;
1006         node.di_db[0] = alloc(node.di_size, node.di_mode);
1007         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1008         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), node.di_size, buf);
1009         iput(&node, LOSTFOUNDINO);
1010 #endif
1011         /*
1012          * create the root directory
1013          */
1014         if (mfs)
1015                 node.di_mode = IFDIR | 01777;
1016         else
1017                 node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1018         node.di_nlink = PREDEFDIR;
1019         if (Oflag)
1020                 node.di_size = makedir((struct direct *)oroot_dir, PREDEFDIR);
1021         else
1022                 node.di_size = makedir(root_dir, PREDEFDIR);
1023         node.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.di_mode);
1024         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1025         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), sblock.fs_fsize, buf);
1026         iput(&node, ROOTINO);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * construct a set of directory entries in "buf".
1031  * return size of directory.
1032  */
1033 int
1034 makedir(struct direct *protodir, int entries)
1035 {
1036         char *cp;
1037         int i, spcleft;
1038
1039         spcleft = DIRBLKSIZ;
1040         for (cp = buf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
1041                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
1042                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
1043                 cp += protodir[i].d_reclen;
1044                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
1045         }
1046         protodir[i].d_reclen = spcleft;
1047         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
1048         return (DIRBLKSIZ);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * allocate a block or frag
1053  */
1054 daddr_t
1055 alloc(int size, int mode)
1056 {
1057         int i, frag;
1058         daddr_t d, blkno;
1059
1060         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1061             (char *)&acg);
1062         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1063                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1064                 return (0);
1065         }
1066         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1067                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1068                 return (0);
1069         }
1070         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1071                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1072                         goto goth;
1073         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1074         return (0);
1075 goth:
1076         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1077         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1078         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1079                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1080         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1081         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1082         fscs[0].cs_nbfree--;
1083         if (mode & IFDIR) {
1084                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1085                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1086                 fscs[0].cs_ndir++;
1087         }
1088         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]--;
1089         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))[cbtorpos(&sblock, d)]--;
1090         if (size != sblock.fs_bsize) {
1091                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1092                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1093                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1094                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1095                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1096                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1097                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1098         }
1099         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1100             (char *)&acg);
1101         return (d);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Calculate number of inodes per group.
1106  */
1107 long
1108 calcipg(long cylspg, long bpcg, off_t *usedbp)
1109 {
1110         int i;
1111         long ipg, new_ipg, ncg, ncyl;
1112         off_t usedb;
1113
1114         /*
1115          * Prepare to scale by fssize / (number of sectors in cylinder groups).
1116          * Note that fssize is still in sectors, not filesystem blocks.
1117          */
1118         ncyl = howmany(fssize, (u_int)secpercyl);
1119         ncg = howmany(ncyl, cylspg);
1120         /*
1121          * Iterate a few times to allow for ipg depending on itself.
1122          */
1123         ipg = 0;
1124         for (i = 0; i < 10; i++) {
1125                 usedb = (sblock.fs_iblkno + ipg / INOPF(&sblock))
1126                         * NSPF(&sblock) * (off_t)sectorsize;
1127                 new_ipg = (cylspg * (quad_t)bpcg - usedb) / density * fssize
1128                           / ncg / secpercyl / cylspg;
1129                 new_ipg = roundup(new_ipg, INOPB(&sblock));
1130                 if (new_ipg == ipg)
1131                         break;
1132                 ipg = new_ipg;
1133         }
1134         *usedbp = usedb;
1135         return (ipg);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Allocate an inode on the disk
1140  */
1141 void
1142 iput(struct ufs1_dinode *ip, ino_t ino)
1143 {
1144         struct ufs1_dinode inobuf[MAXINOPB];
1145         daddr_t d;
1146         int c;
1147
1148 #ifdef FSIRAND
1149         ip->di_gen = random();
1150 #endif
1151         c = ino_to_cg(&sblock, ino);
1152         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1153             (char *)&acg);
1154         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1155                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1156                 exit(31);
1157         }
1158         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1159         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1160         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1161             (char *)&acg);
1162         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1163         fscs[0].cs_nifree--;
1164         if (ino >= (uint32_t)sblock.fs_ipg * (uint32_t)sblock.fs_ncg) {
1165                 printf("fsinit: inode value out of range (%ju).\n",
1166                     (uintmax_t)ino);
1167                 exit(32);
1168         }
1169         d = fsbtodb(&sblock, ino_to_fsba(&sblock, ino));
1170         rdfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1171         inobuf[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] = *ip;
1172         wtfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Parent notifies child that it can proceed with the newfs and mount
1177  * operation (occurs after parent has copied the underlying filesystem
1178  * if the -C option was specified (for MFS), or immediately after the
1179  * parent forked the child otherwise).
1180  */
1181 void
1182 parentready(__unused int signo)
1183 {
1184         parentready_signalled = 1;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Notify parent process that the filesystem has created itself successfully.
1189  *
1190  * We have to wait until the mount has actually completed!
1191  */
1192 void
1193 started(__unused int signo)
1194 {
1195         int retry = 100;        /* 10 seconds, 100ms */
1196
1197         while (mfs_ppid && retry) {
1198                 struct stat st;
1199
1200                 if (
1201                     stat(mfs_mtpt, &st) < 0 ||
1202                     st.st_dev != mfs_mtstat.st_dev
1203                 ) {
1204                         break;
1205                 }
1206                 usleep(100*1000);
1207                 --retry;
1208         }
1209         if (retry == 0) {
1210                 fatal("mfs mount failed waiting for mount to go active");
1211         } else if (copyroot) {
1212                 FSPaste(mfs_mtpt, copyroot, copyhlinks);
1213         }
1214         exit(0);
1215 }
1216
1217 #ifdef STANDALONE
1218 /*
1219  * Replace libc function with one suited to our needs.
1220  */
1221 caddr_t
1222 malloc(u_long size)
1223 {
1224         char *base, *i;
1225         static u_long pgsz;
1226         struct rlimit rlp;
1227
1228         if (pgsz == 0) {
1229                 base = sbrk(0);
1230                 pgsz = getpagesize() - 1;
1231                 i = (char *)((u_long)(base + pgsz) &~ pgsz);
1232                 base = sbrk(i - base);
1233                 if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1234                         warn("getrlimit");
1235                 rlp.rlim_cur = rlp.rlim_max;
1236                 if (setrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1237                         warn("setrlimit");
1238                 memleft = rlp.rlim_max - (u_long)base;
1239         }
1240         size = (size + pgsz) &~ pgsz;
1241         if (size > memleft)
1242                 size = memleft;
1243         memleft -= size;
1244         if (size == 0)
1245                 return (0);
1246         return ((caddr_t)sbrk(size));
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Replace libc function with one suited to our needs.
1251  */
1252 caddr_t
1253 realloc(char *ptr, u_long size)
1254 {
1255         void *p;
1256
1257         if ((p = malloc(size)) == NULL)
1258                 return (NULL);
1259         memmove(p, ptr, size);
1260         free(ptr);
1261         return (p);
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Replace libc function with one suited to our needs.
1266  */
1267 char *
1268 calloc(u_long size, u_long numelm)
1269 {
1270         caddr_t base;
1271
1272         size *= numelm;
1273         if ((base = malloc(size)) == NULL)
1274                 return (NULL);
1275         memset(base, 0, size);
1276         return (base);
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Replace libc function with one suited to our needs.
1281  */
1282 void
1283 free(char *ptr)
1284 {
1285
1286         /* do not worry about it for now */
1287 }
1288
1289 #else   /* !STANDALONE */
1290
1291 void
1292 raise_data_limit(void)
1293 {
1294         struct rlimit rlp;
1295
1296         if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1297                 warn("getrlimit");
1298         rlp.rlim_cur = rlp.rlim_max;
1299         if (setrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1300                 warn("setrlimit");
1301 }
1302
1303 #ifdef __ELF__
1304 extern char *_etext;
1305 #define etext _etext
1306 #else
1307 extern char *etext;
1308 #endif
1309
1310 void
1311 get_memleft(void)
1312 {
1313         static u_long pgsz;
1314         struct rlimit rlp;
1315         u_long freestart;
1316         u_long dstart;
1317         u_long memused;
1318
1319         pgsz = getpagesize() - 1;
1320         dstart = ((u_long)&etext) &~ pgsz;
1321         freestart = ((u_long)((char *)sbrk(0) + pgsz) &~ pgsz);
1322         if (getrlimit(RLIMIT_DATA, &rlp) < 0)
1323                 warn("getrlimit");
1324         memused = freestart - dstart;
1325         memleft = rlp.rlim_cur - memused;
1326 }
1327 #endif  /* STANDALONE */
1328
1329 /*
1330  * read a block from the file system
1331  */
1332 void
1333 rdfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1334 {
1335         int n;
1336
1337         wtfsflush();
1338         if (mfs) {
1339                 memmove(bf, membase + bno * sectorsize, size);
1340                 return;
1341         }
1342         if (lseek(fsi, (off_t)bno * sectorsize, 0) < 0) {
1343                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1344                 err(33, "rdfs");
1345         }
1346         n = read(fsi, bf, size);
1347         if (n != size) {
1348                 printf("read error: %ld\n", (long)bno);
1349                 err(34, "rdfs");
1350         }
1351 }
1352
1353 #define WCSIZE (128 * 1024)
1354 daddr_t wc_sect;                /* units of sectorsize */
1355 int wc_end;                     /* bytes */
1356 static char wc[WCSIZE];         /* bytes */
1357
1358 /*
1359  * Flush dirty write behind buffer.
1360  */
1361 void
1362 wtfsflush(void)
1363 {
1364         int n;
1365         if (wc_end) {
1366                 if (lseek(fso, (off_t)wc_sect * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1367                         printf("seek error: %ld\n", (long)wc_sect);
1368                         err(35, "wtfs - writecombine");
1369                 }
1370                 n = write(fso, wc, wc_end);
1371                 if (n != wc_end) {
1372                         printf("write error: %ld\n", (long)wc_sect);
1373                         err(36, "wtfs - writecombine");
1374                 }
1375                 wc_end = 0;
1376         }
1377 }
1378
1379 /*
1380  * write a block to the file system
1381  */
1382 void
1383 wtfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1384 {
1385         int n;
1386         int done;
1387
1388         if (mfs) {
1389                 memmove(membase + bno * sectorsize, bf, size);
1390                 return;
1391         }
1392         if (Nflag)
1393                 return;
1394         done = 0;
1395         if (wc_end == 0 && size <= WCSIZE) {
1396                 wc_sect = bno;
1397                 bcopy(bf, wc, size);
1398                 wc_end = size;
1399                 if (wc_end < WCSIZE)
1400                         return;
1401                 done = 1;
1402         }
1403         if ((off_t)wc_sect * sectorsize + wc_end == (off_t)bno * sectorsize &&
1404             wc_end + size <= WCSIZE) {
1405                 bcopy(bf, wc + wc_end, size);
1406                 wc_end += size;
1407                 if (wc_end < WCSIZE)
1408                         return;
1409                 done = 1;
1410         }
1411         wtfsflush();
1412         if (done)
1413                 return;
1414         if (lseek(fso, (off_t)bno * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1415                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1416                 err(35, "wtfs");
1417         }
1418         n = write(fso, bf, size);
1419         if (n != size) {
1420                 printf("write error: %ld\n", (long)bno);
1421                 err(36, "wtfs");
1422         }
1423 }
1424
1425 /*
1426  * check if a block is available
1427  */
1428 int
1429 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1430 {
1431         unsigned char mask;
1432
1433         switch (fs->fs_frag) {
1434         case 8:
1435                 return (cp[h] == 0xff);
1436         case 4:
1437                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1438                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1439         case 2:
1440                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1441                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1442         case 1:
1443                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1444                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1445         default:
1446 #ifdef STANDALONE
1447                 printf("isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1448 #else
1449                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1450 #endif
1451                 return (0);
1452         }
1453 }
1454
1455 /*
1456  * take a block out of the map
1457  */
1458 void
1459 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1460 {
1461         switch ((fs)->fs_frag) {
1462         case 8:
1463                 cp[h] = 0;
1464                 return;
1465         case 4:
1466                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1467                 return;
1468         case 2:
1469                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1470                 return;
1471         case 1:
1472                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1473                 return;
1474         default:
1475 #ifdef STANDALONE
1476                 printf("clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1477 #else
1478                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1479 #endif
1480                 return;
1481         }
1482 }
1483
1484 /*
1485  * put a block into the map
1486  */
1487 void
1488 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1489 {
1490         switch (fs->fs_frag) {
1491         case 8:
1492                 cp[h] = 0xff;
1493                 return;
1494         case 4:
1495                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1496                 return;
1497         case 2:
1498                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1499                 return;
1500         case 1:
1501                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1502                 return;
1503         default:
1504 #ifdef STANDALONE
1505                 printf("setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1506 #else
1507                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1508 #endif
1509                 return;
1510         }
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Determine the number of characters in a
1515  * single line.
1516  */
1517
1518 static int
1519 charsperline(void)
1520 {
1521         int columns;
1522         char *cp;
1523         struct winsize ws;
1524
1525         columns = 0;
1526         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1527                 columns = ws.ws_col;
1528         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1529                 columns = atoi(cp);
1530         if (columns == 0)
1531                 columns = 80;   /* last resort */
1532         return columns;
1533 }