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. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * @(#)mkfs.c   8.11 (Berkeley) 5/3/95
  30  * $FreeBSD: src/sbin/newfs/mkfs.c,v 1.29.2.6 2001/09/21 19:15:21 dillon Exp $
  31  */
  32
  33 #include "defs.h"
  34
  35 #include <inttypes.h>
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <sys/ioctl_compat.h>
  38
  39 /*
  40  * make file system for cylinder-group style file systems
  41  */
  42
  43 /*
  44  * We limit the size of the inode map to be no more than a
  45  * third of the cylinder group space, since we must leave at
  46  * least an equal amount of space for the block map.
  47  *
  48  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  49  */
  50 #define MAXIPG(fs)      roundup((fs)->fs_bsize * NBBY / 3, INOPB(fs))
  51
  52 #define UMASK           0755
  53 #define MAXINOPB        (MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode))
  54 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  55
  56 #ifdef STANDALONE
  57 #error "mkfs.c: STANDALONE compilation no longer supported"
  58 #endif
  59
  60 /*
  61  * variables set up by front end.
  62  */
  63 extern int      mfs;            /* run as the memory based filesystem */
  64 extern char     *mfs_mtpt;      /* mount point for mfs          */
  65 extern struct stat mfs_mtstat;  /* stat prior to mount          */
  66 extern int      Lflag;          /* add a volume label */
  67 extern int      Nflag;          /* run mkfs without writing file system */
  68 extern int      Oflag;          /* format as an 4.3BSD file system */
  69 extern int      Uflag;          /* enable soft updates for file system */
  70 extern int      Eflag;          /* erase contents using TRIM */
  71 extern uint64_t slice_offset;   /* Pysical device slice offset */
  72 extern u_long   fssize;         /* file system size */
  73 extern int      ntracks;        /* # tracks/cylinder */
  74 extern int      nsectors;       /* # sectors/track */
  75 extern int      nphyssectors;   /* # sectors/track including spares */
  76 extern int      secpercyl;      /* sectors per cylinder */
  77 extern int      sectorsize;     /* bytes/sector */
  78 extern int      realsectorsize; /* bytes/sector in hardware*/
  79 extern int      rpm;            /* revolutions/minute of drive */
  80 extern int      interleave;     /* hardware sector interleave */
  81 extern int      trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
  82 extern int      fsize;          /* fragment size */
  83 extern int      bsize;          /* block size */
  84 extern int      cpg;            /* cylinders/cylinder group */
  85 extern int      cpgflg;         /* cylinders/cylinder group flag was given */
  86 extern int      minfree;        /* free space threshold */
  87 extern int      opt;            /* optimization preference (space or time) */
  88 extern int      density;        /* number of bytes per inode */
  89 extern int      maxcontig;      /* max contiguous blocks to allocate */
  90 extern int      rotdelay;       /* rotational delay between blocks */
  91 extern int      maxbpg;         /* maximum blocks per file in a cyl group */
  92 extern int      nrpos;          /* # of distinguished rotational positions */
  93 extern int      bbsize;         /* boot block size */
  94 extern int      sbsize;         /* superblock size */
  95 extern int      avgfilesize;    /* expected average file size */
  96 extern int      avgfilesperdir; /* expected number of files per directory */
  97 extern caddr_t  membase;        /* start address of memory based filesystem */
  98 extern char *   filename;
  99 extern u_char   *volumelabel;   /* volume label for filesystem */
 100 extern struct disktab geom;
 101
 102 extern void fatal(const char *fmt, ...);
 103
 104 union {
 105         struct fs fs;
 106         char pad[SBSIZE];
 107 } fsun;
 108 #define sblock  fsun.fs
 109 struct  csum *fscs;
 110
 111 union {
 112         struct cg cg;
 113         char pad[MAXBSIZE];
 114 } cgun;
 115 #define acg     cgun.cg
 116
 117 struct ufs1_dinode zino[MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode)];
 118
 119 int     fsi, fso;
 120 static fsnode_t copyroot;
 121 static fsnode_t copyhlinks;
 122 #ifdef FSIRAND
 123 int     randinit;
 124 #endif
 125 daddr_t alloc(int, int);
 126 long    calcipg(long, long, off_t *);
 127 static int charsperline(void);
 128 void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 129 void fsinit(time_t);
 130 void initcg(int, time_t);
 131 int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 132 void iput(struct ufs1_dinode *, ino_t);
 133 int makedir(struct direct *, int);
 134 void parentready(int);
 135 void rdfs(daddr_t, int, char *);
 136 void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 137 void started(int);
 138 void erfs(off_t, off_t);
 139 void wtfs(daddr_t, int, char *);
 140 void wtfsflush(void);
 141
 142 int mfs_ppid = 0;
 143 int parentready_signalled;
 144
 145 void
 146 mkfs(char *fsys, int fi, int fo, const char *mfscopy)
 147 {
 148         long i, mincpc, mincpg, inospercg;
 149         long cylno, rpos, blk, j, emitwarn = 0;
 150         long used, mincpgcnt, bpcg;
 151         off_t usedb;
 152         long mapcramped, inodecramped;
 153         long postblsize, rotblsize, totalsbsize;
 154         int status, fd;
 155         time_t utime;
 156         quad_t sizepb;
 157         int width;
 158         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 159
 160         time(&utime);
 161 #ifdef FSIRAND
 162         if (!randinit) {
 163                 randinit = 1;
 164                 srandomdev();
 165         }
 166 #endif
 167         if (mfs) {
 168                 int omask;
 169                 pid_t child;
 170
 171                 mfs_ppid = getpid();
 172                 signal(SIGUSR1, parentready);
 173                 if ((child = fork()) != 0) {
 174                         /*
 175                          * Parent
 176                          */
 177                         if (child == -1)
 178                                 err(10, "mfs");
 179                         if (mfscopy)
 180                             copyroot = FSCopy(&copyhlinks, mfscopy);
 181                         signal(SIGUSR1, started);
 182                         kill(child, SIGUSR1);
 183                         while (waitpid(child, &status, 0) != child)
 184                                 ;
 185                         exit(WEXITSTATUS(status));
 186                         /* NOTREACHED */
 187                 }
 188
 189                 /*
 190                  * Child
 191                  */
 192                 omask = sigblock(sigmask(SIGUSR1));
 193                 while (parentready_signalled == 0)
 194                         sigpause(omask);
 195                 sigsetmask(omask);
 196                 if (filename != NULL) {
 197                         unsigned char buf[BUFSIZ];
 198                         unsigned long l, l1;
 199                         ssize_t w;
 200
 201                         fd = open(filename, O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT, 0644);
 202                         if(fd < 0)
 203                                 err(12, "%s", filename);
 204                         l1 = fssize * sectorsize;
 205                         if (l1 > BUFSIZ)
 206                                 l1 = BUFSIZ;
 207                         for (l = 0; l < fssize * (u_long)sectorsize; l += l1) {
 208                                 w = write(fd, buf, l1);
 209                                 if (w < 0 || (u_long)w != l1)
 210                                         err(12, "%s", filename);
 211                         }
 212                         membase = mmap(NULL, fssize * sectorsize,
 213                                        PROT_READ|PROT_WRITE,
 214                                        MAP_SHARED, fd, 0);
 215                         if (membase == MAP_FAILED)
 216                                 err(12, "mmap");
 217                         close(fd);
 218                 } else {
 219                         membase = mmap(NULL, fssize * sectorsize,
 220                                        PROT_READ|PROT_WRITE,
 221                                        MAP_SHARED|MAP_ANON, -1, 0);
 222                         if (membase == MAP_FAILED)
 223                                 errx(13, "mmap (anonymous memory) failed");
 224                 }
 225         }
 226         fsi = fi;
 227         fso = fo;
 228         if (Oflag) {
 229                 sblock.fs_inodefmt = FS_42INODEFMT;
 230                 sblock.fs_maxsymlinklen = 0;
 231         } else {
 232                 sblock.fs_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 233                 sblock.fs_maxsymlinklen = MAXSYMLINKLEN;
 234         }
 235         if (Uflag)
 236                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 237         if (Lflag)
 238                 strlcpy(sblock.fs_volname, volumelabel, MAXVOLLEN);
 239
 240         /*
 241          * Validate the given file system size.
 242          * Verify that its last block can actually be accessed.
 243          */
 244         if (fssize == 0)
 245                 printf("preposterous size %lu\n", fssize), exit(13);
 246         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 247                  (char *)&sblock);
 248         /*
 249          * collect and verify the sector and track info
 250          */
 251         sblock.fs_nsect = nsectors;
 252         sblock.fs_ntrak = ntracks;
 253         if (sblock.fs_ntrak <= 0)
 254                 printf("preposterous ntrak %d\n", sblock.fs_ntrak), exit(14);
 255         if (sblock.fs_nsect <= 0)
 256                 printf("preposterous nsect %d\n", sblock.fs_nsect), exit(15);
 257         /*
 258          * collect and verify the filesystem density info
 259          */
 260         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 261         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 262         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 263                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 264                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 265         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 266                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 267                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 268         /*
 269          * collect and verify the block and fragment sizes
 270          */
 271         sblock.fs_bsize = bsize;
 272         sblock.fs_fsize = fsize;
 273         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 274                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 275                     sblock.fs_bsize);
 276                 exit(16);
 277         }
 278         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 279                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 280                     sblock.fs_fsize);
 281                 exit(17);
 282         }
 283         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 284                 printf("fragment size %d is too small, minimum is %d\n",
 285                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 286                 exit(18);
 287         }
 288         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 289                 printf("block size %d is too small, minimum is %d\n",
 290                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 291                 exit(19);
 292         }
 293         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 294                 printf("block size (%d) cannot be smaller than fragment size (%d)\n",
 295                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 296                 exit(20);
 297         }
 298         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 299         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 300         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 301         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 302         for (sblock.fs_bshift = 0, i = sblock.fs_bsize; i > 1; i >>= 1)
 303                 sblock.fs_bshift++;
 304         for (sblock.fs_fshift = 0, i = sblock.fs_fsize; i > 1; i >>= 1)
 305                 sblock.fs_fshift++;
 306         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 307         for (sblock.fs_fragshift = 0, i = sblock.fs_frag; i > 1; i >>= 1)
 308                 sblock.fs_fragshift++;
 309         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 310                 printf("fragment size %d is too small, minimum with block size %d is %d\n",
 311                     sblock.fs_fsize, sblock.fs_bsize,
 312                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 313                 exit(21);
 314         }
 315         sblock.fs_nrpos = nrpos;
 316         sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(daddr_t);
 317         sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 318         sblock.fs_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 319         for (sblock.fs_fsbtodb = 0, i = NSPF(&sblock); i > 1; i >>= 1)
 320                 sblock.fs_fsbtodb++;
 321         sblock.fs_sblkno =
 322             roundup(howmany(bbsize + sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 323         sblock.fs_cblkno = (daddr_t)(sblock.fs_sblkno +
 324             roundup(howmany(sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag));
 325         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 326         sblock.fs_cgoffset = roundup(
 327             howmany(sblock.fs_nsect, NSPF(&sblock)), sblock.fs_frag);
 328         for (sblock.fs_cgmask = 0xffffffff, i = sblock.fs_ntrak; i > 1; i >>= 1)
 329                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 330         if (!POWEROF2(sblock.fs_ntrak))
 331                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 332         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * NDADDR - 1;
 333         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < NIADDR; i++) {
 334                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 335                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 336         }
 337         /*
 338          * Validate specified/determined secpercyl
 339          * and calculate minimum cylinders per group.
 340          */
 341         sblock.fs_spc = secpercyl;
 342         for (sblock.fs_cpc = NSPB(&sblock), i = sblock.fs_spc;
 343              sblock.fs_cpc > 1 && (i & 1) == 0;
 344              sblock.fs_cpc >>= 1, i >>= 1)
 345                 /* void */;
 346         mincpc = sblock.fs_cpc;
 347         bpcg = sblock.fs_spc * sectorsize;
 348         inospercg = roundup(bpcg / sizeof(struct ufs1_dinode), INOPB(&sblock));
 349         if (inospercg > MAXIPG(&sblock))
 350                 inospercg = MAXIPG(&sblock);
 351         used = (sblock.fs_iblkno + inospercg / INOPF(&sblock)) * NSPF(&sblock);
 352         mincpgcnt = howmany(sblock.fs_cgoffset * (~sblock.fs_cgmask) + used,
 353             sblock.fs_spc);
 354         mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 355         /*
 356          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space
 357          * for block maps.
 358          */
 359         sblock.fs_cpg = mincpg;
 360         sblock.fs_ipg = inospercg;
 361         if (maxcontig > 1)
 362                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(maxcontig, FS_MAXCONTIG);
 363         mapcramped = 0;
 364         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 365                 mapcramped = 1;
 366                 if (sblock.fs_bsize < MAXBSIZE) {
 367                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 368                         if ((i & 1) == 0) {
 369                                 i >>= 1;
 370                         } else {
 371                                 sblock.fs_cpc <<= 1;
 372                                 mincpc <<= 1;
 373                                 mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 374                                 sblock.fs_cpg = mincpg;
 375                         }
 376                         sblock.fs_frag <<= 1;
 377                         sblock.fs_fragshift += 1;
 378                         if (sblock.fs_frag <= MAXFRAG)
 379                                 continue;
 380                 }
 381                 if (sblock.fs_fsize == sblock.fs_bsize) {
 382                         printf("There is no block size that");
 383                         printf(" can support this disk\n");
 384                         exit(22);
 385                 }
 386                 sblock.fs_frag >>= 1;
 387                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 388                 sblock.fs_fsize <<= 1;
 389                 sblock.fs_nspf <<= 1;
 390         }
 391         /*
 392          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space for inodes.
 393          */
 394         inodecramped = 0;
 395         inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 396         sblock.fs_ipg = inospercg;
 397         while (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 398                 inodecramped = 1;
 399                 if (mincpc == 1 || sblock.fs_frag == 1 ||
 400                     sblock.fs_bsize == MINBSIZE)
 401                         break;
 402                 printf("With a block size of %d %s %d\n", sblock.fs_bsize,
 403                        "minimum bytes per inode is",
 404                        (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 405                              / MAXIPG(&sblock) + 1));
 406                 sblock.fs_bsize >>= 1;
 407                 sblock.fs_frag >>= 1;
 408                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 409                 mincpc >>= 1;
 410                 sblock.fs_cpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 411                 if (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 412                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 413                         break;
 414                 }
 415                 mincpg = sblock.fs_cpg;
 416                 inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 417                 sblock.fs_ipg = inospercg;
 418         }
 419         if (inodecramped) {
 420                 if (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 421                         printf("Minimum bytes per inode is %d\n",
 422                                (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 423                                      / MAXIPG(&sblock) + 1));
 424                 } else if (!mapcramped) {
 425                         printf("With %d bytes per inode, ", density);
 426                         printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 427                 }
 428         }
 429         if (mapcramped) {
 430                 printf("With %d sectors per cylinder, ", sblock.fs_spc);
 431                 printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 432         }
 433         if (inodecramped || mapcramped) {
 434                 if (sblock.fs_bsize != bsize)
 435                         printf("%s to be changed from %d to %d\n",
 436                             "This requires the block size",
 437                             bsize, sblock.fs_bsize);
 438                 if (sblock.fs_fsize != fsize)
 439                         printf("\t%s to be changed from %d to %d\n",
 440                             "and the fragment size",
 441                             fsize, sblock.fs_fsize);
 442                 exit(23);
 443         }
 444         /*
 445          * Calculate the number of cylinders per group
 446          */
 447         sblock.fs_cpg = cpg;
 448         if (sblock.fs_cpg % mincpc != 0) {
 449                 printf("%s groups must have a multiple of %ld cylinders\n",
 450                         cpgflg ? "Cylinder" : "Warning: cylinder", mincpc);
 451                 sblock.fs_cpg = roundup(sblock.fs_cpg, mincpc);
 452                 if (!cpgflg)
 453                         cpg = sblock.fs_cpg;
 454         }
 455         /*
 456          * Must ensure there is enough space for inodes.
 457          */
 458         sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 459         while (sblock.fs_ipg > MAXIPG(&sblock)) {
 460                 inodecramped = 1;
 461                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 462                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 463         }
 464         /*
 465          * Must ensure there is enough space to hold block map.
 466          */
 467         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 468                 mapcramped = 1;
 469                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 470                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 471         }
 472         sblock.fs_fpg = (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) / NSPF(&sblock);
 473         if ((sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) % NSPB(&sblock) != 0) {
 474                 printf("panic (fs_cpg * fs_spc) %% NSPF != 0");
 475                 exit(24);
 476         }
 477         if (sblock.fs_cpg < mincpg) {
 478                 printf("cylinder groups must have at least %ld cylinders\n",
 479                         mincpg);
 480                 exit(25);
 481         } else if (sblock.fs_cpg != cpg) {
 482                 if (!cpgflg && !mfs)
 483                         printf("Warning: ");
 484                 else if (!mapcramped && !inodecramped)
 485                         exit(26);
 486                 if (!mfs) {
 487                     if (mapcramped && inodecramped)
 488                         printf("Block size and bytes per inode restrict");
 489                     else if (mapcramped)
 490                         printf("Block size restricts");
 491                     else
 492                         printf("Bytes per inode restrict");
 493                     printf(" cylinders per group to %d.\n", sblock.fs_cpg);
 494                 }
 495                 if (cpgflg)
 496                         exit(27);
 497         }
 498         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 499         /*
 500          * Now have size for file system and nsect and ntrak.
 501          * Determine number of cylinders and blocks in the file system.
 502          */
 503         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 504         sblock.fs_ncyl = fssize * NSPF(&sblock) / sblock.fs_spc;
 505         if ((long)fssize * NSPF(&sblock) > sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc) {
 506                 sblock.fs_ncyl++;
 507                 emitwarn = 1;
 508         }
 509         if (sblock.fs_ncyl < 1) {
 510                 printf("file systems must have at least one cylinder\n");
 511                 exit(28);
 512         }
 513         /*
 514          * Determine feasability/values of rotational layout tables.
 515          *
 516          * The size of the rotational layout tables is limited by the
 517          * size of the superblock, SBSIZE. The amount of space available
 518          * for tables is calculated as (SBSIZE - sizeof (struct fs)).
 519          * The size of these tables is inversely proportional to the block
 520          * size of the file system. The size increases if sectors per track
 521          * are not powers of two, because more cylinders must be described
 522          * by the tables before the rotational pattern repeats (fs_cpc).
 523          */
 524         sblock.fs_interleave = interleave;
 525         sblock.fs_trackskew = trackskew;
 526         sblock.fs_npsect = nphyssectors;
 527         sblock.fs_postblformat = FS_DYNAMICPOSTBLFMT;
 528         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 529         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 530                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 531         if (sblock.fs_ntrak == 1) {
 532                 sblock.fs_cpc = 0;
 533                 goto next;
 534         }
 535         postblsize = sblock.fs_nrpos * sblock.fs_cpc * sizeof(int16_t);
 536         rotblsize = sblock.fs_cpc * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock);
 537         totalsbsize = sizeof(struct fs) + rotblsize;
 538         if (sblock.fs_nrpos == 8 && sblock.fs_cpc <= 16) {
 539                 /* use old static table space */
 540                 sblock.fs_postbloff = (char *)(&sblock.fs_opostbl[0][0]) -
 541                     (char *)(&sblock.fs_firstfield);
 542                 sblock.fs_rotbloff = &sblock.fs_space[0] -
 543                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 544         } else {
 545                 /* use dynamic table space */
 546                 sblock.fs_postbloff = &sblock.fs_space[0] -
 547                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 548                 sblock.fs_rotbloff = sblock.fs_postbloff + postblsize;
 549                 totalsbsize += postblsize;
 550         }
 551         if (totalsbsize > SBSIZE ||
 552             sblock.fs_nsect > (1 << NBBY) * NSPB(&sblock)) {
 553                 printf("%s %s %d %s %d.%s",
 554                     "Warning: insufficient space in super block for\n",
 555                     "rotational layout tables with nsect", sblock.fs_nsect,
 556                     "and ntrak", sblock.fs_ntrak,
 557                     "\nFile system performance may be impaired.\n");
 558                 sblock.fs_cpc = 0;
 559                 goto next;
 560         }
 561         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, totalsbsize);
 562         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 563                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 564         /*
 565          * calculate the available blocks for each rotational position
 566          */
 567         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_cpc; cylno++)
 568                 for (rpos = 0; rpos < sblock.fs_nrpos; rpos++)
 569                         fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = -1;
 570         for (i = (rotblsize - 1) * sblock.fs_frag;
 571              i >= 0; i -= sblock.fs_frag) {
 572                 cylno = cbtocylno(&sblock, i);
 573                 rpos = cbtorpos(&sblock, i);
 574                 blk = fragstoblks(&sblock, i);
 575                 if (fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] == -1)
 576                         fs_rotbl(&sblock)[blk] = 0;
 577                 else
 578                         fs_rotbl(&sblock)[blk] =
 579                             fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] - blk;
 580                 fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = blk;
 581         }
 582 next:
 583         /*
 584          * Compute/validate number of cylinder groups.
 585          */
 586         sblock.fs_ncg = sblock.fs_ncyl / sblock.fs_cpg;
 587         if (sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg)
 588                 sblock.fs_ncg++;
 589         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 590         i = MIN(~sblock.fs_cgmask, sblock.fs_ncg - 1);
 591         if (cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) >= sblock.fs_fpg) {
 592                 printf("inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld)\n",
 593                     cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) / sblock.fs_frag,
 594                     (long)(sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag));
 595                 printf("number of cylinders per cylinder group (%d) %s.\n",
 596                     sblock.fs_cpg, "must be increased");
 597                 exit(29);
 598         }
 599         j = sblock.fs_ncg - 1;
 600         if ((i = fssize - j * sblock.fs_fpg) < sblock.fs_fpg &&
 601             cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j) > i) {
 602                 if (j == 0) {
 603                         printf("Filesystem must have at least %d sectors\n",
 604                             NSPF(&sblock) *
 605                             (cgdmin(&sblock, 0) + 3 * sblock.fs_frag));
 606                         exit(30);
 607                 }
 608                 printf(
 609 "Warning: inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld) in last\n",
 610                     (cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j)) / sblock.fs_frag,
 611                     i / sblock.fs_frag);
 612                 printf(
 613 "    cylinder group. This implies %ld sector(s) cannot be allocated.\n",
 614                     i * NSPF(&sblock));
 615                 sblock.fs_ncg--;
 616                 sblock.fs_ncyl -= sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 617                 sblock.fs_size = fssize = sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc /
 618                     NSPF(&sblock);
 619                 emitwarn = 0;
 620         }
 621         if (emitwarn && !mfs) {
 622                 printf("Warning: %lu sector(s) in last cylinder unallocated\n",
 623                     sblock.fs_spc -
 624                     (fssize * NSPF(&sblock) - (sblock.fs_ncyl - 1)
 625                     * sblock.fs_spc));
 626         }
 627         /*
 628          * fill in remaining fields of the super block
 629          */
 630         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 631         sblock.fs_cssize =
 632             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 633         /*
 634          * The superblock fields 'fs_csmask' and 'fs_csshift' are no
 635          * longer used. However, we still initialise them so that the
 636          * filesystem remains compatible with old kernels.
 637          */
 638         i = sblock.fs_bsize / sizeof(struct csum);
 639         sblock.fs_csmask = ~(i - 1);
 640         for (sblock.fs_csshift = 0; i > 1; i >>= 1)
 641                 sblock.fs_csshift++;
 642         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 643         if (fscs == NULL)
 644                 errx(31, "calloc failed");
 645         sblock.fs_magic = FS_MAGIC;
 646         sblock.fs_rotdelay = rotdelay;
 647         sblock.fs_minfree = minfree;
 648         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 649         sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 650         sblock.fs_rps = rpm / 60;
 651         sblock.fs_optim = opt;
 652         sblock.fs_cgrotor = 0;
 653         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 654         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree = 0;
 655         sblock.fs_cstotal.cs_nifree = 0;
 656         sblock.fs_cstotal.cs_nffree = 0;
 657         sblock.fs_fmod = 0;
 658         sblock.fs_ronly = 0;
 659         sblock.fs_clean = 1;
 660 #ifdef FSIRAND
 661         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 662         sblock.fs_id[1] = random();
 663 #endif
 664
 665         /*
 666          * Dump out summary information about file system.
 667          */
 668         if (!mfs) {
 669                 printf("%s:\t%d sectors in %d %s of %d tracks, %d sectors\n",
 670                     fsys, sblock.fs_size * NSPF(&sblock), sblock.fs_ncyl,
 671                     "cylinders", sblock.fs_ntrak, sblock.fs_nsect);
 672 #define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 673                 printf("\t%.1fMB in %d cyl groups (%d c/g, %.2fMB/g, %d i/g)%s\n",
 674                     (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 675                     sblock.fs_ncg, sblock.fs_cpg,
 676                     (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 677                     sblock.fs_ipg,
 678                         sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP ? " SOFTUPDATES" : "");
 679 #undef B2MBFACTOR
 680         }
 681
 682         if (Eflag && !Nflag) {
 683                 printf("Erasing sectors [%"PRIu64" --- %"PRIu64"]\n",
 684                     (SBOFF + slice_offset) / sectorsize,
 685                     fsbtodb(&sblock,sblock.fs_size) -
 686                     ((SBOFF + slice_offset) / sectorsize) - 1);
 687                 erfs(SBOFF + slice_offset, (fsbtodb(&sblock,sblock.fs_size) -
 688                     ((SBOFF + slice_offset)/ sectorsize) - 1) *
 689                     (unsigned long long)sectorsize);
 690         }
 691         /*
 692          * Now build the cylinders group blocks and
 693          * then print out indices of cylinder groups.
 694          */
 695         if (!mfs)
 696                 printf("super-block backups (for fsck -b #) at:\n");
 697         i = 0;
 698         width = charsperline();
 699         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++) {
 700                 initcg(cylno, utime);
 701                 if (mfs)
 702                         continue;
 703                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %ld%s",
 704                     fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 705                     cylno < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "" );
 706                 if (i + j >= width) {
 707                         printf("\n");
 708                         i = 0;
 709                 }
 710                 i += j;
 711                 printf("%s", tmpbuf);
 712                 fflush(stdout);
 713         }
 714         if (!mfs)
 715                 printf("\n");
 716         if (Nflag && !mfs)
 717                 exit(0);
 718         /*
 719          * Now construct the initial file system,
 720          * then write out the super-block.
 721          */
 722         fsinit(utime);
 723         sblock.fs_time = utime;
 724         wtfs((int)SBOFF / sectorsize, sbsize, (char *)&sblock);
 725         for (i = 0; i < sblock.fs_cssize; i += sblock.fs_bsize)
 726                 wtfs(fsbtodb(&sblock, sblock.fs_csaddr + numfrags(&sblock, i)),
 727                         sblock.fs_cssize - i < sblock.fs_bsize ?
 728                             sblock.fs_cssize - i : sblock.fs_bsize,
 729                         ((char *)fscs) + i);
 730         /*
 731          * Write out the duplicate super blocks
 732          */
 733         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++)
 734                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 735                     sbsize, (char *)&sblock);
 736         wtfsflush();
 737
 738         /*
 739          * NOTE: we no longer update information in the disklabel
 740          */
 741
 742         /*
 743          * Notify parent process of success.
 744          * Dissociate from session and tty.
 745          *
 746          * NOTE: We are the child and may receive a SIGINT due
 747          *       to losing the tty session? XXX
 748          */
 749         if (mfs) {
 750                 /* YYY */
 751                 kill(mfs_ppid, SIGUSR1);
 752                 setsid();
 753                 close(0);
 754                 close(1);
 755                 close(2);
 756                 chdir("/");
 757                 /* returns to mount_mfs (newfs) and issues the mount */
 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         unsigned long k;
 770         struct csum *cs;
 771 #ifdef FSIRAND
 772         uint32_t j;
 773 #endif
 774
 775         /*
 776          * Determine block bounds for cylinder group.
 777          * Allow space for super block summary information in first
 778          * cylinder group.
 779          */
 780         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 781         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 782         if (dmax > sblock.fs_size)
 783                 dmax = sblock.fs_size;
 784         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 785         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 786         if (cylno == 0)
 787                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 788         cs = fscs + cylno;
 789         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 790         acg.cg_time = utime;
 791         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 792         acg.cg_cgx = cylno;
 793         if (cylno == sblock.fs_ncg - 1)
 794                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 795         else
 796                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_cpg;
 797         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 798         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 799         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 800                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 801         acg.cg_btotoff = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 802         acg.cg_boff = acg.cg_btotoff + sblock.fs_cpg * sizeof(int32_t);
 803         acg.cg_iusedoff = acg.cg_boff +
 804                 sblock.fs_cpg * sblock.fs_nrpos * sizeof(u_int16_t);
 805         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, NBBY);
 806         if (sblock.fs_contigsumsize <= 0) {
 807                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff +
 808                    howmany(sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY);
 809         } else {
 810                 acg.cg_clustersumoff = acg.cg_freeoff + howmany
 811                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY) -
 812                     sizeof(u_int32_t);
 813                 acg.cg_clustersumoff =
 814                     roundup(acg.cg_clustersumoff, sizeof(u_int32_t));
 815                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 816                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 817                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff + howmany
 818                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock), NBBY);
 819         }
 820         if (acg.cg_nextfreeoff - (long)(&acg.cg_firstfield) > sblock.fs_cgsize) {
 821                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 822                 exit(37);
 823         }
 824         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 825         if (cylno == 0) {
 826                 for (k = 0; k < ROOTINO; k++) {
 827                         setbit(cg_inosused(&acg), k);
 828                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 829                 }
 830         }
 831         for (i = 0; i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock); i += sblock.fs_frag) {
 832 #ifdef FSIRAND
 833                 for (j = 0;
 834                      j < sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 835                      j++) {
 836                         zino[j].di_gen = random();
 837                 }
 838 #endif
 839                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 840                     sblock.fs_bsize, (char *)zino);
 841         }
 842         if (cylno > 0) {
 843                 /*
 844                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 845                  * for boot and super blocks.
 846                  */
 847                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 848                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 849                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 850                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 851                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 852                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 853                         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 854                         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 855                             [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 856                 }
 857                 sblock.fs_dsize += dlower;
 858         }
 859         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - dupper;
 860         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 861                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 862                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 863                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 864                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 865                 }
 866         }
 867         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; ) {
 868                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 869                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 870                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 871                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 872                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 873                 cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 874                 cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 875                     [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 876                 d += sblock.fs_frag;
 877         }
 878         if (d < dmax - cbase) {
 879                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - d]++;
 880                 for (; d < dmax - cbase; d++) {
 881                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 882                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 883                 }
 884         }
 885         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 886                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 887                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 888                 int map = *mapp++;
 889                 int bit = 1;
 890                 int run = 0;
 891
 892                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 893                         if ((map & bit) != 0) {
 894                                 run++;
 895                         } else if (run != 0) {
 896                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 897                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 898                                 sump[run]++;
 899                                 run = 0;
 900                         }
 901                         if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
 902                                 bit <<= 1;
 903                         } else {
 904                                 map = *mapp++;
 905                                 bit = 1;
 906                         }
 907                 }
 908                 if (run != 0) {
 909                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 910                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 911                         sump[run]++;
 912                 }
 913         }
 914         sblock.fs_cstotal.cs_ndir += acg.cg_cs.cs_ndir;
 915         sblock.fs_cstotal.cs_nffree += acg.cg_cs.cs_nffree;
 916         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree += acg.cg_cs.cs_nbfree;
 917         sblock.fs_cstotal.cs_nifree += acg.cg_cs.cs_nifree;
 918         *cs = acg.cg_cs;
 919         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 920                 sblock.fs_bsize, (char *)&acg);
 921 }
 922
 923 /*
 924  * initialize the file system
 925  */
 926 struct ufs1_dinode node;
 927
 928 #ifdef LOSTDIR
 929 #define PREDEFDIR 3
 930 #else
 931 #define PREDEFDIR 2
 932 #endif
 933
 934 struct direct root_dir[] = {
 935         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 936         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 937 #ifdef LOSTDIR
 938         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 10, "lost+found" },
 939 #endif
 940 };
 941 struct odirect {
 942         u_long  d_ino;
 943         u_short d_reclen;
 944         u_short d_namlen;
 945         u_char  d_name[MAXNAMLEN + 1];
 946 } oroot_dir[] = {
 947         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 948         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 949 #ifdef LOSTDIR
 950         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 10, "lost+found" },
 951 #endif
 952 };
 953 #ifdef LOSTDIR
 954 struct direct lost_found_dir[] = {
 955         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 956         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 957         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0, 0 },
 958 };
 959 struct odirect olost_found_dir[] = {
 960         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 961         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 962         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0 },
 963 };
 964 #endif
 965 char buf[MAXBSIZE];
 966
 967 void
 968 fsinit(time_t utime)
 969 {
 970 #ifdef LOSTDIR
 971         int i;
 972 #endif
 973
 974         /*
 975          * initialize the node
 976          */
 977         node.di_atime = utime;
 978         node.di_mtime = utime;
 979         node.di_ctime = utime;
 980 #ifdef LOSTDIR
 981         /*
 982          * create the lost+found directory
 983          */
 984         if (Oflag) {
 985                 makedir((struct direct *)olost_found_dir, 2);
 986                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 987                         memmove(&buf[i], &olost_found_dir[2],
 988                             DIRSIZ(0, &olost_found_dir[2]));
 989         } else {
 990                 makedir(lost_found_dir, 2);
 991                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 992                         memmove(&buf[i], &lost_found_dir[2],
 993                             DIRSIZ(0, &lost_found_dir[2]));
 994         }
 995         node.di_mode = IFDIR | UMASK;
 996         node.di_nlink = 2;
 997         node.di_size = sblock.fs_bsize;
 998         node.di_db[0] = alloc(node.di_size, node.di_mode);
 999         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1000         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), node.di_size, buf);
1001         iput(&node, LOSTFOUNDINO);
1002 #endif
1003         /*
1004          * create the root directory
1005          */
1006         if (mfs)
1007                 node.di_mode = IFDIR | 01777;
1008         else
1009                 node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1010         node.di_nlink = PREDEFDIR;
1011         if (Oflag)
1012                 node.di_size = makedir((struct direct *)oroot_dir, PREDEFDIR);
1013         else
1014                 node.di_size = makedir(root_dir, PREDEFDIR);
1015         node.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.di_mode);
1016         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1017         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), sblock.fs_fsize, buf);
1018         iput(&node, ROOTINO);
1019 }
1020
1021 /*
1022  * construct a set of directory entries in "buf".
1023  * return size of directory.
1024  */
1025 int
1026 makedir(struct direct *protodir, int entries)
1027 {
1028         char *cp;
1029         int i, spcleft;
1030
1031         spcleft = DIRBLKSIZ;
1032         for (cp = buf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
1033                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
1034                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
1035                 cp += protodir[i].d_reclen;
1036                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
1037         }
1038         protodir[i].d_reclen = spcleft;
1039         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
1040         return (DIRBLKSIZ);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * allocate a block or frag
1045  */
1046 daddr_t
1047 alloc(int size, int mode)
1048 {
1049         int i, frag;
1050         daddr_t d, blkno;
1051
1052         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1053             (char *)&acg);
1054         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1055                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1056                 return (0);
1057         }
1058         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1059                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1060                 return (0);
1061         }
1062         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1063                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1064                         goto goth;
1065         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1066         return (0);
1067 goth:
1068         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1069         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1070         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1071                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1072         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1073         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1074         fscs[0].cs_nbfree--;
1075         if (mode & IFDIR) {
1076                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1077                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1078                 fscs[0].cs_ndir++;
1079         }
1080         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]--;
1081         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))[cbtorpos(&sblock, d)]--;
1082         if (size != sblock.fs_bsize) {
1083                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1084                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1085                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1086                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1087                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1088                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1089                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1090         }
1091         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1092             (char *)&acg);
1093         return (d);
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Calculate number of inodes per group.
1098  */
1099 long
1100 calcipg(long cylspg, long bpcg, off_t *usedbp)
1101 {
1102         int i;
1103         long ipg, new_ipg, ncg, ncyl;
1104         off_t usedb;
1105
1106         /*
1107          * Prepare to scale by fssize / (number of sectors in cylinder groups).
1108          * Note that fssize is still in sectors, not filesystem blocks.
1109          */
1110         ncyl = howmany(fssize, (u_int)secpercyl);
1111         ncg = howmany(ncyl, cylspg);
1112         /*
1113          * Iterate a few times to allow for ipg depending on itself.
1114          */
1115         ipg = 0;
1116         for (i = 0; i < 10; i++) {
1117                 usedb = (sblock.fs_iblkno + ipg / INOPF(&sblock))
1118                         * NSPF(&sblock) * (off_t)sectorsize;
1119                 new_ipg = (cylspg * (quad_t)bpcg - usedb) / density * fssize
1120                           / ncg / secpercyl / cylspg;
1121                 new_ipg = roundup(new_ipg, INOPB(&sblock));
1122                 if (new_ipg == ipg)
1123                         break;
1124                 ipg = new_ipg;
1125         }
1126         *usedbp = usedb;
1127         return (ipg);
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Allocate an inode on the disk
1132  */
1133 void
1134 iput(struct ufs1_dinode *ip, ino_t ino)
1135 {
1136         struct ufs1_dinode inobuf[MAXINOPB];
1137         daddr_t d;
1138
1139 #ifdef FSIRAND
1140         ip->di_gen = random();
1141 #endif
1142         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1143             (char *)&acg);
1144         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1145                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1146                 exit(31);
1147         }
1148         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1149         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1150         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1151             (char *)&acg);
1152         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1153         fscs[0].cs_nifree--;
1154         if (ino >= (uint32_t)sblock.fs_ipg * (uint32_t)sblock.fs_ncg) {
1155                 printf("fsinit: inode value out of range (%ju).\n",
1156                     (uintmax_t)ino);
1157                 exit(32);
1158         }
1159         d = fsbtodb(&sblock, ino_to_fsba(&sblock, ino));
1160         rdfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1161         inobuf[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] = *ip;
1162         wtfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Parent notifies child that it can proceed with the newfs and mount
1167  * operation (occurs after parent has copied the underlying filesystem
1168  * if the -C option was specified (for MFS), or immediately after the
1169  * parent forked the child otherwise).
1170  */
1171 void
1172 parentready(__unused int signo)
1173 {
1174         parentready_signalled = 1;
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Notify parent process that the filesystem has created itself successfully.
1179  *
1180  * We have to wait until the mount has actually completed!
1181  */
1182 void
1183 started(__unused int signo)
1184 {
1185         int retry = 100;        /* 10 seconds, 100ms */
1186
1187         while (mfs_ppid && retry) {
1188                 struct stat st;
1189
1190                 if (
1191                     stat(mfs_mtpt, &st) < 0 ||
1192                     st.st_dev != mfs_mtstat.st_dev
1193                 ) {
1194                         break;
1195                 }
1196                 usleep(100*1000);
1197                 --retry;
1198         }
1199         if (retry == 0) {
1200                 fatal("mfs mount failed waiting for mount to go active");
1201         } else if (copyroot) {
1202                 FSPaste(mfs_mtpt, copyroot, copyhlinks);
1203         }
1204         exit(0);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * read a block from the file system
1209  */
1210 void
1211 rdfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1212 {
1213         int n;
1214
1215         wtfsflush();
1216         if (mfs) {
1217                 memmove(bf, membase + bno * sectorsize, size);
1218                 return;
1219         }
1220         if (lseek(fsi, (off_t)bno * sectorsize, 0) < 0) {
1221                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1222                 err(33, "rdfs");
1223         }
1224         n = read(fsi, bf, size);
1225         if (n != size) {
1226                 printf("read error: %ld\n", (long)bno);
1227                 err(34, "rdfs");
1228         }
1229 }
1230
1231 #define WCSIZE (128 * 1024)
1232 daddr_t wc_sect;                /* units of sectorsize */
1233 int wc_end;                     /* bytes */
1234 static char wc[WCSIZE];         /* bytes */
1235
1236 /*
1237  * Flush dirty write behind buffer.
1238  */
1239 void
1240 wtfsflush(void)
1241 {
1242         int n;
1243         if (wc_end) {
1244                 if (lseek(fso, (off_t)wc_sect * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1245                         printf("seek error: %ld\n", (long)wc_sect);
1246                         err(35, "wtfs - writecombine");
1247                 }
1248                 n = write(fso, wc, wc_end);
1249                 if (n != wc_end) {
1250                         printf("write error: %ld\n", (long)wc_sect);
1251                         err(36, "wtfs - writecombine");
1252                 }
1253                 wc_end = 0;
1254         }
1255 }
1256
1257 /*
1258  * Issue ioctl to erase range of sectors using TRIM
1259  */
1260 void
1261 erfs(off_t byte_start, off_t size)
1262 {
1263         off_t ioarg[2];
1264         ioarg[0] = byte_start;
1265         ioarg[1] = size;
1266         if (ioctl(fsi, IOCTLTRIM, ioarg) < 0) {
1267                 err(37, "Device trim failed\n");
1268         }
1269 }
1270
1271 /*
1272  * write a block to the file system
1273  */
1274 void
1275 wtfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1276 {
1277         int n;
1278         int done;
1279
1280         if (mfs) {
1281                 memmove(membase + bno * sectorsize, bf, size);
1282                 return;
1283         }
1284         if (Nflag)
1285                 return;
1286         done = 0;
1287         if (wc_end == 0 && size <= WCSIZE) {
1288                 wc_sect = bno;
1289                 bcopy(bf, wc, size);
1290                 wc_end = size;
1291                 if (wc_end < WCSIZE)
1292                         return;
1293                 done = 1;
1294         }
1295         if ((off_t)wc_sect * sectorsize + wc_end == (off_t)bno * sectorsize &&
1296             wc_end + size <= WCSIZE) {
1297                 bcopy(bf, wc + wc_end, size);
1298                 wc_end += size;
1299                 if (wc_end < WCSIZE)
1300                         return;
1301                 done = 1;
1302         }
1303         wtfsflush();
1304         if (done)
1305                 return;
1306         if (lseek(fso, (off_t)bno * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1307                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1308                 err(35, "wtfs");
1309         }
1310         n = write(fso, bf, size);
1311         if (n != size) {
1312                 printf("write error: fso %d blk %ld %d/%d\n",
1313                         fso, (long)bno, n, size);
1314                 err(36, "wtfs");
1315         }
1316 }
1317
1318 /*
1319  * check if a block is available
1320  */
1321 int
1322 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1323 {
1324         unsigned char mask;
1325
1326         switch (fs->fs_frag) {
1327         case 8:
1328                 return (cp[h] == 0xff);
1329         case 4:
1330                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1331                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1332         case 2:
1333                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1334                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1335         case 1:
1336                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1337                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1338         default:
1339                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1340                 return (0);
1341         }
1342 }
1343
1344 /*
1345  * take a block out of the map
1346  */
1347 void
1348 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1349 {
1350         switch ((fs)->fs_frag) {
1351         case 8:
1352                 cp[h] = 0;
1353                 return;
1354         case 4:
1355                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1356                 return;
1357         case 2:
1358                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1359                 return;
1360         case 1:
1361                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1362                 return;
1363         default:
1364                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1365                 return;
1366         }
1367 }
1368
1369 /*
1370  * put a block into the map
1371  */
1372 void
1373 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1374 {
1375         switch (fs->fs_frag) {
1376         case 8:
1377                 cp[h] = 0xff;
1378                 return;
1379         case 4:
1380                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1381                 return;
1382         case 2:
1383                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1384                 return;
1385         case 1:
1386                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1387                 return;
1388         default:
1389                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1390                 return;
1391         }
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Determine the number of characters in a
1396  * single line.
1397  */
1398
1399 static int
1400 charsperline(void)
1401 {
1402         int columns;
1403         char *cp;
1404         struct winsize ws;
1405
1406         columns = 0;
1407         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1408                 columns = ws.ws_col;
1409         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1410                 columns = atoi(cp);
1411         if (columns == 0)
1412                 columns = 80;   /* last resort */
1413         return columns;
1414 }