sbin/newfs_hammer2/newfs_hammer2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011-2015 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@dragonflybsd.org>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <sys/types.h>
  36 #include <sys/diskslice.h>
  37 #include <sys/diskmbr.h>
  38 #include <sys/stat.h>
  39 #include <sys/time.h>
  40 #include <sys/sysctl.h>
  41 #include <sys/ioctl.h>
  42 #include <vfs/hammer2/hammer2_xxhash.h>
  43 #include <vfs/hammer2/hammer2_disk.h>
  44
  45 #include <stdio.h>
  46 #include <stdlib.h>
  47 #include <stdarg.h>
  48 #include <stddef.h>
  49 #include <unistd.h>
  50 #include <string.h>
  51 #include <errno.h>
  52 #include <fcntl.h>
  53 #include <assert.h>
  54 #include <err.h>
  55 #include <uuid.h>
  56
  57 #include "hammer2_subs.h"
  58
  59 #define MAXLABELS       HAMMER2_SET_COUNT
  60
  61 static hammer2_off_t check_volume(const char *path, int *fdp);
  62 static int64_t getsize(const char *str, int64_t minval, int64_t maxval, int pw);
  63 static uint64_t nowtime(void);
  64 static int blkrefary_cmp(const void *b1, const void *b2);
  65 static void usage(void);
  66
  67 static void format_hammer2(int fd, hammer2_off_t total_space,
  68                                 hammer2_off_t free_space);
  69 static void alloc_direct(hammer2_off_t *basep, hammer2_blockref_t *bref,
  70                                 size_t bytes);
  71
  72 static int Hammer2Version = -1;
  73 static uuid_t Hammer2_FSType;   /* static filesystem type id for HAMMER2 */
  74 static uuid_t Hammer2_VolFSID;  /* unique filesystem id in volu header */
  75 static uuid_t Hammer2_SupCLID;  /* PFS cluster id in super-root inode */
  76 static uuid_t Hammer2_SupFSID;  /* PFS unique id in super-root inode */
  77 static uuid_t Hammer2_PfsCLID[MAXLABELS];
  78 static uuid_t Hammer2_PfsFSID[MAXLABELS];
  79 static const char *Label[MAXLABELS];
  80 static hammer2_off_t BootAreaSize;
  81 static hammer2_off_t AuxAreaSize;
  82 static int NLabels;
  83
  84 int
  85 main(int ac, char **av)
  86 {
  87         uint32_t status;
  88         hammer2_off_t total_space;
  89         hammer2_off_t free_space;
  90         hammer2_off_t reserved_space;
  91         int ch;
  92         int fd = -1;
  93         int i;
  94         int defaultlabels = 1;
  95         char *vol_fsid = NULL;
  96         char *sup_clid_name = NULL;
  97         char *sup_fsid_name = NULL;
  98         char *pfs_clid_name = NULL;
  99         char *pfs_fsid_name = NULL;
 100
 101         Label[NLabels++] = "LOCAL";
 102
 103         /*
 104          * Sanity check basic filesystem structures.  No cookies for us
 105          * if it gets broken!
 106          */
 107         assert(sizeof(hammer2_volume_data_t) == HAMMER2_VOLUME_BYTES);
 108         assert(sizeof(hammer2_inode_data_t) == HAMMER2_INODE_BYTES);
 109         assert(sizeof(hammer2_blockref_t) == HAMMER2_BLOCKREF_BYTES);
 110
 111         /*
 112          * Generate a filesystem id and lookup the filesystem type
 113          */
 114         srandomdev();
 115         uuidgen(&Hammer2_VolFSID, 1);
 116         uuidgen(&Hammer2_SupCLID, 1);
 117         uuidgen(&Hammer2_SupFSID, 1);
 118         uuid_from_string(HAMMER2_UUID_STRING, &Hammer2_FSType, &status);
 119         /*uuid_name_lookup(&Hammer2_FSType, "DragonFly HAMMER2", &status);*/
 120         if (status != uuid_s_ok) {
 121                 errx(1, "uuids file does not have the DragonFly "
 122                         "HAMMER2 filesystem type");
 123         }
 124
 125         /*
 126          * Parse arguments
 127          */
 128         while ((ch = getopt(ac, av, "L:b:r:V:")) != -1) {
 129                 switch(ch) {
 130                 case 'L':
 131                         defaultlabels = 0;
 132                         if (strcasecmp(optarg, "none") == 0) {
 133                                 break;
 134                         }
 135                         if (NLabels >= MAXLABELS) {
 136                                 errx(1, "Limit of %d local labels",
 137                                      MAXLABELS - 1);
 138                         }
 139                         Label[NLabels++] = optarg;
 140                         if (strlen(Label[NLabels-1]) > HAMMER2_INODE_MAXNAME) {
 141                                 errx(1, "Volume label '%s' is too long "
 142                                         "(64 chars max)\n", optarg);
 143                         }
 144                         break;
 145                 case 'b':
 146                         BootAreaSize = getsize(optarg,
 147                                          HAMMER2_NEWFS_ALIGN,
 148                                          HAMMER2_BOOT_MAX_BYTES, 2);
 149                         break;
 150                 case 'r':
 151                         AuxAreaSize = getsize(optarg,
 152                                          HAMMER2_NEWFS_ALIGN,
 153                                          HAMMER2_AUX_MAX_BYTES, 2);
 154                         break;
 155                 case 'V':
 156                         Hammer2Version = strtol(optarg, NULL, 0);
 157                         if (Hammer2Version < HAMMER2_VOL_VERSION_MIN ||
 158                             Hammer2Version >= HAMMER2_VOL_VERSION_WIP) {
 159                                 errx(1,
 160                                      "I don't understand how to format "
 161                                      "HAMMER2 version %d\n",
 162                                      Hammer2Version);
 163                         }
 164                         break;
 165                 default:
 166                         usage();
 167                         break;
 168                 }
 169         }
 170
 171         /*
 172          * Check Hammer2 version
 173          */
 174         if (Hammer2Version < 0) {
 175                 size_t olen = sizeof(Hammer2Version);
 176                 Hammer2Version = HAMMER2_VOL_VERSION_DEFAULT;
 177                 if (sysctlbyname("vfs.hammer2.supported_version",
 178                                  &Hammer2Version, &olen, NULL, 0) == 0) {
 179                         if (Hammer2Version >= HAMMER2_VOL_VERSION_WIP) {
 180                                 Hammer2Version = HAMMER2_VOL_VERSION_WIP - 1;
 181                                 fprintf(stderr,
 182                                         "newfs_hammer2: WARNING: HAMMER2 VFS "
 183                                         "supports higher version than I "
 184                                         "understand,\n"
 185                                         "using version %d\n",
 186                                         Hammer2Version);
 187                         }
 188                 } else {
 189                         fprintf(stderr,
 190                                 "newfs_hammer2: WARNING: HAMMER2 VFS not "
 191                                 "loaded, cannot get version info.\n"
 192                                 "Using version %d\n",
 193                                 HAMMER2_VOL_VERSION_DEFAULT);
 194                 }
 195         }
 196
 197         ac -= optind;
 198         av += optind;
 199
 200         if (ac != 1 || av[0][0] == 0) {
 201                 fprintf(stderr, "Exactly one disk device must be specified\n");
 202                 exit(1);
 203         }
 204
 205         /*
 206          * Adjust Label[] and NLabels.
 207          */
 208         if (defaultlabels) {
 209                 char c = av[0][strlen(av[0]) - 1];
 210                 if (c == 'a')
 211                         Label[NLabels++] = "BOOT";
 212                 else if (c == 'd')
 213                         Label[NLabels++] = "ROOT";
 214                 else
 215                         Label[NLabels++] = "DATA";
 216         }
 217
 218         /*
 219          * Collect volume information.
 220          */
 221         total_space = check_volume(av[0], &fd);
 222
 223         /*
 224          * ~typically 8MB alignment to avoid edge cases for reserved blocks
 225          * and so raid stripes (if any) operate efficiently.
 226          */
 227         total_space &= ~HAMMER2_VOLUME_ALIGNMASK64;
 228
 229         /*
 230          * Calculate defaults for the boot area size and round to the
 231          * volume alignment boundary.
 232          *
 233          * NOTE: These areas are currently not used for booting but are
 234          *       reserved for future filesystem expansion.
 235          */
 236         if (BootAreaSize == 0) {
 237                 BootAreaSize = HAMMER2_BOOT_NOM_BYTES;
 238                 while (BootAreaSize > total_space / 20)
 239                         BootAreaSize >>= 1;
 240                 if (BootAreaSize < HAMMER2_BOOT_MIN_BYTES)
 241                         BootAreaSize = HAMMER2_BOOT_MIN_BYTES;
 242         } else if (BootAreaSize < HAMMER2_BOOT_MIN_BYTES) {
 243                 BootAreaSize = HAMMER2_BOOT_MIN_BYTES;
 244         }
 245         BootAreaSize = (BootAreaSize + HAMMER2_VOLUME_ALIGNMASK64) &
 246                         ~HAMMER2_VOLUME_ALIGNMASK64;
 247
 248         /*
 249          * Calculate defaults for the aux area size and round to the
 250          * volume alignment boundary.
 251          *
 252          * NOTE: These areas are currently not used for logging but are
 253          *       reserved for future filesystem expansion.
 254          */
 255         if (AuxAreaSize == 0) {
 256                 AuxAreaSize = HAMMER2_AUX_NOM_BYTES;
 257                 while (AuxAreaSize > total_space / 20)
 258                         AuxAreaSize >>= 1;
 259                 if (AuxAreaSize < HAMMER2_AUX_MIN_BYTES)
 260                         AuxAreaSize = HAMMER2_AUX_MIN_BYTES;
 261         } else if (AuxAreaSize < HAMMER2_AUX_MIN_BYTES) {
 262                 AuxAreaSize = HAMMER2_AUX_MIN_BYTES;
 263         }
 264         AuxAreaSize = (AuxAreaSize + HAMMER2_VOLUME_ALIGNMASK64) &
 265                        ~HAMMER2_VOLUME_ALIGNMASK64;
 266
 267         /*
 268          * We'll need to stuff this in the volume header soon.
 269          */
 270         hammer2_uuid_to_str(&Hammer2_VolFSID, &vol_fsid);
 271         hammer2_uuid_to_str(&Hammer2_SupCLID, &sup_clid_name);
 272         hammer2_uuid_to_str(&Hammer2_SupFSID, &sup_fsid_name);
 273
 274         /*
 275          * Calculate the amount of reserved space.  HAMMER2_ZONE_SEG (4MB)
 276          * is reserved at the beginning of every 1GB of storage, rounded up.
 277          * Thus a 200MB filesystem will still have a 4MB reserve area.
 278          *
 279          * We also include the boot and aux areas in the reserve.  The
 280          * reserve is used to help 'df' calculate the amount of available
 281          * space.
 282          *
 283          * XXX I kinda screwed up and made the reserved area on the LEVEL1
 284          *     boundary rather than the ZONE boundary.  LEVEL1 is on 1GB
 285          *     boundaries rather than 2GB boundaries.  Stick with the LEVEL1
 286          *     boundary.
 287          */
 288         reserved_space = ((total_space + HAMMER2_FREEMAP_LEVEL1_MASK) /
 289                           HAMMER2_FREEMAP_LEVEL1_SIZE) * HAMMER2_ZONE_SEG64;
 290
 291         free_space = total_space - reserved_space - BootAreaSize - AuxAreaSize;
 292         if ((int64_t)free_space < 0) {
 293                 fprintf(stderr, "Not enough free space\n");
 294                 exit(1);
 295         }
 296
 297         format_hammer2(fd, total_space, free_space);
 298         fsync(fd);
 299         close(fd);
 300
 301         printf("---------------------------------------------\n");
 302         printf("version:          %d\n", Hammer2Version);
 303         printf("total-size:       %s (%jd bytes)\n",
 304                sizetostr(total_space),
 305                (intmax_t)total_space);
 306         printf("boot-area-size:   %s\n", sizetostr(BootAreaSize));
 307         printf("aux-area-size:    %s\n", sizetostr(AuxAreaSize));
 308         printf("topo-reserved:    %s\n", sizetostr(reserved_space));
 309         printf("free-space:       %s\n", sizetostr(free_space));
 310         printf("vol-fsid:         %s\n", vol_fsid);
 311         printf("sup-clid:         %s\n", sup_clid_name);
 312         printf("sup-fsid:         %s\n", sup_fsid_name);
 313         for (i = 0; i < NLabels; ++i) {
 314                 printf("PFS \"%s\"\n", Label[i]);
 315                 hammer2_uuid_to_str(&Hammer2_PfsCLID[i], &pfs_clid_name);
 316                 hammer2_uuid_to_str(&Hammer2_PfsFSID[i], &pfs_fsid_name);
 317                 printf("    clid %s\n", pfs_clid_name);
 318                 printf("    fsid %s\n", pfs_fsid_name);
 319         }
 320
 321         free(vol_fsid);
 322         free(sup_clid_name);
 323         free(sup_fsid_name);
 324         free(pfs_clid_name);
 325         free(pfs_fsid_name);
 326
 327         return(0);
 328 }
 329
 330 static
 331 void
 332 usage(void)
 333 {
 334         fprintf(stderr,
 335                 "usage: newfs_hammer2 [-b bootsize] [-r auxsize] "
 336                 "[-V version] [-L label ...] special\n"
 337         );
 338         exit(1);
 339 }
 340
 341 /*
 342  * Convert a string to a 64 bit signed integer with various requirements.
 343  */
 344 static int64_t
 345 getsize(const char *str, int64_t minval, int64_t maxval, int powerof2)
 346 {
 347         int64_t val;
 348         char *ptr;
 349
 350         val = strtoll(str, &ptr, 0);
 351         switch(*ptr) {
 352         case 't':
 353         case 'T':
 354                 val *= 1024;
 355                 /* fall through */
 356         case 'g':
 357         case 'G':
 358                 val *= 1024;
 359                 /* fall through */
 360         case 'm':
 361         case 'M':
 362                 val *= 1024;
 363                 /* fall through */
 364         case 'k':
 365         case 'K':
 366                 val *= 1024;
 367                 break;
 368         default:
 369                 errx(1, "Unknown suffix in number '%s'\n", str);
 370                 /* not reached */
 371         }
 372         if (ptr[1]) {
 373                 errx(1, "Unknown suffix in number '%s'\n", str);
 374                 /* not reached */
 375         }
 376         if (val < minval) {
 377                 errx(1, "Value too small: %s, min is %s\n",
 378                      str, sizetostr(minval));
 379                 /* not reached */
 380         }
 381         if (val > maxval) {
 382                 errx(1, "Value too large: %s, max is %s\n",
 383                      str, sizetostr(maxval));
 384                 /* not reached */
 385         }
 386         if ((powerof2 & 1) && (val ^ (val - 1)) != ((val << 1) - 1)) {
 387                 errx(1, "Value not power of 2: %s\n", str);
 388                 /* not reached */
 389         }
 390         if ((powerof2 & 2) && (val & HAMMER2_NEWFS_ALIGNMASK)) {
 391                 errx(1, "Value not an integral multiple of %dK: %s",
 392                      HAMMER2_NEWFS_ALIGN / 1024, str);
 393                 /* not reached */
 394         }
 395         return(val);
 396 }
 397
 398 static uint64_t
 399 nowtime(void)
 400 {
 401         struct timeval tv;
 402         uint64_t xtime;
 403
 404         gettimeofday(&tv, NULL);
 405         xtime = tv.tv_sec * 1000000LL + tv.tv_usec;
 406         return(xtime);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * Figure out how big the volume is.
 411  */
 412 static
 413 hammer2_off_t
 414 check_volume(const char *path, int *fdp)
 415 {
 416         struct partinfo pinfo;
 417         struct stat st;
 418         hammer2_off_t size;
 419
 420         /*
 421          * Get basic information about the volume
 422          */
 423         *fdp = open(path, O_RDWR);
 424         if (*fdp < 0)
 425                 err(1, "Unable to open %s R+W", path);
 426         if (ioctl(*fdp, DIOCGPART, &pinfo) < 0) {
 427                 /*
 428                  * Allow the formatting of regular files as HAMMER2 volumes
 429                  */
 430                 if (fstat(*fdp, &st) < 0)
 431                         err(1, "Unable to stat %s", path);
 432                 if (!S_ISREG(st.st_mode))
 433                         errx(1, "Unsupported file type for %s", path);
 434                 size = st.st_size;
 435         } else {
 436                 /*
 437                  * When formatting a block device as a HAMMER2 volume the
 438                  * sector size must be compatible.  HAMMER2 uses 64K
 439                  * filesystem buffers but logical buffers for direct I/O
 440                  * can be as small as HAMMER2_LOGSIZE (16KB).
 441                  */
 442                 if (pinfo.reserved_blocks) {
 443                         errx(1, "HAMMER2 cannot be placed in a partition "
 444                                 "which overlaps the disklabel or MBR");
 445                 }
 446                 if (pinfo.media_blksize > HAMMER2_PBUFSIZE ||
 447                     HAMMER2_PBUFSIZE % pinfo.media_blksize) {
 448                         errx(1, "A media sector size of %d is not supported",
 449                              pinfo.media_blksize);
 450                 }
 451                 size = pinfo.media_size;
 452         }
 453         printf("Volume %-15s size %s\n", path, sizetostr(size));
 454         return (size);
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Create the volume header, the super-root directory inode, and
 459  * the writable snapshot subdirectory (named via the label) which
 460  * is to be the initial mount point, or at least the first mount point.
 461  * newfs_hammer2 doesn't format the freemap bitmaps for these.
 462  *
 463  * 0                      4MB
 464  * [----reserved_area----][boot_area][aux_area]
 465  * [[vol_hdr][freemap]...]                     [sroot][root][root]...
 466  *     \                                        ^\     ^     ^
 467  *      \--------------------------------------/  \---/-----/---...
 468  *
 469  * NOTE: The passed total_space is 8MB-aligned to avoid edge cases.
 470  */
 471 static
 472 void
 473 format_hammer2(int fd, hammer2_off_t total_space, hammer2_off_t free_space)
 474 {
 475         char *buf = malloc(HAMMER2_PBUFSIZE);
 476         hammer2_volume_data_t *vol;
 477         hammer2_inode_data_t *rawip;
 478         hammer2_blockref_t sroot_blockref;
 479         hammer2_blockref_t root_blockref[MAXLABELS];
 480         uint64_t now;
 481         hammer2_off_t volu_base = 0;
 482         hammer2_off_t boot_base = HAMMER2_ZONE_SEG;
 483         hammer2_off_t aux_base = boot_base + BootAreaSize;
 484         hammer2_off_t alloc_base = aux_base + AuxAreaSize;
 485         hammer2_off_t tmp_base;
 486         size_t n;
 487         int i;
 488
 489         /*
 490          * Clear the entire reserve for the first 2G segment and
 491          * make sure we can write to the last block.
 492          */
 493         bzero(buf, HAMMER2_PBUFSIZE);
 494         tmp_base = volu_base;
 495         for (i = 0; i < HAMMER2_ZONE_BLOCKS_SEG; ++i) {
 496                 n = pwrite(fd, buf, HAMMER2_PBUFSIZE, tmp_base);
 497                 if (n != HAMMER2_PBUFSIZE) {
 498                         perror("write");
 499                         exit(1);
 500                 }
 501                 tmp_base += HAMMER2_PBUFSIZE;
 502         }
 503
 504         n = pwrite(fd, buf, HAMMER2_PBUFSIZE,
 505                    volu_base + total_space - HAMMER2_PBUFSIZE);
 506         if (n != HAMMER2_PBUFSIZE) {
 507                 perror("write (at-end-of-volume)");
 508                 exit(1);
 509         }
 510
 511         /*
 512          * Make sure alloc_base won't cross the reserved area at the
 513          * beginning of each 1GB.
 514          *
 515          * Reserve space for the super-root inode and the root inode.
 516          * Make sure they are in the same 64K block to simplify our code.
 517          */
 518         assert((alloc_base & HAMMER2_PBUFMASK) == 0);
 519         assert(alloc_base < HAMMER2_FREEMAP_LEVEL1_SIZE);
 520
 521         /*
 522          * Clear the boot/aux area.
 523          */
 524         for (tmp_base = boot_base; tmp_base < alloc_base;
 525              tmp_base += HAMMER2_PBUFSIZE) {
 526                 n = pwrite(fd, buf, HAMMER2_PBUFSIZE, tmp_base);
 527                 if (n != HAMMER2_PBUFSIZE) {
 528                         perror("write (boot/aux)");
 529                         exit(1);
 530                 }
 531         }
 532
 533         now = nowtime();
 534         alloc_base &= ~HAMMER2_PBUFMASK64;
 535         alloc_direct(&alloc_base, &sroot_blockref, HAMMER2_INODE_BYTES);
 536
 537         for (i = 0; i < NLabels; ++i) {
 538                 uuidgen(&Hammer2_PfsCLID[i], 1);
 539                 uuidgen(&Hammer2_PfsFSID[i], 1);
 540
 541                 alloc_direct(&alloc_base, &root_blockref[i],
 542                              HAMMER2_INODE_BYTES);
 543                 assert(((sroot_blockref.data_off ^ root_blockref[i].data_off) &
 544                         ~HAMMER2_PBUFMASK64) == 0);
 545
 546                 /*
 547                  * Format the root directory inode, which is left empty.
 548                  */
 549                 rawip = (void *)(buf + (HAMMER2_OFF_MASK_LO &
 550                                         root_blockref[i].data_off));
 551                 rawip->meta.version = HAMMER2_INODE_VERSION_ONE;
 552                 rawip->meta.ctime = now;
 553                 rawip->meta.mtime = now;
 554                 /* rawip->atime = now; NOT IMPL MUST BE ZERO */
 555                 rawip->meta.btime = now;
 556                 rawip->meta.type = HAMMER2_OBJTYPE_DIRECTORY;
 557                 rawip->meta.mode = 0755;
 558                 rawip->meta.inum = 1;   /* root inode, inumber 1 */
 559                 rawip->meta.nlinks = 1; /* directory link count compat */
 560
 561                 rawip->meta.name_len = strlen(Label[i]);
 562                 bcopy(Label[i], rawip->filename, rawip->meta.name_len);
 563                 rawip->meta.name_key =
 564                                 dirhash(rawip->filename, rawip->meta.name_len);
 565
 566                 /*
 567                  * Compression mode and supported copyids.
 568                  *
 569                  * Do not allow compression when creating any "BOOT" label
 570                  * (pfs-create also does the same if the pfs is named "BOOT")
 571                  */
 572                 if (strcasecmp(Label[i], "BOOT") == 0) {
 573                         rawip->meta.comp_algo = HAMMER2_ENC_ALGO(
 574                                                     HAMMER2_COMP_AUTOZERO);
 575                         rawip->meta.check_algo = HAMMER2_ENC_ALGO(
 576                                                     HAMMER2_CHECK_XXHASH64);
 577                 } else {
 578                         rawip->meta.comp_algo = HAMMER2_ENC_ALGO(
 579                                                     HAMMER2_COMP_NEWFS_DEFAULT);
 580                         rawip->meta.check_algo = HAMMER2_ENC_ALGO(
 581                                                     HAMMER2_CHECK_XXHASH64);
 582                 }
 583
 584                 /*
 585                  * NOTE: We leave nmasters set to 0, which means that we
 586                  *       don't know how many masters there are.  The quorum
 587                  *       calculation will effectively be 1 ( 0 / 2 + 1 ).
 588                  */
 589                 rawip->meta.pfs_clid = Hammer2_PfsCLID[i];
 590                 rawip->meta.pfs_fsid = Hammer2_PfsFSID[i];
 591                 rawip->meta.pfs_type = HAMMER2_PFSTYPE_MASTER;
 592                 rawip->meta.op_flags |= HAMMER2_OPFLAG_PFSROOT;
 593
 594                 /* first allocatable inode number */
 595                 rawip->meta.pfs_inum = 16;
 596
 597                 /* rawip->u.blockset is left empty */
 598
 599                 /*
 600                  * The root blockref will be stored in the super-root inode as
 601                  * the only directory entry.  The copyid here is the actual
 602                  * copyid of the storage ref.
 603                  *
 604                  * The key field for a directory entry's blockref is
 605                  * essentially the name key for the entry.
 606                  */
 607                 root_blockref[i].key = rawip->meta.name_key;
 608                 root_blockref[i].copyid = HAMMER2_COPYID_LOCAL;
 609                 root_blockref[i].keybits = 0;
 610                 root_blockref[i].check.xxhash64.value =
 611                                 XXH64(rawip, sizeof(*rawip), XXH_HAMMER2_SEED);
 612                 root_blockref[i].type = HAMMER2_BREF_TYPE_INODE;
 613                 root_blockref[i].methods =
 614                                 HAMMER2_ENC_CHECK(HAMMER2_CHECK_XXHASH64) |
 615                                 HAMMER2_ENC_COMP(HAMMER2_COMP_NONE);
 616                 root_blockref[i].mirror_tid = 16;
 617                 root_blockref[i].flags = HAMMER2_BREF_FLAG_PFSROOT;
 618         }
 619
 620         /*
 621          * Format the super-root directory inode, giving it one directory
 622          * entry (root_blockref) and fixup the icrc method.
 623          *
 624          * The superroot contains one directory entry pointing at the root
 625          * inode (named via the label).  Inodes contain one blockset which
 626          * is fully associative so we can put the entry anywhere without
 627          * having to worry about the hash.  Use index 0.
 628          */
 629         rawip = (void *)(buf + (HAMMER2_OFF_MASK_LO & sroot_blockref.data_off));
 630         rawip->meta.version = HAMMER2_INODE_VERSION_ONE;
 631         rawip->meta.ctime = now;
 632         rawip->meta.mtime = now;
 633         /* rawip->meta.atime = now; NOT IMPL MUST BE ZERO */
 634         rawip->meta.btime = now;
 635         rawip->meta.type = HAMMER2_OBJTYPE_DIRECTORY;
 636         rawip->meta.mode = 0700;        /* super-root - root only */
 637         rawip->meta.inum = 0;           /* super root inode, inumber 0 */
 638         rawip->meta.nlinks = 2;         /* directory link count compat */
 639
 640         rawip->meta.name_len = 0;       /* super-root is unnamed */
 641         rawip->meta.name_key = 0;
 642
 643         rawip->meta.comp_algo = HAMMER2_ENC_ALGO(HAMMER2_COMP_AUTOZERO);
 644         rawip->meta.check_algo = HAMMER2_ENC_ALGO(HAMMER2_CHECK_XXHASH64);
 645
 646         /*
 647          * The super-root is flagged as a PFS and typically given its own
 648          * random FSID, making it possible to mirror an entire HAMMER2 disk
 649          * snapshots and all if desired.  PFS ids are used to match up
 650          * mirror sources and targets and cluster copy sources and targets.
 651          *
 652          * (XXX whole-disk logical mirroring is not really supported in
 653          *  the first attempt because each PFS is in its own modify/mirror
 654          *  transaction id domain, so normal mechanics cannot cross a PFS
 655          *  boundary).
 656          */
 657         rawip->meta.pfs_clid = Hammer2_SupCLID;
 658         rawip->meta.pfs_fsid = Hammer2_SupFSID;
 659         rawip->meta.pfs_type = HAMMER2_PFSTYPE_SUPROOT;
 660         snprintf((char*)rawip->filename, sizeof(rawip->filename), "SUPROOT");
 661         rawip->meta.name_key = 0;
 662         rawip->meta.name_len = strlen((char*)rawip->filename);
 663
 664         /* The super-root has an inode number of 0 */
 665         rawip->meta.pfs_inum = 0;
 666
 667         /*
 668          * Currently newfs_hammer2 just throws the PFS inodes into the
 669          * top-level block table at the volume root and doesn't try to
 670          * create an indirect block, so we are limited to ~4 at filesystem
 671          * creation time.  More can be added after mounting.
 672          */
 673         qsort(root_blockref, NLabels, sizeof(root_blockref[0]), blkrefary_cmp);
 674         for (i = 0; i < NLabels; ++i)
 675                 rawip->u.blockset.blockref[i] = root_blockref[i];
 676
 677         /*
 678          * The sroot blockref will be stored in the volume header.
 679          */
 680         sroot_blockref.copyid = HAMMER2_COPYID_LOCAL;
 681         sroot_blockref.keybits = 0;
 682         sroot_blockref.check.xxhash64.value =
 683                                 XXH64(rawip, sizeof(*rawip), XXH_HAMMER2_SEED);
 684         sroot_blockref.type = HAMMER2_BREF_TYPE_INODE;
 685         sroot_blockref.methods = HAMMER2_ENC_CHECK(HAMMER2_CHECK_XXHASH64) |
 686                                  HAMMER2_ENC_COMP(HAMMER2_COMP_AUTOZERO);
 687         sroot_blockref.mirror_tid = 16;
 688         rawip = NULL;
 689
 690         /*
 691          * Write out the 64K HAMMER2 block containing the root and sroot.
 692          */
 693         assert((sroot_blockref.data_off & ~HAMMER2_PBUFMASK64) ==
 694                 ((alloc_base - 1) & ~HAMMER2_PBUFMASK64));
 695         n = pwrite(fd, buf, HAMMER2_PBUFSIZE,
 696                    sroot_blockref.data_off & ~HAMMER2_PBUFMASK64);
 697         if (n != HAMMER2_PBUFSIZE) {
 698                 perror("write");
 699                 exit(1);
 700         }
 701
 702         /*
 703          * Format the volume header.
 704          *
 705          * The volume header points to sroot_blockref.  Also be absolutely
 706          * sure that allocator_beg is set.
 707          */
 708         assert(HAMMER2_VOLUME_BYTES <= HAMMER2_PBUFSIZE);
 709         bzero(buf, HAMMER2_PBUFSIZE);
 710         vol = (void *)buf;
 711
 712         vol->magic = HAMMER2_VOLUME_ID_HBO;
 713         vol->boot_beg = boot_base;
 714         vol->boot_end = boot_base + BootAreaSize;
 715         vol->aux_beg = aux_base;
 716         vol->aux_end = aux_base + AuxAreaSize;
 717         vol->volu_size = total_space;
 718         vol->version = Hammer2Version;
 719         vol->flags = 0;
 720
 721         vol->fsid = Hammer2_VolFSID;
 722         vol->fstype = Hammer2_FSType;
 723
 724         vol->peer_type = DMSG_PEER_HAMMER2;     /* LNK_CONN identification */
 725
 726         vol->allocator_size = free_space;
 727         vol->allocator_free = free_space;
 728         vol->allocator_beg = alloc_base;
 729
 730         vol->sroot_blockset.blockref[0] = sroot_blockref;
 731         vol->mirror_tid = 16;   /* all blockref mirror TIDs set to 16 */
 732         vol->freemap_tid = 16;  /* all blockref mirror TIDs set to 16 */
 733         vol->icrc_sects[HAMMER2_VOL_ICRC_SECT1] =
 734                         hammer2_icrc32((char *)vol + HAMMER2_VOLUME_ICRC1_OFF,
 735                                        HAMMER2_VOLUME_ICRC1_SIZE);
 736
 737         /*
 738          * Set ICRC_SECT0 after all remaining elements of sect0 have been
 739          * populated in the volume header.  Note hat ICRC_SECT* (except for
 740          * SECT0) are part of sect0.
 741          */
 742         vol->icrc_sects[HAMMER2_VOL_ICRC_SECT0] =
 743                         hammer2_icrc32((char *)vol + HAMMER2_VOLUME_ICRC0_OFF,
 744                                        HAMMER2_VOLUME_ICRC0_SIZE);
 745         vol->icrc_volheader =
 746                         hammer2_icrc32((char *)vol + HAMMER2_VOLUME_ICRCVH_OFF,
 747                                        HAMMER2_VOLUME_ICRCVH_SIZE);
 748
 749         /*
 750          * Write the volume header and all alternates.
 751          */
 752         for (i = 0; i < HAMMER2_NUM_VOLHDRS; ++i) {
 753                 if (i * HAMMER2_ZONE_BYTES64 >= total_space)
 754                         break;
 755                 n = pwrite(fd, buf, HAMMER2_PBUFSIZE,
 756                            volu_base + i * HAMMER2_ZONE_BYTES64);
 757                 if (n != HAMMER2_PBUFSIZE) {
 758                         perror("write");
 759                         exit(1);
 760                 }
 761         }
 762
 763         /*
 764          * Cleanup
 765          */
 766         free(buf);
 767 }
 768
 769 static void
 770 alloc_direct(hammer2_off_t *basep, hammer2_blockref_t *bref, size_t bytes)
 771 {
 772         int radix;
 773
 774         radix = 0;
 775         assert(bytes);
 776         while ((bytes & 1) == 0) {
 777                 bytes >>= 1;
 778                 ++radix;
 779         }
 780         assert(bytes == 1);
 781         if (radix < HAMMER2_RADIX_MIN)
 782                 radix = HAMMER2_RADIX_MIN;
 783
 784         bzero(bref, sizeof(*bref));
 785         bref->data_off = *basep | radix;
 786         bref->vradix = radix;
 787
 788         *basep += 1U << radix;
 789 }
 790
 791 static int
 792 blkrefary_cmp(const void *b1, const void *b2)
 793 {
 794         const hammer2_blockref_t *bref1 = b1;
 795         const hammer2_blockref_t *bref2 = b2;
 796
 797         if (bref1->key < bref2->key)
 798                 return(-1);
 799         if (bref1->key > bref2->key)
 800                 return(1);
 801         return 0;
 802 }