sbin/newfs/mkfs.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1980, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  * @(#)mkfs.c   8.11 (Berkeley) 5/3/95
  34  * $FreeBSD: src/sbin/newfs/mkfs.c,v 1.29.2.6 2001/09/21 19:15:21 dillon Exp $
  35  */
  36
  37 #include "defs.h"
  38
  39 #include <inttypes.h>
  40 #include <stdlib.h>
  41 #include <sys/ioctl_compat.h>
  42
  43 /*
  44  * make file system for cylinder-group style file systems
  45  */
  46
  47 /*
  48  * We limit the size of the inode map to be no more than a
  49  * third of the cylinder group space, since we must leave at
  50  * least an equal amount of space for the block map.
  51  *
  52  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  53  */
  54 #define MAXIPG(fs)      roundup((fs)->fs_bsize * NBBY / 3, INOPB(fs))
  55
  56 #define UMASK           0755
  57 #define MAXINOPB        (MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode))
  58 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  59
  60 #ifdef STANDALONE
  61 #error "mkfs.c: STANDALONE compilation no longer supported"
  62 #endif
  63
  64 /*
  65  * variables set up by front end.
  66  */
  67 extern int      mfs;            /* run as the memory based filesystem */
  68 extern char     *mfs_mtpt;      /* mount point for mfs          */
  69 extern struct stat mfs_mtstat;  /* stat prior to mount          */
  70 extern int      Lflag;          /* add a volume label */
  71 extern int      Nflag;          /* run mkfs without writing file system */
  72 extern int      Oflag;          /* format as an 4.3BSD file system */
  73 extern int      Uflag;          /* enable soft updates for file system */
  74 extern int      Eflag;          /* erase contents using TRIM */
  75 extern uint64_t slice_offset;   /* Pysical device slice offset */
  76 extern u_long   fssize;         /* file system size */
  77 extern int      ntracks;        /* # tracks/cylinder */
  78 extern int      nsectors;       /* # sectors/track */
  79 extern int      nphyssectors;   /* # sectors/track including spares */
  80 extern int      secpercyl;      /* sectors per cylinder */
  81 extern int      sectorsize;     /* bytes/sector */
  82 extern int      realsectorsize; /* bytes/sector in hardware*/
  83 extern int      rpm;            /* revolutions/minute of drive */
  84 extern int      interleave;     /* hardware sector interleave */
  85 extern int      trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
  86 extern int      fsize;          /* fragment size */
  87 extern int      bsize;          /* block size */
  88 extern int      cpg;            /* cylinders/cylinder group */
  89 extern int      cpgflg;         /* cylinders/cylinder group flag was given */
  90 extern int      minfree;        /* free space threshold */
  91 extern int      opt;            /* optimization preference (space or time) */
  92 extern int      density;        /* number of bytes per inode */
  93 extern int      maxcontig;      /* max contiguous blocks to allocate */
  94 extern int      rotdelay;       /* rotational delay between blocks */
  95 extern int      maxbpg;         /* maximum blocks per file in a cyl group */
  96 extern int      nrpos;          /* # of distinguished rotational positions */
  97 extern int      bbsize;         /* boot block size */
  98 extern int      sbsize;         /* superblock size */
  99 extern int      avgfilesize;    /* expected average file size */
 100 extern int      avgfilesperdir; /* expected number of files per directory */
 101 extern caddr_t  membase;        /* start address of memory based filesystem */
 102 extern char *   filename;
 103 extern u_char   *volumelabel;   /* volume label for filesystem */
 104 extern struct disktab geom;
 105
 106 extern void fatal(const char *fmt, ...);
 107
 108 union {
 109         struct fs fs;
 110         char pad[SBSIZE];
 111 } fsun;
 112 #define sblock  fsun.fs
 113 struct  csum *fscs;
 114
 115 union {
 116         struct cg cg;
 117         char pad[MAXBSIZE];
 118 } cgun;
 119 #define acg     cgun.cg
 120
 121 struct ufs1_dinode zino[MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode)];
 122
 123 int     fsi, fso;
 124 static fsnode_t copyroot;
 125 static fsnode_t copyhlinks;
 126 #ifdef FSIRAND
 127 int     randinit;
 128 #endif
 129 daddr_t alloc(int, int);
 130 long    calcipg(long, long, off_t *);
 131 static int charsperline(void);
 132 void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 133 void fsinit(time_t);
 134 void initcg(int, time_t);
 135 int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 136 void iput(struct ufs1_dinode *, ino_t);
 137 int makedir(struct direct *, int);
 138 void parentready(int);
 139 void rdfs(daddr_t, int, char *);
 140 void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 141 void started(int);
 142 void erfs(off_t, off_t);
 143 void wtfs(daddr_t, int, char *);
 144 void wtfsflush(void);
 145
 146 int mfs_ppid = 0;
 147 int parentready_signalled;
 148
 149 void
 150 mkfs(char *fsys, int fi, int fo, const char *mfscopy)
 151 {
 152         long i, mincpc, mincpg, inospercg;
 153         long cylno, rpos, blk, j, emitwarn = 0;
 154         long used, mincpgcnt, bpcg;
 155         off_t usedb;
 156         long mapcramped, inodecramped;
 157         long postblsize, rotblsize, totalsbsize;
 158         int status, fd;
 159         time_t utime;
 160         quad_t sizepb;
 161         int width;
 162         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 163
 164         time(&utime);
 165 #ifdef FSIRAND
 166         if (!randinit) {
 167                 randinit = 1;
 168                 srandomdev();
 169         }
 170 #endif
 171         if (mfs) {
 172                 int omask;
 173                 pid_t child;
 174
 175                 mfs_ppid = getpid();
 176                 signal(SIGUSR1, parentready);
 177                 if ((child = fork()) != 0) {
 178                         /*
 179                          * Parent
 180                          */
 181                         if (child == -1)
 182                                 err(10, "mfs");
 183                         if (mfscopy)
 184                             copyroot = FSCopy(&copyhlinks, mfscopy);
 185                         signal(SIGUSR1, started);
 186                         kill(child, SIGUSR1);
 187                         while (waitpid(child, &status, 0) != child)
 188                                 ;
 189                         exit(WEXITSTATUS(status));
 190                         /* NOTREACHED */
 191                 }
 192
 193                 /*
 194                  * Child
 195                  */
 196                 omask = sigblock(sigmask(SIGUSR1));
 197                 while (parentready_signalled == 0)
 198                         sigpause(omask);
 199                 sigsetmask(omask);
 200                 if (filename != NULL) {
 201                         unsigned char buf[BUFSIZ];
 202                         unsigned long l, l1;
 203                         ssize_t w;
 204
 205                         fd = open(filename, O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT, 0644);
 206                         if(fd < 0)
 207                                 err(12, "%s", filename);
 208                         l1 = fssize * sectorsize;
 209                         if (l1 > BUFSIZ)
 210                                 l1 = BUFSIZ;
 211                         for (l = 0; l < fssize * (u_long)sectorsize; l += l1) {
 212                                 w = write(fd, buf, l1);
 213                                 if (w < 0 || (u_long)w != l1)
 214                                         err(12, "%s", filename);
 215                         }
 216                         membase = mmap(NULL, fssize * sectorsize,
 217                                        PROT_READ|PROT_WRITE,
 218                                        MAP_SHARED, fd, 0);
 219                         if (membase == MAP_FAILED)
 220                                 err(12, "mmap");
 221                         close(fd);
 222                 } else {
 223                         membase = mmap(NULL, fssize * sectorsize,
 224                                        PROT_READ|PROT_WRITE,
 225                                        MAP_SHARED|MAP_ANON, -1, 0);
 226                         if (membase == MAP_FAILED)
 227                                 errx(13, "mmap (anonymous memory) failed");
 228                 }
 229         }
 230         fsi = fi;
 231         fso = fo;
 232         if (Oflag) {
 233                 sblock.fs_inodefmt = FS_42INODEFMT;
 234                 sblock.fs_maxsymlinklen = 0;
 235         } else {
 236                 sblock.fs_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 237                 sblock.fs_maxsymlinklen = MAXSYMLINKLEN;
 238         }
 239         if (Uflag)
 240                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 241         if (Lflag)
 242                 strlcpy(sblock.fs_volname, volumelabel, MAXVOLLEN);
 243
 244         /*
 245          * Validate the given file system size.
 246          * Verify that its last block can actually be accessed.
 247          */
 248         if (fssize == 0)
 249                 printf("preposterous size %lu\n", fssize), exit(13);
 250         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 251                  (char *)&sblock);
 252         /*
 253          * collect and verify the sector and track info
 254          */
 255         sblock.fs_nsect = nsectors;
 256         sblock.fs_ntrak = ntracks;
 257         if (sblock.fs_ntrak <= 0)
 258                 printf("preposterous ntrak %d\n", sblock.fs_ntrak), exit(14);
 259         if (sblock.fs_nsect <= 0)
 260                 printf("preposterous nsect %d\n", sblock.fs_nsect), exit(15);
 261         /*
 262          * collect and verify the filesystem density info
 263          */
 264         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 265         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 266         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 267                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 268                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 269         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 270                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 271                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 272         /*
 273          * collect and verify the block and fragment sizes
 274          */
 275         sblock.fs_bsize = bsize;
 276         sblock.fs_fsize = fsize;
 277         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 278                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 279                     sblock.fs_bsize);
 280                 exit(16);
 281         }
 282         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 283                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 284                     sblock.fs_fsize);
 285                 exit(17);
 286         }
 287         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 288                 printf("fragment size %d is too small, minimum is %d\n",
 289                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 290                 exit(18);
 291         }
 292         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 293                 printf("block size %d is too small, minimum is %d\n",
 294                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 295                 exit(19);
 296         }
 297         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 298                 printf("block size (%d) cannot be smaller than fragment size (%d)\n",
 299                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 300                 exit(20);
 301         }
 302         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 303         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 304         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 305         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 306         for (sblock.fs_bshift = 0, i = sblock.fs_bsize; i > 1; i >>= 1)
 307                 sblock.fs_bshift++;
 308         for (sblock.fs_fshift = 0, i = sblock.fs_fsize; i > 1; i >>= 1)
 309                 sblock.fs_fshift++;
 310         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 311         for (sblock.fs_fragshift = 0, i = sblock.fs_frag; i > 1; i >>= 1)
 312                 sblock.fs_fragshift++;
 313         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 314                 printf("fragment size %d is too small, minimum with block size %d is %d\n",
 315                     sblock.fs_fsize, sblock.fs_bsize,
 316                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 317                 exit(21);
 318         }
 319         sblock.fs_nrpos = nrpos;
 320         sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(daddr_t);
 321         sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 322         sblock.fs_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 323         for (sblock.fs_fsbtodb = 0, i = NSPF(&sblock); i > 1; i >>= 1)
 324                 sblock.fs_fsbtodb++;
 325         sblock.fs_sblkno =
 326             roundup(howmany(bbsize + sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 327         sblock.fs_cblkno = (daddr_t)(sblock.fs_sblkno +
 328             roundup(howmany(sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag));
 329         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 330         sblock.fs_cgoffset = roundup(
 331             howmany(sblock.fs_nsect, NSPF(&sblock)), sblock.fs_frag);
 332         for (sblock.fs_cgmask = 0xffffffff, i = sblock.fs_ntrak; i > 1; i >>= 1)
 333                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 334         if (!POWEROF2(sblock.fs_ntrak))
 335                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 336         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * NDADDR - 1;
 337         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < NIADDR; i++) {
 338                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 339                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 340         }
 341         /*
 342          * Validate specified/determined secpercyl
 343          * and calculate minimum cylinders per group.
 344          */
 345         sblock.fs_spc = secpercyl;
 346         for (sblock.fs_cpc = NSPB(&sblock), i = sblock.fs_spc;
 347              sblock.fs_cpc > 1 && (i & 1) == 0;
 348              sblock.fs_cpc >>= 1, i >>= 1)
 349                 /* void */;
 350         mincpc = sblock.fs_cpc;
 351         bpcg = sblock.fs_spc * sectorsize;
 352         inospercg = roundup(bpcg / sizeof(struct ufs1_dinode), INOPB(&sblock));
 353         if (inospercg > MAXIPG(&sblock))
 354                 inospercg = MAXIPG(&sblock);
 355         used = (sblock.fs_iblkno + inospercg / INOPF(&sblock)) * NSPF(&sblock);
 356         mincpgcnt = howmany(sblock.fs_cgoffset * (~sblock.fs_cgmask) + used,
 357             sblock.fs_spc);
 358         mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 359         /*
 360          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space
 361          * for block maps.
 362          */
 363         sblock.fs_cpg = mincpg;
 364         sblock.fs_ipg = inospercg;
 365         if (maxcontig > 1)
 366                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(maxcontig, FS_MAXCONTIG);
 367         mapcramped = 0;
 368         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 369                 mapcramped = 1;
 370                 if (sblock.fs_bsize < MAXBSIZE) {
 371                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 372                         if ((i & 1) == 0) {
 373                                 i >>= 1;
 374                         } else {
 375                                 sblock.fs_cpc <<= 1;
 376                                 mincpc <<= 1;
 377                                 mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 378                                 sblock.fs_cpg = mincpg;
 379                         }
 380                         sblock.fs_frag <<= 1;
 381                         sblock.fs_fragshift += 1;
 382                         if (sblock.fs_frag <= MAXFRAG)
 383                                 continue;
 384                 }
 385                 if (sblock.fs_fsize == sblock.fs_bsize) {
 386                         printf("There is no block size that");
 387                         printf(" can support this disk\n");
 388                         exit(22);
 389                 }
 390                 sblock.fs_frag >>= 1;
 391                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 392                 sblock.fs_fsize <<= 1;
 393                 sblock.fs_nspf <<= 1;
 394         }
 395         /*
 396          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space for inodes.
 397          */
 398         inodecramped = 0;
 399         inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 400         sblock.fs_ipg = inospercg;
 401         while (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 402                 inodecramped = 1;
 403                 if (mincpc == 1 || sblock.fs_frag == 1 ||
 404                     sblock.fs_bsize == MINBSIZE)
 405                         break;
 406                 printf("With a block size of %d %s %d\n", sblock.fs_bsize,
 407                        "minimum bytes per inode is",
 408                        (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 409                              / MAXIPG(&sblock) + 1));
 410                 sblock.fs_bsize >>= 1;
 411                 sblock.fs_frag >>= 1;
 412                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 413                 mincpc >>= 1;
 414                 sblock.fs_cpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 415                 if (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 416                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 417                         break;
 418                 }
 419                 mincpg = sblock.fs_cpg;
 420                 inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 421                 sblock.fs_ipg = inospercg;
 422         }
 423         if (inodecramped) {
 424                 if (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 425                         printf("Minimum bytes per inode is %d\n",
 426                                (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 427                                      / MAXIPG(&sblock) + 1));
 428                 } else if (!mapcramped) {
 429                         printf("With %d bytes per inode, ", density);
 430                         printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 431                 }
 432         }
 433         if (mapcramped) {
 434                 printf("With %d sectors per cylinder, ", sblock.fs_spc);
 435                 printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 436         }
 437         if (inodecramped || mapcramped) {
 438                 if (sblock.fs_bsize != bsize)
 439                         printf("%s to be changed from %d to %d\n",
 440                             "This requires the block size",
 441                             bsize, sblock.fs_bsize);
 442                 if (sblock.fs_fsize != fsize)
 443                         printf("\t%s to be changed from %d to %d\n",
 444                             "and the fragment size",
 445                             fsize, sblock.fs_fsize);
 446                 exit(23);
 447         }
 448         /*
 449          * Calculate the number of cylinders per group
 450          */
 451         sblock.fs_cpg = cpg;
 452         if (sblock.fs_cpg % mincpc != 0) {
 453                 printf("%s groups must have a multiple of %ld cylinders\n",
 454                         cpgflg ? "Cylinder" : "Warning: cylinder", mincpc);
 455                 sblock.fs_cpg = roundup(sblock.fs_cpg, mincpc);
 456                 if (!cpgflg)
 457                         cpg = sblock.fs_cpg;
 458         }
 459         /*
 460          * Must ensure there is enough space for inodes.
 461          */
 462         sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 463         while (sblock.fs_ipg > MAXIPG(&sblock)) {
 464                 inodecramped = 1;
 465                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 466                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 467         }
 468         /*
 469          * Must ensure there is enough space to hold block map.
 470          */
 471         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 472                 mapcramped = 1;
 473                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 474                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 475         }
 476         sblock.fs_fpg = (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) / NSPF(&sblock);
 477         if ((sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) % NSPB(&sblock) != 0) {
 478                 printf("panic (fs_cpg * fs_spc) %% NSPF != 0");
 479                 exit(24);
 480         }
 481         if (sblock.fs_cpg < mincpg) {
 482                 printf("cylinder groups must have at least %ld cylinders\n",
 483                         mincpg);
 484                 exit(25);
 485         } else if (sblock.fs_cpg != cpg) {
 486                 if (!cpgflg && !mfs)
 487                         printf("Warning: ");
 488                 else if (!mapcramped && !inodecramped)
 489                         exit(26);
 490                 if (!mfs) {
 491                     if (mapcramped && inodecramped)
 492                         printf("Block size and bytes per inode restrict");
 493                     else if (mapcramped)
 494                         printf("Block size restricts");
 495                     else
 496                         printf("Bytes per inode restrict");
 497                     printf(" cylinders per group to %d.\n", sblock.fs_cpg);
 498                 }
 499                 if (cpgflg)
 500                         exit(27);
 501         }
 502         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 503         /*
 504          * Now have size for file system and nsect and ntrak.
 505          * Determine number of cylinders and blocks in the file system.
 506          */
 507         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 508         sblock.fs_ncyl = fssize * NSPF(&sblock) / sblock.fs_spc;
 509         if ((long)fssize * NSPF(&sblock) > sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc) {
 510                 sblock.fs_ncyl++;
 511                 emitwarn = 1;
 512         }
 513         if (sblock.fs_ncyl < 1) {
 514                 printf("file systems must have at least one cylinder\n");
 515                 exit(28);
 516         }
 517         /*
 518          * Determine feasability/values of rotational layout tables.
 519          *
 520          * The size of the rotational layout tables is limited by the
 521          * size of the superblock, SBSIZE. The amount of space available
 522          * for tables is calculated as (SBSIZE - sizeof (struct fs)).
 523          * The size of these tables is inversely proportional to the block
 524          * size of the file system. The size increases if sectors per track
 525          * are not powers of two, because more cylinders must be described
 526          * by the tables before the rotational pattern repeats (fs_cpc).
 527          */
 528         sblock.fs_interleave = interleave;
 529         sblock.fs_trackskew = trackskew;
 530         sblock.fs_npsect = nphyssectors;
 531         sblock.fs_postblformat = FS_DYNAMICPOSTBLFMT;
 532         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 533         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 534                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 535         if (sblock.fs_ntrak == 1) {
 536                 sblock.fs_cpc = 0;
 537                 goto next;
 538         }
 539         postblsize = sblock.fs_nrpos * sblock.fs_cpc * sizeof(int16_t);
 540         rotblsize = sblock.fs_cpc * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock);
 541         totalsbsize = sizeof(struct fs) + rotblsize;
 542         if (sblock.fs_nrpos == 8 && sblock.fs_cpc <= 16) {
 543                 /* use old static table space */
 544                 sblock.fs_postbloff = (char *)(&sblock.fs_opostbl[0][0]) -
 545                     (char *)(&sblock.fs_firstfield);
 546                 sblock.fs_rotbloff = &sblock.fs_space[0] -
 547                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 548         } else {
 549                 /* use dynamic table space */
 550                 sblock.fs_postbloff = &sblock.fs_space[0] -
 551                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 552                 sblock.fs_rotbloff = sblock.fs_postbloff + postblsize;
 553                 totalsbsize += postblsize;
 554         }
 555         if (totalsbsize > SBSIZE ||
 556             sblock.fs_nsect > (1 << NBBY) * NSPB(&sblock)) {
 557                 printf("%s %s %d %s %d.%s",
 558                     "Warning: insufficient space in super block for\n",
 559                     "rotational layout tables with nsect", sblock.fs_nsect,
 560                     "and ntrak", sblock.fs_ntrak,
 561                     "\nFile system performance may be impaired.\n");
 562                 sblock.fs_cpc = 0;
 563                 goto next;
 564         }
 565         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, totalsbsize);
 566         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 567                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 568         /*
 569          * calculate the available blocks for each rotational position
 570          */
 571         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_cpc; cylno++)
 572                 for (rpos = 0; rpos < sblock.fs_nrpos; rpos++)
 573                         fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = -1;
 574         for (i = (rotblsize - 1) * sblock.fs_frag;
 575              i >= 0; i -= sblock.fs_frag) {
 576                 cylno = cbtocylno(&sblock, i);
 577                 rpos = cbtorpos(&sblock, i);
 578                 blk = fragstoblks(&sblock, i);
 579                 if (fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] == -1)
 580                         fs_rotbl(&sblock)[blk] = 0;
 581                 else
 582                         fs_rotbl(&sblock)[blk] =
 583                             fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] - blk;
 584                 fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = blk;
 585         }
 586 next:
 587         /*
 588          * Compute/validate number of cylinder groups.
 589          */
 590         sblock.fs_ncg = sblock.fs_ncyl / sblock.fs_cpg;
 591         if (sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg)
 592                 sblock.fs_ncg++;
 593         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 594         i = MIN(~sblock.fs_cgmask, sblock.fs_ncg - 1);
 595         if (cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) >= sblock.fs_fpg) {
 596                 printf("inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld)\n",
 597                     cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) / sblock.fs_frag,
 598                     (long)(sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag));
 599                 printf("number of cylinders per cylinder group (%d) %s.\n",
 600                     sblock.fs_cpg, "must be increased");
 601                 exit(29);
 602         }
 603         j = sblock.fs_ncg - 1;
 604         if ((i = fssize - j * sblock.fs_fpg) < sblock.fs_fpg &&
 605             cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j) > i) {
 606                 if (j == 0) {
 607                         printf("Filesystem must have at least %d sectors\n",
 608                             NSPF(&sblock) *
 609                             (cgdmin(&sblock, 0) + 3 * sblock.fs_frag));
 610                         exit(30);
 611                 }
 612                 printf(
 613 "Warning: inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld) in last\n",
 614                     (cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j)) / sblock.fs_frag,
 615                     i / sblock.fs_frag);
 616                 printf(
 617 "    cylinder group. This implies %ld sector(s) cannot be allocated.\n",
 618                     i * NSPF(&sblock));
 619                 sblock.fs_ncg--;
 620                 sblock.fs_ncyl -= sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 621                 sblock.fs_size = fssize = sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc /
 622                     NSPF(&sblock);
 623                 emitwarn = 0;
 624         }
 625         if (emitwarn && !mfs) {
 626                 printf("Warning: %lu sector(s) in last cylinder unallocated\n",
 627                     sblock.fs_spc -
 628                     (fssize * NSPF(&sblock) - (sblock.fs_ncyl - 1)
 629                     * sblock.fs_spc));
 630         }
 631         /*
 632          * fill in remaining fields of the super block
 633          */
 634         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 635         sblock.fs_cssize =
 636             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 637         /*
 638          * The superblock fields 'fs_csmask' and 'fs_csshift' are no
 639          * longer used. However, we still initialise them so that the
 640          * filesystem remains compatible with old kernels.
 641          */
 642         i = sblock.fs_bsize / sizeof(struct csum);
 643         sblock.fs_csmask = ~(i - 1);
 644         for (sblock.fs_csshift = 0; i > 1; i >>= 1)
 645                 sblock.fs_csshift++;
 646         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 647         if (fscs == NULL)
 648                 errx(31, "calloc failed");
 649         sblock.fs_magic = FS_MAGIC;
 650         sblock.fs_rotdelay = rotdelay;
 651         sblock.fs_minfree = minfree;
 652         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 653         sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 654         sblock.fs_rps = rpm / 60;
 655         sblock.fs_optim = opt;
 656         sblock.fs_cgrotor = 0;
 657         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 658         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree = 0;
 659         sblock.fs_cstotal.cs_nifree = 0;
 660         sblock.fs_cstotal.cs_nffree = 0;
 661         sblock.fs_fmod = 0;
 662         sblock.fs_ronly = 0;
 663         sblock.fs_clean = 1;
 664 #ifdef FSIRAND
 665         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 666         sblock.fs_id[1] = random();
 667 #endif
 668
 669         /*
 670          * Dump out summary information about file system.
 671          */
 672         if (!mfs) {
 673                 printf("%s:\t%d sectors in %d %s of %d tracks, %d sectors\n",
 674                     fsys, sblock.fs_size * NSPF(&sblock), sblock.fs_ncyl,
 675                     "cylinders", sblock.fs_ntrak, sblock.fs_nsect);
 676 #define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 677                 printf("\t%.1fMB in %d cyl groups (%d c/g, %.2fMB/g, %d i/g)%s\n",
 678                     (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 679                     sblock.fs_ncg, sblock.fs_cpg,
 680                     (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 681                     sblock.fs_ipg,
 682                         sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP ? " SOFTUPDATES" : "");
 683 #undef B2MBFACTOR
 684         }
 685
 686         if (Eflag && !Nflag) {
 687                 printf("Erasing sectors [%"PRIu64" --- %"PRIu64"]\n",
 688                     (SBOFF + slice_offset) / sectorsize,
 689                     fsbtodb(&sblock,sblock.fs_size) -
 690                     ((SBOFF + slice_offset) / sectorsize) - 1);
 691                 erfs(SBOFF + slice_offset, (fsbtodb(&sblock,sblock.fs_size) -
 692                     ((SBOFF + slice_offset)/ sectorsize) - 1) *
 693                     (unsigned long long)sectorsize);
 694         }
 695         /*
 696          * Now build the cylinders group blocks and
 697          * then print out indices of cylinder groups.
 698          */
 699         if (!mfs)
 700                 printf("super-block backups (for fsck -b #) at:\n");
 701         i = 0;
 702         width = charsperline();
 703         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++) {
 704                 initcg(cylno, utime);
 705                 if (mfs)
 706                         continue;
 707                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %ld%s",
 708                     fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 709                     cylno < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "" );
 710                 if (i + j >= width) {
 711                         printf("\n");
 712                         i = 0;
 713                 }
 714                 i += j;
 715                 printf("%s", tmpbuf);
 716                 fflush(stdout);
 717         }
 718         if (!mfs)
 719                 printf("\n");
 720         if (Nflag && !mfs)
 721                 exit(0);
 722         /*
 723          * Now construct the initial file system,
 724          * then write out the super-block.
 725          */
 726         fsinit(utime);
 727         sblock.fs_time = utime;
 728         wtfs((int)SBOFF / sectorsize, sbsize, (char *)&sblock);
 729         for (i = 0; i < sblock.fs_cssize; i += sblock.fs_bsize)
 730                 wtfs(fsbtodb(&sblock, sblock.fs_csaddr + numfrags(&sblock, i)),
 731                         sblock.fs_cssize - i < sblock.fs_bsize ?
 732                             sblock.fs_cssize - i : sblock.fs_bsize,
 733                         ((char *)fscs) + i);
 734         /*
 735          * Write out the duplicate super blocks
 736          */
 737         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++)
 738                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 739                     sbsize, (char *)&sblock);
 740         wtfsflush();
 741
 742         /*
 743          * NOTE: we no longer update information in the disklabel
 744          */
 745
 746         /*
 747          * Notify parent process of success.
 748          * Dissociate from session and tty.
 749          *
 750          * NOTE: We are the child and may receive a SIGINT due
 751          *       to losing the tty session? XXX
 752          */
 753         if (mfs) {
 754                 /* YYY */
 755                 kill(mfs_ppid, SIGUSR1);
 756                 setsid();
 757                 close(0);
 758                 close(1);
 759                 close(2);
 760                 chdir("/");
 761                 /* returns to mount_mfs (newfs) and issues the mount */
 762         }
 763 }
 764
 765 /*
 766  * Initialize a cylinder group.
 767  */
 768 void
 769 initcg(int cylno, time_t utime)
 770 {
 771         daddr_t cbase, d, dlower, dupper, dmax, blkno;
 772         long i;
 773         unsigned long k;
 774         struct csum *cs;
 775 #ifdef FSIRAND
 776         uint32_t j;
 777 #endif
 778
 779         /*
 780          * Determine block bounds for cylinder group.
 781          * Allow space for super block summary information in first
 782          * cylinder group.
 783          */
 784         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 785         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 786         if (dmax > sblock.fs_size)
 787                 dmax = sblock.fs_size;
 788         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 789         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 790         if (cylno == 0)
 791                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 792         cs = fscs + cylno;
 793         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 794         acg.cg_time = utime;
 795         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 796         acg.cg_cgx = cylno;
 797         if (cylno == sblock.fs_ncg - 1)
 798                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 799         else
 800                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_cpg;
 801         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 802         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 803         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 804                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 805         acg.cg_btotoff = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 806         acg.cg_boff = acg.cg_btotoff + sblock.fs_cpg * sizeof(int32_t);
 807         acg.cg_iusedoff = acg.cg_boff +
 808                 sblock.fs_cpg * sblock.fs_nrpos * sizeof(u_int16_t);
 809         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, NBBY);
 810         if (sblock.fs_contigsumsize <= 0) {
 811                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff +
 812                    howmany(sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY);
 813         } else {
 814                 acg.cg_clustersumoff = acg.cg_freeoff + howmany
 815                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY) -
 816                     sizeof(u_int32_t);
 817                 acg.cg_clustersumoff =
 818                     roundup(acg.cg_clustersumoff, sizeof(u_int32_t));
 819                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 820                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 821                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff + howmany
 822                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock), NBBY);
 823         }
 824         if (acg.cg_nextfreeoff - (long)(&acg.cg_firstfield) > sblock.fs_cgsize) {
 825                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 826                 exit(37);
 827         }
 828         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 829         if (cylno == 0) {
 830                 for (k = 0; k < ROOTINO; k++) {
 831                         setbit(cg_inosused(&acg), k);
 832                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 833                 }
 834         }
 835         for (i = 0; i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock); i += sblock.fs_frag) {
 836 #ifdef FSIRAND
 837                 for (j = 0;
 838                      j < sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 839                      j++) {
 840                         zino[j].di_gen = random();
 841                 }
 842 #endif
 843                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 844                     sblock.fs_bsize, (char *)zino);
 845         }
 846         if (cylno > 0) {
 847                 /*
 848                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 849                  * for boot and super blocks.
 850                  */
 851                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 852                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 853                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 854                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 855                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 856                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 857                         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 858                         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 859                             [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 860                 }
 861                 sblock.fs_dsize += dlower;
 862         }
 863         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - dupper;
 864         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 865                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 866                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 867                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 868                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 869                 }
 870         }
 871         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; ) {
 872                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 873                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 874                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 875                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 876                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 877                 cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 878                 cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 879                     [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 880                 d += sblock.fs_frag;
 881         }
 882         if (d < dmax - cbase) {
 883                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - d]++;
 884                 for (; d < dmax - cbase; d++) {
 885                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 886                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 887                 }
 888         }
 889         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 890                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 891                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 892                 int map = *mapp++;
 893                 int bit = 1;
 894                 int run = 0;
 895
 896                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 897                         if ((map & bit) != 0) {
 898                                 run++;
 899                         } else if (run != 0) {
 900                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 901                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 902                                 sump[run]++;
 903                                 run = 0;
 904                         }
 905                         if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
 906                                 bit <<= 1;
 907                         } else {
 908                                 map = *mapp++;
 909                                 bit = 1;
 910                         }
 911                 }
 912                 if (run != 0) {
 913                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 914                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 915                         sump[run]++;
 916                 }
 917         }
 918         sblock.fs_cstotal.cs_ndir += acg.cg_cs.cs_ndir;
 919         sblock.fs_cstotal.cs_nffree += acg.cg_cs.cs_nffree;
 920         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree += acg.cg_cs.cs_nbfree;
 921         sblock.fs_cstotal.cs_nifree += acg.cg_cs.cs_nifree;
 922         *cs = acg.cg_cs;
 923         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 924                 sblock.fs_bsize, (char *)&acg);
 925 }
 926
 927 /*
 928  * initialize the file system
 929  */
 930 struct ufs1_dinode node;
 931
 932 #ifdef LOSTDIR
 933 #define PREDEFDIR 3
 934 #else
 935 #define PREDEFDIR 2
 936 #endif
 937
 938 struct direct root_dir[] = {
 939         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 940         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 941 #ifdef LOSTDIR
 942         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 10, "lost+found" },
 943 #endif
 944 };
 945 struct odirect {
 946         u_long  d_ino;
 947         u_short d_reclen;
 948         u_short d_namlen;
 949         u_char  d_name[MAXNAMLEN + 1];
 950 } oroot_dir[] = {
 951         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 952         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 953 #ifdef LOSTDIR
 954         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 10, "lost+found" },
 955 #endif
 956 };
 957 #ifdef LOSTDIR
 958 struct direct lost_found_dir[] = {
 959         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 960         { ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 961         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0, 0 },
 962 };
 963 struct odirect olost_found_dir[] = {
 964         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 965         { ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 966         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0 },
 967 };
 968 #endif
 969 char buf[MAXBSIZE];
 970
 971 void
 972 fsinit(time_t utime)
 973 {
 974 #ifdef LOSTDIR
 975         int i;
 976 #endif
 977
 978         /*
 979          * initialize the node
 980          */
 981         node.di_atime = utime;
 982         node.di_mtime = utime;
 983         node.di_ctime = utime;
 984 #ifdef LOSTDIR
 985         /*
 986          * create the lost+found directory
 987          */
 988         if (Oflag) {
 989                 makedir((struct direct *)olost_found_dir, 2);
 990                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 991                         memmove(&buf[i], &olost_found_dir[2],
 992                             DIRSIZ(0, &olost_found_dir[2]));
 993         } else {
 994                 makedir(lost_found_dir, 2);
 995                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 996                         memmove(&buf[i], &lost_found_dir[2],
 997                             DIRSIZ(0, &lost_found_dir[2]));
 998         }
 999         node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1000         node.di_nlink = 2;
1001         node.di_size = sblock.fs_bsize;
1002         node.di_db[0] = alloc(node.di_size, node.di_mode);
1003         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1004         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), node.di_size, buf);
1005         iput(&node, LOSTFOUNDINO);
1006 #endif
1007         /*
1008          * create the root directory
1009          */
1010         if (mfs)
1011                 node.di_mode = IFDIR | 01777;
1012         else
1013                 node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1014         node.di_nlink = PREDEFDIR;
1015         if (Oflag)
1016                 node.di_size = makedir((struct direct *)oroot_dir, PREDEFDIR);
1017         else
1018                 node.di_size = makedir(root_dir, PREDEFDIR);
1019         node.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.di_mode);
1020         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1021         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), sblock.fs_fsize, buf);
1022         iput(&node, ROOTINO);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * construct a set of directory entries in "buf".
1027  * return size of directory.
1028  */
1029 int
1030 makedir(struct direct *protodir, int entries)
1031 {
1032         char *cp;
1033         int i, spcleft;
1034
1035         spcleft = DIRBLKSIZ;
1036         for (cp = buf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
1037                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
1038                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
1039                 cp += protodir[i].d_reclen;
1040                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
1041         }
1042         protodir[i].d_reclen = spcleft;
1043         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
1044         return (DIRBLKSIZ);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * allocate a block or frag
1049  */
1050 daddr_t
1051 alloc(int size, int mode)
1052 {
1053         int i, frag;
1054         daddr_t d, blkno;
1055
1056         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1057             (char *)&acg);
1058         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1059                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1060                 return (0);
1061         }
1062         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1063                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1064                 return (0);
1065         }
1066         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1067                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1068                         goto goth;
1069         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1070         return (0);
1071 goth:
1072         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1073         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1074         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1075                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1076         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1077         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1078         fscs[0].cs_nbfree--;
1079         if (mode & IFDIR) {
1080                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1081                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1082                 fscs[0].cs_ndir++;
1083         }
1084         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]--;
1085         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))[cbtorpos(&sblock, d)]--;
1086         if (size != sblock.fs_bsize) {
1087                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1088                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1089                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1090                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1091                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1092                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1093                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1094         }
1095         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1096             (char *)&acg);
1097         return (d);
1098 }
1099
1100 /*
1101  * Calculate number of inodes per group.
1102  */
1103 long
1104 calcipg(long cylspg, long bpcg, off_t *usedbp)
1105 {
1106         int i;
1107         long ipg, new_ipg, ncg, ncyl;
1108         off_t usedb;
1109
1110         /*
1111          * Prepare to scale by fssize / (number of sectors in cylinder groups).
1112          * Note that fssize is still in sectors, not filesystem blocks.
1113          */
1114         ncyl = howmany(fssize, (u_int)secpercyl);
1115         ncg = howmany(ncyl, cylspg);
1116         /*
1117          * Iterate a few times to allow for ipg depending on itself.
1118          */
1119         ipg = 0;
1120         for (i = 0; i < 10; i++) {
1121                 usedb = (sblock.fs_iblkno + ipg / INOPF(&sblock))
1122                         * NSPF(&sblock) * (off_t)sectorsize;
1123                 new_ipg = (cylspg * (quad_t)bpcg - usedb) / density * fssize
1124                           / ncg / secpercyl / cylspg;
1125                 new_ipg = roundup(new_ipg, INOPB(&sblock));
1126                 if (new_ipg == ipg)
1127                         break;
1128                 ipg = new_ipg;
1129         }
1130         *usedbp = usedb;
1131         return (ipg);
1132 }
1133
1134 /*
1135  * Allocate an inode on the disk
1136  */
1137 void
1138 iput(struct ufs1_dinode *ip, ino_t ino)
1139 {
1140         struct ufs1_dinode inobuf[MAXINOPB];
1141         daddr_t d;
1142
1143 #ifdef FSIRAND
1144         ip->di_gen = random();
1145 #endif
1146         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1147             (char *)&acg);
1148         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1149                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1150                 exit(31);
1151         }
1152         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1153         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1154         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1155             (char *)&acg);
1156         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1157         fscs[0].cs_nifree--;
1158         if (ino >= (uint32_t)sblock.fs_ipg * (uint32_t)sblock.fs_ncg) {
1159                 printf("fsinit: inode value out of range (%ju).\n",
1160                     (uintmax_t)ino);
1161                 exit(32);
1162         }
1163         d = fsbtodb(&sblock, ino_to_fsba(&sblock, ino));
1164         rdfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1165         inobuf[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] = *ip;
1166         wtfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Parent notifies child that it can proceed with the newfs and mount
1171  * operation (occurs after parent has copied the underlying filesystem
1172  * if the -C option was specified (for MFS), or immediately after the
1173  * parent forked the child otherwise).
1174  */
1175 void
1176 parentready(__unused int signo)
1177 {
1178         parentready_signalled = 1;
1179 }
1180
1181 /*
1182  * Notify parent process that the filesystem has created itself successfully.
1183  *
1184  * We have to wait until the mount has actually completed!
1185  */
1186 void
1187 started(__unused int signo)
1188 {
1189         int retry = 100;        /* 10 seconds, 100ms */
1190
1191         while (mfs_ppid && retry) {
1192                 struct stat st;
1193
1194                 if (
1195                     stat(mfs_mtpt, &st) < 0 ||
1196                     st.st_dev != mfs_mtstat.st_dev
1197                 ) {
1198                         break;
1199                 }
1200                 usleep(100*1000);
1201                 --retry;
1202         }
1203         if (retry == 0) {
1204                 fatal("mfs mount failed waiting for mount to go active");
1205         } else if (copyroot) {
1206                 FSPaste(mfs_mtpt, copyroot, copyhlinks);
1207         }
1208         exit(0);
1209 }
1210
1211 /*
1212  * read a block from the file system
1213  */
1214 void
1215 rdfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1216 {
1217         int n;
1218
1219         wtfsflush();
1220         if (mfs) {
1221                 memmove(bf, membase + bno * sectorsize, size);
1222                 return;
1223         }
1224         if (lseek(fsi, (off_t)bno * sectorsize, 0) < 0) {
1225                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1226                 err(33, "rdfs");
1227         }
1228         n = read(fsi, bf, size);
1229         if (n != size) {
1230                 printf("read error: %ld\n", (long)bno);
1231                 err(34, "rdfs");
1232         }
1233 }
1234
1235 #define WCSIZE (128 * 1024)
1236 daddr_t wc_sect;                /* units of sectorsize */
1237 int wc_end;                     /* bytes */
1238 static char wc[WCSIZE];         /* bytes */
1239
1240 /*
1241  * Flush dirty write behind buffer.
1242  */
1243 void
1244 wtfsflush(void)
1245 {
1246         int n;
1247         if (wc_end) {
1248                 if (lseek(fso, (off_t)wc_sect * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1249                         printf("seek error: %ld\n", (long)wc_sect);
1250                         err(35, "wtfs - writecombine");
1251                 }
1252                 n = write(fso, wc, wc_end);
1253                 if (n != wc_end) {
1254                         printf("write error: %ld\n", (long)wc_sect);
1255                         err(36, "wtfs - writecombine");
1256                 }
1257                 wc_end = 0;
1258         }
1259 }
1260
1261 /*
1262  * Issue ioctl to erase range of sectors using TRIM
1263  */
1264 void
1265 erfs(off_t byte_start, off_t size)
1266 {
1267         off_t ioarg[2];
1268         ioarg[0] = byte_start;
1269         ioarg[1] = size;
1270         if (ioctl(fsi, IOCTLTRIM, ioarg) < 0) {
1271                 err(37, "Device trim failed\n");
1272         }
1273 }
1274
1275 /*
1276  * write a block to the file system
1277  */
1278 void
1279 wtfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1280 {
1281         int n;
1282         int done;
1283
1284         if (mfs) {
1285                 memmove(membase + bno * sectorsize, bf, size);
1286                 return;
1287         }
1288         if (Nflag)
1289                 return;
1290         done = 0;
1291         if (wc_end == 0 && size <= WCSIZE) {
1292                 wc_sect = bno;
1293                 bcopy(bf, wc, size);
1294                 wc_end = size;
1295                 if (wc_end < WCSIZE)
1296                         return;
1297                 done = 1;
1298         }
1299         if ((off_t)wc_sect * sectorsize + wc_end == (off_t)bno * sectorsize &&
1300             wc_end + size <= WCSIZE) {
1301                 bcopy(bf, wc + wc_end, size);
1302                 wc_end += size;
1303                 if (wc_end < WCSIZE)
1304                         return;
1305                 done = 1;
1306         }
1307         wtfsflush();
1308         if (done)
1309                 return;
1310         if (lseek(fso, (off_t)bno * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1311                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1312                 err(35, "wtfs");
1313         }
1314         n = write(fso, bf, size);
1315         if (n != size) {
1316                 printf("write error: fso %d blk %ld %d/%d\n",
1317                         fso, (long)bno, n, size);
1318                 err(36, "wtfs");
1319         }
1320 }
1321
1322 /*
1323  * check if a block is available
1324  */
1325 int
1326 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1327 {
1328         unsigned char mask;
1329
1330         switch (fs->fs_frag) {
1331         case 8:
1332                 return (cp[h] == 0xff);
1333         case 4:
1334                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1335                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1336         case 2:
1337                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1338                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1339         case 1:
1340                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1341                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1342         default:
1343                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1344                 return (0);
1345         }
1346 }
1347
1348 /*
1349  * take a block out of the map
1350  */
1351 void
1352 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1353 {
1354         switch ((fs)->fs_frag) {
1355         case 8:
1356                 cp[h] = 0;
1357                 return;
1358         case 4:
1359                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1360                 return;
1361         case 2:
1362                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1363                 return;
1364         case 1:
1365                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1366                 return;
1367         default:
1368                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1369                 return;
1370         }
1371 }
1372
1373 /*
1374  * put a block into the map
1375  */
1376 void
1377 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1378 {
1379         switch (fs->fs_frag) {
1380         case 8:
1381                 cp[h] = 0xff;
1382                 return;
1383         case 4:
1384                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1385                 return;
1386         case 2:
1387                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1388                 return;
1389         case 1:
1390                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1391                 return;
1392         default:
1393                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1394                 return;
1395         }
1396 }
1397
1398 /*
1399  * Determine the number of characters in a
1400  * single line.
1401  */
1402
1403 static int
1404 charsperline(void)
1405 {
1406         int columns;
1407         char *cp;
1408         struct winsize ws;
1409
1410         columns = 0;
1411         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1412                 columns = ws.ws_col;
1413         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1414                 columns = atoi(cp);
1415         if (columns == 0)
1416                 columns = 80;   /* last resort */
1417         return columns;
1418 }