sbin/newfs/mkfs.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1980, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * @(#)mkfs.c   8.11 (Berkeley) 5/3/95
  30  * $FreeBSD: src/sbin/newfs/mkfs.c,v 1.29.2.6 2001/09/21 19:15:21 dillon Exp $
  31  */
  32
  33 #include "defs.h"
  34
  35 #include <inttypes.h>
  36 #include <stdlib.h>
  37
  38 #include <bus/cam/scsi/scsi_daio.h>
  39
  40 /*
  41  * make file system for cylinder-group style file systems
  42  */
  43
  44 /*
  45  * We limit the size of the inode map to be no more than a
  46  * third of the cylinder group space, since we must leave at
  47  * least an equal amount of space for the block map.
  48  *
  49  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  50  */
  51 #define MAXIPG(fs)      roundup((fs)->fs_bsize * NBBY / 3, INOPB(fs))
  52
  53 #define UMASK           0755
  54 #define MAXINOPB        (MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode))
  55 #define POWEROF2(num)   (((num) & ((num) - 1)) == 0)
  56
  57 #ifdef STANDALONE
  58 #error "mkfs.c: STANDALONE compilation no longer supported"
  59 #endif
  60
  61 /*
  62  * variables set up by front end.
  63  */
  64 extern int      mfs;            /* run as the memory based filesystem */
  65 extern char     *mfs_mtpt;      /* mount point for mfs          */
  66 extern struct stat mfs_mtstat;  /* stat prior to mount          */
  67 extern int      Lflag;          /* add a volume label */
  68 extern int      Nflag;          /* run mkfs without writing file system */
  69 extern int      Oflag;          /* format as an 4.3BSD file system */
  70 extern int      Uflag;          /* enable soft updates for file system */
  71 extern int      Eflag;          /* erase contents using TRIM */
  72 extern uint64_t slice_offset;   /* Pysical device slice offset */
  73 extern u_long   fssize;         /* file system size */
  74 extern int      ntracks;        /* # tracks/cylinder */
  75 extern int      nsectors;       /* # sectors/track */
  76 extern int      nphyssectors;   /* # sectors/track including spares */
  77 extern int      secpercyl;      /* sectors per cylinder */
  78 extern int      sectorsize;     /* bytes/sector */
  79 extern int      realsectorsize; /* bytes/sector in hardware*/
  80 extern int      rpm;            /* revolutions/minute of drive */
  81 extern int      interleave;     /* hardware sector interleave */
  82 extern int      trackskew;      /* sector 0 skew, per track */
  83 extern int      fsize;          /* fragment size */
  84 extern int      bsize;          /* block size */
  85 extern int      cpg;            /* cylinders/cylinder group */
  86 extern int      cpgflg;         /* cylinders/cylinder group flag was given */
  87 extern int      minfree;        /* free space threshold */
  88 extern int      opt;            /* optimization preference (space or time) */
  89 extern int      density;        /* number of bytes per inode */
  90 extern int      maxcontig;      /* max contiguous blocks to allocate */
  91 extern int      rotdelay;       /* rotational delay between blocks */
  92 extern int      maxbpg;         /* maximum blocks per file in a cyl group */
  93 extern int      nrpos;          /* # of distinguished rotational positions */
  94 extern int      bbsize;         /* boot block size */
  95 extern int      sbsize;         /* superblock size */
  96 extern int      avgfilesize;    /* expected average file size */
  97 extern int      avgfilesperdir; /* expected number of files per directory */
  98 extern caddr_t  membase;        /* start address of memory based filesystem */
  99 extern char *   filename;
 100 extern u_char   *volumelabel;   /* volume label for filesystem */
 101 extern struct disktab geom;
 102
 103 extern void fatal(const char *fmt, ...);
 104
 105 union {
 106         struct fs fs;
 107         char pad[SBSIZE];
 108 } fsun;
 109 #define sblock  fsun.fs
 110 struct  csum *fscs;
 111
 112 union {
 113         struct cg cg;
 114         char pad[MAXBSIZE];
 115 } cgun;
 116 #define acg     cgun.cg
 117
 118 struct ufs1_dinode zino[MAXBSIZE / sizeof(struct ufs1_dinode)];
 119
 120 int     fsi, fso;
 121 static fsnode_t copyroot;
 122 static fsnode_t copyhlinks;
 123 #ifdef FSIRAND
 124 int     randinit;
 125 #endif
 126 daddr_t alloc(int, int);
 127 long    calcipg(long, long, off_t *);
 128 static int charsperline(void);
 129 void clrblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 130 void fsinit(time_t);
 131 void initcg(int, time_t);
 132 int isblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 133 void iput(struct ufs1_dinode *, ino_t);
 134 int makedir(struct direct *, int);
 135 void parentready(int);
 136 void rdfs(daddr_t, int, char *);
 137 void setblock(struct fs *, unsigned char *, int);
 138 void started(int) __dead2;
 139 void erfs(off_t, off_t);
 140 void wtfs(daddr_t, int, char *);
 141 void wtfsflush(void);
 142
 143 int mfs_ppid = 0;
 144 int parentready_signalled;
 145
 146 void
 147 mkfs(char *fsys, int fi, int fo, const char *mfscopy)
 148 {
 149         long i, mincpc, mincpg, inospercg;
 150         long cylno, rpos, blk, j, emitwarn = 0;
 151         long used, mincpgcnt, bpcg;
 152         off_t usedb;
 153         long mapcramped, inodecramped;
 154         long postblsize, rotblsize, totalsbsize;
 155         int status, fd;
 156         time_t utime;
 157         quad_t sizepb;
 158         int width;
 159         char tmpbuf[100];       /* XXX this will break in about 2,500 years */
 160
 161         time(&utime);
 162 #ifdef FSIRAND
 163         if (!randinit) {
 164                 randinit = 1;
 165                 srandomdev();
 166         }
 167 #endif
 168         if (mfs) {
 169                 int omask;
 170                 pid_t child;
 171
 172                 mfs_ppid = getpid();
 173                 signal(SIGUSR1, parentready);
 174                 if ((child = fork()) != 0) {
 175                         /*
 176                          * Parent
 177                          */
 178                         if (child == -1)
 179                                 err(10, "mfs");
 180                         if (mfscopy)
 181                             copyroot = FSCopy(&copyhlinks, mfscopy);
 182                         signal(SIGUSR1, started);
 183                         kill(child, SIGUSR1);
 184                         while (waitpid(child, &status, 0) != child)
 185                                 ;
 186                         exit(WEXITSTATUS(status));
 187                         /* NOTREACHED */
 188                 }
 189
 190                 /*
 191                  * Child
 192                  */
 193                 omask = sigblock(sigmask(SIGUSR1));
 194                 while (parentready_signalled == 0)
 195                         sigpause(omask);
 196                 sigsetmask(omask);
 197                 if (filename != NULL) {
 198                         unsigned char buf[BUFSIZ];
 199                         unsigned long l, l1;
 200                         ssize_t w;
 201
 202                         fd = open(filename, O_RDWR|O_TRUNC|O_CREAT, 0644);
 203                         if(fd < 0)
 204                                 err(12, "%s", filename);
 205                         l1 = fssize * sectorsize;
 206                         if (l1 > BUFSIZ)
 207                                 l1 = BUFSIZ;
 208                         for (l = 0; l < fssize * (u_long)sectorsize; l += l1) {
 209                                 w = write(fd, buf, l1);
 210                                 if (w < 0 || (u_long)w != l1)
 211                                         err(12, "%s", filename);
 212                         }
 213                         membase = mmap(NULL, fssize * sectorsize,
 214                                        PROT_READ|PROT_WRITE,
 215                                        MAP_SHARED, fd, 0);
 216                         if (membase == MAP_FAILED)
 217                                 err(12, "mmap");
 218                         close(fd);
 219                 } else {
 220                         membase = mmap(NULL, fssize * sectorsize,
 221                                        PROT_READ|PROT_WRITE,
 222                                        MAP_SHARED|MAP_ANON, -1, 0);
 223                         if (membase == MAP_FAILED)
 224                                 errx(13, "mmap (anonymous memory) failed");
 225                 }
 226         }
 227         fsi = fi;
 228         fso = fo;
 229         if (Oflag) {
 230                 sblock.fs_inodefmt = FS_42INODEFMT;
 231                 sblock.fs_maxsymlinklen = 0;
 232         } else {
 233                 sblock.fs_inodefmt = FS_44INODEFMT;
 234                 sblock.fs_maxsymlinklen = UFS1_MAXSYMLINKLEN;
 235         }
 236         if (Uflag)
 237                 sblock.fs_flags |= FS_DOSOFTDEP;
 238         if (Lflag)
 239                 strlcpy(sblock.fs_volname, volumelabel, MAXVOLLEN);
 240
 241         /*
 242          * Validate the given file system size.
 243          * Verify that its last block can actually be accessed.
 244          */
 245         if (fssize == 0)
 246                 printf("preposterous size %lu\n", fssize), exit(13);
 247         wtfs(fssize - (realsectorsize / DEV_BSIZE), realsectorsize,
 248                  (char *)&sblock);
 249         /*
 250          * collect and verify the sector and track info
 251          */
 252         sblock.fs_nsect = nsectors;
 253         sblock.fs_ntrak = ntracks;
 254         if (sblock.fs_ntrak <= 0)
 255                 printf("preposterous ntrak %d\n", sblock.fs_ntrak), exit(14);
 256         if (sblock.fs_nsect <= 0)
 257                 printf("preposterous nsect %d\n", sblock.fs_nsect), exit(15);
 258         /*
 259          * collect and verify the filesystem density info
 260          */
 261         sblock.fs_avgfilesize = avgfilesize;
 262         sblock.fs_avgfpdir = avgfilesperdir;
 263         if (sblock.fs_avgfilesize <= 0)
 264                 printf("illegal expected average file size %d\n",
 265                     sblock.fs_avgfilesize), exit(14);
 266         if (sblock.fs_avgfpdir <= 0)
 267                 printf("illegal expected number of files per directory %d\n",
 268                     sblock.fs_avgfpdir), exit(15);
 269         /*
 270          * collect and verify the block and fragment sizes
 271          */
 272         sblock.fs_bsize = bsize;
 273         sblock.fs_fsize = fsize;
 274         if (!POWEROF2(sblock.fs_bsize)) {
 275                 printf("block size must be a power of 2, not %d\n",
 276                     sblock.fs_bsize);
 277                 exit(16);
 278         }
 279         if (!POWEROF2(sblock.fs_fsize)) {
 280                 printf("fragment size must be a power of 2, not %d\n",
 281                     sblock.fs_fsize);
 282                 exit(17);
 283         }
 284         if (sblock.fs_fsize < sectorsize) {
 285                 printf("fragment size %d is too small, minimum is %d\n",
 286                     sblock.fs_fsize, sectorsize);
 287                 exit(18);
 288         }
 289         if (sblock.fs_bsize < MINBSIZE) {
 290                 printf("block size %d is too small, minimum is %d\n",
 291                     sblock.fs_bsize, MINBSIZE);
 292                 exit(19);
 293         }
 294         if (sblock.fs_bsize < sblock.fs_fsize) {
 295                 printf("block size (%d) cannot be smaller than fragment size (%d)\n",
 296                     sblock.fs_bsize, sblock.fs_fsize);
 297                 exit(20);
 298         }
 299         sblock.fs_bmask = ~(sblock.fs_bsize - 1);
 300         sblock.fs_fmask = ~(sblock.fs_fsize - 1);
 301         sblock.fs_qbmask = ~sblock.fs_bmask;
 302         sblock.fs_qfmask = ~sblock.fs_fmask;
 303         for (sblock.fs_bshift = 0, i = sblock.fs_bsize; i > 1; i >>= 1)
 304                 sblock.fs_bshift++;
 305         for (sblock.fs_fshift = 0, i = sblock.fs_fsize; i > 1; i >>= 1)
 306                 sblock.fs_fshift++;
 307         sblock.fs_frag = numfrags(&sblock, sblock.fs_bsize);
 308         for (sblock.fs_fragshift = 0, i = sblock.fs_frag; i > 1; i >>= 1)
 309                 sblock.fs_fragshift++;
 310         if (sblock.fs_frag > MAXFRAG) {
 311                 printf("fragment size %d is too small, minimum with block size %d is %d\n",
 312                     sblock.fs_fsize, sblock.fs_bsize,
 313                     sblock.fs_bsize / MAXFRAG);
 314                 exit(21);
 315         }
 316         sblock.fs_nrpos = nrpos;
 317         sblock.fs_nindir = sblock.fs_bsize / sizeof(daddr_t);
 318         sblock.fs_inopb = sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 319         sblock.fs_nspf = sblock.fs_fsize / sectorsize;
 320         for (sblock.fs_fsbtodb = 0, i = NSPF(&sblock); i > 1; i >>= 1)
 321                 sblock.fs_fsbtodb++;
 322         sblock.fs_sblkno =
 323             roundup(howmany(bbsize + sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag);
 324         sblock.fs_cblkno = (daddr_t)(sblock.fs_sblkno +
 325             roundup(howmany(sbsize, sblock.fs_fsize), sblock.fs_frag));
 326         sblock.fs_iblkno = sblock.fs_cblkno + sblock.fs_frag;
 327         sblock.fs_cgoffset = roundup(
 328             howmany(sblock.fs_nsect, NSPF(&sblock)), sblock.fs_frag);
 329         for (sblock.fs_cgmask = 0xffffffff, i = sblock.fs_ntrak; i > 1; i >>= 1)
 330                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 331         if (!POWEROF2(sblock.fs_ntrak))
 332                 sblock.fs_cgmask <<= 1;
 333         sblock.fs_maxfilesize = sblock.fs_bsize * UFS_NDADDR - 1;
 334         for (sizepb = sblock.fs_bsize, i = 0; i < UFS_NIADDR; i++) {
 335                 sizepb *= NINDIR(&sblock);
 336                 sblock.fs_maxfilesize += sizepb;
 337         }
 338         /*
 339          * Validate specified/determined secpercyl
 340          * and calculate minimum cylinders per group.
 341          */
 342         sblock.fs_spc = secpercyl;
 343         for (sblock.fs_cpc = NSPB(&sblock), i = sblock.fs_spc;
 344              sblock.fs_cpc > 1 && (i & 1) == 0;
 345              sblock.fs_cpc >>= 1, i >>= 1)
 346                 /* void */;
 347         mincpc = sblock.fs_cpc;
 348         bpcg = sblock.fs_spc * sectorsize;
 349         inospercg = roundup(bpcg / sizeof(struct ufs1_dinode), INOPB(&sblock));
 350         if (inospercg > MAXIPG(&sblock))
 351                 inospercg = MAXIPG(&sblock);
 352         used = (sblock.fs_iblkno + inospercg / INOPF(&sblock)) * NSPF(&sblock);
 353         mincpgcnt = howmany(sblock.fs_cgoffset * (~sblock.fs_cgmask) + used,
 354             sblock.fs_spc);
 355         mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 356         /*
 357          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space
 358          * for block maps.
 359          */
 360         sblock.fs_cpg = mincpg;
 361         sblock.fs_ipg = inospercg;
 362         if (maxcontig > 1)
 363                 sblock.fs_contigsumsize = MIN(maxcontig, FS_MAXCONTIG);
 364         mapcramped = 0;
 365         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 366                 mapcramped = 1;
 367                 if (sblock.fs_bsize < MAXBSIZE) {
 368                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 369                         if ((i & 1) == 0) {
 370                                 i >>= 1;
 371                         } else {
 372                                 sblock.fs_cpc <<= 1;
 373                                 mincpc <<= 1;
 374                                 mincpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 375                                 sblock.fs_cpg = mincpg;
 376                         }
 377                         sblock.fs_frag <<= 1;
 378                         sblock.fs_fragshift += 1;
 379                         if (sblock.fs_frag <= MAXFRAG)
 380                                 continue;
 381                 }
 382                 if (sblock.fs_fsize == sblock.fs_bsize) {
 383                         printf("There is no block size that");
 384                         printf(" can support this disk\n");
 385                         exit(22);
 386                 }
 387                 sblock.fs_frag >>= 1;
 388                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 389                 sblock.fs_fsize <<= 1;
 390                 sblock.fs_nspf <<= 1;
 391         }
 392         /*
 393          * Ensure that cylinder group with mincpg has enough space for inodes.
 394          */
 395         inodecramped = 0;
 396         inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 397         sblock.fs_ipg = inospercg;
 398         while (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 399                 inodecramped = 1;
 400                 if (mincpc == 1 || sblock.fs_frag == 1 ||
 401                     sblock.fs_bsize == MINBSIZE)
 402                         break;
 403                 printf("With a block size of %d %s %d\n", sblock.fs_bsize,
 404                        "minimum bytes per inode is",
 405                        (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 406                              / MAXIPG(&sblock) + 1));
 407                 sblock.fs_bsize >>= 1;
 408                 sblock.fs_frag >>= 1;
 409                 sblock.fs_fragshift -= 1;
 410                 mincpc >>= 1;
 411                 sblock.fs_cpg = roundup(mincpgcnt, mincpc);
 412                 if (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 413                         sblock.fs_bsize <<= 1;
 414                         break;
 415                 }
 416                 mincpg = sblock.fs_cpg;
 417                 inospercg = calcipg(mincpg, bpcg, &usedb);
 418                 sblock.fs_ipg = inospercg;
 419         }
 420         if (inodecramped) {
 421                 if (inospercg > MAXIPG(&sblock)) {
 422                         printf("Minimum bytes per inode is %d\n",
 423                                (int)((mincpg * (off_t)bpcg - usedb)
 424                                      / MAXIPG(&sblock) + 1));
 425                 } else if (!mapcramped) {
 426                         printf("With %d bytes per inode, ", density);
 427                         printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 428                 }
 429         }
 430         if (mapcramped) {
 431                 printf("With %d sectors per cylinder, ", sblock.fs_spc);
 432                 printf("minimum cylinders per group is %ld\n", mincpg);
 433         }
 434         if (inodecramped || mapcramped) {
 435                 if (sblock.fs_bsize != bsize)
 436                         printf("%s to be changed from %d to %d\n",
 437                             "This requires the block size",
 438                             bsize, sblock.fs_bsize);
 439                 if (sblock.fs_fsize != fsize)
 440                         printf("\t%s to be changed from %d to %d\n",
 441                             "and the fragment size",
 442                             fsize, sblock.fs_fsize);
 443                 exit(23);
 444         }
 445         /*
 446          * Calculate the number of cylinders per group
 447          */
 448         sblock.fs_cpg = cpg;
 449         if (sblock.fs_cpg % mincpc != 0) {
 450                 printf("%s groups must have a multiple of %ld cylinders\n",
 451                         cpgflg ? "Cylinder" : "Warning: cylinder", mincpc);
 452                 sblock.fs_cpg = roundup(sblock.fs_cpg, mincpc);
 453                 if (!cpgflg)
 454                         cpg = sblock.fs_cpg;
 455         }
 456         /*
 457          * Must ensure there is enough space for inodes.
 458          */
 459         sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 460         while (sblock.fs_ipg > MAXIPG(&sblock)) {
 461                 inodecramped = 1;
 462                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 463                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 464         }
 465         /*
 466          * Must ensure there is enough space to hold block map.
 467          */
 468         while (CGSIZE(&sblock) > (uint32_t)sblock.fs_bsize) {
 469                 mapcramped = 1;
 470                 sblock.fs_cpg -= mincpc;
 471                 sblock.fs_ipg = calcipg(sblock.fs_cpg, bpcg, &usedb);
 472         }
 473         sblock.fs_fpg = (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) / NSPF(&sblock);
 474         if ((sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc) % NSPB(&sblock) != 0) {
 475                 printf("panic (fs_cpg * fs_spc) %% NSPF != 0");
 476                 exit(24);
 477         }
 478         if (sblock.fs_cpg < mincpg) {
 479                 printf("cylinder groups must have at least %ld cylinders\n",
 480                         mincpg);
 481                 exit(25);
 482         } else if (sblock.fs_cpg != cpg) {
 483                 if (!cpgflg && !mfs)
 484                         printf("Warning: ");
 485                 else if (!mapcramped && !inodecramped)
 486                         exit(26);
 487                 if (!mfs) {
 488                     if (mapcramped && inodecramped)
 489                         printf("Block size and bytes per inode restrict");
 490                     else if (mapcramped)
 491                         printf("Block size restricts");
 492                     else
 493                         printf("Bytes per inode restrict");
 494                     printf(" cylinders per group to %d.\n", sblock.fs_cpg);
 495                 }
 496                 if (cpgflg)
 497                         exit(27);
 498         }
 499         sblock.fs_cgsize = fragroundup(&sblock, CGSIZE(&sblock));
 500         /*
 501          * Now have size for file system and nsect and ntrak.
 502          * Determine number of cylinders and blocks in the file system.
 503          */
 504         sblock.fs_size = fssize = dbtofsb(&sblock, fssize);
 505         sblock.fs_ncyl = fssize * NSPF(&sblock) / sblock.fs_spc;
 506         if ((long)fssize * NSPF(&sblock) > sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc) {
 507                 sblock.fs_ncyl++;
 508                 emitwarn = 1;
 509         }
 510         if (sblock.fs_ncyl < 1) {
 511                 printf("file systems must have at least one cylinder\n");
 512                 exit(28);
 513         }
 514         /*
 515          * Determine feasability/values of rotational layout tables.
 516          *
 517          * The size of the rotational layout tables is limited by the
 518          * size of the superblock, SBSIZE. The amount of space available
 519          * for tables is calculated as (SBSIZE - sizeof (struct fs)).
 520          * The size of these tables is inversely proportional to the block
 521          * size of the file system. The size increases if sectors per track
 522          * are not powers of two, because more cylinders must be described
 523          * by the tables before the rotational pattern repeats (fs_cpc).
 524          */
 525         sblock.fs_interleave = interleave;
 526         sblock.fs_trackskew = trackskew;
 527         sblock.fs_npsect = nphyssectors;
 528         sblock.fs_postblformat = FS_DYNAMICPOSTBLFMT;
 529         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, sizeof(struct fs));
 530         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 531                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 532         if (sblock.fs_ntrak == 1) {
 533                 sblock.fs_cpc = 0;
 534                 goto next;
 535         }
 536         postblsize = sblock.fs_nrpos * sblock.fs_cpc * sizeof(int16_t);
 537         rotblsize = sblock.fs_cpc * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock);
 538         totalsbsize = sizeof(struct fs) + rotblsize;
 539         if (sblock.fs_nrpos == 8 && sblock.fs_cpc <= 16) {
 540                 /* use old static table space */
 541                 sblock.fs_postbloff = (char *)(&sblock.fs_opostbl[0][0]) -
 542                     (char *)(&sblock.fs_firstfield);
 543                 sblock.fs_rotbloff = &sblock.fs_space[0] -
 544                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 545         } else {
 546                 /* use dynamic table space */
 547                 sblock.fs_postbloff = &sblock.fs_space[0] -
 548                     (u_char *)(&sblock.fs_firstfield);
 549                 sblock.fs_rotbloff = sblock.fs_postbloff + postblsize;
 550                 totalsbsize += postblsize;
 551         }
 552         if (totalsbsize > SBSIZE ||
 553             sblock.fs_nsect > (1 << NBBY) * NSPB(&sblock)) {
 554                 printf("%s %s %d %s %d.%s",
 555                     "Warning: insufficient space in super block for\n",
 556                     "rotational layout tables with nsect", sblock.fs_nsect,
 557                     "and ntrak", sblock.fs_ntrak,
 558                     "\nFile system performance may be impaired.\n");
 559                 sblock.fs_cpc = 0;
 560                 goto next;
 561         }
 562         sblock.fs_sbsize = fragroundup(&sblock, totalsbsize);
 563         if (sblock.fs_sbsize > SBSIZE)
 564                 sblock.fs_sbsize = SBSIZE;
 565         /*
 566          * calculate the available blocks for each rotational position
 567          */
 568         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_cpc; cylno++)
 569                 for (rpos = 0; rpos < sblock.fs_nrpos; rpos++)
 570                         fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = -1;
 571         for (i = (rotblsize - 1) * sblock.fs_frag;
 572              i >= 0; i -= sblock.fs_frag) {
 573                 cylno = cbtocylno(&sblock, i);
 574                 rpos = cbtorpos(&sblock, i);
 575                 blk = fragstoblks(&sblock, i);
 576                 if (fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] == -1)
 577                         fs_rotbl(&sblock)[blk] = 0;
 578                 else
 579                         fs_rotbl(&sblock)[blk] =
 580                             fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] - blk;
 581                 fs_postbl(&sblock, cylno)[rpos] = blk;
 582         }
 583 next:
 584         /*
 585          * Compute/validate number of cylinder groups.
 586          */
 587         sblock.fs_ncg = sblock.fs_ncyl / sblock.fs_cpg;
 588         if (sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg)
 589                 sblock.fs_ncg++;
 590         sblock.fs_dblkno = sblock.fs_iblkno + sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock);
 591         i = MIN(~sblock.fs_cgmask, sblock.fs_ncg - 1);
 592         if (cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) >= sblock.fs_fpg) {
 593                 printf("inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld)\n",
 594                     cgdmin(&sblock, i) - cgbase(&sblock, i) / sblock.fs_frag,
 595                     (long)(sblock.fs_fpg / sblock.fs_frag));
 596                 printf("number of cylinders per cylinder group (%d) %s.\n",
 597                     sblock.fs_cpg, "must be increased");
 598                 exit(29);
 599         }
 600         j = sblock.fs_ncg - 1;
 601         if ((i = fssize - j * sblock.fs_fpg) < sblock.fs_fpg &&
 602             cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j) > i) {
 603                 if (j == 0) {
 604                         printf("Filesystem must have at least %d sectors\n",
 605                             NSPF(&sblock) *
 606                             (cgdmin(&sblock, 0) + 3 * sblock.fs_frag));
 607                         exit(30);
 608                 }
 609                 printf(
 610 "Warning: inode blocks/cyl group (%ld) >= data blocks (%ld) in last\n",
 611                     (cgdmin(&sblock, j) - cgbase(&sblock, j)) / sblock.fs_frag,
 612                     i / sblock.fs_frag);
 613                 printf(
 614 "    cylinder group. This implies %ld sector(s) cannot be allocated.\n",
 615                     i * NSPF(&sblock));
 616                 sblock.fs_ncg--;
 617                 sblock.fs_ncyl -= sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 618                 sblock.fs_size = fssize = sblock.fs_ncyl * sblock.fs_spc /
 619                     NSPF(&sblock);
 620                 emitwarn = 0;
 621         }
 622         if (emitwarn && !mfs) {
 623                 printf("Warning: %lu sector(s) in last cylinder unallocated\n",
 624                     sblock.fs_spc -
 625                     (fssize * NSPF(&sblock) - (sblock.fs_ncyl - 1)
 626                     * sblock.fs_spc));
 627         }
 628         /*
 629          * fill in remaining fields of the super block
 630          */
 631         sblock.fs_csaddr = cgdmin(&sblock, 0);
 632         sblock.fs_cssize =
 633             fragroundup(&sblock, sblock.fs_ncg * sizeof(struct csum));
 634         /*
 635          * The superblock fields 'fs_csmask' and 'fs_csshift' are no
 636          * longer used. However, we still initialise them so that the
 637          * filesystem remains compatible with old kernels.
 638          */
 639         i = sblock.fs_bsize / sizeof(struct csum);
 640         sblock.fs_csmask = ~(i - 1);
 641         for (sblock.fs_csshift = 0; i > 1; i >>= 1)
 642                 sblock.fs_csshift++;
 643         fscs = (struct csum *)calloc(1, sblock.fs_cssize);
 644         if (fscs == NULL)
 645                 errx(31, "calloc failed");
 646         sblock.fs_magic = FS_MAGIC;
 647         sblock.fs_rotdelay = rotdelay;
 648         sblock.fs_minfree = minfree;
 649         sblock.fs_maxcontig = maxcontig;
 650         sblock.fs_maxbpg = maxbpg;
 651         sblock.fs_rps = rpm / 60;
 652         sblock.fs_optim = opt;
 653         sblock.fs_cgrotor = 0;
 654         sblock.fs_cstotal.cs_ndir = 0;
 655         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree = 0;
 656         sblock.fs_cstotal.cs_nifree = 0;
 657         sblock.fs_cstotal.cs_nffree = 0;
 658         sblock.fs_fmod = 0;
 659         sblock.fs_ronly = 0;
 660         sblock.fs_clean = 1;
 661 #ifdef FSIRAND
 662         sblock.fs_id[0] = (long)utime;
 663         sblock.fs_id[1] = random();
 664 #endif
 665
 666         /*
 667          * Dump out summary information about file system.
 668          */
 669         if (!mfs) {
 670                 printf("%s:\t%d sectors in %d %s of %d tracks, %d sectors\n",
 671                     fsys, sblock.fs_size * NSPF(&sblock), sblock.fs_ncyl,
 672                     "cylinders", sblock.fs_ntrak, sblock.fs_nsect);
 673 #define B2MBFACTOR (1 / (1024.0 * 1024.0))
 674                 printf("\t%.1fMB in %d cyl groups (%d c/g, %.2fMB/g, %d i/g)%s\n",
 675                     (float)sblock.fs_size * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 676                     sblock.fs_ncg, sblock.fs_cpg,
 677                     (float)sblock.fs_fpg * sblock.fs_fsize * B2MBFACTOR,
 678                     sblock.fs_ipg,
 679                         sblock.fs_flags & FS_DOSOFTDEP ? " SOFTUPDATES" : "");
 680 #undef B2MBFACTOR
 681         }
 682
 683         if (Eflag && !Nflag) {
 684                 printf("Erasing sectors [%"PRIu64" --- %"PRIu64"]\n",
 685                     (SBOFF + slice_offset) / sectorsize,
 686                     fsbtodb(&sblock,sblock.fs_size) -
 687                     ((SBOFF + slice_offset) / sectorsize) - 1);
 688                 erfs(SBOFF + slice_offset, (fsbtodb(&sblock,sblock.fs_size) -
 689                     ((SBOFF + slice_offset)/ sectorsize) - 1) *
 690                     (unsigned long long)sectorsize);
 691         }
 692         /*
 693          * Now build the cylinders group blocks and
 694          * then print out indices of cylinder groups.
 695          */
 696         if (!mfs)
 697                 printf("super-block backups (for fsck -b #) at:\n");
 698         i = 0;
 699         width = charsperline();
 700         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++) {
 701                 initcg(cylno, utime);
 702                 if (mfs)
 703                         continue;
 704                 j = snprintf(tmpbuf, sizeof(tmpbuf), " %ld%s",
 705                     fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 706                     cylno < (sblock.fs_ncg-1) ? "," : "" );
 707                 if (i + j >= width) {
 708                         printf("\n");
 709                         i = 0;
 710                 }
 711                 i += j;
 712                 printf("%s", tmpbuf);
 713                 fflush(stdout);
 714         }
 715         if (!mfs)
 716                 printf("\n");
 717         if (Nflag && !mfs)
 718                 exit(0);
 719         /*
 720          * Now construct the initial file system,
 721          * then write out the super-block.
 722          */
 723         fsinit(utime);
 724         sblock.fs_time = utime;
 725         wtfs((int)SBOFF / sectorsize, sbsize, (char *)&sblock);
 726         for (i = 0; i < sblock.fs_cssize; i += sblock.fs_bsize)
 727                 wtfs(fsbtodb(&sblock, sblock.fs_csaddr + numfrags(&sblock, i)),
 728                         sblock.fs_cssize - i < sblock.fs_bsize ?
 729                             sblock.fs_cssize - i : sblock.fs_bsize,
 730                         ((char *)fscs) + i);
 731         /*
 732          * Write out the duplicate super blocks
 733          */
 734         for (cylno = 0; cylno < sblock.fs_ncg; cylno++)
 735                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgsblock(&sblock, cylno)),
 736                     sbsize, (char *)&sblock);
 737         wtfsflush();
 738
 739         /*
 740          * NOTE: we no longer update information in the disklabel
 741          */
 742
 743         /*
 744          * Notify parent process of success.
 745          * Dissociate from session and tty.
 746          *
 747          * NOTE: We are the child and may receive a SIGINT due
 748          *       to losing the tty session? XXX
 749          */
 750         if (mfs) {
 751                 /* YYY */
 752                 kill(mfs_ppid, SIGUSR1);
 753                 setsid();
 754                 close(0);
 755                 close(1);
 756                 close(2);
 757                 chdir("/");
 758                 /* returns to mount_mfs (newfs) and issues the mount */
 759         }
 760 }
 761
 762 /*
 763  * Initialize a cylinder group.
 764  */
 765 void
 766 initcg(int cylno, time_t utime)
 767 {
 768         daddr_t cbase, d, dlower, dupper, dmax, blkno;
 769         long i;
 770         unsigned long k;
 771         struct csum *cs;
 772 #ifdef FSIRAND
 773         uint32_t j;
 774 #endif
 775
 776         /*
 777          * Determine block bounds for cylinder group.
 778          * Allow space for super block summary information in first
 779          * cylinder group.
 780          */
 781         cbase = cgbase(&sblock, cylno);
 782         dmax = cbase + sblock.fs_fpg;
 783         if (dmax > sblock.fs_size)
 784                 dmax = sblock.fs_size;
 785         dlower = cgsblock(&sblock, cylno) - cbase;
 786         dupper = cgdmin(&sblock, cylno) - cbase;
 787         if (cylno == 0)
 788                 dupper += howmany(sblock.fs_cssize, sblock.fs_fsize);
 789         cs = fscs + cylno;
 790         memset(&acg, 0, sblock.fs_cgsize);
 791         acg.cg_time = utime;
 792         acg.cg_magic = CG_MAGIC;
 793         acg.cg_cgx = cylno;
 794         if (cylno == sblock.fs_ncg - 1)
 795                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_ncyl % sblock.fs_cpg;
 796         else
 797                 acg.cg_ncyl = sblock.fs_cpg;
 798         acg.cg_niblk = sblock.fs_ipg;
 799         acg.cg_ndblk = dmax - cbase;
 800         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 801                 acg.cg_nclusterblks = acg.cg_ndblk / sblock.fs_frag;
 802         acg.cg_btotoff = &acg.cg_space[0] - (u_char *)(&acg.cg_firstfield);
 803         acg.cg_boff = acg.cg_btotoff + sblock.fs_cpg * sizeof(int32_t);
 804         acg.cg_iusedoff = acg.cg_boff +
 805                 sblock.fs_cpg * sblock.fs_nrpos * sizeof(u_int16_t);
 806         acg.cg_freeoff = acg.cg_iusedoff + howmany(sblock.fs_ipg, NBBY);
 807         if (sblock.fs_contigsumsize <= 0) {
 808                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_freeoff +
 809                    howmany(sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY);
 810         } else {
 811                 acg.cg_clustersumoff = acg.cg_freeoff + howmany
 812                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPF(&sblock), NBBY) -
 813                     sizeof(u_int32_t);
 814                 acg.cg_clustersumoff =
 815                     roundup(acg.cg_clustersumoff, sizeof(u_int32_t));
 816                 acg.cg_clusteroff = acg.cg_clustersumoff +
 817                     (sblock.fs_contigsumsize + 1) * sizeof(u_int32_t);
 818                 acg.cg_nextfreeoff = acg.cg_clusteroff + howmany
 819                     (sblock.fs_cpg * sblock.fs_spc / NSPB(&sblock), NBBY);
 820         }
 821         if (acg.cg_nextfreeoff - (long)(&acg.cg_firstfield) > sblock.fs_cgsize) {
 822                 printf("Panic: cylinder group too big\n");
 823                 exit(37);
 824         }
 825         acg.cg_cs.cs_nifree += sblock.fs_ipg;
 826         if (cylno == 0) {
 827                 for (k = 0; k < UFS_ROOTINO; k++) {
 828                         setbit(cg_inosused(&acg), k);
 829                         acg.cg_cs.cs_nifree--;
 830                 }
 831         }
 832         for (i = 0; i < sblock.fs_ipg / INOPF(&sblock); i += sblock.fs_frag) {
 833 #ifdef FSIRAND
 834                 for (j = 0;
 835                      j < sblock.fs_bsize / sizeof(struct ufs1_dinode);
 836                      j++) {
 837                         zino[j].di_gen = random();
 838                 }
 839 #endif
 840                 wtfs(fsbtodb(&sblock, cgimin(&sblock, cylno) + i),
 841                     sblock.fs_bsize, (char *)zino);
 842         }
 843         if (cylno > 0) {
 844                 /*
 845                  * In cylno 0, beginning space is reserved
 846                  * for boot and super blocks.
 847                  */
 848                 for (d = 0; d < dlower; d += sblock.fs_frag) {
 849                         blkno = d / sblock.fs_frag;
 850                         setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 851                         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 852                                 setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 853                         acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 854                         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 855                         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 856                             [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 857                 }
 858                 sblock.fs_dsize += dlower;
 859         }
 860         sblock.fs_dsize += acg.cg_ndblk - dupper;
 861         if ((i = dupper % sblock.fs_frag)) {
 862                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - i]++;
 863                 for (d = dupper + sblock.fs_frag - i; dupper < d; dupper++) {
 864                         setbit(cg_blksfree(&acg), dupper);
 865                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 866                 }
 867         }
 868         for (d = dupper; d + sblock.fs_frag <= dmax - cbase; ) {
 869                 blkno = d / sblock.fs_frag;
 870                 setblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
 871                 if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
 872                         setbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
 873                 acg.cg_cs.cs_nbfree++;
 874                 cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]++;
 875                 cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))
 876                     [cbtorpos(&sblock, d)]++;
 877                 d += sblock.fs_frag;
 878         }
 879         if (d < dmax - cbase) {
 880                 acg.cg_frsum[dmax - cbase - d]++;
 881                 for (; d < dmax - cbase; d++) {
 882                         setbit(cg_blksfree(&acg), d);
 883                         acg.cg_cs.cs_nffree++;
 884                 }
 885         }
 886         if (sblock.fs_contigsumsize > 0) {
 887                 int32_t *sump = cg_clustersum(&acg);
 888                 u_char *mapp = cg_clustersfree(&acg);
 889                 int map = *mapp++;
 890                 int bit = 1;
 891                 int run = 0;
 892
 893                 for (i = 0; i < acg.cg_nclusterblks; i++) {
 894                         if ((map & bit) != 0) {
 895                                 run++;
 896                         } else if (run != 0) {
 897                                 if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 898                                         run = sblock.fs_contigsumsize;
 899                                 sump[run]++;
 900                                 run = 0;
 901                         }
 902                         if ((i & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1)) {
 903                                 bit <<= 1;
 904                         } else {
 905                                 map = *mapp++;
 906                                 bit = 1;
 907                         }
 908                 }
 909                 if (run != 0) {
 910                         if (run > sblock.fs_contigsumsize)
 911                                 run = sblock.fs_contigsumsize;
 912                         sump[run]++;
 913                 }
 914         }
 915         sblock.fs_cstotal.cs_ndir += acg.cg_cs.cs_ndir;
 916         sblock.fs_cstotal.cs_nffree += acg.cg_cs.cs_nffree;
 917         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree += acg.cg_cs.cs_nbfree;
 918         sblock.fs_cstotal.cs_nifree += acg.cg_cs.cs_nifree;
 919         *cs = acg.cg_cs;
 920         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, cylno)),
 921                 sblock.fs_bsize, (char *)&acg);
 922 }
 923
 924 /*
 925  * initialize the file system
 926  */
 927 struct ufs1_dinode node;
 928
 929 #ifdef LOSTDIR
 930 #define PREDEFDIR 3
 931 #else
 932 #define PREDEFDIR 2
 933 #endif
 934
 935 struct direct root_dir[] = {
 936         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 937         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 938 #ifdef LOSTDIR
 939         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 10, "lost+found" },
 940 #endif
 941 };
 942 struct odirect {
 943         u_long  d_ino;
 944         u_short d_reclen;
 945         u_short d_namlen;
 946         u_char  d_name[MAXNAMLEN + 1];
 947 } oroot_dir[] = {
 948         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 949         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 950 #ifdef LOSTDIR
 951         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 10, "lost+found" },
 952 #endif
 953 };
 954 #ifdef LOSTDIR
 955 struct direct lost_found_dir[] = {
 956         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 1, "." },
 957         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), DT_DIR, 2, ".." },
 958         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0, 0 },
 959 };
 960 struct odirect olost_found_dir[] = {
 961         { LOSTFOUNDINO, sizeof(struct direct), 1, "." },
 962         { UFS_ROOTINO, sizeof(struct direct), 2, ".." },
 963         { 0, DIRBLKSIZ, 0, 0 },
 964 };
 965 #endif
 966 char buf[MAXBSIZE];
 967
 968 void
 969 fsinit(time_t utime)
 970 {
 971 #ifdef LOSTDIR
 972         int i;
 973 #endif
 974
 975         /*
 976          * initialize the node
 977          */
 978         node.di_atime = utime;
 979         node.di_mtime = utime;
 980         node.di_ctime = utime;
 981 #ifdef LOSTDIR
 982         /*
 983          * create the lost+found directory
 984          */
 985         if (Oflag) {
 986                 makedir((struct direct *)olost_found_dir, 2);
 987                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 988                         memmove(&buf[i], &olost_found_dir[2],
 989                             DIRSIZ(0, &olost_found_dir[2]));
 990         } else {
 991                 makedir(lost_found_dir, 2);
 992                 for (i = DIRBLKSIZ; i < sblock.fs_bsize; i += DIRBLKSIZ)
 993                         memmove(&buf[i], &lost_found_dir[2],
 994                             DIRSIZ(0, &lost_found_dir[2]));
 995         }
 996         node.di_mode = IFDIR | UMASK;
 997         node.di_nlink = 2;
 998         node.di_size = sblock.fs_bsize;
 999         node.di_db[0] = alloc(node.di_size, node.di_mode);
1000         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1001         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), node.di_size, buf);
1002         iput(&node, LOSTFOUNDINO);
1003 #endif
1004         /*
1005          * create the root directory
1006          */
1007         if (mfs)
1008                 node.di_mode = IFDIR | 01777;
1009         else
1010                 node.di_mode = IFDIR | UMASK;
1011         node.di_nlink = PREDEFDIR;
1012         if (Oflag)
1013                 node.di_size = makedir((struct direct *)oroot_dir, PREDEFDIR);
1014         else
1015                 node.di_size = makedir(root_dir, PREDEFDIR);
1016         node.di_db[0] = alloc(sblock.fs_fsize, node.di_mode);
1017         node.di_blocks = btodb(fragroundup(&sblock, node.di_size));
1018         wtfs(fsbtodb(&sblock, node.di_db[0]), sblock.fs_fsize, buf);
1019         iput(&node, UFS_ROOTINO);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * construct a set of directory entries in "buf".
1024  * return size of directory.
1025  */
1026 int
1027 makedir(struct direct *protodir, int entries)
1028 {
1029         char *cp;
1030         int i, spcleft;
1031
1032         spcleft = DIRBLKSIZ;
1033         for (cp = buf, i = 0; i < entries - 1; i++) {
1034                 protodir[i].d_reclen = DIRSIZ(0, &protodir[i]);
1035                 memmove(cp, &protodir[i], protodir[i].d_reclen);
1036                 cp += protodir[i].d_reclen;
1037                 spcleft -= protodir[i].d_reclen;
1038         }
1039         protodir[i].d_reclen = spcleft;
1040         memmove(cp, &protodir[i], DIRSIZ(0, &protodir[i]));
1041         return (DIRBLKSIZ);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * allocate a block or frag
1046  */
1047 daddr_t
1048 alloc(int size, int mode)
1049 {
1050         int i, frag;
1051         daddr_t d, blkno;
1052
1053         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1054             (char *)&acg);
1055         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1056                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1057                 return (0);
1058         }
1059         if (acg.cg_cs.cs_nbfree == 0) {
1060                 printf("first cylinder group ran out of space\n");
1061                 return (0);
1062         }
1063         for (d = 0; d < acg.cg_ndblk; d += sblock.fs_frag)
1064                 if (isblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), d / sblock.fs_frag))
1065                         goto goth;
1066         printf("internal error: can't find block in cyl 0\n");
1067         return (0);
1068 goth:
1069         blkno = fragstoblks(&sblock, d);
1070         clrblock(&sblock, cg_blksfree(&acg), blkno);
1071         if (sblock.fs_contigsumsize > 0)
1072                 clrbit(cg_clustersfree(&acg), blkno);
1073         acg.cg_cs.cs_nbfree--;
1074         sblock.fs_cstotal.cs_nbfree--;
1075         fscs[0].cs_nbfree--;
1076         if (mode & IFDIR) {
1077                 acg.cg_cs.cs_ndir++;
1078                 sblock.fs_cstotal.cs_ndir++;
1079                 fscs[0].cs_ndir++;
1080         }
1081         cg_blktot(&acg)[cbtocylno(&sblock, d)]--;
1082         cg_blks(&sblock, &acg, cbtocylno(&sblock, d))[cbtorpos(&sblock, d)]--;
1083         if (size != sblock.fs_bsize) {
1084                 frag = howmany(size, sblock.fs_fsize);
1085                 fscs[0].cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1086                 sblock.fs_cstotal.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1087                 acg.cg_cs.cs_nffree += sblock.fs_frag - frag;
1088                 acg.cg_frsum[sblock.fs_frag - frag]++;
1089                 for (i = frag; i < sblock.fs_frag; i++)
1090                         setbit(cg_blksfree(&acg), d + i);
1091         }
1092         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1093             (char *)&acg);
1094         return (d);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Calculate number of inodes per group.
1099  */
1100 long
1101 calcipg(long cylspg, long bpcg, off_t *usedbp)
1102 {
1103         int i;
1104         long ipg, new_ipg, ncg, ncyl;
1105         off_t usedb;
1106
1107         /*
1108          * Prepare to scale by fssize / (number of sectors in cylinder groups).
1109          * Note that fssize is still in sectors, not filesystem blocks.
1110          */
1111         ncyl = howmany(fssize, (u_int)secpercyl);
1112         ncg = howmany(ncyl, cylspg);
1113         /*
1114          * Iterate a few times to allow for ipg depending on itself.
1115          */
1116         ipg = 0;
1117         for (i = 0; i < 10; i++) {
1118                 usedb = (sblock.fs_iblkno + ipg / INOPF(&sblock))
1119                         * NSPF(&sblock) * (off_t)sectorsize;
1120                 new_ipg = (cylspg * (quad_t)bpcg - usedb) / density * fssize
1121                           / ncg / secpercyl / cylspg;
1122                 new_ipg = roundup(new_ipg, INOPB(&sblock));
1123                 if (new_ipg == ipg)
1124                         break;
1125                 ipg = new_ipg;
1126         }
1127         *usedbp = usedb;
1128         return (ipg);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Allocate an inode on the disk
1133  */
1134 void
1135 iput(struct ufs1_dinode *ip, ino_t ino)
1136 {
1137         struct ufs1_dinode inobuf[MAXINOPB];
1138         daddr_t d;
1139
1140 #ifdef FSIRAND
1141         ip->di_gen = random();
1142 #endif
1143         rdfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1144             (char *)&acg);
1145         if (acg.cg_magic != CG_MAGIC) {
1146                 printf("cg 0: bad magic number\n");
1147                 exit(31);
1148         }
1149         acg.cg_cs.cs_nifree--;
1150         setbit(cg_inosused(&acg), ino);
1151         wtfs(fsbtodb(&sblock, cgtod(&sblock, 0)), sblock.fs_cgsize,
1152             (char *)&acg);
1153         sblock.fs_cstotal.cs_nifree--;
1154         fscs[0].cs_nifree--;
1155         if (ino >= (uint32_t)sblock.fs_ipg * (uint32_t)sblock.fs_ncg) {
1156                 printf("fsinit: inode value out of range (%ju).\n",
1157                     (uintmax_t)ino);
1158                 exit(32);
1159         }
1160         d = fsbtodb(&sblock, ino_to_fsba(&sblock, ino));
1161         rdfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1162         inobuf[ino_to_fsbo(&sblock, ino)] = *ip;
1163         wtfs(d, sblock.fs_bsize, (char *)inobuf);
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Parent notifies child that it can proceed with the newfs and mount
1168  * operation (occurs after parent has copied the underlying filesystem
1169  * if the -C option was specified (for MFS), or immediately after the
1170  * parent forked the child otherwise).
1171  */
1172 void
1173 parentready(__unused int signo)
1174 {
1175         parentready_signalled = 1;
1176 }
1177
1178 /*
1179  * Notify parent process that the filesystem has created itself successfully.
1180  *
1181  * We have to wait until the mount has actually completed!
1182  */
1183 void
1184 started(__unused int signo)
1185 {
1186         int retry = 100;        /* 10 seconds, 100ms */
1187
1188         while (mfs_ppid && retry) {
1189                 struct stat st;
1190
1191                 if (
1192                     stat(mfs_mtpt, &st) < 0 ||
1193                     st.st_dev != mfs_mtstat.st_dev
1194                 ) {
1195                         break;
1196                 }
1197                 usleep(100*1000);
1198                 --retry;
1199         }
1200         if (retry == 0) {
1201                 fatal("mfs mount failed waiting for mount to go active");
1202         } else if (copyroot) {
1203                 FSPaste(mfs_mtpt, copyroot, copyhlinks);
1204         }
1205         exit(0);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * read a block from the file system
1210  */
1211 void
1212 rdfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1213 {
1214         int n;
1215
1216         wtfsflush();
1217         if (mfs) {
1218                 memmove(bf, membase + bno * sectorsize, size);
1219                 return;
1220         }
1221         if (lseek(fsi, (off_t)bno * sectorsize, 0) < 0) {
1222                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1223                 err(33, "rdfs");
1224         }
1225         n = read(fsi, bf, size);
1226         if (n != size) {
1227                 printf("read error: %ld\n", (long)bno);
1228                 err(34, "rdfs");
1229         }
1230 }
1231
1232 #define WCSIZE (128 * 1024)
1233 daddr_t wc_sect;                /* units of sectorsize */
1234 int wc_end;                     /* bytes */
1235 static char wc[WCSIZE];         /* bytes */
1236
1237 /*
1238  * Flush dirty write behind buffer.
1239  */
1240 void
1241 wtfsflush(void)
1242 {
1243         int n;
1244         if (wc_end) {
1245                 if (lseek(fso, (off_t)wc_sect * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1246                         printf("seek error: %ld\n", (long)wc_sect);
1247                         err(35, "wtfs - writecombine");
1248                 }
1249                 n = write(fso, wc, wc_end);
1250                 if (n != wc_end) {
1251                         printf("write error: %ld\n", (long)wc_sect);
1252                         err(36, "wtfs - writecombine");
1253                 }
1254                 wc_end = 0;
1255         }
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Issue ioctl to erase range of sectors using TRIM
1260  */
1261 void
1262 erfs(off_t byte_start, off_t size)
1263 {
1264         off_t ioarg[2];
1265         ioarg[0] = byte_start;
1266         ioarg[1] = size;
1267         if (ioctl(fsi, DAIOCTRIM, ioarg) < 0) {
1268                 err(37, "Device trim failed\n");
1269         }
1270 }
1271
1272 /*
1273  * write a block to the file system
1274  */
1275 void
1276 wtfs(daddr_t bno, int size, char *bf)
1277 {
1278         int n;
1279         int done;
1280
1281         if (mfs) {
1282                 memmove(membase + bno * sectorsize, bf, size);
1283                 return;
1284         }
1285         if (Nflag)
1286                 return;
1287         done = 0;
1288         if (wc_end == 0 && size <= WCSIZE) {
1289                 wc_sect = bno;
1290                 bcopy(bf, wc, size);
1291                 wc_end = size;
1292                 if (wc_end < WCSIZE)
1293                         return;
1294                 done = 1;
1295         }
1296         if ((off_t)wc_sect * sectorsize + wc_end == (off_t)bno * sectorsize &&
1297             wc_end + size <= WCSIZE) {
1298                 bcopy(bf, wc + wc_end, size);
1299                 wc_end += size;
1300                 if (wc_end < WCSIZE)
1301                         return;
1302                 done = 1;
1303         }
1304         wtfsflush();
1305         if (done)
1306                 return;
1307         if (lseek(fso, (off_t)bno * sectorsize, SEEK_SET) < 0) {
1308                 printf("seek error: %ld\n", (long)bno);
1309                 err(35, "wtfs");
1310         }
1311         n = write(fso, bf, size);
1312         if (n != size) {
1313                 printf("write error: fso %d blk %ld %d/%d\n",
1314                         fso, (long)bno, n, size);
1315                 err(36, "wtfs");
1316         }
1317 }
1318
1319 /*
1320  * check if a block is available
1321  */
1322 int
1323 isblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1324 {
1325         unsigned char mask;
1326
1327         switch (fs->fs_frag) {
1328         case 8:
1329                 return (cp[h] == 0xff);
1330         case 4:
1331                 mask = 0x0f << ((h & 0x1) << 2);
1332                 return ((cp[h >> 1] & mask) == mask);
1333         case 2:
1334                 mask = 0x03 << ((h & 0x3) << 1);
1335                 return ((cp[h >> 2] & mask) == mask);
1336         case 1:
1337                 mask = 0x01 << (h & 0x7);
1338                 return ((cp[h >> 3] & mask) == mask);
1339         default:
1340                 fprintf(stderr, "isblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1341                 return (0);
1342         }
1343 }
1344
1345 /*
1346  * take a block out of the map
1347  */
1348 void
1349 clrblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1350 {
1351         switch ((fs)->fs_frag) {
1352         case 8:
1353                 cp[h] = 0;
1354                 return;
1355         case 4:
1356                 cp[h >> 1] &= ~(0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1357                 return;
1358         case 2:
1359                 cp[h >> 2] &= ~(0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1360                 return;
1361         case 1:
1362                 cp[h >> 3] &= ~(0x01 << (h & 0x7));
1363                 return;
1364         default:
1365                 fprintf(stderr, "clrblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1366                 return;
1367         }
1368 }
1369
1370 /*
1371  * put a block into the map
1372  */
1373 void
1374 setblock(struct fs *fs, unsigned char *cp, int h)
1375 {
1376         switch (fs->fs_frag) {
1377         case 8:
1378                 cp[h] = 0xff;
1379                 return;
1380         case 4:
1381                 cp[h >> 1] |= (0x0f << ((h & 0x1) << 2));
1382                 return;
1383         case 2:
1384                 cp[h >> 2] |= (0x03 << ((h & 0x3) << 1));
1385                 return;
1386         case 1:
1387                 cp[h >> 3] |= (0x01 << (h & 0x7));
1388                 return;
1389         default:
1390                 fprintf(stderr, "setblock bad fs_frag %d\n", fs->fs_frag);
1391                 return;
1392         }
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Determine the number of characters in a
1397  * single line.
1398  */
1399
1400 static int
1401 charsperline(void)
1402 {
1403         int columns;
1404         char *cp;
1405         struct winsize ws;
1406
1407         columns = 0;
1408         if (ioctl(0, TIOCGWINSZ, &ws) != -1)
1409                 columns = ws.ws_col;
1410         if (columns == 0 && (cp = getenv("COLUMNS")))
1411                 columns = atoi(cp);
1412         if (columns == 0)
1413                 columns = 80;   /* last resort */
1414         return columns;
1415 }