mkfs.c

   1 #define _XOPEN_SOURCE 500
   2 #ifndef __CHECKER__
   3 #include <sys/ioctl.h>
   4 #include <sys/mount.h>
   5 #endif
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <stdlib.h>
   8 #include <sys/types.h>
   9 #include <sys/stat.h>
  10 #include <fcntl.h>
  11 #include <unistd.h>
  12 #include <uuid/uuid.h>
  13 #include "kerncompat.h"
  14 #include "radix-tree.h"
  15 #include "ctree.h"
  16 #include "disk-io.h"
  17 #include "transaction.h"
  18
  19 #ifdef __CHECKER__
  20 #define BLKGETSIZE64 0
  21 static inline int ioctl(int fd, int define, u64 *size) { return 0; }
  22 #endif
  23
  24 static int __make_root_dir(struct btrfs_trans_handle *trans,
  25                            struct btrfs_root *root, u64 objectid)
  26 {
  27         int ret;
  28         char buf[8];
  29         struct btrfs_key inode_map;
  30         struct btrfs_inode_item inode_item;
  31
  32         buf[0] = '.';
  33         buf[1] = '.';
  34
  35         inode_map.objectid = objectid;
  36         inode_map.flags = 0;
  37         btrfs_set_key_type(&inode_map, BTRFS_INODE_ITEM_KEY);
  38         inode_map.offset = 0;
  39
  40         memset(&inode_item, 0, sizeof(inode_item));
  41         btrfs_set_inode_generation(&inode_item, root->fs_info->generation);
  42         btrfs_set_inode_size(&inode_item, 6);
  43         btrfs_set_inode_nlink(&inode_item, 1);
  44         btrfs_set_inode_nblocks(&inode_item, 1);
  45         btrfs_set_inode_mode(&inode_item, S_IFDIR | 0555);
  46
  47         if (root->fs_info->tree_root == root)
  48                 btrfs_set_super_root_dir(root->fs_info->disk_super, objectid);
  49
  50         ret = btrfs_insert_inode(trans, root, objectid, &inode_item);
  51         if (ret)
  52                 goto error;
  53         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, root, buf, 1, objectid,
  54                                     &inode_map, 1);
  55         if (ret)
  56                 goto error;
  57         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, root, buf, 2, objectid,
  58                                     &inode_map, 1);
  59         if (ret)
  60                 goto error;
  61         btrfs_set_root_dirid(&root->root_item, objectid);
  62         ret = 0;
  63 error:
  64         return ret;
  65 }
  66
  67 static int make_root_dir(int fd) {
  68         struct btrfs_root *root;
  69         struct btrfs_super_block super;
  70         struct btrfs_trans_handle *trans;
  71         int ret;
  72         struct btrfs_key location;
  73
  74         root = open_ctree_fd(fd, &super);
  75
  76         if (!root) {
  77                 fprintf(stderr, "ctree init failed\n");
  78                 return -1;
  79         }
  80         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
  81         ret = __make_root_dir(trans, root->fs_info->tree_root,
  82                               BTRFS_ROOT_TREE_DIR_OBJECTID);
  83         if (ret)
  84                 goto err;
  85         ret = __make_root_dir(trans, root, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
  86         if (ret)
  87                 goto err;
  88         memcpy(&location, &root->fs_info->fs_root->root_key, sizeof(location));
  89         location.offset = (u64)-1;
  90         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, root->fs_info->tree_root,
  91                         "default", strlen("default"),
  92                         btrfs_super_root_dir(root->fs_info->disk_super),
  93                         &location, 1);
  94         if (ret)
  95                 goto err;
  96         btrfs_commit_transaction(trans, root, root->fs_info->disk_super);
  97         ret = close_ctree(root, &super);
  98 err:
  99         return ret;
 100 }
 101
 102 int mkfs(int fd, char *pathname, u64 num_blocks, u32 blocksize)
 103 {
 104         struct btrfs_super_block super;
 105         struct btrfs_leaf *empty_leaf;
 106         struct btrfs_root_item root_item;
 107         struct btrfs_item item;
 108         struct btrfs_extent_item extent_item;
 109         struct btrfs_inode_item *inode_item;
 110         struct btrfs_device_item dev_item;
 111         char *block;
 112         int ret;
 113         u32 itemoff;
 114         u32 start_block = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET / blocksize;
 115         u16 item_size;
 116
 117         btrfs_set_super_generation(&super, 1);
 118         btrfs_set_super_blocknr(&super, start_block);
 119         btrfs_set_super_root(&super, start_block + 1);
 120         strcpy((char *)(&super.magic), BTRFS_MAGIC);
 121         btrfs_set_super_blocksize(&super, blocksize);
 122         btrfs_set_super_total_blocks(&super, num_blocks);
 123         btrfs_set_super_blocks_used(&super, start_block + 5);
 124         btrfs_set_super_device_block_start(&super, 0);
 125         btrfs_set_super_device_num_blocks(&super, num_blocks);
 126         btrfs_set_super_device_root(&super, start_block + 2);
 127         btrfs_set_super_device_id(&super, 1);
 128         btrfs_set_super_last_device_id(&super, 1);
 129         uuid_generate(super.fsid);
 130
 131         block = malloc(blocksize);
 132         memset(block, 0, blocksize);
 133         BUG_ON(sizeof(super) > blocksize);
 134         memcpy(block, &super, sizeof(super));
 135         ret = pwrite(fd, block, blocksize, BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
 136         BUG_ON(ret != blocksize);
 137
 138         /* create the tree of root objects */
 139         empty_leaf = malloc(blocksize);
 140         memset(empty_leaf, 0, blocksize);
 141         btrfs_set_header_blocknr(&empty_leaf->header, start_block + 1);
 142         btrfs_set_header_nritems(&empty_leaf->header, 2);
 143         btrfs_set_header_generation(&empty_leaf->header, 0);
 144         btrfs_set_header_owner(&empty_leaf->header, BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
 145         memcpy(empty_leaf->header.fsid, super.fsid,
 146                sizeof(empty_leaf->header.fsid));
 147
 148         /* create the items for the root tree */
 149         inode_item = &root_item.inode;
 150         memset(inode_item, 0, sizeof(*inode_item));
 151         btrfs_set_inode_generation(inode_item, 1);
 152         btrfs_set_inode_size(inode_item, 3);
 153         btrfs_set_inode_nlink(inode_item, 1);
 154         btrfs_set_inode_nblocks(inode_item, 1);
 155         btrfs_set_inode_mode(inode_item, S_IFDIR | 0755);
 156
 157         btrfs_set_root_dirid(&root_item, 0);
 158         btrfs_set_root_refs(&root_item, 1);
 159         btrfs_set_disk_key_offset(&item.key, 0);
 160         btrfs_set_disk_key_flags(&item.key, 0);
 161         btrfs_set_item_size(&item, sizeof(root_item));
 162         btrfs_set_disk_key_type(&item.key, BTRFS_ROOT_ITEM_KEY);
 163
 164         itemoff = __BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(blocksize) - sizeof(root_item);
 165         btrfs_set_root_blocknr(&root_item, start_block + 3);
 166         btrfs_set_item_offset(&item, itemoff);
 167         btrfs_set_disk_key_objectid(&item.key, BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID);
 168         memcpy(empty_leaf->items, &item, sizeof(item));
 169         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + itemoff,
 170                 &root_item, sizeof(root_item));
 171
 172         btrfs_set_root_blocknr(&root_item, start_block + 4);
 173         itemoff = itemoff - sizeof(root_item);
 174         btrfs_set_item_offset(&item, itemoff);
 175         btrfs_set_disk_key_objectid(&item.key, BTRFS_FS_TREE_OBJECTID);
 176         memcpy(empty_leaf->items + 1, &item, sizeof(item));
 177         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + itemoff,
 178                 &root_item, sizeof(root_item));
 179         ret = pwrite(fd, empty_leaf, blocksize, (start_block + 1) * blocksize);
 180
 181         /* create the item for the dev tree */
 182         btrfs_set_header_blocknr(&empty_leaf->header, start_block + 2);
 183         btrfs_set_header_nritems(&empty_leaf->header, 1);
 184         btrfs_set_disk_key_objectid(&item.key, 0);
 185         btrfs_set_disk_key_offset(&item.key, num_blocks);
 186         btrfs_set_disk_key_flags(&item.key, 0);
 187         btrfs_set_disk_key_type(&item.key, BTRFS_DEV_ITEM_KEY);
 188
 189         item_size = sizeof(struct btrfs_device_item) + strlen(pathname);
 190         itemoff = __BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(blocksize) - item_size;
 191         btrfs_set_item_offset(&item, itemoff);
 192         btrfs_set_item_size(&item, item_size);
 193         btrfs_set_device_pathlen(&dev_item, strlen(pathname));
 194         btrfs_set_device_id(&dev_item, 1);
 195         memcpy(empty_leaf->items, &item, sizeof(item));
 196         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + itemoff, &dev_item,
 197                sizeof(dev_item));
 198         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + itemoff + sizeof(dev_item),
 199                pathname, strlen(pathname));
 200         ret = pwrite(fd, empty_leaf, blocksize, (start_block + 2) * blocksize);
 201         if (ret != blocksize)
 202                 return -1;
 203
 204         /* create the items for the extent tree */
 205         btrfs_set_header_blocknr(&empty_leaf->header, start_block + 3);
 206         btrfs_set_header_nritems(&empty_leaf->header, 5);
 207
 208         /* item1, reserve blocks 0-16 */
 209         btrfs_set_disk_key_objectid(&item.key, 0);
 210         btrfs_set_disk_key_offset(&item.key, start_block + 1);
 211         btrfs_set_disk_key_flags(&item.key, 0);
 212         btrfs_set_disk_key_type(&item.key, BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY);
 213         itemoff = __BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(blocksize) -
 214                         sizeof(struct btrfs_extent_item);
 215         btrfs_set_item_offset(&item, itemoff);
 216         btrfs_set_item_size(&item, sizeof(struct btrfs_extent_item));
 217         btrfs_set_extent_refs(&extent_item, 1);
 218         btrfs_set_extent_owner(&extent_item, BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
 219         btrfs_set_extent_type(&extent_item, BTRFS_EXTENT_TREE);
 220         memcpy(empty_leaf->items, &item, sizeof(item));
 221         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + btrfs_item_offset(&item),
 222                 &extent_item, btrfs_item_size(&item));
 223
 224         /* item2, give block 17 to the root */
 225         btrfs_set_disk_key_objectid(&item.key, start_block + 1);
 226         btrfs_set_disk_key_offset(&item.key, 1);
 227         itemoff = itemoff - sizeof(struct btrfs_extent_item);
 228         btrfs_set_item_offset(&item, itemoff);
 229         memcpy(empty_leaf->items + 1, &item, sizeof(item));
 230         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + btrfs_item_offset(&item),
 231                 &extent_item, btrfs_item_size(&item));
 232
 233         /* item3, give block 18 to the dev root */
 234         btrfs_set_disk_key_objectid(&item.key, start_block + 2);
 235         btrfs_set_disk_key_offset(&item.key, 1);
 236         itemoff = itemoff - sizeof(struct btrfs_extent_item);
 237         btrfs_set_item_offset(&item, itemoff);
 238         memcpy(empty_leaf->items + 2, &item, sizeof(item));
 239         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + btrfs_item_offset(&item),
 240                 &extent_item, btrfs_item_size(&item));
 241
 242         /* item4, give block 19 to the extent root */
 243         btrfs_set_disk_key_objectid(&item.key, start_block + 3);
 244         btrfs_set_disk_key_offset(&item.key, 1);
 245         itemoff = itemoff - sizeof(struct btrfs_extent_item);
 246         btrfs_set_item_offset(&item, itemoff);
 247         memcpy(empty_leaf->items + 3, &item, sizeof(item));
 248         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + btrfs_item_offset(&item),
 249                 &extent_item, btrfs_item_size(&item));
 250
 251         /* item5, give block 20 to the FS root */
 252         btrfs_set_disk_key_objectid(&item.key, start_block + 4);
 253         btrfs_set_disk_key_offset(&item.key, 1);
 254         itemoff = itemoff - sizeof(struct btrfs_extent_item);
 255         btrfs_set_item_offset(&item, itemoff);
 256         memcpy(empty_leaf->items + 4, &item, sizeof(item));
 257         memcpy(btrfs_leaf_data(empty_leaf) + btrfs_item_offset(&item),
 258                 &extent_item, btrfs_item_size(&item));
 259         ret = pwrite(fd, empty_leaf, blocksize, (start_block + 3) * blocksize);
 260         if (ret != blocksize)
 261                 return -1;
 262
 263         /* finally create the FS root */
 264         btrfs_set_header_blocknr(&empty_leaf->header, start_block + 4);
 265         btrfs_set_header_nritems(&empty_leaf->header, 0);
 266         ret = pwrite(fd, empty_leaf, blocksize, (start_block + 4) * blocksize);
 267         if (ret != blocksize)
 268                 return -1;
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 u64 device_size(int fd, struct stat *st)
 273 {
 274         u64 size;
 275         if (S_ISREG(st->st_mode)) {
 276                 return st->st_size;
 277         }
 278         if (!S_ISBLK(st->st_mode)) {
 279                 return 0;
 280         }
 281         if (ioctl(fd, BLKGETSIZE64, &size) >= 0) {
 282                 return size;
 283         }
 284         return 0; }
 285
 286 int main(int ac, char **av)
 287 {
 288         char *file;
 289         u64 block_count = 0;
 290         int fd;
 291         struct stat st;
 292         int ret;
 293         int i;
 294         char *buf = malloc(4096);
 295         char *realpath_name;
 296
 297         radix_tree_init();
 298
 299         if (ac >= 2) {
 300                 file = av[1];
 301                 if (ac == 3) {
 302                         block_count = atoi(av[2]);
 303                         if (!block_count) {
 304                                 fprintf(stderr, "error finding block count\n");
 305                                 exit(1);
 306                         }
 307                 }
 308         } else {
 309                 fprintf(stderr, "usage: mkfs.btrfs file [block count]\n");
 310                 exit(1);
 311         }
 312         fd = open(file, O_RDWR);
 313         if (fd < 0) {
 314                 fprintf(stderr, "unable to open %s\n", file);
 315                 exit(1);
 316         }
 317         ret = fstat(fd, &st);
 318         if (ret < 0) {
 319                 fprintf(stderr, "unable to stat %s\n", file);
 320                 exit(1);
 321         }
 322         if (block_count == 0) {
 323                 block_count = device_size(fd, &st);
 324                 if (block_count == 0) {
 325                         fprintf(stderr, "unable to find %s size\n", file);
 326                         exit(1);
 327                 }
 328         }
 329         block_count /= 4096;
 330         if (block_count < 256) {
 331                 fprintf(stderr, "device %s is too small\n", file);
 332                 exit(1);
 333         }
 334         memset(buf, 0, 4096);
 335         for(i = 0; i < 64; i++) {
 336                 ret = write(fd, buf, 4096);
 337                 if (ret != 4096) {
 338                         fprintf(stderr, "unable to zero fill device\n");
 339                         exit(1);
 340                 }
 341         }
 342         realpath_name = realpath(file, NULL);
 343         ret = mkfs(fd, realpath_name, block_count, 4096);
 344         if (ret) {
 345                 fprintf(stderr, "error during mkfs %d\n", ret);
 346                 exit(1);
 347         }
 348         ret = make_root_dir(fd);
 349         if (ret) {
 350                 fprintf(stderr, "failed to setup the root directory\n");
 351                 exit(1);
 352         }
 353         printf("fs created on %s blocksize %d blocks %Lu\n",
 354                file, 4096, block_count);
 355         return 0;
 356 }
 357