util-linux/mkfs_reiser.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * mkfs_reiser: utility to create ReiserFS filesystem
   4  *
   5  * Busybox'ed (2009) by Vladimir Dronnikov <dronnikov@gmail.com>
   6  *
   7  * Licensed under GPLv2, see file LICENSE in this source tree.
   8  */
   9 #include "libbb.h"
  10 #include <linux/fs.h>
  11
  12 char BUG_wrong_field_size(void);
  13 #define STORE_LE(field, value) \
  14 do { \
  15         if (sizeof(field) == 4) \
  16                 field = SWAP_LE32(value); \
  17         else if (sizeof(field) == 2) \
  18                 field = SWAP_LE16(value); \
  19         else if (sizeof(field) == 1) \
  20                 field = (value); \
  21         else \
  22                 BUG_wrong_field_size(); \
  23 } while (0)
  24
  25 #define FETCH_LE32(field) \
  26         (sizeof(field) == 4 ? SWAP_LE32(field) : BUG_wrong_field_size())
  27
  28 struct journal_params {
  29         uint32_t jp_journal_1st_block;      /* where does journal start from on its device */
  30         uint32_t jp_journal_dev;            /* journal device st_rdev */
  31         uint32_t jp_journal_size;           /* size of the journal on FS creation. used to make sure they don't overflow it */
  32         uint32_t jp_journal_trans_max;      /* max number of blocks in a transaction.  */
  33         uint32_t jp_journal_magic;          /* random value made on fs creation (this was sb_journal_block_count) */
  34         uint32_t jp_journal_max_batch;      /* max number of blocks to batch into a trans */
  35         uint32_t jp_journal_max_commit_age; /* in seconds, how old can an async commit be */
  36         uint32_t jp_journal_max_trans_age;  /* in seconds, how old can a transaction be */
  37 };
  38
  39 struct reiserfs_journal_header {
  40         uint32_t jh_last_flush_trans_id;    /* id of last fully flushed transaction */
  41         uint32_t jh_first_unflushed_offset; /* offset in the log of where to start replay after a crash */
  42         uint32_t jh_mount_id;
  43         struct journal_params jh_journal;
  44         uint32_t jh_last_check_mount_id;    /* the mount id of the fs during the last reiserfsck --check. */
  45 };
  46
  47 struct reiserfs_super_block {
  48         uint32_t sb_block_count;            /* 0 number of block on data device */
  49         uint32_t sb_free_blocks;            /* 4 free blocks count */
  50         uint32_t sb_root_block;             /* 8 root of the tree */
  51
  52         struct journal_params sb_journal;   /* 12 */
  53
  54         uint16_t sb_blocksize;          /* 44 */
  55         uint16_t sb_oid_maxsize;        /* 46 max size of object id array, see get_objectid() commentary */
  56         uint16_t sb_oid_cursize;        /* 48 current size of object id array */
  57         uint16_t sb_umount_state;       /* 50 this is set to 1 when filesystem was umounted, to 2 - when not */
  58
  59         char s_magic[10];               /* 52 "ReIsErFs" or "ReIsEr2Fs" or "ReIsEr3Fs" */
  60         uint16_t sb_fs_state;           /* 62 it is set to used by fsck to mark which phase of rebuilding is done (used for fsck debugging) */
  61         uint32_t sb_hash_function_code; /* 64 code of fuction which was/is/will be used to sort names in a directory. See codes in above */
  62         uint16_t sb_tree_height;        /* 68 height of filesytem tree. Tree consisting of only one root block has 2 here */
  63         uint16_t sb_bmap_nr;            /* 70 amount of bitmap blocks needed to address each block of file system */
  64         uint16_t sb_version;            /* 72 this field is only reliable on filesystem with non-standard journal */
  65         uint16_t sb_reserved_for_journal;  /* 74 size in blocks of journal area on main device, we need to keep after non-standard journal relocation */
  66         uint32_t sb_inode_generation;   /* 76 */
  67         uint32_t sb_flags;              /* 80 Right now used only by inode-attributes, if enabled */
  68         unsigned char s_uuid[16];       /* 84 filesystem unique identifier */
  69         unsigned char s_label[16];      /* 100 filesystem volume label */
  70         uint16_t sb_mnt_count;          /* 116 */
  71         uint16_t sb_max_mnt_count;      /* 118 */
  72         uint32_t sb_lastcheck;          /* 120 */
  73         uint32_t sb_check_interval;     /* 124 */
  74 /* zero filled by mkreiserfs and reiserfs_convert_objectid_map_v1() so any additions must be updated there as well. */
  75         char s_unused[76];              /* 128 */
  76         /* 204 */
  77 };
  78
  79 /* Header of a disk block.  More precisely, header of a formatted leaf
  80    or internal node, and not the header of an unformatted node. */
  81 struct block_head {
  82         uint16_t blk2_level;        /* Level of a block in the tree. */
  83         uint16_t blk2_nr_item;      /* Number of keys/items in a block. */
  84         uint16_t blk2_free_space;   /* Block free space in bytes. */
  85         uint16_t blk_reserved;
  86         uint32_t reserved[4];
  87 };
  88
  89 #define REISERFS_DISK_OFFSET_IN_BYTES (64 * 1024)
  90
  91 #define REISERFS_3_6_SUPER_MAGIC_STRING "ReIsEr2Fs"
  92 #define REISERFS_FORMAT_3_6     2
  93 #define DEFAULT_MAX_MNT_COUNT   30                      /* 30 mounts */
  94 #define DEFAULT_CHECK_INTERVAL  (180 * 60 * 60 * 24)    /* 180 days */
  95
  96 #define FS_CLEANLY_UMOUNTED     1 /* this was REISERFS_VALID_FS */
  97
  98 #define JOURNAL_MIN_SIZE        512
  99 /* biggest possible single transaction, don't change for now (8/3/99) */
 100 #define JOURNAL_TRANS_MAX       1024
 101 #define JOURNAL_TRANS_MIN       256     /* need to check whether it works */
 102 #define JOURNAL_DEFAULT_RATIO   8       /* default journal size / max trans length */
 103 #define JOURNAL_MIN_RATIO       2
 104 /* max blocks to batch into one transaction, don't make this any bigger than 900 */
 105 #define JOURNAL_MAX_BATCH       900
 106 #define JOURNAL_MAX_COMMIT_AGE  30
 107
 108
 109 // Standard mkreiserfs 3.6.21:
 110 //   -b | --block-size N              size of file-system block, in bytes
 111 //   -j | --journal-device FILE       path to separate device to hold journal
 112 //   -s | --journal-size N            size of the journal in blocks
 113 //   -o | --journal-offset N          offset of the journal from the start of
 114 //                                    the separate device, in blocks
 115 //   -t | --transaction-max-size N    maximal size of transaction, in blocks
 116 //   -B | --badblocks file            store all bad blocks given in file on the fs
 117 //   -h | --hash rupasov|tea|r5       hash function to use by default
 118 //   -u | --uuid UUID                 store UUID in the superblock
 119 //   -l | --label LABEL               store LABEL in the superblock
 120 //   --format 3.5|3.6                 old 3.5 format or newer 3.6
 121 //   -f | --force                     specified once, make mkreiserfs the whole
 122 //                                    disk, not block device or mounted partition;
 123 //                                    specified twice, do not ask for confirmation
 124 //   -q | --quiet                     quiet work without messages, progress and
 125 //                                    questions. Useful if run in a script. For use
 126 //                                    by end users only.
 127 //   -d | --debug                     print debugging information during mkreiser
 128 //   -V                               print version and exit
 129
 130 // Options not commented below are taken but silently ignored:
 131 enum {
 132         OPT_b = 1 << 0,
 133         OPT_j = 1 << 1,
 134         OPT_s = 1 << 2,
 135         OPT_o = 1 << 3,
 136         OPT_t = 1 << 4,
 137         OPT_B = 1 << 5,
 138         OPT_h = 1 << 6,
 139         OPT_u = 1 << 7,
 140         OPT_l = 1 << 8,         // label
 141         OPT_f = 1 << 9,         // ask no questions
 142         OPT_q = 1 << 10,
 143         OPT_d = 1 << 11,
 144         //OPT_V = 1 << 12,      // -V version. bbox applets don't support that
 145 };
 146
 147 int mkfs_reiser_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 148 int mkfs_reiser_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
 149 {
 150         unsigned blocksize = 4096;
 151         unsigned journal_blocks = 8192;
 152         unsigned blocks, bitmap_blocks, i, block;
 153         time_t timestamp;
 154         const char *label = "";
 155         struct stat st;
 156         int fd;
 157         uint8_t *buf;
 158         struct reiserfs_super_block *sb;
 159         struct journal_params *jp;
 160         struct block_head *root;
 161
 162         // using global "option_mask32" instead of local "opts":
 163         // we are register starved here
 164         opt_complementary = "-1:b+";
 165         /*opts =*/ getopt32(argv, "b:j:s:o:t:B:h:u:l:fqd",
 166                 NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, &label);
 167         argv += optind; // argv[0] -- device
 168
 169         // check the device is a block device
 170         fd = xopen(argv[0], O_WRONLY | O_EXCL);
 171         xfstat(fd, &st, argv[0]);
 172         if (!S_ISBLK(st.st_mode) && !(option_mask32 & OPT_f))
 173                 bb_error_msg_and_die("%s: not a block device", argv[0]);
 174
 175         // check if it is mounted
 176         // N.B. what if we format a file? find_mount_point will return false negative since
 177         // it is loop block device which is mounted!
 178         if (find_mount_point(argv[0], 0))
 179                 bb_error_msg_and_die("can't format mounted filesystem");
 180
 181         // open the device, get size in blocks
 182         blocks = get_volume_size_in_bytes(fd, argv[1], blocksize, /*extend:*/ 1) / blocksize;
 183
 184         // block number sanity check
 185         // we have a limit: skipped area, super block, journal and root block
 186         // all have to be addressed by one first bitmap
 187         block = REISERFS_DISK_OFFSET_IN_BYTES / blocksize // boot area
 188                 + 1             // sb
 189                 + 1             // bitmap#0
 190                 + journal_blocks+1      // journal
 191         ;
 192
 193         // count overhead
 194         bitmap_blocks = (blocks - 1) / (blocksize * 8) + 1;
 195         i = block + bitmap_blocks;
 196
 197         // check overhead
 198         if (MIN(blocksize * 8, blocks) < i)
 199                 bb_error_msg_and_die("need >= %u blocks", i);
 200
 201         // ask confirmation?
 202         // TODO: ???
 203
 204         // wipe out first REISERFS_DISK_OFFSET_IN_BYTES of device
 205         // TODO: do we really need to wipe?!
 206         xlseek(fd, REISERFS_DISK_OFFSET_IN_BYTES, SEEK_SET);
 207
 208         // fill superblock
 209         sb = (struct reiserfs_super_block *)xzalloc(blocksize);
 210         // block count
 211         STORE_LE(sb->sb_block_count, blocks);
 212         STORE_LE(sb->sb_free_blocks, blocks - i);
 213         // TODO: decypher!
 214         STORE_LE(sb->sb_root_block, block);
 215         // fill journal related fields
 216         jp = &sb->sb_journal;
 217         STORE_LE(jp->jp_journal_1st_block, REISERFS_DISK_OFFSET_IN_BYTES / blocksize + 1/*sb*/ + 1/*bmp#0*/);
 218         timestamp = time(NULL);
 219         srandom(timestamp);
 220         STORE_LE(jp->jp_journal_magic, random());
 221         STORE_LE(jp->jp_journal_size, journal_blocks);
 222         STORE_LE(jp->jp_journal_trans_max, JOURNAL_TRANS_MAX);
 223         STORE_LE(jp->jp_journal_max_batch, JOURNAL_MAX_BATCH);
 224         STORE_LE(jp->jp_journal_max_commit_age, JOURNAL_MAX_COMMIT_AGE);
 225         // sizes
 226         STORE_LE(sb->sb_blocksize, blocksize);
 227         STORE_LE(sb->sb_oid_maxsize, (blocksize - sizeof(*sb)) / sizeof(uint32_t) / 2 * 2);
 228         STORE_LE(sb->sb_oid_cursize, 2); // "." and ".."
 229         strcpy(sb->s_magic, REISERFS_3_6_SUPER_MAGIC_STRING);
 230         STORE_LE(sb->sb_bmap_nr, (bitmap_blocks > ((1LL << 16) - 1)) ? 0 : bitmap_blocks);
 231         // misc
 232         STORE_LE(sb->sb_version, REISERFS_FORMAT_3_6);
 233         STORE_LE(sb->sb_lastcheck, timestamp);
 234         STORE_LE(sb->sb_check_interval, DEFAULT_CHECK_INTERVAL);
 235         STORE_LE(sb->sb_mnt_count, 1);
 236         STORE_LE(sb->sb_max_mnt_count, DEFAULT_MAX_MNT_COUNT);
 237         STORE_LE(sb->sb_umount_state, FS_CLEANLY_UMOUNTED);
 238         STORE_LE(sb->sb_tree_height, 2);
 239         STORE_LE(sb->sb_hash_function_code, 3); // R5_HASH
 240         STORE_LE(sb->sb_flags, 1);
 241         //STORE_LE(sb->sb_reserved_for_journal, 0);
 242         // create UUID
 243         generate_uuid(sb->s_uuid);
 244         // write the label
 245         safe_strncpy((char *)sb->s_label, label, sizeof(sb->s_label));
 246
 247         // TODO: EMPIRIC! ENDIANNESS!
 248         // superblock has only 204 bytes. What are these?
 249         buf = (uint8_t *)sb;
 250         buf[205] = 1;
 251         buf[209] = 3;
 252
 253         // put superblock
 254         xwrite(fd, sb, blocksize);
 255
 256         // create bitmaps
 257         buf = xzalloc(blocksize);
 258
 259         // bitmap #0 uses initial "block"+1 blocks
 260         i = block + 1;
 261         memset(buf, 0xFF, i / 8);
 262         buf[i / 8] = (1 << (i & 7)) - 1; //0..7 => 00000000..01111111
 263         // mark trailing absent blocks, if any
 264         if (blocks < 8*blocksize) {
 265                 unsigned n = 8*blocksize - blocks;
 266                 i = n / 8;
 267                 buf[blocksize - i - 1] |= 0x7F00 >> (n & 7); //0..7 => 00000000..11111110
 268                 memset(buf + blocksize - i, 0xFF, i); // N.B. no overflow here!
 269         }
 270         // put bitmap #0
 271         xwrite(fd, buf, blocksize);
 272
 273         // now go journal blocks
 274         memset(buf, 0, blocksize);
 275         for (i = 0; i < journal_blocks; i++)
 276                 xwrite(fd, buf, blocksize);
 277         // dump journal control block
 278         memcpy(&((struct reiserfs_journal_header *)buf)->jh_journal, &sb->sb_journal, sizeof(sb->sb_journal));
 279         xwrite(fd, buf, blocksize);
 280
 281         // other bitmaps are in every (8*blocksize)-th block
 282         // N.B. they use the only block -- namely bitmap itself!
 283         buf[0] = 0x01;
 284         // put bitmaps
 285         for (i = 1; i < bitmap_blocks; i++) {
 286                 xlseek(fd, i*8*blocksize * blocksize, SEEK_SET);
 287                 // mark trailing absent blocks, if any
 288                 if (i == bitmap_blocks - 1 && (blocks % (8*blocksize))) {
 289                         unsigned n = 8*blocksize - blocks % (8*blocksize);
 290                         unsigned j = n / 8;
 291                         buf[blocksize - j - 1] |= 0x7F00 >> (n & 7); //0..7 => 00000000..11111110
 292                         memset(buf + blocksize - j, 0xFF, j); // N.B. no overflow here!
 293                 }
 294                 xwrite(fd, buf, blocksize);
 295         }
 296
 297         // fill root block
 298         // block head
 299         memset(buf, 0, blocksize);
 300         root = (struct block_head *)buf;
 301         STORE_LE(root->blk2_level, 1); // leaf node
 302         STORE_LE(root->blk2_nr_item, 2); // "." and ".."
 303         STORE_LE(root->blk2_free_space, blocksize - sizeof(struct block_head));
 304         // item head
 305         // root directory
 306         // TODO: EMPIRIC! ENDIANNESS!
 307         // TODO: indented assignments seem to be timestamps
 308 buf[4] = 0134;
 309 buf[24] = 01;
 310 buf[28] = 02;
 311 buf[42] = 054;
 312 buf[44] = 0324;
 313 buf[45] = 017;
 314 buf[46] = 01;
 315 buf[48] = 01;
 316 buf[52] = 02;
 317 buf[56] = 01;
 318 buf[60] = 0364;
 319 buf[61] = 01;
 320 buf[64] = 02;
 321 buf[66] = 060;
 322 buf[68] = 0244;
 323 buf[69] = 017;
 324 buf[4004] = 01;
 325 buf[4008] = 01;
 326 buf[4012] = 02;
 327 buf[4016] = 050;
 328 buf[4018] = 04;
 329 buf[4020] = 02;
 330 buf[4028] = 01;
 331 buf[4032] = 040;
 332 buf[4034] = 04;
 333
 334 buf[4036] = 056; buf[4037] = 056;       // ".."
 335 buf[4044] = 056;                        // "."
 336
 337 buf[4052] = 0355;
 338 buf[4053] = 0101;
 339 buf[4056] = 03;
 340 buf[4060] = 060;
 341                 buf[4076] = 0173;
 342                 buf[4077] = 0240;
 343         buf[4078] = 0344;
 344         buf[4079] = 0112;
 345                 buf[4080] = 0173;
 346                 buf[4081] = 0240;
 347         buf[4082] = 0344;
 348         buf[4083] = 0112;
 349                 buf[4084] = 0173;
 350                 buf[4085] = 0240;
 351         buf[4086] = 0344;
 352         buf[4087] = 0112;
 353 buf[4088] = 01;
 354
 355         // put root block
 356         xlseek(fd, block * blocksize, SEEK_SET);
 357         xwrite(fd, buf, blocksize);
 358
 359         // cleanup
 360         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) {
 361                 free(buf);
 362                 free(sb);
 363         }
 364
 365         xclose(fd);
 366         return EXIT_SUCCESS;
 367 }