util-linux/mkfs_ext2.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * mkfs_ext2: utility to create EXT2 filesystem
   4  * inspired by genext2fs
   5  *
   6  * Busybox'ed (2009) by Vladimir Dronnikov <dronnikov@gmail.com>
   7  *
   8  * Licensed under GPLv2, see file LICENSE in this tarball for details.
   9  */
  10 #include "libbb.h"
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/ext2_fs.h>
  13 #include <sys/user.h> /* PAGE_SIZE */
  14 #ifndef PAGE_SIZE
  15 # define PAGE_SIZE 4096
  16 #endif
  17 #include "volume_id/volume_id_internal.h"
  18
  19 #define ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_RESERVED_GDT 0
  20 #define ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX 1
  21
  22 // from e2fsprogs
  23 #define s_reserved_gdt_blocks s_padding1
  24 #define s_mkfs_time           s_reserved[0]
  25 #define s_flags               s_reserved[22]
  26 #define EXT2_HASH_HALF_MD4     1
  27 #define EXT2_FLAGS_SIGNED_HASH 0x0001
  28
  29 // whiteout: for writable overlays
  30 //#define LINUX_S_IFWHT                  0160000
  31 //#define EXT2_FEATURE_INCOMPAT_WHITEOUT 0x0020
  32
  33 // storage helpers
  34 char BUG_wrong_field_size(void);
  35 #define STORE_LE(field, value) \
  36 do { \
  37         if (sizeof(field) == 4) \
  38                 field = cpu_to_le32(value); \
  39         else if (sizeof(field) == 2) \
  40                 field = cpu_to_le16(value); \
  41         else if (sizeof(field) == 1) \
  42                 field = (value); \
  43         else \
  44                 BUG_wrong_field_size(); \
  45 } while (0)
  46
  47 #define FETCH_LE32(field) \
  48         (sizeof(field) == 4 ? cpu_to_le32(field) : BUG_wrong_field_size())
  49
  50 // All fields are little-endian
  51 struct ext2_dir {
  52         uint32_t inode1;
  53         uint16_t rec_len1;
  54         uint8_t  name_len1;
  55         uint8_t  file_type1;
  56         char     name1[4];
  57         uint32_t inode2;
  58         uint16_t rec_len2;
  59         uint8_t  name_len2;
  60         uint8_t  file_type2;
  61         char     name2[4];
  62         uint32_t inode3;
  63         uint16_t rec_len3;
  64         uint8_t  name_len3;
  65         uint8_t  file_type3;
  66         char     name3[12];
  67 };
  68
  69 static unsigned int_log2(unsigned arg)
  70 {
  71         unsigned r = 0;
  72         while ((arg >>= 1) != 0)
  73                 r++;
  74         return r;
  75 }
  76
  77 // taken from mkfs_minix.c. libbb candidate?
  78 // "uint32_t size", since we never use it for anything >32 bits
  79 static uint32_t div_roundup(uint32_t size, uint32_t n)
  80 {
  81         // Overflow-resistant
  82         uint32_t res = size / n;
  83         if (res * n != size)
  84                 res++;
  85         return res;
  86 }
  87
  88 static void allocate(uint8_t *bitmap, uint32_t blocksize, uint32_t start, uint32_t end)
  89 {
  90         uint32_t i;
  91
  92 //bb_info_msg("ALLOC: [%u][%u][%u]: [%u-%u]:=[%x],[%x]", blocksize, start, end, start/8, blocksize - end/8 - 1, (1 << (start & 7)) - 1, (uint8_t)(0xFF00 >> (end & 7)));
  93         memset(bitmap, 0, blocksize);
  94         i = start / 8;
  95         memset(bitmap, 0xFF, i);
  96         bitmap[i] = (1 << (start & 7)) - 1; //0..7 => 00000000..01111111
  97         i = end / 8;
  98         bitmap[blocksize - i - 1] |= 0x7F00 >> (end & 7); //0..7 => 00000000..11111110
  99         memset(bitmap + blocksize - i, 0xFF, i); // N.B. no overflow here!
 100 }
 101
 102 static uint32_t has_super(uint32_t x)
 103 {
 104         // 0, 1 and powers of 3, 5, 7 up to 2^32 limit
 105         static const uint32_t supers[] = {
 106                 0, 1, 3, 5, 7, 9, 25, 27, 49, 81, 125, 243, 343, 625, 729,
 107                 2187, 2401, 3125, 6561, 15625, 16807, 19683, 59049, 78125,
 108                 117649, 177147, 390625, 531441, 823543, 1594323, 1953125,
 109                 4782969, 5764801, 9765625, 14348907, 40353607, 43046721,
 110                 48828125, 129140163, 244140625, 282475249, 387420489,
 111                 1162261467, 1220703125, 1977326743, 3486784401/* >2^31 */,
 112         };
 113         const uint32_t *sp = supers + ARRAY_SIZE(supers);
 114         while (1) {
 115                 sp--;
 116                 if (x == *sp)
 117                         return 1;
 118                 if (x > *sp)
 119                         return 0;
 120         }
 121 }
 122
 123 #define fd 3    /* predefined output descriptor */
 124
 125 static void PUT(uint64_t off, void *buf, uint32_t size)
 126 {
 127 //      bb_info_msg("PUT[%llu]:[%u]", off, size);
 128         xlseek(fd, off, SEEK_SET);
 129         xwrite(fd, buf, size);
 130 }
 131
 132 // 128 and 256-byte inodes:
 133 // 128-byte inode is described by struct ext2_inode.
 134 // 256-byte one just has these fields appended:
 135 //      __u16   i_extra_isize;
 136 //      __u16   i_pad1;
 137 //      __u32   i_ctime_extra;  /* extra Change time (nsec << 2 | epoch) */
 138 //      __u32   i_mtime_extra;  /* extra Modification time (nsec << 2 | epoch) */
 139 //      __u32   i_atime_extra;  /* extra Access time (nsec << 2 | epoch) */
 140 //      __u32   i_crtime;       /* File creation time */
 141 //      __u32   i_crtime_extra; /* extra File creation time (nsec << 2 | epoch)*/
 142 //      __u32   i_version_hi;   /* high 32 bits for 64-bit version */
 143 // the rest is padding.
 144 //
 145 // linux/ext2_fs.h has "#define i_size_high i_dir_acl" which suggests that even
 146 // 128-byte inode is capable of describing large files (i_dir_acl is meaningful
 147 // only for directories, which never need i_size_high).
 148 //
 149 // Standard mke2fs creates a filesystem with 256-byte inodes if it is
 150 // bigger than 0.5GB. So far, we do not do this.
 151
 152 // Standard mke2fs 1.41.9:
 153 // Usage: mke2fs [-c|-l filename] [-b block-size] [-f fragment-size]
 154 //      [-i bytes-per-inode] [-I inode-size] [-J journal-options]
 155 //      [-G meta group size] [-N number-of-inodes]
 156 //      [-m reserved-blocks-percentage] [-o creator-os]
 157 //      [-g blocks-per-group] [-L volume-label] [-M last-mounted-directory]
 158 //      [-O feature[,...]] [-r fs-revision] [-E extended-option[,...]]
 159 //      [-T fs-type] [-U UUID] [-jnqvFSV] device [blocks-count]
 160 //
 161 // Options not commented below are taken but silently ignored:
 162 enum {
 163         OPT_c = 1 << 0,
 164         OPT_l = 1 << 1,
 165         OPT_b = 1 << 2,         // block size, in bytes
 166         OPT_f = 1 << 3,
 167         OPT_i = 1 << 4,         // bytes per inode
 168         OPT_I = 1 << 5,
 169         OPT_J = 1 << 6,
 170         OPT_G = 1 << 7,
 171         OPT_N = 1 << 8,
 172         OPT_m = 1 << 9,         // percentage of blocks reserved for superuser
 173         OPT_o = 1 << 10,
 174         OPT_g = 1 << 11,
 175         OPT_L = 1 << 12,        // label
 176         OPT_M = 1 << 13,
 177         OPT_O = 1 << 14,
 178         OPT_r = 1 << 15,
 179         OPT_E = 1 << 16,
 180         OPT_T = 1 << 17,
 181         OPT_U = 1 << 18,
 182         OPT_j = 1 << 19,
 183         OPT_n = 1 << 20,        // dry run: do not write anything
 184         OPT_q = 1 << 21,
 185         OPT_v = 1 << 22,
 186         OPT_F = 1 << 23,
 187         OPT_S = 1 << 24,
 188         //OPT_V = 1 << 25,      // -V version. bbox applets don't support that
 189 };
 190
 191 int mkfs_ext2_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 192 int mkfs_ext2_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
 193 {
 194         unsigned i, pos, n;
 195         unsigned bs, bpi;
 196         unsigned blocksize, blocksize_log2;
 197         unsigned reserved_percent = 5;
 198         unsigned long long kilobytes;
 199         uint32_t nblocks, nblocks_full;
 200         uint32_t nreserved;
 201         uint32_t ngroups;
 202         uint32_t bytes_per_inode;
 203         uint32_t first_block;
 204         uint32_t inodes_per_group;
 205         uint32_t group_desc_blocks;
 206         uint32_t inode_table_blocks;
 207         uint32_t lost_and_found_blocks;
 208         time_t timestamp;
 209         unsigned opts;
 210         const char *label = "";
 211         struct stat st;
 212         struct ext2_super_block *sb; // superblock
 213         struct ext2_group_desc *gd; // group descriptors
 214         struct ext2_inode *inode;
 215         struct ext2_dir *dir;
 216         uint8_t *buf;
 217
 218         opt_complementary = "-1:b+:m+:i+";
 219         opts = getopt32(argv, "cl:b:f:i:I:J:G:N:m:o:g:L:M:O:r:E:T:U:jnqvFS",
 220                 NULL, &bs, NULL, &bpi, NULL, NULL, NULL, NULL,
 221                 &reserved_percent, NULL, NULL, &label, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
 222         argv += optind; // argv[0] -- device
 223
 224         // check the device is a block device
 225         xmove_fd(xopen(argv[0], O_WRONLY), fd);
 226         fstat(fd, &st);
 227         if (!S_ISBLK(st.st_mode) && !(opts & OPT_F))
 228                 bb_error_msg_and_die("not a block device");
 229
 230         // check if it is mounted
 231         // N.B. what if we format a file? find_mount_point will return false negative since
 232         // it is loop block device which mounted!
 233         if (find_mount_point(argv[0], 0))
 234                 bb_error_msg_and_die("can't format mounted filesystem");
 235
 236         // open the device, get size in kbytes
 237         if (argv[1]) {
 238                 kilobytes = xatoull(argv[1]);
 239         } else {
 240                 kilobytes = (uoff_t)xlseek(fd, 0, SEEK_END) / 1024;
 241         }
 242
 243         bytes_per_inode = 16384;
 244         if (kilobytes < 512*1024)
 245                 bytes_per_inode = 4096;
 246         if (kilobytes < 3*1024)
 247                 bytes_per_inode = 8192;
 248         if (opts & OPT_i)
 249                 bytes_per_inode = bpi;
 250
 251         // Determine block size
 252         // block size is a multiple of 1024
 253         blocksize = 1024;
 254         if (kilobytes >= 512*1024) // mke2fs 1.41.9 compat
 255                 blocksize = 4096;
 256         if (EXT2_MAX_BLOCK_SIZE > 4096) {
 257                 // kilobytes >> 22 == size in 4gigabyte chunks.
 258                 // if size >= 16k gigs, blocksize must be increased.
 259                 // Try "mke2fs -F image $((16 * 1024*1024*1024))"
 260                 while ((kilobytes >> 22) >= blocksize)
 261                         blocksize *= 2;
 262         }
 263         if (opts & OPT_b)
 264                 blocksize = bs;
 265         if (blocksize < EXT2_MIN_BLOCK_SIZE
 266          || blocksize > EXT2_MAX_BLOCK_SIZE
 267          || (blocksize & (blocksize - 1)) // not power of 2
 268         ) {
 269                 bb_error_msg_and_die("blocksize %u is bad", blocksize);
 270         }
 271         if ((int32_t)bytes_per_inode < blocksize)
 272                 bb_error_msg_and_die("-%c is bad", 'i');
 273         // number of bits in one block, i.e. 8*blocksize
 274 #define blocks_per_group (8 * blocksize)
 275         first_block = (EXT2_MIN_BLOCK_SIZE == blocksize);
 276         blocksize_log2 = int_log2(blocksize);
 277
 278         // Determine number of blocks
 279         kilobytes >>= (blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 280         nblocks = kilobytes;
 281         if (nblocks != kilobytes)
 282                 bb_error_msg_and_die("block count doesn't fit in 32 bits");
 283 #define kilobytes kilobytes_unused_after_this
 284 //compat problem
 285 //      if (blocksize < PAGE_SIZE)
 286 //              nblocks &= ~((PAGE_SIZE >> blocksize_log2)-1);
 287         // Experimentally, standard mke2fs won't work on images smaller than 60k
 288         if (nblocks < 60)
 289                 bb_error_msg_and_die("need >= 60 blocks");
 290
 291         // How many reserved blocks?
 292         if (reserved_percent > 50)
 293                 bb_error_msg_and_die("-%c is bad", 'm');
 294         nreserved = (uint64_t)nblocks * reserved_percent / 100;
 295
 296         // N.B. killing e2fsprogs feature! Unused blocks don't account in calculations
 297         nblocks_full = nblocks;
 298
 299         // If last block group is too small, nblocks may be decreased in order
 300         // to discard it, and control returns here to recalculate some
 301         // parameters.
 302         // Note: blocksize and bytes_per_inode are never recalculated.
 303  retry:
 304         // N.B. a block group can have no more than blocks_per_group blocks
 305         ngroups = div_roundup(nblocks - first_block, blocks_per_group);
 306
 307         group_desc_blocks = div_roundup(ngroups, blocksize / sizeof(*gd));
 308         // TODO: reserved blocks must be marked as such in the bitmaps,
 309         // or resulting filesystem is corrupt
 310         if (ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_RESERVED_GDT) {
 311                 /*
 312                  * From e2fsprogs: Calculate the number of GDT blocks to reserve for online
 313                  * filesystem growth.
 314                  * The absolute maximum number of GDT blocks we can reserve is determined by
 315                  * the number of block pointers that can fit into a single block.
 316                  * We set it at 1024x the current filesystem size, or
 317                  * the upper block count limit (2^32), whichever is lower.
 318                  */
 319                 uint32_t reserved_group_desc_blocks = 0xFFFFFFFF; // maximum block number
 320                 if (nblocks < reserved_group_desc_blocks / 1024)
 321                         reserved_group_desc_blocks = nblocks * 1024;
 322                 reserved_group_desc_blocks = div_roundup(reserved_group_desc_blocks - first_block, blocks_per_group);
 323                 reserved_group_desc_blocks = div_roundup(reserved_group_desc_blocks, blocksize / sizeof(*gd)) - group_desc_blocks;
 324                 if (reserved_group_desc_blocks > blocksize / sizeof(uint32_t))
 325                         reserved_group_desc_blocks = blocksize / sizeof(uint32_t);
 326                 //TODO: STORE_LE(sb->s_reserved_gdt_blocks, reserved_group_desc_blocks);
 327                 group_desc_blocks += reserved_group_desc_blocks;
 328         }
 329
 330         {
 331                 // N.B. e2fsprogs does as follows!
 332                 uint32_t overhead, remainder;
 333                 // ninodes is the max number of inodes in this filesystem
 334                 uint32_t ninodes = ((uint64_t) nblocks_full * blocksize) / bytes_per_inode;
 335                 if (ninodes < EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO+1)
 336                         ninodes = EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO+1;
 337                 inodes_per_group = div_roundup(ninodes, ngroups);
 338                 // minimum number because the first EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO-1 are reserved
 339                 if (inodes_per_group < 16)
 340                         inodes_per_group = 16;
 341                 // a block group can't have more inodes than blocks
 342                 if (inodes_per_group > blocks_per_group)
 343                         inodes_per_group = blocks_per_group;
 344                 // adjust inodes per group so they completely fill the inode table blocks in the descriptor
 345 //incompatibility on images >= 0.5GB:
 346 //difference in sizeof(*inode) sometimes
 347 //results in slightly bigger inodes_per_group here
 348 //compared to standard mke2fs:
 349                 inodes_per_group = (div_roundup(inodes_per_group * sizeof(*inode), blocksize) * blocksize) / sizeof(*inode);
 350                 // make sure the number of inodes per group is a multiple of 8
 351                 inodes_per_group &= ~7;
 352                 inode_table_blocks = div_roundup(inodes_per_group * sizeof(*inode), blocksize);
 353
 354                 // to be useful, lost+found should occupy at least 2 blocks (but not exceeding 16*1024 bytes),
 355                 // and at most EXT2_NDIR_BLOCKS. So reserve these blocks right now
 356                 /* Or e2fsprogs comment verbatim (what does it mean?):
 357                  * Ensure that lost+found is at least 2 blocks, so we always
 358                  * test large empty blocks for big-block filesystems. */
 359                 lost_and_found_blocks = MIN(EXT2_NDIR_BLOCKS, 16 >> (blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE));
 360
 361                 // the last group needs more attention: isn't it too small for possible overhead?
 362                 overhead = (has_super(ngroups - 1) ? (1/*sb*/ + group_desc_blocks) : 0) + 1/*bbmp*/ + 1/*ibmp*/ + inode_table_blocks;
 363                 remainder = (nblocks - first_block) % blocks_per_group;
 364                 ////can't happen, nblocks >= 60 guarantees this
 365                 ////if ((1 == ngroups)
 366                 //// && remainder
 367                 //// && (remainder < overhead + 1/* "/" */ + lost_and_found_blocks)
 368                 ////) {
 369                 ////    bb_error_msg_and_die("way small device");
 370                 ////}
 371
 372                 // Standard mke2fs uses 50. Looks like a bug in our calculation
 373                 // of "remainder" or "overhead" - we don't match standard mke2fs
 374                 // when we transition from one group to two groups
 375                 // (a bit after 8M image size), but it works for two->three groups
 376                 // transition (at 16M).
 377                 if (remainder && (remainder < overhead + 50)) {
 378 //bb_info_msg("CHOP[%u]", remainder);
 379                         nblocks -= remainder;
 380                         goto retry;
 381                 }
 382         }
 383
 384         if (nblocks_full - nblocks)
 385                 printf("warning: %u blocks unused\n\n", nblocks_full - nblocks);
 386         printf(
 387                 "Filesystem label=%s\n"
 388                 "OS type: Linux\n"
 389                 "Block size=%u (log=%u)\n"
 390                 "Fragment size=%u (log=%u)\n"
 391                 "%u inodes, %u blocks\n"
 392                 "%u blocks (%u%%) reserved for the super user\n"
 393                 "First data block=%u\n"
 394                 "Maximum filesystem blocks=%u\n"
 395                 "%u block groups\n"
 396                 "%u blocks per group, %u fragments per group\n"
 397                 "%u inodes per group"
 398                 , label
 399                 , blocksize, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE
 400                 , blocksize, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE
 401                 , inodes_per_group * ngroups, nblocks
 402                 , nreserved, reserved_percent
 403                 , first_block
 404                 , group_desc_blocks * (blocksize / sizeof(*gd)) * blocks_per_group
 405                 , ngroups
 406                 , blocks_per_group, blocks_per_group
 407                 , inodes_per_group
 408         );
 409         {
 410                 const char *fmt = "\nSuperblock backups stored on blocks:\n"
 411                         "\t%u";
 412                 pos = first_block;
 413                 for (i = 1; i < ngroups; i++) {
 414                         pos += blocks_per_group;
 415                         if (has_super(i)) {
 416                                 printf(fmt, (unsigned)pos);
 417                                 fmt = ", %u";
 418                         }
 419                 }
 420         }
 421         bb_putchar('\n');
 422
 423         if (opts & OPT_n) {
 424                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP)
 425                         close(fd);
 426                 return EXIT_SUCCESS;
 427         }
 428
 429         // TODO: 3/5 refuse if mounted
 430         // TODO: 4/5 compat options
 431         // TODO: 1/5 sanity checks
 432         // TODO: 0/5 more verbose error messages
 433         // TODO: 4/5 bigendianness: recheck, wait for ARM reporters
 434         // TODO: 2/5 reserved GDT: how to mark but not allocate?
 435         // TODO: 3/5 dir_index?
 436
 437         // fill the superblock
 438         sb = xzalloc(1024);
 439         STORE_LE(sb->s_rev_level, 1); // revision 1 filesystem
 440         STORE_LE(sb->s_magic, EXT2_SUPER_MAGIC);
 441 //incompatibility:
 442 //on images > 0.5GB, standard mke2fs uses 256 byte inodes.
 443 //we always use 128 byte ones:
 444         STORE_LE(sb->s_inode_size, sizeof(*inode));
 445         STORE_LE(sb->s_first_ino, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 446         STORE_LE(sb->s_log_block_size, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 447         STORE_LE(sb->s_log_frag_size, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 448         // first 1024 bytes of the device are for boot record. If block size is 1024 bytes, then
 449         // the first block is 1, otherwise 0
 450         STORE_LE(sb->s_first_data_block, first_block);
 451         // block and inode bitmaps occupy no more than one block, so maximum number of blocks is
 452         STORE_LE(sb->s_blocks_per_group, blocks_per_group);
 453         STORE_LE(sb->s_frags_per_group, blocks_per_group);
 454         // blocks
 455         STORE_LE(sb->s_blocks_count, nblocks);
 456         // reserve blocks for superuser
 457         STORE_LE(sb->s_r_blocks_count, nreserved);
 458         // ninodes
 459         STORE_LE(sb->s_inodes_per_group, inodes_per_group);
 460         STORE_LE(sb->s_inodes_count, inodes_per_group * ngroups);
 461         STORE_LE(sb->s_free_inodes_count, inodes_per_group * ngroups - EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 462         // timestamps
 463         timestamp = time(NULL);
 464         STORE_LE(sb->s_mkfs_time, timestamp);
 465         STORE_LE(sb->s_wtime, timestamp);
 466         STORE_LE(sb->s_lastcheck, timestamp);
 467         // misc
 468         STORE_LE(sb->s_state, 1); // TODO: what's 1?
 469         STORE_LE(sb->s_creator_os, EXT2_OS_LINUX);
 470         STORE_LE(sb->s_checkinterval, 24*60*60 * 180); // 180 days
 471         STORE_LE(sb->s_errors, EXT2_ERRORS_DEFAULT);
 472         STORE_LE(sb->s_feature_compat, EXT2_FEATURE_COMPAT_SUPP
 473                 | (EXT2_FEATURE_COMPAT_RESIZE_INO * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_RESERVED_GDT)
 474                 | (EXT2_FEATURE_COMPAT_DIR_INDEX * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX)
 475         );
 476         // e2fsck from 1.41.9 doesn't like EXT2_FEATURE_INCOMPAT_WHITEOUT
 477         STORE_LE(sb->s_feature_incompat, EXT2_FEATURE_INCOMPAT_FILETYPE);// | EXT2_FEATURE_INCOMPAT_WHITEOUT;
 478         STORE_LE(sb->s_feature_ro_compat, EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER);
 479         STORE_LE(sb->s_flags, EXT2_FLAGS_SIGNED_HASH * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX);
 480         generate_uuid(sb->s_uuid);
 481         if (ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX) {
 482                 STORE_LE(sb->s_def_hash_version, EXT2_HASH_HALF_MD4);
 483                 generate_uuid((uint8_t *)sb->s_hash_seed);
 484         }
 485         /*
 486          * From e2fsprogs: add "jitter" to the superblock's check interval so that we
 487          * don't check all the filesystems at the same time.  We use a
 488          * kludgy hack of using the UUID to derive a random jitter value.
 489          */
 490         STORE_LE(sb->s_max_mnt_count,
 491                 EXT2_DFL_MAX_MNT_COUNT
 492                 + (sb->s_uuid[ARRAY_SIZE(sb->s_uuid)-1] % EXT2_DFL_MAX_MNT_COUNT));
 493
 494         // write the label
 495         safe_strncpy((char *)sb->s_volume_name, label, sizeof(sb->s_volume_name));
 496
 497         // calculate filesystem skeleton structures
 498         gd = xzalloc(group_desc_blocks * blocksize);
 499         buf = xmalloc(blocksize);
 500         sb->s_free_blocks_count = 0;
 501         for (i = 0, pos = first_block, n = nblocks - first_block;
 502                 i < ngroups;
 503                 i++, pos += blocks_per_group, n -= blocks_per_group
 504         ) {
 505                 uint32_t overhead = pos + (has_super(i) ? (1/*sb*/ + group_desc_blocks) : 0);
 506                 uint32_t free_blocks;
 507                 // fill group descriptors
 508                 STORE_LE(gd[i].bg_block_bitmap, overhead + 0);
 509                 STORE_LE(gd[i].bg_inode_bitmap, overhead + 1);
 510                 STORE_LE(gd[i].bg_inode_table, overhead + 2);
 511                 overhead = overhead - pos + 1/*bbmp*/ + 1/*ibmp*/ + inode_table_blocks;
 512                 gd[i].bg_free_inodes_count = inodes_per_group;
 513                 //STORE_LE(gd[i].bg_used_dirs_count, 0);
 514                 // N.B. both "/" and "/lost+found" are within the first block group
 515                 // "/" occupies 1 block, "/lost+found" occupies lost_and_found_blocks...
 516                 if (0 == i) {
 517                         // ... thus increased overhead for the first block group ...
 518                         overhead += 1 + lost_and_found_blocks;
 519                         // ... and 2 used directories
 520                         STORE_LE(gd[i].bg_used_dirs_count, 2);
 521                         // well known reserved inodes belong to the first block too
 522                         gd[i].bg_free_inodes_count -= EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO;
 523                 }
 524
 525                 // cache free block count of the group
 526                 free_blocks = (n < blocks_per_group ? n : blocks_per_group) - overhead;
 527
 528                 // mark preallocated blocks as allocated
 529 //bb_info_msg("ALLOC: [%u][%u][%u]", blocksize, overhead, blocks_per_group - (free_blocks + overhead));
 530                 allocate(buf, blocksize,
 531                         // reserve "overhead" blocks
 532                         overhead,
 533                         // mark unused trailing blocks
 534                         blocks_per_group - (free_blocks + overhead)
 535                 );
 536                 // dump block bitmap
 537                 PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_block_bitmap)) * blocksize, buf, blocksize);
 538                 STORE_LE(gd[i].bg_free_blocks_count, free_blocks);
 539
 540                 // mark preallocated inodes as allocated
 541                 allocate(buf, blocksize,
 542                         // mark reserved inodes
 543                         inodes_per_group - gd[i].bg_free_inodes_count,
 544                         // mark unused trailing inodes
 545                         blocks_per_group - inodes_per_group
 546                 );
 547                 // dump inode bitmap
 548                 //PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_block_bitmap)) * blocksize, buf, blocksize);
 549                 //but it's right after block bitmap, so we can just:
 550                 xwrite(fd, buf, blocksize);
 551                 STORE_LE(gd[i].bg_free_inodes_count, gd[i].bg_free_inodes_count);
 552
 553                 // count overall free blocks
 554                 sb->s_free_blocks_count += free_blocks;
 555         }
 556         STORE_LE(sb->s_free_blocks_count, sb->s_free_blocks_count);
 557
 558         // dump filesystem skeleton structures
 559 //      printf("Writing superblocks and filesystem accounting information: ");
 560         for (i = 0, pos = first_block; i < ngroups; i++, pos += blocks_per_group) {
 561                 // dump superblock and group descriptors and their backups
 562                 if (has_super(i)) {
 563                         // N.B. 1024 byte blocks are special
 564                         PUT(((uint64_t)pos * blocksize) + ((0 == i && 1024 != blocksize) ? 1024 : 0),
 565                                         sb, 1024);
 566                         PUT(((uint64_t)pos * blocksize) + blocksize,
 567                                         gd, group_desc_blocks * blocksize);
 568                 }
 569         }
 570
 571         // zero boot sectors
 572         memset(buf, 0, blocksize);
 573         PUT(0, buf, 1024); // N.B. 1024 <= blocksize, so buf[0..1023] contains zeros
 574         // zero inode tables
 575         for (i = 0; i < ngroups; ++i)
 576                 for (n = 0; n < inode_table_blocks; ++n)
 577                         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_inode_table) + n) * blocksize,
 578                                 buf, blocksize);
 579
 580         // prepare directory inode
 581         inode = (struct ext2_inode *)buf;
 582         STORE_LE(inode->i_mode, S_IFDIR | S_IRWXU | S_IRGRP | S_IROTH | S_IXGRP | S_IXOTH);
 583         STORE_LE(inode->i_mtime, timestamp);
 584         STORE_LE(inode->i_atime, timestamp);
 585         STORE_LE(inode->i_ctime, timestamp);
 586         STORE_LE(inode->i_size, blocksize);
 587         // inode->i_blocks stores the number of 512 byte data blocks
 588         // (512, because it goes directly to struct stat without scaling)
 589         STORE_LE(inode->i_blocks, blocksize / 512);
 590
 591         // dump root dir inode
 592         STORE_LE(inode->i_links_count, 3); // "/.", "/..", "/lost+found/.." point to this inode
 593         STORE_LE(inode->i_block[0], FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks);
 594         PUT(((uint64_t)FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) * blocksize) + (EXT2_ROOT_INO-1) * sizeof(*inode),
 595                                 buf, sizeof(*inode));
 596
 597         // dump lost+found dir inode
 598         STORE_LE(inode->i_links_count, 2); // both "/lost+found" and "/lost+found/." point to this inode
 599         STORE_LE(inode->i_size, lost_and_found_blocks * blocksize);
 600         STORE_LE(inode->i_blocks, (lost_and_found_blocks * blocksize) / 512);
 601         n = FETCH_LE32(inode->i_block[0]) + 1;
 602         for (i = 0; i < lost_and_found_blocks; ++i)
 603                 STORE_LE(inode->i_block[i], i + n); // use next block
 604 //bb_info_msg("LAST BLOCK USED[%u]", i + n);
 605         PUT(((uint64_t)FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) * blocksize) + (EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO-1) * sizeof(*inode),
 606                                 buf, sizeof(*inode));
 607
 608         // dump directories
 609         memset(buf, 0, blocksize);
 610         dir = (struct ext2_dir *)buf;
 611
 612         // dump 2nd+ blocks of "/lost+found"
 613         STORE_LE(dir->rec_len1, blocksize); // e2fsck 1.41.4 compat
 614         for (i = 1; i < lost_and_found_blocks; ++i)
 615                 PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 1+i) * blocksize,
 616                                 buf, blocksize);
 617
 618         // dump 1st block of "/lost+found"
 619         STORE_LE(dir->inode1, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 620         STORE_LE(dir->rec_len1, 12);
 621         STORE_LE(dir->name_len1, 1);
 622         STORE_LE(dir->file_type1, EXT2_FT_DIR);
 623         dir->name1[0] = '.';
 624         STORE_LE(dir->inode2, EXT2_ROOT_INO);
 625         STORE_LE(dir->rec_len2, blocksize - 12);
 626         STORE_LE(dir->name_len2, 2);
 627         STORE_LE(dir->file_type2, EXT2_FT_DIR);
 628         dir->name2[0] = '.'; dir->name2[1] = '.';
 629         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 1) * blocksize, buf, blocksize);
 630
 631         // dump root dir block
 632         STORE_LE(dir->inode1, EXT2_ROOT_INO);
 633         STORE_LE(dir->rec_len2, 12);
 634         STORE_LE(dir->inode3, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 635         STORE_LE(dir->rec_len3, blocksize - 12 - 12);
 636         STORE_LE(dir->name_len3, 10);
 637         STORE_LE(dir->file_type3, EXT2_FT_DIR);
 638         strcpy(dir->name3, "lost+found");
 639         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 0) * blocksize, buf, blocksize);
 640
 641         // cleanup
 642         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) {
 643                 free(buf);
 644                 free(gd);
 645                 free(sb);
 646         }
 647
 648         xclose(fd);
 649         return EXIT_SUCCESS;
 650 }