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 "volume_id/volume_id_internal.h"
  14
  15 #define ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_RESERVED_GDT 0
  16 #define ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX    1
  17
  18 // from e2fsprogs
  19 #define s_reserved_gdt_blocks s_padding1
  20 #define s_mkfs_time           s_reserved[0]
  21 #define s_flags               s_reserved[22]
  22
  23 #define EXT2_HASH_HALF_MD4       1
  24 #define EXT2_FLAGS_SIGNED_HASH   0x0001
  25 #define EXT2_FLAGS_UNSIGNED_HASH 0x0002
  26
  27 // storage helpers
  28 char BUG_wrong_field_size(void);
  29 #define STORE_LE(field, value) \
  30 do { \
  31         if (sizeof(field) == 4) \
  32                 field = cpu_to_le32(value); \
  33         else if (sizeof(field) == 2) \
  34                 field = cpu_to_le16(value); \
  35         else if (sizeof(field) == 1) \
  36                 field = (value); \
  37         else \
  38                 BUG_wrong_field_size(); \
  39 } while (0)
  40
  41 #define FETCH_LE32(field) \
  42         (sizeof(field) == 4 ? cpu_to_le32(field) : BUG_wrong_field_size())
  43
  44 // All fields are little-endian
  45 struct ext2_dir {
  46         uint32_t inode1;
  47         uint16_t rec_len1;
  48         uint8_t  name_len1;
  49         uint8_t  file_type1;
  50         char     name1[4];
  51         uint32_t inode2;
  52         uint16_t rec_len2;
  53         uint8_t  name_len2;
  54         uint8_t  file_type2;
  55         char     name2[4];
  56         uint32_t inode3;
  57         uint16_t rec_len3;
  58         uint8_t  name_len3;
  59         uint8_t  file_type3;
  60         char     name3[12];
  61 };
  62
  63 static unsigned int_log2(unsigned arg)
  64 {
  65         unsigned r = 0;
  66         while ((arg >>= 1) != 0)
  67                 r++;
  68         return r;
  69 }
  70
  71 // taken from mkfs_minix.c. libbb candidate?
  72 // "uint32_t size", since we never use it for anything >32 bits
  73 static uint32_t div_roundup(uint32_t size, uint32_t n)
  74 {
  75         // Overflow-resistant
  76         uint32_t res = size / n;
  77         if (res * n != size)
  78                 res++;
  79         return res;
  80 }
  81
  82 static void allocate(uint8_t *bitmap, uint32_t blocksize, uint32_t start, uint32_t end)
  83 {
  84         uint32_t i;
  85
  86 //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)));
  87         memset(bitmap, 0, blocksize);
  88         i = start / 8;
  89         memset(bitmap, 0xFF, i);
  90         bitmap[i] = (1 << (start & 7)) - 1; //0..7 => 00000000..01111111
  91         i = end / 8;
  92         bitmap[blocksize - i - 1] |= 0x7F00 >> (end & 7); //0..7 => 00000000..11111110
  93         memset(bitmap + blocksize - i, 0xFF, i); // N.B. no overflow here!
  94 }
  95
  96 static uint32_t has_super(uint32_t x)
  97 {
  98         // 0, 1 and powers of 3, 5, 7 up to 2^32 limit
  99         static const uint32_t supers[] = {
 100                 0, 1, 3, 5, 7, 9, 25, 27, 49, 81, 125, 243, 343, 625, 729,
 101                 2187, 2401, 3125, 6561, 15625, 16807, 19683, 59049, 78125,
 102                 117649, 177147, 390625, 531441, 823543, 1594323, 1953125,
 103                 4782969, 5764801, 9765625, 14348907, 40353607, 43046721,
 104                 48828125, 129140163, 244140625, 282475249, 387420489,
 105                 1162261467, 1220703125, 1977326743, 3486784401/* >2^31 */,
 106         };
 107         const uint32_t *sp = supers + ARRAY_SIZE(supers);
 108         while (1) {
 109                 sp--;
 110                 if (x == *sp)
 111                         return 1;
 112                 if (x > *sp)
 113                         return 0;
 114         }
 115 }
 116
 117 #define fd 3    /* predefined output descriptor */
 118
 119 static void PUT(uint64_t off, void *buf, uint32_t size)
 120 {
 121 //      bb_info_msg("PUT[%llu]:[%u]", off, size);
 122         xlseek(fd, off, SEEK_SET);
 123         xwrite(fd, buf, size);
 124 }
 125
 126 // 128 and 256-byte inodes:
 127 // 128-byte inode is described by struct ext2_inode.
 128 // 256-byte one just has these fields appended:
 129 //      __u16   i_extra_isize;
 130 //      __u16   i_pad1;
 131 //      __u32   i_ctime_extra;  /* extra Change time (nsec << 2 | epoch) */
 132 //      __u32   i_mtime_extra;  /* extra Modification time (nsec << 2 | epoch) */
 133 //      __u32   i_atime_extra;  /* extra Access time (nsec << 2 | epoch) */
 134 //      __u32   i_crtime;       /* File creation time */
 135 //      __u32   i_crtime_extra; /* extra File creation time (nsec << 2 | epoch)*/
 136 //      __u32   i_version_hi;   /* high 32 bits for 64-bit version */
 137 // the rest is padding.
 138 //
 139 // linux/ext2_fs.h has "#define i_size_high i_dir_acl" which suggests that even
 140 // 128-byte inode is capable of describing large files (i_dir_acl is meaningful
 141 // only for directories, which never need i_size_high).
 142 //
 143 // Standard mke2fs creates a filesystem with 256-byte inodes if it is
 144 // bigger than 0.5GB. So far, we do not do this.
 145
 146 // Standard mke2fs 1.41.9:
 147 // Usage: mke2fs [-c|-l filename] [-b block-size] [-f fragment-size]
 148 //      [-i bytes-per-inode] [-I inode-size] [-J journal-options]
 149 //      [-G meta group size] [-N number-of-inodes]
 150 //      [-m reserved-blocks-percentage] [-o creator-os]
 151 //      [-g blocks-per-group] [-L volume-label] [-M last-mounted-directory]
 152 //      [-O feature[,...]] [-r fs-revision] [-E extended-option[,...]]
 153 //      [-T fs-type] [-U UUID] [-jnqvFSV] device [blocks-count]
 154 //
 155 // Options not commented below are taken but silently ignored:
 156 enum {
 157         OPT_c = 1 << 0,
 158         OPT_l = 1 << 1,
 159         OPT_b = 1 << 2,         // block size, in bytes
 160         OPT_f = 1 << 3,
 161         OPT_i = 1 << 4,         // bytes per inode
 162         OPT_I = 1 << 5,         // custom inode size, in bytes
 163         OPT_J = 1 << 6,
 164         OPT_G = 1 << 7,
 165         OPT_N = 1 << 8,
 166         OPT_m = 1 << 9,         // percentage of blocks reserved for superuser
 167         OPT_o = 1 << 10,
 168         OPT_g = 1 << 11,
 169         OPT_L = 1 << 12,        // label
 170         OPT_M = 1 << 13,
 171         OPT_O = 1 << 14,
 172         OPT_r = 1 << 15,
 173         OPT_E = 1 << 16,
 174         OPT_T = 1 << 17,
 175         OPT_U = 1 << 18,
 176         OPT_j = 1 << 19,
 177         OPT_n = 1 << 20,        // dry run: do not write anything
 178         OPT_q = 1 << 21,
 179         OPT_v = 1 << 22,
 180         OPT_F = 1 << 23,
 181         OPT_S = 1 << 24,
 182         //OPT_V = 1 << 25,      // -V version. bbox applets don't support that
 183 };
 184
 185 int mkfs_ext2_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 186 int mkfs_ext2_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
 187 {
 188         unsigned i, pos, n;
 189         unsigned bs, bpi;
 190         unsigned blocksize, blocksize_log2;
 191         unsigned inodesize, user_inodesize;
 192         unsigned reserved_percent = 5;
 193         unsigned long long kilobytes;
 194         uint32_t nblocks, nblocks_full;
 195         uint32_t nreserved;
 196         uint32_t ngroups;
 197         uint32_t bytes_per_inode;
 198         uint32_t first_block;
 199         uint32_t inodes_per_group;
 200         uint32_t group_desc_blocks;
 201         uint32_t inode_table_blocks;
 202         uint32_t lost_and_found_blocks;
 203         time_t timestamp;
 204         unsigned opts;
 205         const char *label = "";
 206         struct stat st;
 207         struct ext2_super_block *sb; // superblock
 208         struct ext2_group_desc *gd; // group descriptors
 209         struct ext2_inode *inode;
 210         struct ext2_dir *dir;
 211         uint8_t *buf;
 212
 213         opt_complementary = "-1:b+:m+:i+";
 214         opts = getopt32(argv, "cl:b:f:i:I:J:G:N:m:o:g:L:M:O:r:E:T:U:jnqvFS",
 215                 NULL, &bs, NULL, &bpi, &user_inodesize, NULL, NULL, NULL,
 216                 &reserved_percent, NULL, NULL, &label, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
 217         argv += optind; // argv[0] -- device
 218
 219         // check the device is a block device
 220         xmove_fd(xopen(argv[0], O_WRONLY), fd);
 221         fstat(fd, &st);
 222         if (!S_ISBLK(st.st_mode) && !(opts & OPT_F))
 223                 bb_error_msg_and_die("not a block device");
 224
 225         // check if it is mounted
 226         // N.B. what if we format a file? find_mount_point will return false negative since
 227         // it is loop block device which mounted!
 228         if (find_mount_point(argv[0], 0))
 229                 bb_error_msg_and_die("can't format mounted filesystem");
 230
 231         // open the device, get size in kbytes
 232         if (argv[1]) {
 233                 kilobytes = xatoull(argv[1]);
 234                 // seek past end fails on block devices but works on files
 235                 if (lseek(fd, kilobytes * 1024 - 1, SEEK_SET) != (off_t)-1) {
 236                         if (!(opts & OPT_n))
 237                                 xwrite(fd, "", 1); // file grows if needed
 238                 }
 239                 //else {
 240                 //      bb_error_msg("warning, block device is smaller");
 241                 //}
 242         } else {
 243                 kilobytes = (uoff_t)xlseek(fd, 0, SEEK_END) / 1024;
 244         }
 245
 246         bytes_per_inode = 16384;
 247         if (kilobytes < 512*1024)
 248                 bytes_per_inode = 4096;
 249         if (kilobytes < 3*1024)
 250                 bytes_per_inode = 8192;
 251         if (opts & OPT_i)
 252                 bytes_per_inode = bpi;
 253
 254         // Determine block size and inode size
 255         // block size is a multiple of 1024
 256         // inode size is a multiple of 128
 257         blocksize = 1024;
 258         inodesize = sizeof(struct ext2_inode); // 128
 259         if (kilobytes >= 512*1024) { // mke2fs 1.41.9 compat
 260                 blocksize = 4096;
 261                 inodesize = 256;
 262         }
 263         if (EXT2_MAX_BLOCK_SIZE > 4096) {
 264                 // kilobytes >> 22 == size in 4gigabyte chunks.
 265                 // if size >= 16k gigs, blocksize must be increased.
 266                 // Try "mke2fs -F image $((16 * 1024*1024*1024))"
 267                 while ((kilobytes >> 22) >= blocksize)
 268                         blocksize *= 2;
 269         }
 270         if (opts & OPT_b)
 271                 blocksize = bs;
 272         if (blocksize < EXT2_MIN_BLOCK_SIZE
 273          || blocksize > EXT2_MAX_BLOCK_SIZE
 274          || (blocksize & (blocksize - 1)) // not power of 2
 275         ) {
 276                 bb_error_msg_and_die("blocksize %u is bad", blocksize);
 277         }
 278         // Do we have custom inode size?
 279         if (opts & OPT_I) {
 280                 if (user_inodesize < sizeof(*inode)
 281                  || user_inodesize > blocksize
 282                  || (user_inodesize & (user_inodesize - 1)) // not power of 2
 283                 ) {
 284                         bb_error_msg("-%c is bad", 'I');
 285                 } else {
 286                         inodesize = user_inodesize;
 287                 }
 288         }
 289
 290         if ((int32_t)bytes_per_inode < blocksize)
 291                 bb_error_msg_and_die("-%c is bad", 'i');
 292         // number of bits in one block, i.e. 8*blocksize
 293 #define blocks_per_group (8 * blocksize)
 294         first_block = (EXT2_MIN_BLOCK_SIZE == blocksize);
 295         blocksize_log2 = int_log2(blocksize);
 296
 297         // Determine number of blocks
 298         kilobytes >>= (blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 299         nblocks = kilobytes;
 300         if (nblocks != kilobytes)
 301                 bb_error_msg_and_die("block count doesn't fit in 32 bits");
 302 #define kilobytes kilobytes_unused_after_this
 303         // Experimentally, standard mke2fs won't work on images smaller than 60k
 304         if (nblocks < 60)
 305                 bb_error_msg_and_die("need >= 60 blocks");
 306
 307         // How many reserved blocks?
 308         if (reserved_percent > 50)
 309                 bb_error_msg_and_die("-%c is bad", 'm');
 310         nreserved = (uint64_t)nblocks * reserved_percent / 100;
 311
 312         // N.B. killing e2fsprogs feature! Unused blocks don't account in calculations
 313         nblocks_full = nblocks;
 314
 315         // If last block group is too small, nblocks may be decreased in order
 316         // to discard it, and control returns here to recalculate some
 317         // parameters.
 318         // Note: blocksize and bytes_per_inode are never recalculated.
 319  retry:
 320         // N.B. a block group can have no more than blocks_per_group blocks
 321         ngroups = div_roundup(nblocks - first_block, blocks_per_group);
 322
 323         group_desc_blocks = div_roundup(ngroups, blocksize / sizeof(*gd));
 324         // TODO: reserved blocks must be marked as such in the bitmaps,
 325         // or resulting filesystem is corrupt
 326         if (ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_RESERVED_GDT) {
 327                 /*
 328                  * From e2fsprogs: Calculate the number of GDT blocks to reserve for online
 329                  * filesystem growth.
 330                  * The absolute maximum number of GDT blocks we can reserve is determined by
 331                  * the number of block pointers that can fit into a single block.
 332                  * We set it at 1024x the current filesystem size, or
 333                  * the upper block count limit (2^32), whichever is lower.
 334                  */
 335                 uint32_t reserved_group_desc_blocks = 0xFFFFFFFF; // maximum block number
 336                 if (nblocks < reserved_group_desc_blocks / 1024)
 337                         reserved_group_desc_blocks = nblocks * 1024;
 338                 reserved_group_desc_blocks = div_roundup(reserved_group_desc_blocks - first_block, blocks_per_group);
 339                 reserved_group_desc_blocks = div_roundup(reserved_group_desc_blocks, blocksize / sizeof(*gd)) - group_desc_blocks;
 340                 if (reserved_group_desc_blocks > blocksize / sizeof(uint32_t))
 341                         reserved_group_desc_blocks = blocksize / sizeof(uint32_t);
 342                 //TODO: STORE_LE(sb->s_reserved_gdt_blocks, reserved_group_desc_blocks);
 343                 group_desc_blocks += reserved_group_desc_blocks;
 344         }
 345
 346         {
 347                 // N.B. e2fsprogs does as follows!
 348                 uint32_t overhead, remainder;
 349                 // ninodes is the max number of inodes in this filesystem
 350                 uint32_t ninodes = ((uint64_t) nblocks_full * blocksize) / bytes_per_inode;
 351                 if (ninodes < EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO+1)
 352                         ninodes = EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO+1;
 353                 inodes_per_group = div_roundup(ninodes, ngroups);
 354                 // minimum number because the first EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO-1 are reserved
 355                 if (inodes_per_group < 16)
 356                         inodes_per_group = 16;
 357                 // a block group can't have more inodes than blocks
 358                 if (inodes_per_group > blocks_per_group)
 359                         inodes_per_group = blocks_per_group;
 360                 // adjust inodes per group so they completely fill the inode table blocks in the descriptor
 361                 inodes_per_group = (div_roundup(inodes_per_group * inodesize, blocksize) * blocksize) / inodesize;
 362                 // make sure the number of inodes per group is a multiple of 8
 363                 inodes_per_group &= ~7;
 364                 inode_table_blocks = div_roundup(inodes_per_group * inodesize, blocksize);
 365
 366                 // to be useful, lost+found should occupy at least 2 blocks (but not exceeding 16*1024 bytes),
 367                 // and at most EXT2_NDIR_BLOCKS. So reserve these blocks right now
 368                 /* Or e2fsprogs comment verbatim (what does it mean?):
 369                  * Ensure that lost+found is at least 2 blocks, so we always
 370                  * test large empty blocks for big-block filesystems. */
 371                 lost_and_found_blocks = MIN(EXT2_NDIR_BLOCKS, 16 >> (blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE));
 372
 373                 // the last group needs more attention: isn't it too small for possible overhead?
 374                 overhead = (has_super(ngroups - 1) ? (1/*sb*/ + group_desc_blocks) : 0) + 1/*bbmp*/ + 1/*ibmp*/ + inode_table_blocks;
 375                 remainder = (nblocks - first_block) % blocks_per_group;
 376                 ////can't happen, nblocks >= 60 guarantees this
 377                 ////if ((1 == ngroups)
 378                 //// && remainder
 379                 //// && (remainder < overhead + 1/* "/" */ + lost_and_found_blocks)
 380                 ////) {
 381                 ////    bb_error_msg_and_die("way small device");
 382                 ////}
 383
 384                 // Standard mke2fs uses 50. Looks like a bug in our calculation
 385                 // of "remainder" or "overhead" - we don't match standard mke2fs
 386                 // when we transition from one group to two groups
 387                 // (a bit after 8M image size), but it works for two->three groups
 388                 // transition (at 16M).
 389                 if (remainder && (remainder < overhead + 50)) {
 390 //bb_info_msg("CHOP[%u]", remainder);
 391                         nblocks -= remainder;
 392                         goto retry;
 393                 }
 394         }
 395
 396         if (nblocks_full - nblocks)
 397                 printf("warning: %u blocks unused\n\n", nblocks_full - nblocks);
 398         printf(
 399                 "Filesystem label=%s\n"
 400                 "OS type: Linux\n"
 401                 "Block size=%u (log=%u)\n"
 402                 "Fragment size=%u (log=%u)\n"
 403                 "%u inodes, %u blocks\n"
 404                 "%u blocks (%u%%) reserved for the super user\n"
 405                 "First data block=%u\n"
 406                 "Maximum filesystem blocks=%u\n"
 407                 "%u block groups\n"
 408                 "%u blocks per group, %u fragments per group\n"
 409                 "%u inodes per group"
 410                 , label
 411                 , blocksize, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE
 412                 , blocksize, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE
 413                 , inodes_per_group * ngroups, nblocks
 414                 , nreserved, reserved_percent
 415                 , first_block
 416                 , group_desc_blocks * (blocksize / sizeof(*gd)) * blocks_per_group
 417                 , ngroups
 418                 , blocks_per_group, blocks_per_group
 419                 , inodes_per_group
 420         );
 421         {
 422                 const char *fmt = "\nSuperblock backups stored on blocks:\n"
 423                         "\t%u";
 424                 pos = first_block;
 425                 for (i = 1; i < ngroups; i++) {
 426                         pos += blocks_per_group;
 427                         if (has_super(i)) {
 428                                 printf(fmt, (unsigned)pos);
 429                                 fmt = ", %u";
 430                         }
 431                 }
 432         }
 433         bb_putchar('\n');
 434
 435         if (opts & OPT_n) {
 436                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP)
 437                         close(fd);
 438                 return EXIT_SUCCESS;
 439         }
 440
 441         // TODO: 3/5 refuse if mounted
 442         // TODO: 4/5 compat options
 443         // TODO: 1/5 sanity checks
 444         // TODO: 0/5 more verbose error messages
 445         // TODO: 4/5 bigendianness: recheck, wait for ARM reporters
 446         // TODO: 2/5 reserved GDT: how to mark but not allocate?
 447         // TODO: 3/5 dir_index?
 448
 449         // fill the superblock
 450         sb = xzalloc(1024);
 451         STORE_LE(sb->s_rev_level, EXT2_DYNAMIC_REV); // revision 1 filesystem
 452         STORE_LE(sb->s_magic, EXT2_SUPER_MAGIC);
 453         STORE_LE(sb->s_inode_size, inodesize);
 454         // set "Required extra isize" and "Desired extra isize" fields to 28
 455         if (inodesize != sizeof(*inode))
 456                 STORE_LE(sb->s_reserved[21], 0x001C001C);
 457         STORE_LE(sb->s_first_ino, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 458         STORE_LE(sb->s_log_block_size, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 459         STORE_LE(sb->s_log_frag_size, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 460         // first 1024 bytes of the device are for boot record. If block size is 1024 bytes, then
 461         // the first block is 1, otherwise 0
 462         STORE_LE(sb->s_first_data_block, first_block);
 463         // block and inode bitmaps occupy no more than one block, so maximum number of blocks is
 464         STORE_LE(sb->s_blocks_per_group, blocks_per_group);
 465         STORE_LE(sb->s_frags_per_group, blocks_per_group);
 466         // blocks
 467         STORE_LE(sb->s_blocks_count, nblocks);
 468         // reserve blocks for superuser
 469         STORE_LE(sb->s_r_blocks_count, nreserved);
 470         // ninodes
 471         STORE_LE(sb->s_inodes_per_group, inodes_per_group);
 472         STORE_LE(sb->s_inodes_count, inodes_per_group * ngroups);
 473         STORE_LE(sb->s_free_inodes_count, inodes_per_group * ngroups - EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 474         // timestamps
 475         timestamp = time(NULL);
 476         STORE_LE(sb->s_mkfs_time, timestamp);
 477         STORE_LE(sb->s_wtime, timestamp);
 478         STORE_LE(sb->s_lastcheck, timestamp);
 479         // misc. Values are chosen to match mke2fs 1.41.9
 480         STORE_LE(sb->s_state, 1); // TODO: what's 1?
 481         STORE_LE(sb->s_creator_os, EXT2_OS_LINUX);
 482         STORE_LE(sb->s_checkinterval, 24*60*60 * 180); // 180 days
 483         STORE_LE(sb->s_errors, EXT2_ERRORS_DEFAULT);
 484         // mke2fs 1.41.9 also sets EXT3_FEATURE_COMPAT_RESIZE_INODE
 485         // and if >= 0.5GB, EXT3_FEATURE_RO_COMPAT_LARGE_FILE.
 486         // we use values which match "mke2fs -O ^resize_inode":
 487         // in this case 1.41.9 never sets EXT3_FEATURE_RO_COMPAT_LARGE_FILE.
 488         STORE_LE(sb->s_feature_compat, EXT2_FEATURE_COMPAT_SUPP
 489                 | (EXT2_FEATURE_COMPAT_RESIZE_INO * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_RESERVED_GDT)
 490                 | (EXT2_FEATURE_COMPAT_DIR_INDEX * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX)
 491         );
 492         STORE_LE(sb->s_feature_incompat, EXT2_FEATURE_INCOMPAT_FILETYPE);
 493         STORE_LE(sb->s_feature_ro_compat, EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER);
 494         STORE_LE(sb->s_flags, EXT2_FLAGS_UNSIGNED_HASH * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX);
 495         generate_uuid(sb->s_uuid);
 496         if (ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX) {
 497                 STORE_LE(sb->s_def_hash_version, EXT2_HASH_HALF_MD4);
 498                 generate_uuid((uint8_t *)sb->s_hash_seed);
 499         }
 500         /*
 501          * From e2fsprogs: add "jitter" to the superblock's check interval so that we
 502          * don't check all the filesystems at the same time.  We use a
 503          * kludgy hack of using the UUID to derive a random jitter value.
 504          */
 505         STORE_LE(sb->s_max_mnt_count,
 506                 EXT2_DFL_MAX_MNT_COUNT
 507                 + (sb->s_uuid[ARRAY_SIZE(sb->s_uuid)-1] % EXT2_DFL_MAX_MNT_COUNT));
 508
 509         // write the label
 510         safe_strncpy((char *)sb->s_volume_name, label, sizeof(sb->s_volume_name));
 511
 512         // calculate filesystem skeleton structures
 513         gd = xzalloc(group_desc_blocks * blocksize);
 514         buf = xmalloc(blocksize);
 515         sb->s_free_blocks_count = 0;
 516         for (i = 0, pos = first_block, n = nblocks - first_block;
 517                 i < ngroups;
 518                 i++, pos += blocks_per_group, n -= blocks_per_group
 519         ) {
 520                 uint32_t overhead = pos + (has_super(i) ? (1/*sb*/ + group_desc_blocks) : 0);
 521                 uint32_t free_blocks;
 522                 // fill group descriptors
 523                 STORE_LE(gd[i].bg_block_bitmap, overhead + 0);
 524                 STORE_LE(gd[i].bg_inode_bitmap, overhead + 1);
 525                 STORE_LE(gd[i].bg_inode_table, overhead + 2);
 526                 overhead = overhead - pos + 1/*bbmp*/ + 1/*ibmp*/ + inode_table_blocks;
 527                 gd[i].bg_free_inodes_count = inodes_per_group;
 528                 //STORE_LE(gd[i].bg_used_dirs_count, 0);
 529                 // N.B. both "/" and "/lost+found" are within the first block group
 530                 // "/" occupies 1 block, "/lost+found" occupies lost_and_found_blocks...
 531                 if (0 == i) {
 532                         // ... thus increased overhead for the first block group ...
 533                         overhead += 1 + lost_and_found_blocks;
 534                         // ... and 2 used directories
 535                         STORE_LE(gd[i].bg_used_dirs_count, 2);
 536                         // well known reserved inodes belong to the first block too
 537                         gd[i].bg_free_inodes_count -= EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO;
 538                 }
 539
 540                 // cache free block count of the group
 541                 free_blocks = (n < blocks_per_group ? n : blocks_per_group) - overhead;
 542
 543                 // mark preallocated blocks as allocated
 544 //bb_info_msg("ALLOC: [%u][%u][%u]", blocksize, overhead, blocks_per_group - (free_blocks + overhead));
 545                 allocate(buf, blocksize,
 546                         // reserve "overhead" blocks
 547                         overhead,
 548                         // mark unused trailing blocks
 549                         blocks_per_group - (free_blocks + overhead)
 550                 );
 551                 // dump block bitmap
 552                 PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_block_bitmap)) * blocksize, buf, blocksize);
 553                 STORE_LE(gd[i].bg_free_blocks_count, free_blocks);
 554
 555                 // mark preallocated inodes as allocated
 556                 allocate(buf, blocksize,
 557                         // mark reserved inodes
 558                         inodes_per_group - gd[i].bg_free_inodes_count,
 559                         // mark unused trailing inodes
 560                         blocks_per_group - inodes_per_group
 561                 );
 562                 // dump inode bitmap
 563                 //PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_block_bitmap)) * blocksize, buf, blocksize);
 564                 //but it's right after block bitmap, so we can just:
 565                 xwrite(fd, buf, blocksize);
 566                 STORE_LE(gd[i].bg_free_inodes_count, gd[i].bg_free_inodes_count);
 567
 568                 // count overall free blocks
 569                 sb->s_free_blocks_count += free_blocks;
 570         }
 571         STORE_LE(sb->s_free_blocks_count, sb->s_free_blocks_count);
 572
 573         // dump filesystem skeleton structures
 574 //      printf("Writing superblocks and filesystem accounting information: ");
 575         for (i = 0, pos = first_block; i < ngroups; i++, pos += blocks_per_group) {
 576                 // dump superblock and group descriptors and their backups
 577                 if (has_super(i)) {
 578                         // N.B. 1024 byte blocks are special
 579                         PUT(((uint64_t)pos * blocksize) + ((0 == i && 1024 != blocksize) ? 1024 : 0),
 580                                         sb, 1024);
 581                         PUT(((uint64_t)pos * blocksize) + blocksize,
 582                                         gd, group_desc_blocks * blocksize);
 583                 }
 584         }
 585
 586         // zero boot sectors
 587         memset(buf, 0, blocksize);
 588         PUT(0, buf, 1024); // N.B. 1024 <= blocksize, so buf[0..1023] contains zeros
 589         // zero inode tables
 590         for (i = 0; i < ngroups; ++i)
 591                 for (n = 0; n < inode_table_blocks; ++n)
 592                         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_inode_table) + n) * blocksize,
 593                                 buf, blocksize);
 594
 595         // prepare directory inode
 596         inode = (struct ext2_inode *)buf;
 597         STORE_LE(inode->i_mode, S_IFDIR | S_IRWXU | S_IRGRP | S_IROTH | S_IXGRP | S_IXOTH);
 598         STORE_LE(inode->i_mtime, timestamp);
 599         STORE_LE(inode->i_atime, timestamp);
 600         STORE_LE(inode->i_ctime, timestamp);
 601         STORE_LE(inode->i_size, blocksize);
 602         // inode->i_blocks stores the number of 512 byte data blocks
 603         // (512, because it goes directly to struct stat without scaling)
 604         STORE_LE(inode->i_blocks, blocksize / 512);
 605
 606         // dump root dir inode
 607         STORE_LE(inode->i_links_count, 3); // "/.", "/..", "/lost+found/.." point to this inode
 608         STORE_LE(inode->i_block[0], FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks);
 609         PUT(((uint64_t)FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) * blocksize) + (EXT2_ROOT_INO-1) * inodesize,
 610                                 buf, inodesize);
 611
 612         // dump lost+found dir inode
 613         STORE_LE(inode->i_links_count, 2); // both "/lost+found" and "/lost+found/." point to this inode
 614         STORE_LE(inode->i_size, lost_and_found_blocks * blocksize);
 615         STORE_LE(inode->i_blocks, (lost_and_found_blocks * blocksize) / 512);
 616         n = FETCH_LE32(inode->i_block[0]) + 1;
 617         for (i = 0; i < lost_and_found_blocks; ++i)
 618                 STORE_LE(inode->i_block[i], i + n); // use next block
 619 //bb_info_msg("LAST BLOCK USED[%u]", i + n);
 620         PUT(((uint64_t)FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) * blocksize) + (EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO-1) * inodesize,
 621                                 buf, inodesize);
 622
 623         // dump directories
 624         memset(buf, 0, blocksize);
 625         dir = (struct ext2_dir *)buf;
 626
 627         // dump 2nd+ blocks of "/lost+found"
 628         STORE_LE(dir->rec_len1, blocksize); // e2fsck 1.41.4 compat (1.41.9 does not need this)
 629         for (i = 1; i < lost_and_found_blocks; ++i)
 630                 PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 1+i) * blocksize,
 631                                 buf, blocksize);
 632
 633         // dump 1st block of "/lost+found"
 634         STORE_LE(dir->inode1, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 635         STORE_LE(dir->rec_len1, 12);
 636         STORE_LE(dir->name_len1, 1);
 637         STORE_LE(dir->file_type1, EXT2_FT_DIR);
 638         dir->name1[0] = '.';
 639         STORE_LE(dir->inode2, EXT2_ROOT_INO);
 640         STORE_LE(dir->rec_len2, blocksize - 12);
 641         STORE_LE(dir->name_len2, 2);
 642         STORE_LE(dir->file_type2, EXT2_FT_DIR);
 643         dir->name2[0] = '.'; dir->name2[1] = '.';
 644         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 1) * blocksize, buf, blocksize);
 645
 646         // dump root dir block
 647         STORE_LE(dir->inode1, EXT2_ROOT_INO);
 648         STORE_LE(dir->rec_len2, 12);
 649         STORE_LE(dir->inode3, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 650         STORE_LE(dir->rec_len3, blocksize - 12 - 12);
 651         STORE_LE(dir->name_len3, 10);
 652         STORE_LE(dir->file_type3, EXT2_FT_DIR);
 653         strcpy(dir->name3, "lost+found");
 654         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 0) * blocksize, buf, blocksize);
 655
 656         // cleanup
 657         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) {
 658                 free(buf);
 659                 free(gd);
 660                 free(sb);
 661         }
 662
 663         xclose(fd);
 664         return EXIT_SUCCESS;
 665 }