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                         xwrite(fd, "", 1); // file grows if needed
 237                 }
 238                 //else {
 239                 //      bb_error_msg("warning, block device is smaller");
 240                 //}
 241         } else {
 242                 kilobytes = (uoff_t)xlseek(fd, 0, SEEK_END) / 1024;
 243         }
 244
 245         bytes_per_inode = 16384;
 246         if (kilobytes < 512*1024)
 247                 bytes_per_inode = 4096;
 248         if (kilobytes < 3*1024)
 249                 bytes_per_inode = 8192;
 250         if (opts & OPT_i)
 251                 bytes_per_inode = bpi;
 252
 253         // Determine block size and inode size
 254         // block size is a multiple of 1024
 255         // inode size is a multiple of 128
 256         blocksize = 1024;
 257         inodesize = sizeof(struct ext2_inode); // 128
 258         if (kilobytes >= 512*1024) { // mke2fs 1.41.9 compat
 259                 blocksize = 4096;
 260                 inodesize = 256;
 261         }
 262         if (EXT2_MAX_BLOCK_SIZE > 4096) {
 263                 // kilobytes >> 22 == size in 4gigabyte chunks.
 264                 // if size >= 16k gigs, blocksize must be increased.
 265                 // Try "mke2fs -F image $((16 * 1024*1024*1024))"
 266                 while ((kilobytes >> 22) >= blocksize)
 267                         blocksize *= 2;
 268         }
 269         if (opts & OPT_b)
 270                 blocksize = bs;
 271         if (blocksize < EXT2_MIN_BLOCK_SIZE
 272          || blocksize > EXT2_MAX_BLOCK_SIZE
 273          || (blocksize & (blocksize - 1)) // not power of 2
 274         ) {
 275                 bb_error_msg_and_die("blocksize %u is bad", blocksize);
 276         }
 277         // Do we have custom inode size?
 278         if (opts & OPT_I) {
 279                 if (user_inodesize < sizeof(*inode)
 280                  || user_inodesize > blocksize
 281                  || (user_inodesize & (user_inodesize - 1)) // not power of 2
 282                 ) {
 283                         bb_error_msg("-%c is bad", 'I');
 284                 } else {
 285                         inodesize = user_inodesize;
 286                 }
 287         }
 288
 289         if ((int32_t)bytes_per_inode < blocksize)
 290                 bb_error_msg_and_die("-%c is bad", 'i');
 291         // number of bits in one block, i.e. 8*blocksize
 292 #define blocks_per_group (8 * blocksize)
 293         first_block = (EXT2_MIN_BLOCK_SIZE == blocksize);
 294         blocksize_log2 = int_log2(blocksize);
 295
 296         // Determine number of blocks
 297         kilobytes >>= (blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 298         nblocks = kilobytes;
 299         if (nblocks != kilobytes)
 300                 bb_error_msg_and_die("block count doesn't fit in 32 bits");
 301 #define kilobytes kilobytes_unused_after_this
 302         // Experimentally, standard mke2fs won't work on images smaller than 60k
 303         if (nblocks < 60)
 304                 bb_error_msg_and_die("need >= 60 blocks");
 305
 306         // How many reserved blocks?
 307         if (reserved_percent > 50)
 308                 bb_error_msg_and_die("-%c is bad", 'm');
 309         nreserved = (uint64_t)nblocks * reserved_percent / 100;
 310
 311         // N.B. killing e2fsprogs feature! Unused blocks don't account in calculations
 312         nblocks_full = nblocks;
 313
 314         // If last block group is too small, nblocks may be decreased in order
 315         // to discard it, and control returns here to recalculate some
 316         // parameters.
 317         // Note: blocksize and bytes_per_inode are never recalculated.
 318  retry:
 319         // N.B. a block group can have no more than blocks_per_group blocks
 320         ngroups = div_roundup(nblocks - first_block, blocks_per_group);
 321
 322         group_desc_blocks = div_roundup(ngroups, blocksize / sizeof(*gd));
 323         // TODO: reserved blocks must be marked as such in the bitmaps,
 324         // or resulting filesystem is corrupt
 325         if (ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_RESERVED_GDT) {
 326                 /*
 327                  * From e2fsprogs: Calculate the number of GDT blocks to reserve for online
 328                  * filesystem growth.
 329                  * The absolute maximum number of GDT blocks we can reserve is determined by
 330                  * the number of block pointers that can fit into a single block.
 331                  * We set it at 1024x the current filesystem size, or
 332                  * the upper block count limit (2^32), whichever is lower.
 333                  */
 334                 uint32_t reserved_group_desc_blocks = 0xFFFFFFFF; // maximum block number
 335                 if (nblocks < reserved_group_desc_blocks / 1024)
 336                         reserved_group_desc_blocks = nblocks * 1024;
 337                 reserved_group_desc_blocks = div_roundup(reserved_group_desc_blocks - first_block, blocks_per_group);
 338                 reserved_group_desc_blocks = div_roundup(reserved_group_desc_blocks, blocksize / sizeof(*gd)) - group_desc_blocks;
 339                 if (reserved_group_desc_blocks > blocksize / sizeof(uint32_t))
 340                         reserved_group_desc_blocks = blocksize / sizeof(uint32_t);
 341                 //TODO: STORE_LE(sb->s_reserved_gdt_blocks, reserved_group_desc_blocks);
 342                 group_desc_blocks += reserved_group_desc_blocks;
 343         }
 344
 345         {
 346                 // N.B. e2fsprogs does as follows!
 347                 uint32_t overhead, remainder;
 348                 // ninodes is the max number of inodes in this filesystem
 349                 uint32_t ninodes = ((uint64_t) nblocks_full * blocksize) / bytes_per_inode;
 350                 if (ninodes < EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO+1)
 351                         ninodes = EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO+1;
 352                 inodes_per_group = div_roundup(ninodes, ngroups);
 353                 // minimum number because the first EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO-1 are reserved
 354                 if (inodes_per_group < 16)
 355                         inodes_per_group = 16;
 356                 // a block group can't have more inodes than blocks
 357                 if (inodes_per_group > blocks_per_group)
 358                         inodes_per_group = blocks_per_group;
 359                 // adjust inodes per group so they completely fill the inode table blocks in the descriptor
 360                 inodes_per_group = (div_roundup(inodes_per_group * inodesize, blocksize) * blocksize) / inodesize;
 361                 // make sure the number of inodes per group is a multiple of 8
 362                 inodes_per_group &= ~7;
 363                 inode_table_blocks = div_roundup(inodes_per_group * inodesize, blocksize);
 364
 365                 // to be useful, lost+found should occupy at least 2 blocks (but not exceeding 16*1024 bytes),
 366                 // and at most EXT2_NDIR_BLOCKS. So reserve these blocks right now
 367                 /* Or e2fsprogs comment verbatim (what does it mean?):
 368                  * Ensure that lost+found is at least 2 blocks, so we always
 369                  * test large empty blocks for big-block filesystems. */
 370                 lost_and_found_blocks = MIN(EXT2_NDIR_BLOCKS, 16 >> (blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE));
 371
 372                 // the last group needs more attention: isn't it too small for possible overhead?
 373                 overhead = (has_super(ngroups - 1) ? (1/*sb*/ + group_desc_blocks) : 0) + 1/*bbmp*/ + 1/*ibmp*/ + inode_table_blocks;
 374                 remainder = (nblocks - first_block) % blocks_per_group;
 375                 ////can't happen, nblocks >= 60 guarantees this
 376                 ////if ((1 == ngroups)
 377                 //// && remainder
 378                 //// && (remainder < overhead + 1/* "/" */ + lost_and_found_blocks)
 379                 ////) {
 380                 ////    bb_error_msg_and_die("way small device");
 381                 ////}
 382
 383                 // Standard mke2fs uses 50. Looks like a bug in our calculation
 384                 // of "remainder" or "overhead" - we don't match standard mke2fs
 385                 // when we transition from one group to two groups
 386                 // (a bit after 8M image size), but it works for two->three groups
 387                 // transition (at 16M).
 388                 if (remainder && (remainder < overhead + 50)) {
 389 //bb_info_msg("CHOP[%u]", remainder);
 390                         nblocks -= remainder;
 391                         goto retry;
 392                 }
 393         }
 394
 395         if (nblocks_full - nblocks)
 396                 printf("warning: %u blocks unused\n\n", nblocks_full - nblocks);
 397         printf(
 398                 "Filesystem label=%s\n"
 399                 "OS type: Linux\n"
 400                 "Block size=%u (log=%u)\n"
 401                 "Fragment size=%u (log=%u)\n"
 402                 "%u inodes, %u blocks\n"
 403                 "%u blocks (%u%%) reserved for the super user\n"
 404                 "First data block=%u\n"
 405                 "Maximum filesystem blocks=%u\n"
 406                 "%u block groups\n"
 407                 "%u blocks per group, %u fragments per group\n"
 408                 "%u inodes per group"
 409                 , label
 410                 , blocksize, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE
 411                 , blocksize, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE
 412                 , inodes_per_group * ngroups, nblocks
 413                 , nreserved, reserved_percent
 414                 , first_block
 415                 , group_desc_blocks * (blocksize / sizeof(*gd)) * blocks_per_group
 416                 , ngroups
 417                 , blocks_per_group, blocks_per_group
 418                 , inodes_per_group
 419         );
 420         {
 421                 const char *fmt = "\nSuperblock backups stored on blocks:\n"
 422                         "\t%u";
 423                 pos = first_block;
 424                 for (i = 1; i < ngroups; i++) {
 425                         pos += blocks_per_group;
 426                         if (has_super(i)) {
 427                                 printf(fmt, (unsigned)pos);
 428                                 fmt = ", %u";
 429                         }
 430                 }
 431         }
 432         bb_putchar('\n');
 433
 434         if (opts & OPT_n) {
 435                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP)
 436                         close(fd);
 437                 return EXIT_SUCCESS;
 438         }
 439
 440         // TODO: 3/5 refuse if mounted
 441         // TODO: 4/5 compat options
 442         // TODO: 1/5 sanity checks
 443         // TODO: 0/5 more verbose error messages
 444         // TODO: 4/5 bigendianness: recheck, wait for ARM reporters
 445         // TODO: 2/5 reserved GDT: how to mark but not allocate?
 446         // TODO: 3/5 dir_index?
 447
 448         // fill the superblock
 449         sb = xzalloc(1024);
 450         STORE_LE(sb->s_rev_level, EXT2_DYNAMIC_REV); // revision 1 filesystem
 451         STORE_LE(sb->s_magic, EXT2_SUPER_MAGIC);
 452         STORE_LE(sb->s_inode_size, inodesize);
 453         // set "Required extra isize" and "Desired extra isize" fields to 28
 454         if (inodesize != sizeof(*inode))
 455                 STORE_LE(sb->s_reserved[21], 0x001C001C);
 456         STORE_LE(sb->s_first_ino, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 457         STORE_LE(sb->s_log_block_size, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 458         STORE_LE(sb->s_log_frag_size, blocksize_log2 - EXT2_MIN_BLOCK_LOG_SIZE);
 459         // first 1024 bytes of the device are for boot record. If block size is 1024 bytes, then
 460         // the first block is 1, otherwise 0
 461         STORE_LE(sb->s_first_data_block, first_block);
 462         // block and inode bitmaps occupy no more than one block, so maximum number of blocks is
 463         STORE_LE(sb->s_blocks_per_group, blocks_per_group);
 464         STORE_LE(sb->s_frags_per_group, blocks_per_group);
 465         // blocks
 466         STORE_LE(sb->s_blocks_count, nblocks);
 467         // reserve blocks for superuser
 468         STORE_LE(sb->s_r_blocks_count, nreserved);
 469         // ninodes
 470         STORE_LE(sb->s_inodes_per_group, inodes_per_group);
 471         STORE_LE(sb->s_inodes_count, inodes_per_group * ngroups);
 472         STORE_LE(sb->s_free_inodes_count, inodes_per_group * ngroups - EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 473         // timestamps
 474         timestamp = time(NULL);
 475         STORE_LE(sb->s_mkfs_time, timestamp);
 476         STORE_LE(sb->s_wtime, timestamp);
 477         STORE_LE(sb->s_lastcheck, timestamp);
 478         // misc. Values are chosen to match mke2fs 1.41.9
 479         STORE_LE(sb->s_state, 1); // TODO: what's 1?
 480         STORE_LE(sb->s_creator_os, EXT2_OS_LINUX);
 481         STORE_LE(sb->s_checkinterval, 24*60*60 * 180); // 180 days
 482         STORE_LE(sb->s_errors, EXT2_ERRORS_DEFAULT);
 483         // mke2fs 1.41.9 also sets EXT3_FEATURE_COMPAT_RESIZE_INODE
 484         // and if >= 0.5GB, EXT3_FEATURE_RO_COMPAT_LARGE_FILE.
 485         // we use values which match "mke2fs -O ^resize_inode":
 486         // in this case 1.41.9 never sets EXT3_FEATURE_RO_COMPAT_LARGE_FILE.
 487         STORE_LE(sb->s_feature_compat, EXT2_FEATURE_COMPAT_SUPP
 488                 | (EXT2_FEATURE_COMPAT_RESIZE_INO * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_RESERVED_GDT)
 489                 | (EXT2_FEATURE_COMPAT_DIR_INDEX * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX)
 490         );
 491         STORE_LE(sb->s_feature_incompat, EXT2_FEATURE_INCOMPAT_FILETYPE);
 492         STORE_LE(sb->s_feature_ro_compat, EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER);
 493         STORE_LE(sb->s_flags, EXT2_FLAGS_UNSIGNED_HASH * ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX);
 494         generate_uuid(sb->s_uuid);
 495         if (ENABLE_FEATURE_MKFS_EXT2_DIR_INDEX) {
 496                 STORE_LE(sb->s_def_hash_version, EXT2_HASH_HALF_MD4);
 497                 generate_uuid((uint8_t *)sb->s_hash_seed);
 498         }
 499         /*
 500          * From e2fsprogs: add "jitter" to the superblock's check interval so that we
 501          * don't check all the filesystems at the same time.  We use a
 502          * kludgy hack of using the UUID to derive a random jitter value.
 503          */
 504         STORE_LE(sb->s_max_mnt_count,
 505                 EXT2_DFL_MAX_MNT_COUNT
 506                 + (sb->s_uuid[ARRAY_SIZE(sb->s_uuid)-1] % EXT2_DFL_MAX_MNT_COUNT));
 507
 508         // write the label
 509         safe_strncpy((char *)sb->s_volume_name, label, sizeof(sb->s_volume_name));
 510
 511         // calculate filesystem skeleton structures
 512         gd = xzalloc(group_desc_blocks * blocksize);
 513         buf = xmalloc(blocksize);
 514         sb->s_free_blocks_count = 0;
 515         for (i = 0, pos = first_block, n = nblocks - first_block;
 516                 i < ngroups;
 517                 i++, pos += blocks_per_group, n -= blocks_per_group
 518         ) {
 519                 uint32_t overhead = pos + (has_super(i) ? (1/*sb*/ + group_desc_blocks) : 0);
 520                 uint32_t free_blocks;
 521                 // fill group descriptors
 522                 STORE_LE(gd[i].bg_block_bitmap, overhead + 0);
 523                 STORE_LE(gd[i].bg_inode_bitmap, overhead + 1);
 524                 STORE_LE(gd[i].bg_inode_table, overhead + 2);
 525                 overhead = overhead - pos + 1/*bbmp*/ + 1/*ibmp*/ + inode_table_blocks;
 526                 gd[i].bg_free_inodes_count = inodes_per_group;
 527                 //STORE_LE(gd[i].bg_used_dirs_count, 0);
 528                 // N.B. both "/" and "/lost+found" are within the first block group
 529                 // "/" occupies 1 block, "/lost+found" occupies lost_and_found_blocks...
 530                 if (0 == i) {
 531                         // ... thus increased overhead for the first block group ...
 532                         overhead += 1 + lost_and_found_blocks;
 533                         // ... and 2 used directories
 534                         STORE_LE(gd[i].bg_used_dirs_count, 2);
 535                         // well known reserved inodes belong to the first block too
 536                         gd[i].bg_free_inodes_count -= EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO;
 537                 }
 538
 539                 // cache free block count of the group
 540                 free_blocks = (n < blocks_per_group ? n : blocks_per_group) - overhead;
 541
 542                 // mark preallocated blocks as allocated
 543 //bb_info_msg("ALLOC: [%u][%u][%u]", blocksize, overhead, blocks_per_group - (free_blocks + overhead));
 544                 allocate(buf, blocksize,
 545                         // reserve "overhead" blocks
 546                         overhead,
 547                         // mark unused trailing blocks
 548                         blocks_per_group - (free_blocks + overhead)
 549                 );
 550                 // dump block bitmap
 551                 PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_block_bitmap)) * blocksize, buf, blocksize);
 552                 STORE_LE(gd[i].bg_free_blocks_count, free_blocks);
 553
 554                 // mark preallocated inodes as allocated
 555                 allocate(buf, blocksize,
 556                         // mark reserved inodes
 557                         inodes_per_group - gd[i].bg_free_inodes_count,
 558                         // mark unused trailing inodes
 559                         blocks_per_group - inodes_per_group
 560                 );
 561                 // dump inode bitmap
 562                 //PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_block_bitmap)) * blocksize, buf, blocksize);
 563                 //but it's right after block bitmap, so we can just:
 564                 xwrite(fd, buf, blocksize);
 565                 STORE_LE(gd[i].bg_free_inodes_count, gd[i].bg_free_inodes_count);
 566
 567                 // count overall free blocks
 568                 sb->s_free_blocks_count += free_blocks;
 569         }
 570         STORE_LE(sb->s_free_blocks_count, sb->s_free_blocks_count);
 571
 572         // dump filesystem skeleton structures
 573 //      printf("Writing superblocks and filesystem accounting information: ");
 574         for (i = 0, pos = first_block; i < ngroups; i++, pos += blocks_per_group) {
 575                 // dump superblock and group descriptors and their backups
 576                 if (has_super(i)) {
 577                         // N.B. 1024 byte blocks are special
 578                         PUT(((uint64_t)pos * blocksize) + ((0 == i && 1024 != blocksize) ? 1024 : 0),
 579                                         sb, 1024);
 580                         PUT(((uint64_t)pos * blocksize) + blocksize,
 581                                         gd, group_desc_blocks * blocksize);
 582                 }
 583         }
 584
 585         // zero boot sectors
 586         memset(buf, 0, blocksize);
 587         PUT(0, buf, 1024); // N.B. 1024 <= blocksize, so buf[0..1023] contains zeros
 588         // zero inode tables
 589         for (i = 0; i < ngroups; ++i)
 590                 for (n = 0; n < inode_table_blocks; ++n)
 591                         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[i].bg_inode_table) + n) * blocksize,
 592                                 buf, blocksize);
 593
 594         // prepare directory inode
 595         inode = (struct ext2_inode *)buf;
 596         STORE_LE(inode->i_mode, S_IFDIR | S_IRWXU | S_IRGRP | S_IROTH | S_IXGRP | S_IXOTH);
 597         STORE_LE(inode->i_mtime, timestamp);
 598         STORE_LE(inode->i_atime, timestamp);
 599         STORE_LE(inode->i_ctime, timestamp);
 600         STORE_LE(inode->i_size, blocksize);
 601         // inode->i_blocks stores the number of 512 byte data blocks
 602         // (512, because it goes directly to struct stat without scaling)
 603         STORE_LE(inode->i_blocks, blocksize / 512);
 604
 605         // dump root dir inode
 606         STORE_LE(inode->i_links_count, 3); // "/.", "/..", "/lost+found/.." point to this inode
 607         STORE_LE(inode->i_block[0], FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks);
 608         PUT(((uint64_t)FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) * blocksize) + (EXT2_ROOT_INO-1) * inodesize,
 609                                 buf, inodesize);
 610
 611         // dump lost+found dir inode
 612         STORE_LE(inode->i_links_count, 2); // both "/lost+found" and "/lost+found/." point to this inode
 613         STORE_LE(inode->i_size, lost_and_found_blocks * blocksize);
 614         STORE_LE(inode->i_blocks, (lost_and_found_blocks * blocksize) / 512);
 615         n = FETCH_LE32(inode->i_block[0]) + 1;
 616         for (i = 0; i < lost_and_found_blocks; ++i)
 617                 STORE_LE(inode->i_block[i], i + n); // use next block
 618 //bb_info_msg("LAST BLOCK USED[%u]", i + n);
 619         PUT(((uint64_t)FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) * blocksize) + (EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO-1) * inodesize,
 620                                 buf, inodesize);
 621
 622         // dump directories
 623         memset(buf, 0, blocksize);
 624         dir = (struct ext2_dir *)buf;
 625
 626         // dump 2nd+ blocks of "/lost+found"
 627         STORE_LE(dir->rec_len1, blocksize); // e2fsck 1.41.4 compat (1.41.9 does not need this)
 628         for (i = 1; i < lost_and_found_blocks; ++i)
 629                 PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 1+i) * blocksize,
 630                                 buf, blocksize);
 631
 632         // dump 1st block of "/lost+found"
 633         STORE_LE(dir->inode1, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 634         STORE_LE(dir->rec_len1, 12);
 635         STORE_LE(dir->name_len1, 1);
 636         STORE_LE(dir->file_type1, EXT2_FT_DIR);
 637         dir->name1[0] = '.';
 638         STORE_LE(dir->inode2, EXT2_ROOT_INO);
 639         STORE_LE(dir->rec_len2, blocksize - 12);
 640         STORE_LE(dir->name_len2, 2);
 641         STORE_LE(dir->file_type2, EXT2_FT_DIR);
 642         dir->name2[0] = '.'; dir->name2[1] = '.';
 643         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 1) * blocksize, buf, blocksize);
 644
 645         // dump root dir block
 646         STORE_LE(dir->inode1, EXT2_ROOT_INO);
 647         STORE_LE(dir->rec_len2, 12);
 648         STORE_LE(dir->inode3, EXT2_GOOD_OLD_FIRST_INO);
 649         STORE_LE(dir->rec_len3, blocksize - 12 - 12);
 650         STORE_LE(dir->name_len3, 10);
 651         STORE_LE(dir->file_type3, EXT2_FT_DIR);
 652         strcpy(dir->name3, "lost+found");
 653         PUT((uint64_t)(FETCH_LE32(gd[0].bg_inode_table) + inode_table_blocks + 0) * blocksize, buf, blocksize);
 654
 655         // cleanup
 656         if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP) {
 657                 free(buf);
 658                 free(gd);
 659                 free(sb);
 660         }
 661
 662         xclose(fd);
 663         return EXIT_SUCCESS;
 664 }