4.2 distribution
[unix-history] / usr / src / sys / ufs / ffs / fs.h
index 4b3de89..9a01d81 100644 (file)
@@ -1,6 +1,4 @@
-/* Copyright (c) 1981 Regents of the University of California */
-
-/*     fs.h    1.15    %G%     */
+/*     fs.h    6.1     83/07/29        */
 
 /*
  * Each disk drive contains some number of file systems.
 
 /*
  * Each disk drive contains some number of file systems.
@@ -16,7 +14,6 @@
  *
  * For file system fs, the offsets of the various blocks of interest
  * are given in the super block as:
  *
  * For file system fs, the offsets of the various blocks of interest
  * are given in the super block as:
- *     [fs->fs_bblkno]         Boot sector
  *     [fs->fs_sblkno]         Super-block
  *     [fs->fs_cblkno]         Cylinder group block
  *     [fs->fs_iblkno]         Inode blocks
  *     [fs->fs_sblkno]         Super-block
  *     [fs->fs_cblkno]         Cylinder group block
  *     [fs->fs_iblkno]         Inode blocks
@@ -26,7 +23,7 @@
  *
  * The first boot and super blocks are given in absolute disk addresses.
  */
  *
  * The first boot and super blocks are given in absolute disk addresses.
  */
-#define BBSIZE         1024
+#define BBSIZE         8192
 #define SBSIZE         8192
 #define        BBLOCK          ((daddr_t)(0))
 #define        SBLOCK          ((daddr_t)(BBLOCK + BBSIZE / DEV_BSIZE))
 #define SBSIZE         8192
 #define        BBLOCK          ((daddr_t)(0))
 #define        SBLOCK          ((daddr_t)(BBLOCK + BBSIZE / DEV_BSIZE))
 #define        ROOTINO         ((ino_t)2)      /* i number of all roots */
 #define LOSTFOUNDINO   (ROOTINO + 1)
 
 #define        ROOTINO         ((ino_t)2)      /* i number of all roots */
 #define LOSTFOUNDINO   (ROOTINO + 1)
 
-/*
- * MINFREE gives the minimum acceptable percentage of file system
- * blocks which may be free. If the freelist drops below this level
- * only the superuser may continue to allocate blocks. This may
- * be set to 0 if no reserve of free blocks is deemed necessary,
- * however severe performance degredations will be observed if the
- * file system is run at greater than 90% full; thus the default
- * value of fs_minfree is 10%.
- *
- * Empirically the best trade-off between block fragmentation and
- * overall disk utilization at a loading of 90% comes with a
- * fragmentation of 4, thus the default fragment size is a fourth
- * of the block size.
- */
-#define MINFREE                10
-#define DESFRAG                4
-
-/*
- * Under current technology, most 300MB disks have 32 sectors and
- * 19 tracks, thus these are the defaults used for fs_nsect and 
- * fs_ntrak respectively.
- */
-#define DFLNSECT       32
-#define DFLNTRAK       19
-
 /*
  * Cylinder group related limits.
  *
 /*
  * Cylinder group related limits.
  *
  * up with minimum rotational latency.  NRPOS is the number of rotational
  * positions which we distinguish.  With NRPOS 8 the resolution of our
  * summary information is 2ms for a typical 3600 rpm drive.
  * up with minimum rotational latency.  NRPOS is the number of rotational
  * positions which we distinguish.  With NRPOS 8 the resolution of our
  * summary information is 2ms for a typical 3600 rpm drive.
- *
- * ROTDELAY gives the minimum number of milliseconds to initiate
- * another disk transfer on the same cylinder. It is used in
- * determining the rotationally optimal layout for disk blocks
- * within a file; the default of fs_rotdelay is 2ms.
  */
 #define        NRPOS           8       /* number distinct rotational positions */
  */
 #define        NRPOS           8       /* number distinct rotational positions */
-#define ROTDELAY       2
 
 /*
 
 /*
- * Each file system has a number of inodes statically allocated.
- * We allocate one inode slot per NBPI bytes, expecting this
- * to be far more than we will ever need.
- *
  * MAXIPG bounds the number of inodes per cylinder group, and
  * is needed only to keep the structure simpler by having the
  * only a single variable size element (the free bit map).
  *
  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  */
  * MAXIPG bounds the number of inodes per cylinder group, and
  * is needed only to keep the structure simpler by having the
  * only a single variable size element (the free bit map).
  *
  * N.B.: MAXIPG must be a multiple of INOPB(fs).
  */
-#define        NBPI            2048
 #define        MAXIPG          2048    /* max number inodes/cyl group */
 
 /*
 #define        MAXIPG          2048    /* max number inodes/cyl group */
 
 /*
  * and that MAXBSIZE must be >= MINBSIZE.
  */
 #define MINBSIZE       4096
  * and that MAXBSIZE must be >= MINBSIZE.
  */
 #define MINBSIZE       4096
-#define        DESCPG          16      /* desired fs_cpg */
 #define        MAXCPG          32      /* maximum fs_cpg */
 
 /*
  * The path name on which the file system is mounted is maintained
  * in fs_fsmnt. MAXMNTLEN defines the amount of space allocated in 
  * the super block for this name.
 #define        MAXCPG          32      /* maximum fs_cpg */
 
 /*
  * The path name on which the file system is mounted is maintained
  * in fs_fsmnt. MAXMNTLEN defines the amount of space allocated in 
  * the super block for this name.
+ * The limit on the amount of summary information per file system
+ * is defined by MAXCSBUFS. It is currently parameterized for a
+ * maximum of two million cylinders.
  */
  */
-#define MAXMNTLEN 34
+#define MAXMNTLEN 512
+#define MAXCSBUFS 32
 
 /*
  * Per cylinder group information; summarized in blocks allocated
 
 /*
  * Per cylinder group information; summarized in blocks allocated
@@ -159,54 +123,74 @@ struct csum {
 /*
  * Super block for a file system.
  */
 /*
  * Super block for a file system.
  */
-#define        FS_MAGIC        0x110854
+#define        FS_MAGIC        0x011954
 struct fs
 {
 struct fs
 {
-       long    fs_magic;               /* magic number */
-       daddr_t fs_bblkno;              /* abs addr of boot-block in filesys */
-       daddr_t fs_sblkno;              /* abs addr of super-block in filesys */
+       struct  fs *fs_link;            /* linked list of file systems */
+       struct  fs *fs_rlink;           /*     used for incore super blocks */
+       daddr_t fs_sblkno;              /* addr of super-block in filesys */
        daddr_t fs_cblkno;              /* offset of cyl-block in filesys */
        daddr_t fs_iblkno;              /* offset of inode-blocks in filesys */
        daddr_t fs_cblkno;              /* offset of cyl-block in filesys */
        daddr_t fs_iblkno;              /* offset of inode-blocks in filesys */
-       daddr_t fs_dblkno;              /* offset of data-blocks in filesys */
+       daddr_t fs_dblkno;              /* offset of first data after cg */
+       long    fs_cgoffset;            /* cylinder group offset in cylinder */
+       long    fs_cgmask;              /* used to calc mod fs_ntrak */
        time_t  fs_time;                /* last time written */
        long    fs_size;                /* number of blocks in fs */
        long    fs_dsize;               /* number of data blocks in fs */
        long    fs_ncg;                 /* number of cylinder groups */
        long    fs_bsize;               /* size of basic blocks in fs */
        long    fs_fsize;               /* size of frag blocks in fs */
        time_t  fs_time;                /* last time written */
        long    fs_size;                /* number of blocks in fs */
        long    fs_dsize;               /* number of data blocks in fs */
        long    fs_ncg;                 /* number of cylinder groups */
        long    fs_bsize;               /* size of basic blocks in fs */
        long    fs_fsize;               /* size of frag blocks in fs */
-       short   fs_frag;                /* number of frags in a block in fs */
-       short   fs_minfree;             /* minimum percentage of free blocks */
-       short   fs_rotdelay;            /* num of ms for optimal next block */
-       short   fs_rps;                 /* disk revolutions per second */
+       long    fs_frag;                /* number of frags in a block in fs */
+/* these are configuration parameters */
+       long    fs_minfree;             /* minimum percentage of free blocks */
+       long    fs_rotdelay;            /* num of ms for optimal next block */
+       long    fs_rps;                 /* disk revolutions per second */
+/* these fields can be computed from the others */
        long    fs_bmask;               /* ``blkoff'' calc of blk offsets */
        long    fs_fmask;               /* ``fragoff'' calc of frag offsets */
        long    fs_bmask;               /* ``blkoff'' calc of blk offsets */
        long    fs_fmask;               /* ``fragoff'' calc of frag offsets */
-       short   fs_bshift;              /* ``lblkno'' calc of logical blkno */
-       short   fs_fshift;              /* ``numfrags'' calc number of frags */
+       long    fs_bshift;              /* ``lblkno'' calc of logical blkno */
+       long    fs_fshift;              /* ``numfrags'' calc number of frags */
+/* these are configuration parameters */
+       long    fs_maxcontig;           /* max number of contiguous blks */
+       long    fs_maxbpg;              /* max number of blks per cyl group */
+/* these fields can be computed from the others */
+       long    fs_fragshift;           /* block to frag shift */
+       long    fs_fsbtodb;             /* fsbtodb and dbtofsb shift constant */
+       long    fs_sbsize;              /* actual size of super block */
+       long    fs_csmask;              /* csum block offset */
+       long    fs_csshift;             /* csum block number */
+       long    fs_nindir;              /* value of NINDIR */
+       long    fs_inopb;               /* value of INOPB */
+       long    fs_nspf;                /* value of NSPF */
+       long    fs_sparecon[6];         /* reserved for future constants */
 /* sizes determined by number of cylinder groups and their sizes */
        daddr_t fs_csaddr;              /* blk addr of cyl grp summary area */
        long    fs_cssize;              /* size of cyl grp summary area */
        long    fs_cgsize;              /* cylinder group size */
 /* these fields should be derived from the hardware */
 /* sizes determined by number of cylinder groups and their sizes */
        daddr_t fs_csaddr;              /* blk addr of cyl grp summary area */
        long    fs_cssize;              /* size of cyl grp summary area */
        long    fs_cgsize;              /* cylinder group size */
 /* these fields should be derived from the hardware */
-       short   fs_ntrak;               /* tracks per cylinder */
-       short   fs_nsect;               /* sectors per track */
+       long    fs_ntrak;               /* tracks per cylinder */
+       long    fs_nsect;               /* sectors per track */
        long    fs_spc;                 /* sectors per cylinder */
 /* this comes from the disk driver partitioning */
        long    fs_ncyl;                /* cylinders in file system */
 /* these fields can be computed from the others */
        long    fs_spc;                 /* sectors per cylinder */
 /* this comes from the disk driver partitioning */
        long    fs_ncyl;                /* cylinders in file system */
 /* these fields can be computed from the others */
-       short   fs_cpg;                 /* cylinders per group */
-       short   fs_ipg;                 /* inodes per group */
+       long    fs_cpg;                 /* cylinders per group */
+       long    fs_ipg;                 /* inodes per group */
        long    fs_fpg;                 /* blocks per group * fs_frag */
 /* this data must be re-computed after crashes */
        struct  csum fs_cstotal;        /* cylinder summary information */
 /* these fields are cleared at mount time */
        char    fs_fmod;                /* super block modified flag */
        long    fs_fpg;                 /* blocks per group * fs_frag */
 /* this data must be re-computed after crashes */
        struct  csum fs_cstotal;        /* cylinder summary information */
 /* these fields are cleared at mount time */
        char    fs_fmod;                /* super block modified flag */
+       char    fs_clean;               /* file system is clean flag */
        char    fs_ronly;               /* mounted read-only flag */
        char    fs_ronly;               /* mounted read-only flag */
+       char    fs_flags;               /* currently unused flag */
        char    fs_fsmnt[MAXMNTLEN];    /* name mounted on */
 /* these fields retain the current block allocation info */
        long    fs_cgrotor;             /* last cg searched */
        char    fs_fsmnt[MAXMNTLEN];    /* name mounted on */
 /* these fields retain the current block allocation info */
        long    fs_cgrotor;             /* last cg searched */
-       struct  csum *fs_csp[NBUF / 2]; /* list of fs_cs info buffers */
-       short   fs_cpc;                 /* cyl per cycle in postbl */
+       struct  csum *fs_csp[MAXCSBUFS];/* list of fs_cs info buffers */
+       long    fs_cpc;                 /* cyl per cycle in postbl */
        short   fs_postbl[MAXCPG][NRPOS];/* head of blocks for each rotation */
        short   fs_postbl[MAXCPG][NRPOS];/* head of blocks for each rotation */
+       long    fs_magic;               /* magic number */
        u_char  fs_rotbl[1];            /* list of blocks for each rotation */
 /* actually longer */
 };
        u_char  fs_rotbl[1];            /* list of blocks for each rotation */
 /* actually longer */
 };
@@ -217,8 +201,7 @@ struct      fs
  * N.B. This macro assumes that sizeof(struct csum) is a power of two.
  */
 #define fs_cs(fs, indx) \
  * N.B. This macro assumes that sizeof(struct csum) is a power of two.
  */
 #define fs_cs(fs, indx) \
-       fs_csp[(indx) / ((fs)->fs_bsize / sizeof(struct csum))] \
-       [(indx) % ((fs)->fs_bsize / sizeof(struct csum))]
+       fs_csp[(indx) >> (fs)->fs_csshift][(indx) & ~(fs)->fs_csmask]
 
 /*
  * MAXBPC bounds the size of the rotational layout tables and
 
 /*
  * MAXBPC bounds the size of the rotational layout tables and
@@ -234,9 +217,10 @@ struct     fs
 /*
  * Cylinder group block for a file system.
  */
 /*
  * Cylinder group block for a file system.
  */
-#define        CG_MAGIC        0x092752
+#define        CG_MAGIC        0x090255
 struct cg {
 struct cg {
-       long    cg_magic;               /* magic number */
+       struct  cg *cg_link;            /* linked list of cyl groups */
+       struct  cg *cg_rlink;           /*     used for incore cyl groups */
        time_t  cg_time;                /* time last written */
        long    cg_cgx;                 /* we are the cgx'th cylinder group */
        short   cg_ncyl;                /* number of cyl's this cg */
        time_t  cg_time;                /* time last written */
        long    cg_cgx;                 /* we are the cgx'th cylinder group */
        short   cg_ncyl;                /* number of cyl's this cg */
@@ -250,7 +234,8 @@ struct      cg {
        long    cg_btot[MAXCPG];        /* block totals per cylinder */
        short   cg_b[MAXCPG][NRPOS];    /* positions of free blocks */
        char    cg_iused[MAXIPG/NBBY];  /* used inode map */
        long    cg_btot[MAXCPG];        /* block totals per cylinder */
        short   cg_b[MAXCPG][NRPOS];    /* positions of free blocks */
        char    cg_iused[MAXIPG/NBBY];  /* used inode map */
-       char    cg_free[1];             /* free block map */
+       long    cg_magic;               /* magic number */
+       u_char  cg_free[1];             /* free block map */
 /* actually longer */
 };
 
 /* actually longer */
 };
 
@@ -261,33 +246,26 @@ struct    cg {
  * by the number of remaining bits.
  */
 #define        MAXBPG(fs) \
  * by the number of remaining bits.
  */
 #define        MAXBPG(fs) \
-       (NBBY * ((fs)->fs_bsize - (sizeof (struct cg))) / (fs)->fs_frag)
+       (fragstoblks((fs), (NBBY * ((fs)->fs_bsize - (sizeof (struct cg))))))
 
 /*
  * Turn file system block numbers into disk block addresses.
  * This maps file system blocks to device size blocks.
  */
 
 /*
  * Turn file system block numbers into disk block addresses.
  * This maps file system blocks to device size blocks.
  */
-#define fsbtodb(fs, b) ((b) * ((fs)->fs_fsize / DEV_BSIZE))
-#define        dbtofsb(fs, b)  ((b) / ((fs)->fs_fsize / DEV_BSIZE))
+#define fsbtodb(fs, b) ((b) << (fs)->fs_fsbtodb)
+#define        dbtofsb(fs, b)  ((b) >> (fs)->fs_fsbtodb)
 
 /*
  * Cylinder group macros to locate things in cylinder groups.
 
 /*
  * Cylinder group macros to locate things in cylinder groups.
- *
- * Cylinder group to disk block address of spare boot block
- * and super block.
- * Note that these are in absolute addresses, and can NOT
- * in general be expressable in terms of file system addresses.
+ * They calc file system addresses of cylinder group data structures.
  */
  */
-#define        cgbblock(fs, c) (fsbtodb(fs, cgbase(fs, c)) + (fs)->fs_bblkno)
-#define        cgsblock(fs, c) (fsbtodb(fs, cgbase(fs, c)) + (fs)->fs_sblkno)
-
-/*
- * File system addresses of cylinder group data structures.
- */
-#define        cgbase(fs, c)   ((daddr_t)((fs)->fs_fpg * (c)))         /* base addr */
-#define        cgtod(fs, c)    (cgbase(fs, c) + (fs)->fs_cblkno)       /* cg block */
-#define        cgimin(fs, c)   (cgbase(fs, c) + (fs)->fs_iblkno)       /* inode blk */
-#define        cgdmin(fs, c)   (cgbase(fs, c) + (fs)->fs_dblkno)       /* 1st data */
+#define        cgbase(fs, c)   ((daddr_t)((fs)->fs_fpg * (c)))
+#define cgstart(fs, c) \
+       (cgbase(fs, c) + (fs)->fs_cgoffset * ((c) & ~((fs)->fs_cgmask)))
+#define        cgsblock(fs, c) (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_sblkno)      /* super blk */
+#define        cgtod(fs, c)    (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_cblkno)      /* cg block */
+#define        cgimin(fs, c)   (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_iblkno)      /* inode blk */
+#define        cgdmin(fs, c)   (cgstart(fs, c) + (fs)->fs_dblkno)      /* 1st data */
 
 /*
  * Macros for handling inode numbers:
 
 /*
  * Macros for handling inode numbers:
@@ -299,7 +277,7 @@ struct      cg {
 #define        itog(fs, x)     ((x) / (fs)->fs_ipg)
 #define        itod(fs, x) \
        ((daddr_t)(cgimin(fs, itog(fs, x)) + \
 #define        itog(fs, x)     ((x) / (fs)->fs_ipg)
 #define        itod(fs, x) \
        ((daddr_t)(cgimin(fs, itog(fs, x)) + \
-       (x) % (fs)->fs_ipg / INOPB(fs) * (fs)->fs_frag))
+       (blkstofrags((fs), (((x) % (fs)->fs_ipg) / INOPB(fs))))))
 
 /*
  * Give cylinder group number for a file system block.
 
 /*
  * Give cylinder group number for a file system block.
@@ -336,36 +314,49 @@ struct    cg {
        (((size) + (fs)->fs_bsize - 1) & (fs)->fs_bmask)
 #define fragroundup(fs, size)  /* calculates roundup(size, fs->fs_fsize) */ \
        (((size) + (fs)->fs_fsize - 1) & (fs)->fs_fmask)
        (((size) + (fs)->fs_bsize - 1) & (fs)->fs_bmask)
 #define fragroundup(fs, size)  /* calculates roundup(size, fs->fs_fsize) */ \
        (((size) + (fs)->fs_fsize - 1) & (fs)->fs_fmask)
+#define fragstoblks(fs, frags) /* calculates (frags / fs->fs_frag) */ \
+       ((frags) >> (fs)->fs_fragshift)
+#define blkstofrags(fs, blks)  /* calculates (blks * fs->fs_frag) */ \
+       ((blks) << (fs)->fs_fragshift)
+
+/*
+ * Determine the number of available frags given a
+ * percentage to hold in reserve
+ */
+#define freespace(fs, percentreserved) \
+       (blkstofrags((fs), (fs)->fs_cstotal.cs_nbfree) + \
+       (fs)->fs_cstotal.cs_nffree - ((fs)->fs_dsize * (percentreserved) / 100))
 
 /*
  * Determining the size of a file block in the file system.
  */
 #define blksize(fs, ip, lbn) \
 
 /*
  * Determining the size of a file block in the file system.
  */
 #define blksize(fs, ip, lbn) \
-       (((lbn) >= NDADDR || (ip)->i_size >= ((lbn) + 1) * (fs)->fs_bsize) \
+       (((lbn) >= NDADDR || (ip)->i_size >= ((lbn) + 1) << (fs)->fs_bshift) \
            ? (fs)->fs_bsize \
            : (fragroundup(fs, blkoff(fs, (ip)->i_size))))
 #define dblksize(fs, dip, lbn) \
            ? (fs)->fs_bsize \
            : (fragroundup(fs, blkoff(fs, (ip)->i_size))))
 #define dblksize(fs, dip, lbn) \
-       (((lbn) >= NDADDR || (dip)->di_size >= ((lbn) + 1) * (fs)->fs_bsize) \
+       (((lbn) >= NDADDR || (dip)->di_size >= ((lbn) + 1) << (fs)->fs_bshift) \
            ? (fs)->fs_bsize \
            : (fragroundup(fs, blkoff(fs, (dip)->di_size))))
 
 /*
  * Number of disk sectors per block; assumes DEV_BSIZE byte sector size.
  */
            ? (fs)->fs_bsize \
            : (fragroundup(fs, blkoff(fs, (dip)->di_size))))
 
 /*
  * Number of disk sectors per block; assumes DEV_BSIZE byte sector size.
  */
-#define        NSPB(fs)        ((fs)->fs_bsize / DEV_BSIZE)
-#define        NSPF(fs)        ((fs)->fs_fsize / DEV_BSIZE)
+#define        NSPB(fs)        ((fs)->fs_nspf << (fs)->fs_fragshift)
+#define        NSPF(fs)        ((fs)->fs_nspf)
 
 /*
  * INOPB is the number of inodes in a secondary storage block.
  */
 
 /*
  * INOPB is the number of inodes in a secondary storage block.
  */
-#define        INOPB(fs)       ((fs)->fs_bsize / sizeof (struct dinode))
-#define        INOPF(fs)       ((fs)->fs_fsize / sizeof (struct dinode))
+#define        INOPB(fs)       ((fs)->fs_inopb)
+#define        INOPF(fs)       ((fs)->fs_inopb >> (fs)->fs_fragshift)
 
 /*
  * NINDIR is the number of indirects in a file system block.
  */
 
 /*
  * NINDIR is the number of indirects in a file system block.
  */
-#define        NINDIR(fs)      ((fs)->fs_bsize / sizeof (daddr_t))
+#define        NINDIR(fs)      ((fs)->fs_nindir)
 
 #ifdef KERNEL
 struct fs *getfs();
 
 #ifdef KERNEL
 struct fs *getfs();
+struct fs *mountfs();
 #endif
 #endif