]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - cddl/contrib/opensolaris/cmd/ztest/ztest.c
MFC r242845, r247592:
[FreeBSD/stable/9.git] / cddl / contrib / opensolaris / cmd / ztest / ztest.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2012 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2012 Martin Matuska <mm@FreeBSD.org>.  All rights reserved.
26  */
27
28 /*
29  * The objective of this program is to provide a DMU/ZAP/SPA stress test
30  * that runs entirely in userland, is easy to use, and easy to extend.
31  *
32  * The overall design of the ztest program is as follows:
33  *
34  * (1) For each major functional area (e.g. adding vdevs to a pool,
35  *     creating and destroying datasets, reading and writing objects, etc)
36  *     we have a simple routine to test that functionality.  These
37  *     individual routines do not have to do anything "stressful".
38  *
39  * (2) We turn these simple functionality tests into a stress test by
40  *     running them all in parallel, with as many threads as desired,
41  *     and spread across as many datasets, objects, and vdevs as desired.
42  *
43  * (3) While all this is happening, we inject faults into the pool to
44  *     verify that self-healing data really works.
45  *
46  * (4) Every time we open a dataset, we change its checksum and compression
47  *     functions.  Thus even individual objects vary from block to block
48  *     in which checksum they use and whether they're compressed.
49  *
50  * (5) To verify that we never lose on-disk consistency after a crash,
51  *     we run the entire test in a child of the main process.
52  *     At random times, the child self-immolates with a SIGKILL.
53  *     This is the software equivalent of pulling the power cord.
54  *     The parent then runs the test again, using the existing
55  *     storage pool, as many times as desired. If backwards compatability
56  *     testing is enabled ztest will sometimes run the "older" version
57  *     of ztest after a SIGKILL.
58  *
59  * (6) To verify that we don't have future leaks or temporal incursions,
60  *     many of the functional tests record the transaction group number
61  *     as part of their data.  When reading old data, they verify that
62  *     the transaction group number is less than the current, open txg.
63  *     If you add a new test, please do this if applicable.
64  *
65  * When run with no arguments, ztest runs for about five minutes and
66  * produces no output if successful.  To get a little bit of information,
67  * specify -V.  To get more information, specify -VV, and so on.
68  *
69  * To turn this into an overnight stress test, use -T to specify run time.
70  *
71  * You can ask more more vdevs [-v], datasets [-d], or threads [-t]
72  * to increase the pool capacity, fanout, and overall stress level.
73  *
74  * Use the -k option to set the desired frequency of kills.
75  *
76  * When ztest invokes itself it passes all relevant information through a
77  * temporary file which is mmap-ed in the child process. This allows shared
78  * memory to survive the exec syscall. The ztest_shared_hdr_t struct is always
79  * stored at offset 0 of this file and contains information on the size and
80  * number of shared structures in the file. The information stored in this file
81  * must remain backwards compatible with older versions of ztest so that
82  * ztest can invoke them during backwards compatibility testing (-B).
83  */
84
85 #include <sys/zfs_context.h>
86 #include <sys/spa.h>
87 #include <sys/dmu.h>
88 #include <sys/txg.h>
89 #include <sys/dbuf.h>
90 #include <sys/zap.h>
91 #include <sys/dmu_objset.h>
92 #include <sys/poll.h>
93 #include <sys/stat.h>
94 #include <sys/time.h>
95 #include <sys/wait.h>
96 #include <sys/mman.h>
97 #include <sys/resource.h>
98 #include <sys/zio.h>
99 #include <sys/zil.h>
100 #include <sys/zil_impl.h>
101 #include <sys/vdev_impl.h>
102 #include <sys/vdev_file.h>
103 #include <sys/spa_impl.h>
104 #include <sys/metaslab_impl.h>
105 #include <sys/dsl_prop.h>
106 #include <sys/dsl_dataset.h>
107 #include <sys/dsl_scan.h>
108 #include <sys/zio_checksum.h>
109 #include <sys/refcount.h>
110 #include <sys/zfeature.h>
111 #include <stdio.h>
112 #include <stdio_ext.h>
113 #include <stdlib.h>
114 #include <unistd.h>
115 #include <signal.h>
116 #include <umem.h>
117 #include <dlfcn.h>
118 #include <ctype.h>
119 #include <math.h>
120 #include <errno.h>
121 #include <sys/fs/zfs.h>
122 #include <libnvpair.h>
123
124 static int ztest_fd_data = -1;
125 static int ztest_fd_rand = -1;
126
127 typedef struct ztest_shared_hdr {
128         uint64_t        zh_hdr_size;
129         uint64_t        zh_opts_size;
130         uint64_t        zh_size;
131         uint64_t        zh_stats_size;
132         uint64_t        zh_stats_count;
133         uint64_t        zh_ds_size;
134         uint64_t        zh_ds_count;
135 } ztest_shared_hdr_t;
136
137 static ztest_shared_hdr_t *ztest_shared_hdr;
138
139 typedef struct ztest_shared_opts {
140         char zo_pool[MAXNAMELEN];
141         char zo_dir[MAXNAMELEN];
142         char zo_alt_ztest[MAXNAMELEN];
143         char zo_alt_libpath[MAXNAMELEN];
144         uint64_t zo_vdevs;
145         uint64_t zo_vdevtime;
146         size_t zo_vdev_size;
147         int zo_ashift;
148         int zo_mirrors;
149         int zo_raidz;
150         int zo_raidz_parity;
151         int zo_datasets;
152         int zo_threads;
153         uint64_t zo_passtime;
154         uint64_t zo_killrate;
155         int zo_verbose;
156         int zo_init;
157         uint64_t zo_time;
158         uint64_t zo_maxloops;
159         uint64_t zo_metaslab_gang_bang;
160 } ztest_shared_opts_t;
161
162 static const ztest_shared_opts_t ztest_opts_defaults = {
163         .zo_pool = { 'z', 't', 'e', 's', 't', '\0' },
164         .zo_dir = { '/', 't', 'm', 'p', '\0' },
165         .zo_alt_ztest = { '\0' },
166         .zo_alt_libpath = { '\0' },
167         .zo_vdevs = 5,
168         .zo_ashift = SPA_MINBLOCKSHIFT,
169         .zo_mirrors = 2,
170         .zo_raidz = 4,
171         .zo_raidz_parity = 1,
172         .zo_vdev_size = SPA_MINDEVSIZE,
173         .zo_datasets = 7,
174         .zo_threads = 23,
175         .zo_passtime = 60,              /* 60 seconds */
176         .zo_killrate = 70,              /* 70% kill rate */
177         .zo_verbose = 0,
178         .zo_init = 1,
179         .zo_time = 300,                 /* 5 minutes */
180         .zo_maxloops = 50,              /* max loops during spa_freeze() */
181         .zo_metaslab_gang_bang = 32 << 10
182 };
183
184 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
185 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
186
187 static ztest_shared_opts_t *ztest_shared_opts;
188 static ztest_shared_opts_t ztest_opts;
189
190 typedef struct ztest_shared_ds {
191         uint64_t        zd_seq;
192 } ztest_shared_ds_t;
193
194 static ztest_shared_ds_t *ztest_shared_ds;
195 #define ZTEST_GET_SHARED_DS(d) (&ztest_shared_ds[d])
196
197 #define BT_MAGIC        0x123456789abcdefULL
198 #define MAXFAULTS() \
199         (MAX(zs->zs_mirrors, 1) * (ztest_opts.zo_raidz_parity + 1) - 1)
200
201 enum ztest_io_type {
202         ZTEST_IO_WRITE_TAG,
203         ZTEST_IO_WRITE_PATTERN,
204         ZTEST_IO_WRITE_ZEROES,
205         ZTEST_IO_TRUNCATE,
206         ZTEST_IO_SETATTR,
207         ZTEST_IO_REWRITE,
208         ZTEST_IO_TYPES
209 };
210
211 typedef struct ztest_block_tag {
212         uint64_t        bt_magic;
213         uint64_t        bt_objset;
214         uint64_t        bt_object;
215         uint64_t        bt_offset;
216         uint64_t        bt_gen;
217         uint64_t        bt_txg;
218         uint64_t        bt_crtxg;
219 } ztest_block_tag_t;
220
221 typedef struct bufwad {
222         uint64_t        bw_index;
223         uint64_t        bw_txg;
224         uint64_t        bw_data;
225 } bufwad_t;
226
227 /*
228  * XXX -- fix zfs range locks to be generic so we can use them here.
229  */
230 typedef enum {
231         RL_READER,
232         RL_WRITER,
233         RL_APPEND
234 } rl_type_t;
235
236 typedef struct rll {
237         void            *rll_writer;
238         int             rll_readers;
239         mutex_t         rll_lock;
240         cond_t          rll_cv;
241 } rll_t;
242
243 typedef struct rl {
244         uint64_t        rl_object;
245         uint64_t        rl_offset;
246         uint64_t        rl_size;
247         rll_t           *rl_lock;
248 } rl_t;
249
250 #define ZTEST_RANGE_LOCKS       64
251 #define ZTEST_OBJECT_LOCKS      64
252
253 /*
254  * Object descriptor.  Used as a template for object lookup/create/remove.
255  */
256 typedef struct ztest_od {
257         uint64_t        od_dir;
258         uint64_t        od_object;
259         dmu_object_type_t od_type;
260         dmu_object_type_t od_crtype;
261         uint64_t        od_blocksize;
262         uint64_t        od_crblocksize;
263         uint64_t        od_gen;
264         uint64_t        od_crgen;
265         char            od_name[MAXNAMELEN];
266 } ztest_od_t;
267
268 /*
269  * Per-dataset state.
270  */
271 typedef struct ztest_ds {
272         ztest_shared_ds_t *zd_shared;
273         objset_t        *zd_os;
274         rwlock_t        zd_zilog_lock;
275         zilog_t         *zd_zilog;
276         ztest_od_t      *zd_od;         /* debugging aid */
277         char            zd_name[MAXNAMELEN];
278         mutex_t         zd_dirobj_lock;
279         rll_t           zd_object_lock[ZTEST_OBJECT_LOCKS];
280         rll_t           zd_range_lock[ZTEST_RANGE_LOCKS];
281 } ztest_ds_t;
282
283 /*
284  * Per-iteration state.
285  */
286 typedef void ztest_func_t(ztest_ds_t *zd, uint64_t id);
287
288 typedef struct ztest_info {
289         ztest_func_t    *zi_func;       /* test function */
290         uint64_t        zi_iters;       /* iterations per execution */
291         uint64_t        *zi_interval;   /* execute every <interval> seconds */
292 } ztest_info_t;
293
294 typedef struct ztest_shared_callstate {
295         uint64_t        zc_count;       /* per-pass count */
296         uint64_t        zc_time;        /* per-pass time */
297         uint64_t        zc_next;        /* next time to call this function */
298 } ztest_shared_callstate_t;
299
300 static ztest_shared_callstate_t *ztest_shared_callstate;
301 #define ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(c) (&ztest_shared_callstate[c])
302
303 /*
304  * Note: these aren't static because we want dladdr() to work.
305  */
306 ztest_func_t ztest_dmu_read_write;
307 ztest_func_t ztest_dmu_write_parallel;
308 ztest_func_t ztest_dmu_object_alloc_free;
309 ztest_func_t ztest_dmu_commit_callbacks;
310 ztest_func_t ztest_zap;
311 ztest_func_t ztest_zap_parallel;
312 ztest_func_t ztest_zil_commit;
313 ztest_func_t ztest_zil_remount;
314 ztest_func_t ztest_dmu_read_write_zcopy;
315 ztest_func_t ztest_dmu_objset_create_destroy;
316 ztest_func_t ztest_dmu_prealloc;
317 ztest_func_t ztest_fzap;
318 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_create_destroy;
319 ztest_func_t ztest_dsl_prop_get_set;
320 ztest_func_t ztest_spa_prop_get_set;
321 ztest_func_t ztest_spa_create_destroy;
322 ztest_func_t ztest_fault_inject;
323 ztest_func_t ztest_ddt_repair;
324 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_hold;
325 ztest_func_t ztest_spa_rename;
326 ztest_func_t ztest_scrub;
327 ztest_func_t ztest_dsl_dataset_promote_busy;
328 ztest_func_t ztest_vdev_attach_detach;
329 ztest_func_t ztest_vdev_LUN_growth;
330 ztest_func_t ztest_vdev_add_remove;
331 ztest_func_t ztest_vdev_aux_add_remove;
332 ztest_func_t ztest_split_pool;
333 ztest_func_t ztest_reguid;
334 ztest_func_t ztest_spa_upgrade;
335
336 uint64_t zopt_always = 0ULL * NANOSEC;          /* all the time */
337 uint64_t zopt_incessant = 1ULL * NANOSEC / 10;  /* every 1/10 second */
338 uint64_t zopt_often = 1ULL * NANOSEC;           /* every second */
339 uint64_t zopt_sometimes = 10ULL * NANOSEC;      /* every 10 seconds */
340 uint64_t zopt_rarely = 60ULL * NANOSEC;         /* every 60 seconds */
341
342 ztest_info_t ztest_info[] = {
343         { ztest_dmu_read_write,                 1,      &zopt_always    },
344         { ztest_dmu_write_parallel,             10,     &zopt_always    },
345         { ztest_dmu_object_alloc_free,          1,      &zopt_always    },
346         { ztest_dmu_commit_callbacks,           1,      &zopt_always    },
347         { ztest_zap,                            30,     &zopt_always    },
348         { ztest_zap_parallel,                   100,    &zopt_always    },
349         { ztest_split_pool,                     1,      &zopt_always    },
350         { ztest_zil_commit,                     1,      &zopt_incessant },
351         { ztest_zil_remount,                    1,      &zopt_sometimes },
352         { ztest_dmu_read_write_zcopy,           1,      &zopt_often     },
353         { ztest_dmu_objset_create_destroy,      1,      &zopt_often     },
354         { ztest_dsl_prop_get_set,               1,      &zopt_often     },
355         { ztest_spa_prop_get_set,               1,      &zopt_sometimes },
356 #if 0
357         { ztest_dmu_prealloc,                   1,      &zopt_sometimes },
358 #endif
359         { ztest_fzap,                           1,      &zopt_sometimes },
360         { ztest_dmu_snapshot_create_destroy,    1,      &zopt_sometimes },
361         { ztest_spa_create_destroy,             1,      &zopt_sometimes },
362         { ztest_fault_inject,                   1,      &zopt_sometimes },
363         { ztest_ddt_repair,                     1,      &zopt_sometimes },
364         { ztest_dmu_snapshot_hold,              1,      &zopt_sometimes },
365         { ztest_reguid,                         1,      &zopt_sometimes },
366         { ztest_spa_rename,                     1,      &zopt_rarely    },
367         { ztest_scrub,                          1,      &zopt_rarely    },
368         { ztest_spa_upgrade,                    1,      &zopt_rarely    },
369         { ztest_dsl_dataset_promote_busy,       1,      &zopt_rarely    },
370         { ztest_vdev_attach_detach,             1,      &zopt_rarely    },
371         { ztest_vdev_LUN_growth,                1,      &zopt_rarely    },
372         { ztest_vdev_add_remove,                1,
373             &ztest_opts.zo_vdevtime                             },
374         { ztest_vdev_aux_add_remove,            1,
375             &ztest_opts.zo_vdevtime                             },
376 };
377
378 #define ZTEST_FUNCS     (sizeof (ztest_info) / sizeof (ztest_info_t))
379
380 /*
381  * The following struct is used to hold a list of uncalled commit callbacks.
382  * The callbacks are ordered by txg number.
383  */
384 typedef struct ztest_cb_list {
385         mutex_t zcl_callbacks_lock;
386         list_t  zcl_callbacks;
387 } ztest_cb_list_t;
388
389 /*
390  * Stuff we need to share writably between parent and child.
391  */
392 typedef struct ztest_shared {
393         boolean_t       zs_do_init;
394         hrtime_t        zs_proc_start;
395         hrtime_t        zs_proc_stop;
396         hrtime_t        zs_thread_start;
397         hrtime_t        zs_thread_stop;
398         hrtime_t        zs_thread_kill;
399         uint64_t        zs_enospc_count;
400         uint64_t        zs_vdev_next_leaf;
401         uint64_t        zs_vdev_aux;
402         uint64_t        zs_alloc;
403         uint64_t        zs_space;
404         uint64_t        zs_splits;
405         uint64_t        zs_mirrors;
406         uint64_t        zs_metaslab_sz;
407         uint64_t        zs_metaslab_df_alloc_threshold;
408         uint64_t        zs_guid;
409 } ztest_shared_t;
410
411 #define ID_PARALLEL     -1ULL
412
413 static char ztest_dev_template[] = "%s/%s.%llua";
414 static char ztest_aux_template[] = "%s/%s.%s.%llu";
415 ztest_shared_t *ztest_shared;
416
417 static spa_t *ztest_spa = NULL;
418 static ztest_ds_t *ztest_ds;
419
420 static mutex_t ztest_vdev_lock;
421
422 /*
423  * The ztest_name_lock protects the pool and dataset namespace used by
424  * the individual tests. To modify the namespace, consumers must grab
425  * this lock as writer. Grabbing the lock as reader will ensure that the
426  * namespace does not change while the lock is held.
427  */
428 static rwlock_t ztest_name_lock;
429
430 static boolean_t ztest_dump_core = B_TRUE;
431 static boolean_t ztest_exiting;
432
433 /* Global commit callback list */
434 static ztest_cb_list_t zcl;
435
436 enum ztest_object {
437         ZTEST_META_DNODE = 0,
438         ZTEST_DIROBJ,
439         ZTEST_OBJECTS
440 };
441
442 static void usage(boolean_t) __NORETURN;
443
444 /*
445  * These libumem hooks provide a reasonable set of defaults for the allocator's
446  * debugging facilities.
447  */
448 const char *
449 _umem_debug_init()
450 {
451         return ("default,verbose"); /* $UMEM_DEBUG setting */
452 }
453
454 const char *
455 _umem_logging_init(void)
456 {
457         return ("fail,contents"); /* $UMEM_LOGGING setting */
458 }
459
460 #define FATAL_MSG_SZ    1024
461
462 char *fatal_msg;
463
464 static void
465 fatal(int do_perror, char *message, ...)
466 {
467         va_list args;
468         int save_errno = errno;
469         char buf[FATAL_MSG_SZ];
470
471         (void) fflush(stdout);
472
473         va_start(args, message);
474         (void) sprintf(buf, "ztest: ");
475         /* LINTED */
476         (void) vsprintf(buf + strlen(buf), message, args);
477         va_end(args);
478         if (do_perror) {
479                 (void) snprintf(buf + strlen(buf), FATAL_MSG_SZ - strlen(buf),
480                     ": %s", strerror(save_errno));
481         }
482         (void) fprintf(stderr, "%s\n", buf);
483         fatal_msg = buf;                        /* to ease debugging */
484         if (ztest_dump_core)
485                 abort();
486         exit(3);
487 }
488
489 static int
490 str2shift(const char *buf)
491 {
492         const char *ends = "BKMGTPEZ";
493         int i;
494
495         if (buf[0] == '\0')
496                 return (0);
497         for (i = 0; i < strlen(ends); i++) {
498                 if (toupper(buf[0]) == ends[i])
499                         break;
500         }
501         if (i == strlen(ends)) {
502                 (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n",
503                     buf);
504                 usage(B_FALSE);
505         }
506         if (buf[1] == '\0' || (toupper(buf[1]) == 'B' && buf[2] == '\0')) {
507                 return (10*i);
508         }
509         (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n", buf);
510         usage(B_FALSE);
511         /* NOTREACHED */
512 }
513
514 static uint64_t
515 nicenumtoull(const char *buf)
516 {
517         char *end;
518         uint64_t val;
519
520         val = strtoull(buf, &end, 0);
521         if (end == buf) {
522                 (void) fprintf(stderr, "ztest: bad numeric value: %s\n", buf);
523                 usage(B_FALSE);
524         } else if (end[0] == '.') {
525                 double fval = strtod(buf, &end);
526                 fval *= pow(2, str2shift(end));
527                 if (fval > UINT64_MAX) {
528                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
529                             buf);
530                         usage(B_FALSE);
531                 }
532                 val = (uint64_t)fval;
533         } else {
534                 int shift = str2shift(end);
535                 if (shift >= 64 || (val << shift) >> shift != val) {
536                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
537                             buf);
538                         usage(B_FALSE);
539                 }
540                 val <<= shift;
541         }
542         return (val);
543 }
544
545 static void
546 usage(boolean_t requested)
547 {
548         const ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts_defaults;
549
550         char nice_vdev_size[10];
551         char nice_gang_bang[10];
552         FILE *fp = requested ? stdout : stderr;
553
554         nicenum(zo->zo_vdev_size, nice_vdev_size);
555         nicenum(zo->zo_metaslab_gang_bang, nice_gang_bang);
556
557         (void) fprintf(fp, "Usage: %s\n"
558             "\t[-v vdevs (default: %llu)]\n"
559             "\t[-s size_of_each_vdev (default: %s)]\n"
560             "\t[-a alignment_shift (default: %d)] use 0 for random\n"
561             "\t[-m mirror_copies (default: %d)]\n"
562             "\t[-r raidz_disks (default: %d)]\n"
563             "\t[-R raidz_parity (default: %d)]\n"
564             "\t[-d datasets (default: %d)]\n"
565             "\t[-t threads (default: %d)]\n"
566             "\t[-g gang_block_threshold (default: %s)]\n"
567             "\t[-i init_count (default: %d)] initialize pool i times\n"
568             "\t[-k kill_percentage (default: %llu%%)]\n"
569             "\t[-p pool_name (default: %s)]\n"
570             "\t[-f dir (default: %s)] file directory for vdev files\n"
571             "\t[-V] verbose (use multiple times for ever more blather)\n"
572             "\t[-E] use existing pool instead of creating new one\n"
573             "\t[-T time (default: %llu sec)] total run time\n"
574             "\t[-F freezeloops (default: %llu)] max loops in spa_freeze()\n"
575             "\t[-P passtime (default: %llu sec)] time per pass\n"
576             "\t[-B alt_ztest (default: <none>)] alternate ztest path\n"
577             "\t[-h] (print help)\n"
578             "",
579             zo->zo_pool,
580             (u_longlong_t)zo->zo_vdevs,                 /* -v */
581             nice_vdev_size,                             /* -s */
582             zo->zo_ashift,                              /* -a */
583             zo->zo_mirrors,                             /* -m */
584             zo->zo_raidz,                               /* -r */
585             zo->zo_raidz_parity,                        /* -R */
586             zo->zo_datasets,                            /* -d */
587             zo->zo_threads,                             /* -t */
588             nice_gang_bang,                             /* -g */
589             zo->zo_init,                                /* -i */
590             (u_longlong_t)zo->zo_killrate,              /* -k */
591             zo->zo_pool,                                /* -p */
592             zo->zo_dir,                                 /* -f */
593             (u_longlong_t)zo->zo_time,                  /* -T */
594             (u_longlong_t)zo->zo_maxloops,              /* -F */
595             (u_longlong_t)zo->zo_passtime);
596         exit(requested ? 0 : 1);
597 }
598
599 static void
600 process_options(int argc, char **argv)
601 {
602         char *path;
603         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
604
605         int opt;
606         uint64_t value;
607         char altdir[MAXNAMELEN] = { 0 };
608
609         bcopy(&ztest_opts_defaults, zo, sizeof (*zo));
610
611         while ((opt = getopt(argc, argv,
612             "v:s:a:m:r:R:d:t:g:i:k:p:f:VET:P:hF:B:")) != EOF) {
613                 value = 0;
614                 switch (opt) {
615                 case 'v':
616                 case 's':
617                 case 'a':
618                 case 'm':
619                 case 'r':
620                 case 'R':
621                 case 'd':
622                 case 't':
623                 case 'g':
624                 case 'i':
625                 case 'k':
626                 case 'T':
627                 case 'P':
628                 case 'F':
629                         value = nicenumtoull(optarg);
630                 }
631                 switch (opt) {
632                 case 'v':
633                         zo->zo_vdevs = value;
634                         break;
635                 case 's':
636                         zo->zo_vdev_size = MAX(SPA_MINDEVSIZE, value);
637                         break;
638                 case 'a':
639                         zo->zo_ashift = value;
640                         break;
641                 case 'm':
642                         zo->zo_mirrors = value;
643                         break;
644                 case 'r':
645                         zo->zo_raidz = MAX(1, value);
646                         break;
647                 case 'R':
648                         zo->zo_raidz_parity = MIN(MAX(value, 1), 3);
649                         break;
650                 case 'd':
651                         zo->zo_datasets = MAX(1, value);
652                         break;
653                 case 't':
654                         zo->zo_threads = MAX(1, value);
655                         break;
656                 case 'g':
657                         zo->zo_metaslab_gang_bang = MAX(SPA_MINBLOCKSIZE << 1,
658                             value);
659                         break;
660                 case 'i':
661                         zo->zo_init = value;
662                         break;
663                 case 'k':
664                         zo->zo_killrate = value;
665                         break;
666                 case 'p':
667                         (void) strlcpy(zo->zo_pool, optarg,
668                             sizeof (zo->zo_pool));
669                         break;
670                 case 'f':
671                         path = realpath(optarg, NULL);
672                         if (path == NULL) {
673                                 (void) fprintf(stderr, "error: %s: %s\n",
674                                     optarg, strerror(errno));
675                                 usage(B_FALSE);
676                         } else {
677                                 (void) strlcpy(zo->zo_dir, path,
678                                     sizeof (zo->zo_dir));
679                         }
680                         break;
681                 case 'V':
682                         zo->zo_verbose++;
683                         break;
684                 case 'E':
685                         zo->zo_init = 0;
686                         break;
687                 case 'T':
688                         zo->zo_time = value;
689                         break;
690                 case 'P':
691                         zo->zo_passtime = MAX(1, value);
692                         break;
693                 case 'F':
694                         zo->zo_maxloops = MAX(1, value);
695                         break;
696                 case 'B':
697                         (void) strlcpy(altdir, optarg, sizeof (altdir));
698                         break;
699                 case 'h':
700                         usage(B_TRUE);
701                         break;
702                 case '?':
703                 default:
704                         usage(B_FALSE);
705                         break;
706                 }
707         }
708
709         zo->zo_raidz_parity = MIN(zo->zo_raidz_parity, zo->zo_raidz - 1);
710
711         zo->zo_vdevtime =
712             (zo->zo_vdevs > 0 ? zo->zo_time * NANOSEC / zo->zo_vdevs :
713             UINT64_MAX >> 2);
714
715         if (strlen(altdir) > 0) {
716                 char *cmd;
717                 char *realaltdir;
718                 char *bin;
719                 char *ztest;
720                 char *isa;
721                 int isalen;
722
723                 cmd = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
724                 realaltdir = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
725
726                 VERIFY(NULL != realpath(getexecname(), cmd));
727                 if (0 != access(altdir, F_OK)) {
728                         ztest_dump_core = B_FALSE;
729                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest path: %s",
730                             altdir);
731                 }
732                 VERIFY(NULL != realpath(altdir, realaltdir));
733
734                 /*
735                  * 'cmd' should be of the form "<anything>/usr/bin/<isa>/ztest".
736                  * We want to extract <isa> to determine if we should use
737                  * 32 or 64 bit binaries.
738                  */
739                 bin = strstr(cmd, "/usr/bin/");
740                 ztest = strstr(bin, "/ztest");
741                 isa = bin + 9;
742                 isalen = ztest - isa;
743                 (void) snprintf(zo->zo_alt_ztest, sizeof (zo->zo_alt_ztest),
744                     "%s/usr/bin/%.*s/ztest", realaltdir, isalen, isa);
745                 (void) snprintf(zo->zo_alt_libpath, sizeof (zo->zo_alt_libpath),
746                     "%s/usr/lib/%.*s", realaltdir, isalen, isa);
747
748                 if (0 != access(zo->zo_alt_ztest, X_OK)) {
749                         ztest_dump_core = B_FALSE;
750                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest: %s",
751                             zo->zo_alt_ztest);
752                 } else if (0 != access(zo->zo_alt_libpath, X_OK)) {
753                         ztest_dump_core = B_FALSE;
754                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate lib directory %s",
755                             zo->zo_alt_libpath);
756                 }
757
758                 umem_free(cmd, MAXPATHLEN);
759                 umem_free(realaltdir, MAXPATHLEN);
760         }
761 }
762
763 static void
764 ztest_kill(ztest_shared_t *zs)
765 {
766         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(ztest_spa));
767         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(ztest_spa));
768         (void) kill(getpid(), SIGKILL);
769 }
770
771 static uint64_t
772 ztest_random(uint64_t range)
773 {
774         uint64_t r;
775
776         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
777
778         if (range == 0)
779                 return (0);
780
781         if (read(ztest_fd_rand, &r, sizeof (r)) != sizeof (r))
782                 fatal(1, "short read from /dev/urandom");
783
784         return (r % range);
785 }
786
787 /* ARGSUSED */
788 static void
789 ztest_record_enospc(const char *s)
790 {
791         ztest_shared->zs_enospc_count++;
792 }
793
794 static uint64_t
795 ztest_get_ashift(void)
796 {
797         if (ztest_opts.zo_ashift == 0)
798                 return (SPA_MINBLOCKSHIFT + ztest_random(3));
799         return (ztest_opts.zo_ashift);
800 }
801
802 static nvlist_t *
803 make_vdev_file(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift)
804 {
805         char pathbuf[MAXPATHLEN];
806         uint64_t vdev;
807         nvlist_t *file;
808
809         if (ashift == 0)
810                 ashift = ztest_get_ashift();
811
812         if (path == NULL) {
813                 path = pathbuf;
814
815                 if (aux != NULL) {
816                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_aux;
817                         (void) snprintf(path, sizeof (pathbuf),
818                             ztest_aux_template, ztest_opts.zo_dir,
819                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool,
820                             aux, vdev);
821                 } else {
822                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_next_leaf++;
823                         (void) snprintf(path, sizeof (pathbuf),
824                             ztest_dev_template, ztest_opts.zo_dir,
825                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool, vdev);
826                 }
827         }
828
829         if (size != 0) {
830                 int fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
831                 if (fd == -1)
832                         fatal(1, "can't open %s", path);
833                 if (ftruncate(fd, size) != 0)
834                         fatal(1, "can't ftruncate %s", path);
835                 (void) close(fd);
836         }
837
838         VERIFY(nvlist_alloc(&file, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
839         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_FILE) == 0);
840         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_PATH, path) == 0);
841         VERIFY(nvlist_add_uint64(file, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, ashift) == 0);
842
843         return (file);
844 }
845
846 static nvlist_t *
847 make_vdev_raidz(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
848     uint64_t ashift, int r)
849 {
850         nvlist_t *raidz, **child;
851         int c;
852
853         if (r < 2)
854                 return (make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift));
855         child = umem_alloc(r * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
856
857         for (c = 0; c < r; c++)
858                 child[c] = make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift);
859
860         VERIFY(nvlist_alloc(&raidz, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
861         VERIFY(nvlist_add_string(raidz, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
862             VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
863         VERIFY(nvlist_add_uint64(raidz, ZPOOL_CONFIG_NPARITY,
864             ztest_opts.zo_raidz_parity) == 0);
865         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(raidz, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
866             child, r) == 0);
867
868         for (c = 0; c < r; c++)
869                 nvlist_free(child[c]);
870
871         umem_free(child, r * sizeof (nvlist_t *));
872
873         return (raidz);
874 }
875
876 static nvlist_t *
877 make_vdev_mirror(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
878     uint64_t ashift, int r, int m)
879 {
880         nvlist_t *mirror, **child;
881         int c;
882
883         if (m < 1)
884                 return (make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r));
885
886         child = umem_alloc(m * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
887
888         for (c = 0; c < m; c++)
889                 child[c] = make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r);
890
891         VERIFY(nvlist_alloc(&mirror, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
892         VERIFY(nvlist_add_string(mirror, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
893             VDEV_TYPE_MIRROR) == 0);
894         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(mirror, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
895             child, m) == 0);
896
897         for (c = 0; c < m; c++)
898                 nvlist_free(child[c]);
899
900         umem_free(child, m * sizeof (nvlist_t *));
901
902         return (mirror);
903 }
904
905 static nvlist_t *
906 make_vdev_root(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift,
907     int log, int r, int m, int t)
908 {
909         nvlist_t *root, **child;
910         int c;
911
912         ASSERT(t > 0);
913
914         child = umem_alloc(t * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
915
916         for (c = 0; c < t; c++) {
917                 child[c] = make_vdev_mirror(path, aux, pool, size, ashift,
918                     r, m);
919                 VERIFY(nvlist_add_uint64(child[c], ZPOOL_CONFIG_IS_LOG,
920                     log) == 0);
921         }
922
923         VERIFY(nvlist_alloc(&root, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
924         VERIFY(nvlist_add_string(root, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
925         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(root, aux ? aux : ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
926             child, t) == 0);
927
928         for (c = 0; c < t; c++)
929                 nvlist_free(child[c]);
930
931         umem_free(child, t * sizeof (nvlist_t *));
932
933         return (root);
934 }
935
936 /*
937  * Find a random spa version. Returns back a random spa version in the
938  * range [initial_version, SPA_VERSION_FEATURES].
939  */
940 static uint64_t
941 ztest_random_spa_version(uint64_t initial_version)
942 {
943         uint64_t version = initial_version;
944
945         if (version <= SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES) {
946                 version = version +
947                     ztest_random(SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES - version + 1);
948         }
949
950         if (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES)
951                 version = SPA_VERSION_FEATURES;
952
953         ASSERT(SPA_VERSION_IS_SUPPORTED(version));
954         return (version);
955 }
956
957 static int
958 ztest_random_blocksize(void)
959 {
960         return (1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT +
961             ztest_random(SPA_MAXBLOCKSHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT + 1)));
962 }
963
964 static int
965 ztest_random_ibshift(void)
966 {
967         return (DN_MIN_INDBLKSHIFT +
968             ztest_random(DN_MAX_INDBLKSHIFT - DN_MIN_INDBLKSHIFT + 1));
969 }
970
971 static uint64_t
972 ztest_random_vdev_top(spa_t *spa, boolean_t log_ok)
973 {
974         uint64_t top;
975         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
976         vdev_t *tvd;
977
978         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
979
980         do {
981                 top = ztest_random(rvd->vdev_children);
982                 tvd = rvd->vdev_child[top];
983         } while (tvd->vdev_ishole || (tvd->vdev_islog && !log_ok) ||
984             tvd->vdev_mg == NULL || tvd->vdev_mg->mg_class == NULL);
985
986         return (top);
987 }
988
989 static uint64_t
990 ztest_random_dsl_prop(zfs_prop_t prop)
991 {
992         uint64_t value;
993
994         do {
995                 value = zfs_prop_random_value(prop, ztest_random(-1ULL));
996         } while (prop == ZFS_PROP_CHECKSUM && value == ZIO_CHECKSUM_OFF);
997
998         return (value);
999 }
1000
1001 static int
1002 ztest_dsl_prop_set_uint64(char *osname, zfs_prop_t prop, uint64_t value,
1003     boolean_t inherit)
1004 {
1005         const char *propname = zfs_prop_to_name(prop);
1006         const char *valname;
1007         char setpoint[MAXPATHLEN];
1008         uint64_t curval;
1009         int error;
1010
1011         error = dsl_prop_set(osname, propname,
1012             (inherit ? ZPROP_SRC_NONE : ZPROP_SRC_LOCAL),
1013             sizeof (value), 1, &value);
1014
1015         if (error == ENOSPC) {
1016                 ztest_record_enospc(FTAG);
1017                 return (error);
1018         }
1019         ASSERT0(error);
1020
1021         VERIFY3U(dsl_prop_get(osname, propname, sizeof (curval),
1022             1, &curval, setpoint), ==, 0);
1023
1024         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
1025                 VERIFY(zfs_prop_index_to_string(prop, curval, &valname) == 0);
1026                 (void) printf("%s %s = %s at '%s'\n",
1027                     osname, propname, valname, setpoint);
1028         }
1029
1030         return (error);
1031 }
1032
1033 static int
1034 ztest_spa_prop_set_uint64(zpool_prop_t prop, uint64_t value)
1035 {
1036         spa_t *spa = ztest_spa;
1037         nvlist_t *props = NULL;
1038         int error;
1039
1040         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
1041         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, zpool_prop_to_name(prop), value) == 0);
1042
1043         error = spa_prop_set(spa, props);
1044
1045         nvlist_free(props);
1046
1047         if (error == ENOSPC) {
1048                 ztest_record_enospc(FTAG);
1049                 return (error);
1050         }
1051         ASSERT0(error);
1052
1053         return (error);
1054 }
1055
1056 static void
1057 ztest_rll_init(rll_t *rll)
1058 {
1059         rll->rll_writer = NULL;
1060         rll->rll_readers = 0;
1061         VERIFY(_mutex_init(&rll->rll_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
1062         VERIFY(cond_init(&rll->rll_cv, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
1063 }
1064
1065 static void
1066 ztest_rll_destroy(rll_t *rll)
1067 {
1068         ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1069         ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1070         VERIFY(_mutex_destroy(&rll->rll_lock) == 0);
1071         VERIFY(cond_destroy(&rll->rll_cv) == 0);
1072 }
1073
1074 static void
1075 ztest_rll_lock(rll_t *rll, rl_type_t type)
1076 {
1077         VERIFY(mutex_lock(&rll->rll_lock) == 0);
1078
1079         if (type == RL_READER) {
1080                 while (rll->rll_writer != NULL)
1081                         (void) cond_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1082                 rll->rll_readers++;
1083         } else {
1084                 while (rll->rll_writer != NULL || rll->rll_readers)
1085                         (void) cond_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1086                 rll->rll_writer = curthread;
1087         }
1088
1089         VERIFY(mutex_unlock(&rll->rll_lock) == 0);
1090 }
1091
1092 static void
1093 ztest_rll_unlock(rll_t *rll)
1094 {
1095         VERIFY(mutex_lock(&rll->rll_lock) == 0);
1096
1097         if (rll->rll_writer) {
1098                 ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1099                 rll->rll_writer = NULL;
1100         } else {
1101                 ASSERT(rll->rll_readers != 0);
1102                 ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1103                 rll->rll_readers--;
1104         }
1105
1106         if (rll->rll_writer == NULL && rll->rll_readers == 0)
1107                 VERIFY(cond_broadcast(&rll->rll_cv) == 0);
1108
1109         VERIFY(mutex_unlock(&rll->rll_lock) == 0);
1110 }
1111
1112 static void
1113 ztest_object_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, rl_type_t type)
1114 {
1115         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1116
1117         ztest_rll_lock(rll, type);
1118 }
1119
1120 static void
1121 ztest_object_unlock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1122 {
1123         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1124
1125         ztest_rll_unlock(rll);
1126 }
1127
1128 static rl_t *
1129 ztest_range_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset,
1130     uint64_t size, rl_type_t type)
1131 {
1132         uint64_t hash = object ^ (offset % (ZTEST_RANGE_LOCKS + 1));
1133         rll_t *rll = &zd->zd_range_lock[hash & (ZTEST_RANGE_LOCKS - 1)];
1134         rl_t *rl;
1135
1136         rl = umem_alloc(sizeof (*rl), UMEM_NOFAIL);
1137         rl->rl_object = object;
1138         rl->rl_offset = offset;
1139         rl->rl_size = size;
1140         rl->rl_lock = rll;
1141
1142         ztest_rll_lock(rll, type);
1143
1144         return (rl);
1145 }
1146
1147 static void
1148 ztest_range_unlock(rl_t *rl)
1149 {
1150         rll_t *rll = rl->rl_lock;
1151
1152         ztest_rll_unlock(rll);
1153
1154         umem_free(rl, sizeof (*rl));
1155 }
1156
1157 static void
1158 ztest_zd_init(ztest_ds_t *zd, ztest_shared_ds_t *szd, objset_t *os)
1159 {
1160         zd->zd_os = os;
1161         zd->zd_zilog = dmu_objset_zil(os);
1162         zd->zd_shared = szd;
1163         dmu_objset_name(os, zd->zd_name);
1164
1165         if (zd->zd_shared != NULL)
1166                 zd->zd_shared->zd_seq = 0;
1167
1168         VERIFY(rwlock_init(&zd->zd_zilog_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
1169         VERIFY(_mutex_init(&zd->zd_dirobj_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
1170
1171         for (int l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1172                 ztest_rll_init(&zd->zd_object_lock[l]);
1173
1174         for (int l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1175                 ztest_rll_init(&zd->zd_range_lock[l]);
1176 }
1177
1178 static void
1179 ztest_zd_fini(ztest_ds_t *zd)
1180 {
1181         VERIFY(_mutex_destroy(&zd->zd_dirobj_lock) == 0);
1182
1183         for (int l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1184                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_object_lock[l]);
1185
1186         for (int l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1187                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_range_lock[l]);
1188 }
1189
1190 #define TXG_MIGHTWAIT   (ztest_random(10) == 0 ? TXG_NOWAIT : TXG_WAIT)
1191
1192 static uint64_t
1193 ztest_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how, const char *tag)
1194 {
1195         uint64_t txg;
1196         int error;
1197
1198         /*
1199          * Attempt to assign tx to some transaction group.
1200          */
1201         error = dmu_tx_assign(tx, txg_how);
1202         if (error) {
1203                 if (error == ERESTART) {
1204                         ASSERT(txg_how == TXG_NOWAIT);
1205                         dmu_tx_wait(tx);
1206                 } else {
1207                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1208                         ztest_record_enospc(tag);
1209                 }
1210                 dmu_tx_abort(tx);
1211                 return (0);
1212         }
1213         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1214         ASSERT(txg != 0);
1215         return (txg);
1216 }
1217
1218 static void
1219 ztest_pattern_set(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1220 {
1221         uint64_t *ip = buf;
1222         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1223
1224         while (ip < ip_end)
1225                 *ip++ = value;
1226 }
1227
1228 static boolean_t
1229 ztest_pattern_match(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1230 {
1231         uint64_t *ip = buf;
1232         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1233         uint64_t diff = 0;
1234
1235         while (ip < ip_end)
1236                 diff |= (value - *ip++);
1237
1238         return (diff == 0);
1239 }
1240
1241 static void
1242 ztest_bt_generate(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1243     uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg, uint64_t crtxg)
1244 {
1245         bt->bt_magic = BT_MAGIC;
1246         bt->bt_objset = dmu_objset_id(os);
1247         bt->bt_object = object;
1248         bt->bt_offset = offset;
1249         bt->bt_gen = gen;
1250         bt->bt_txg = txg;
1251         bt->bt_crtxg = crtxg;
1252 }
1253
1254 static void
1255 ztest_bt_verify(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1256     uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg, uint64_t crtxg)
1257 {
1258         ASSERT(bt->bt_magic == BT_MAGIC);
1259         ASSERT(bt->bt_objset == dmu_objset_id(os));
1260         ASSERT(bt->bt_object == object);
1261         ASSERT(bt->bt_offset == offset);
1262         ASSERT(bt->bt_gen <= gen);
1263         ASSERT(bt->bt_txg <= txg);
1264         ASSERT(bt->bt_crtxg == crtxg);
1265 }
1266
1267 static ztest_block_tag_t *
1268 ztest_bt_bonus(dmu_buf_t *db)
1269 {
1270         dmu_object_info_t doi;
1271         ztest_block_tag_t *bt;
1272
1273         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1274         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, <=, db->db_size);
1275         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, >=, sizeof (*bt));
1276         bt = (void *)((char *)db->db_data + doi.doi_bonus_size - sizeof (*bt));
1277
1278         return (bt);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * ZIL logging ops
1283  */
1284
1285 #define lrz_type        lr_mode
1286 #define lrz_blocksize   lr_uid
1287 #define lrz_ibshift     lr_gid
1288 #define lrz_bonustype   lr_rdev
1289 #define lrz_bonuslen    lr_crtime[1]
1290
1291 static void
1292 ztest_log_create(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_create_t *lr)
1293 {
1294         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1295         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1296         itx_t *itx;
1297
1298         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1299                 return;
1300
1301         itx = zil_itx_create(TX_CREATE, sizeof (*lr) + namesize);
1302         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1303             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1304
1305         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1306 }
1307
1308 static void
1309 ztest_log_remove(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_remove_t *lr, uint64_t object)
1310 {
1311         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1312         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1313         itx_t *itx;
1314
1315         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1316                 return;
1317
1318         itx = zil_itx_create(TX_REMOVE, sizeof (*lr) + namesize);
1319         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1320             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1321
1322         itx->itx_oid = object;
1323         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1324 }
1325
1326 static void
1327 ztest_log_write(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_write_t *lr)
1328 {
1329         itx_t *itx;
1330         itx_wr_state_t write_state = ztest_random(WR_NUM_STATES);
1331
1332         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1333                 return;
1334
1335         if (lr->lr_length > ZIL_MAX_LOG_DATA)
1336                 write_state = WR_INDIRECT;
1337
1338         itx = zil_itx_create(TX_WRITE,
1339             sizeof (*lr) + (write_state == WR_COPIED ? lr->lr_length : 0));
1340
1341         if (write_state == WR_COPIED &&
1342             dmu_read(zd->zd_os, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1343             ((lr_write_t *)&itx->itx_lr) + 1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
1344                 zil_itx_destroy(itx);
1345                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
1346                 write_state = WR_NEED_COPY;
1347         }
1348         itx->itx_private = zd;
1349         itx->itx_wr_state = write_state;
1350         itx->itx_sync = (ztest_random(8) == 0);
1351         itx->itx_sod += (write_state == WR_NEED_COPY ? lr->lr_length : 0);
1352
1353         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1354             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1355
1356         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1357 }
1358
1359 static void
1360 ztest_log_truncate(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_truncate_t *lr)
1361 {
1362         itx_t *itx;
1363
1364         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1365                 return;
1366
1367         itx = zil_itx_create(TX_TRUNCATE, sizeof (*lr));
1368         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1369             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1370
1371         itx->itx_sync = B_FALSE;
1372         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1373 }
1374
1375 static void
1376 ztest_log_setattr(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_setattr_t *lr)
1377 {
1378         itx_t *itx;
1379
1380         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1381                 return;
1382
1383         itx = zil_itx_create(TX_SETATTR, sizeof (*lr));
1384         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1385             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1386
1387         itx->itx_sync = B_FALSE;
1388         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1389 }
1390
1391 /*
1392  * ZIL replay ops
1393  */
1394 static int
1395 ztest_replay_create(ztest_ds_t *zd, lr_create_t *lr, boolean_t byteswap)
1396 {
1397         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1398         objset_t *os = zd->zd_os;
1399         ztest_block_tag_t *bbt;
1400         dmu_buf_t *db;
1401         dmu_tx_t *tx;
1402         uint64_t txg;
1403         int error = 0;
1404
1405         if (byteswap)
1406                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1407
1408         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1409         ASSERT(name[0] != '\0');
1410
1411         tx = dmu_tx_create(os);
1412
1413         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_TRUE, name);
1414
1415         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1416                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1417         } else {
1418                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1419         }
1420
1421         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1422         if (txg == 0)
1423                 return (ENOSPC);
1424
1425         ASSERT(dmu_objset_zil(os)->zl_replay == !!lr->lr_foid);
1426
1427         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1428                 if (lr->lr_foid == 0) {
1429                         lr->lr_foid = zap_create(os,
1430                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1431                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1432                 } else {
1433                         error = zap_create_claim(os, lr->lr_foid,
1434                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1435                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1436                 }
1437         } else {
1438                 if (lr->lr_foid == 0) {
1439                         lr->lr_foid = dmu_object_alloc(os,
1440                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1441                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1442                 } else {
1443                         error = dmu_object_claim(os, lr->lr_foid,
1444                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1445                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1446                 }
1447         }
1448
1449         if (error) {
1450                 ASSERT3U(error, ==, EEXIST);
1451                 ASSERT(zd->zd_zilog->zl_replay);
1452                 dmu_tx_commit(tx);
1453                 return (error);
1454         }
1455
1456         ASSERT(lr->lr_foid != 0);
1457
1458         if (lr->lrz_type != DMU_OT_ZAP_OTHER)
1459                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_set_blocksize(os, lr->lr_foid,
1460                     lr->lrz_blocksize, lr->lrz_ibshift, tx));
1461
1462         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1463         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1464         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1465         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_gen, txg, txg);
1466         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1467
1468         VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, lr->lr_doid, name, sizeof (uint64_t), 1,
1469             &lr->lr_foid, tx));
1470
1471         (void) ztest_log_create(zd, tx, lr);
1472
1473         dmu_tx_commit(tx);
1474
1475         return (0);
1476 }
1477
1478 static int
1479 ztest_replay_remove(ztest_ds_t *zd, lr_remove_t *lr, boolean_t byteswap)
1480 {
1481         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1482         objset_t *os = zd->zd_os;
1483         dmu_object_info_t doi;
1484         dmu_tx_t *tx;
1485         uint64_t object, txg;
1486
1487         if (byteswap)
1488                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1489
1490         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1491         ASSERT(name[0] != '\0');
1492
1493         VERIFY3U(0, ==,
1494             zap_lookup(os, lr->lr_doid, name, sizeof (object), 1, &object));
1495         ASSERT(object != 0);
1496
1497         ztest_object_lock(zd, object, RL_WRITER);
1498
1499         VERIFY3U(0, ==, dmu_object_info(os, object, &doi));
1500
1501         tx = dmu_tx_create(os);
1502
1503         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_FALSE, name);
1504         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
1505
1506         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1507         if (txg == 0) {
1508                 ztest_object_unlock(zd, object);
1509                 return (ENOSPC);
1510         }
1511
1512         if (doi.doi_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1513                 VERIFY3U(0, ==, zap_destroy(os, object, tx));
1514         } else {
1515                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_free(os, object, tx));
1516         }
1517
1518         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, lr->lr_doid, name, tx));
1519
1520         (void) ztest_log_remove(zd, tx, lr, object);
1521
1522         dmu_tx_commit(tx);
1523
1524         ztest_object_unlock(zd, object);
1525
1526         return (0);
1527 }
1528
1529 static int
1530 ztest_replay_write(ztest_ds_t *zd, lr_write_t *lr, boolean_t byteswap)
1531 {
1532         objset_t *os = zd->zd_os;
1533         void *data = lr + 1;                    /* data follows lr */
1534         uint64_t offset, length;
1535         ztest_block_tag_t *bt = data;
1536         ztest_block_tag_t *bbt;
1537         uint64_t gen, txg, lrtxg, crtxg;
1538         dmu_object_info_t doi;
1539         dmu_tx_t *tx;
1540         dmu_buf_t *db;
1541         arc_buf_t *abuf = NULL;
1542         rl_t *rl;
1543
1544         if (byteswap)
1545                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1546
1547         offset = lr->lr_offset;
1548         length = lr->lr_length;
1549
1550         /* If it's a dmu_sync() block, write the whole block */
1551         if (lr->lr_common.lrc_reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1552                 uint64_t blocksize = BP_GET_LSIZE(&lr->lr_blkptr);
1553                 if (length < blocksize) {
1554                         offset -= offset % blocksize;
1555                         length = blocksize;
1556                 }
1557         }
1558
1559         if (bt->bt_magic == BSWAP_64(BT_MAGIC))
1560                 byteswap_uint64_array(bt, sizeof (*bt));
1561
1562         if (bt->bt_magic != BT_MAGIC)
1563                 bt = NULL;
1564
1565         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1566         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, offset, length, RL_WRITER);
1567
1568         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1569
1570         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1571
1572         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1573         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1574         gen = bbt->bt_gen;
1575         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1576         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1577
1578         tx = dmu_tx_create(os);
1579
1580         dmu_tx_hold_write(tx, lr->lr_foid, offset, length);
1581
1582         if (ztest_random(8) == 0 && length == doi.doi_data_block_size &&
1583             P2PHASE(offset, length) == 0)
1584                 abuf = dmu_request_arcbuf(db, length);
1585
1586         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1587         if (txg == 0) {
1588                 if (abuf != NULL)
1589                         dmu_return_arcbuf(abuf);
1590                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1591                 ztest_range_unlock(rl);
1592                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1593                 return (ENOSPC);
1594         }
1595
1596         if (bt != NULL) {
1597                 /*
1598                  * Usually, verify the old data before writing new data --
1599                  * but not always, because we also want to verify correct
1600                  * behavior when the data was not recently read into cache.
1601                  */
1602                 ASSERT(offset % doi.doi_data_block_size == 0);
1603                 if (ztest_random(4) != 0) {
1604                         int prefetch = ztest_random(2) ?
1605                             DMU_READ_PREFETCH : DMU_READ_NO_PREFETCH;
1606                         ztest_block_tag_t rbt;
1607
1608                         VERIFY(dmu_read(os, lr->lr_foid, offset,
1609                             sizeof (rbt), &rbt, prefetch) == 0);
1610                         if (rbt.bt_magic == BT_MAGIC) {
1611                                 ztest_bt_verify(&rbt, os, lr->lr_foid,
1612                                     offset, gen, txg, crtxg);
1613                         }
1614                 }
1615
1616                 /*
1617                  * Writes can appear to be newer than the bonus buffer because
1618                  * the ztest_get_data() callback does a dmu_read() of the
1619                  * open-context data, which may be different than the data
1620                  * as it was when the write was generated.
1621                  */
1622                 if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1623                         ztest_bt_verify(bt, os, lr->lr_foid, offset,
1624                             MAX(gen, bt->bt_gen), MAX(txg, lrtxg),
1625                             bt->bt_crtxg);
1626                 }
1627
1628                 /*
1629                  * Set the bt's gen/txg to the bonus buffer's gen/txg
1630                  * so that all of the usual ASSERTs will work.
1631                  */
1632                 ztest_bt_generate(bt, os, lr->lr_foid, offset, gen, txg, crtxg);
1633         }
1634
1635         if (abuf == NULL) {
1636                 dmu_write(os, lr->lr_foid, offset, length, data, tx);
1637         } else {
1638                 bcopy(data, abuf->b_data, length);
1639                 dmu_assign_arcbuf(db, offset, abuf, tx);
1640         }
1641
1642         (void) ztest_log_write(zd, tx, lr);
1643
1644         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1645
1646         dmu_tx_commit(tx);
1647
1648         ztest_range_unlock(rl);
1649         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1650
1651         return (0);
1652 }
1653
1654 static int
1655 ztest_replay_truncate(ztest_ds_t *zd, lr_truncate_t *lr, boolean_t byteswap)
1656 {
1657         objset_t *os = zd->zd_os;
1658         dmu_tx_t *tx;
1659         uint64_t txg;
1660         rl_t *rl;
1661
1662         if (byteswap)
1663                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1664
1665         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1666         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1667             RL_WRITER);
1668
1669         tx = dmu_tx_create(os);
1670
1671         dmu_tx_hold_free(tx, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length);
1672
1673         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1674         if (txg == 0) {
1675                 ztest_range_unlock(rl);
1676                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1677                 return (ENOSPC);
1678         }
1679
1680         VERIFY(dmu_free_range(os, lr->lr_foid, lr->lr_offset,
1681             lr->lr_length, tx) == 0);
1682
1683         (void) ztest_log_truncate(zd, tx, lr);
1684
1685         dmu_tx_commit(tx);
1686
1687         ztest_range_unlock(rl);
1688         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1689
1690         return (0);
1691 }
1692
1693 static int
1694 ztest_replay_setattr(ztest_ds_t *zd, lr_setattr_t *lr, boolean_t byteswap)
1695 {
1696         objset_t *os = zd->zd_os;
1697         dmu_tx_t *tx;
1698         dmu_buf_t *db;
1699         ztest_block_tag_t *bbt;
1700         uint64_t txg, lrtxg, crtxg;
1701
1702         if (byteswap)
1703                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1704
1705         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_WRITER);
1706
1707         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1708
1709         tx = dmu_tx_create(os);
1710         dmu_tx_hold_bonus(tx, lr->lr_foid);
1711
1712         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1713         if (txg == 0) {
1714                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1715                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1716                 return (ENOSPC);
1717         }
1718
1719         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1720         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1721         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1722         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1723
1724         if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1725                 ASSERT(lr->lr_size != 0);
1726                 ASSERT(lr->lr_mode != 0);
1727                 ASSERT(lrtxg != 0);
1728         } else {
1729                 /*
1730                  * Randomly change the size and increment the generation.
1731                  */
1732                 lr->lr_size = (ztest_random(db->db_size / sizeof (*bbt)) + 1) *
1733                     sizeof (*bbt);
1734                 lr->lr_mode = bbt->bt_gen + 1;
1735                 ASSERT(lrtxg == 0);
1736         }
1737
1738         /*
1739          * Verify that the current bonus buffer is not newer than our txg.
1740          */
1741         ztest_bt_verify(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_mode,
1742             MAX(txg, lrtxg), crtxg);
1743
1744         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1745
1746         ASSERT3U(lr->lr_size, >=, sizeof (*bbt));
1747         ASSERT3U(lr->lr_size, <=, db->db_size);
1748         VERIFY0(dmu_set_bonus(db, lr->lr_size, tx));
1749         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1750
1751         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_mode, txg, crtxg);
1752
1753         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1754
1755         (void) ztest_log_setattr(zd, tx, lr);
1756
1757         dmu_tx_commit(tx);
1758
1759         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1760
1761         return (0);
1762 }
1763
1764 zil_replay_func_t *ztest_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
1765         NULL,                   /* 0 no such transaction type */
1766         ztest_replay_create,    /* TX_CREATE */
1767         NULL,                   /* TX_MKDIR */
1768         NULL,                   /* TX_MKXATTR */
1769         NULL,                   /* TX_SYMLINK */
1770         ztest_replay_remove,    /* TX_REMOVE */
1771         NULL,                   /* TX_RMDIR */
1772         NULL,                   /* TX_LINK */
1773         NULL,                   /* TX_RENAME */
1774         ztest_replay_write,     /* TX_WRITE */
1775         ztest_replay_truncate,  /* TX_TRUNCATE */
1776         ztest_replay_setattr,   /* TX_SETATTR */
1777         NULL,                   /* TX_ACL */
1778         NULL,                   /* TX_CREATE_ACL */
1779         NULL,                   /* TX_CREATE_ATTR */
1780         NULL,                   /* TX_CREATE_ACL_ATTR */
1781         NULL,                   /* TX_MKDIR_ACL */
1782         NULL,                   /* TX_MKDIR_ATTR */
1783         NULL,                   /* TX_MKDIR_ACL_ATTR */
1784         NULL,                   /* TX_WRITE2 */
1785 };
1786
1787 /*
1788  * ZIL get_data callbacks
1789  */
1790
1791 static void
1792 ztest_get_done(zgd_t *zgd, int error)
1793 {
1794         ztest_ds_t *zd = zgd->zgd_private;
1795         uint64_t object = zgd->zgd_rl->rl_object;
1796
1797         if (zgd->zgd_db)
1798                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
1799
1800         ztest_range_unlock(zgd->zgd_rl);
1801         ztest_object_unlock(zd, object);
1802
1803         if (error == 0 && zgd->zgd_bp)
1804                 zil_add_block(zgd->zgd_zilog, zgd->zgd_bp);
1805
1806         umem_free(zgd, sizeof (*zgd));
1807 }
1808
1809 static int
1810 ztest_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, zio_t *zio)
1811 {
1812         ztest_ds_t *zd = arg;
1813         objset_t *os = zd->zd_os;
1814         uint64_t object = lr->lr_foid;
1815         uint64_t offset = lr->lr_offset;
1816         uint64_t size = lr->lr_length;
1817         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
1818         uint64_t txg = lr->lr_common.lrc_txg;
1819         uint64_t crtxg;
1820         dmu_object_info_t doi;
1821         dmu_buf_t *db;
1822         zgd_t *zgd;
1823         int error;
1824
1825         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
1826         error = dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db);
1827         if (error) {
1828                 ztest_object_unlock(zd, object);
1829                 return (error);
1830         }
1831
1832         crtxg = ztest_bt_bonus(db)->bt_crtxg;
1833
1834         if (crtxg == 0 || crtxg > txg) {
1835                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1836                 ztest_object_unlock(zd, object);
1837                 return (ENOENT);
1838         }
1839
1840         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1841         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1842         db = NULL;
1843
1844         zgd = umem_zalloc(sizeof (*zgd), UMEM_NOFAIL);
1845         zgd->zgd_zilog = zd->zd_zilog;
1846         zgd->zgd_private = zd;
1847
1848         if (buf != NULL) {      /* immediate write */
1849                 zgd->zgd_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
1850                     RL_READER);
1851
1852                 error = dmu_read(os, object, offset, size, buf,
1853                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
1854                 ASSERT(error == 0);
1855         } else {
1856                 size = doi.doi_data_block_size;
1857                 if (ISP2(size)) {
1858                         offset = P2ALIGN(offset, size);
1859                 } else {
1860                         ASSERT(offset < size);
1861                         offset = 0;
1862                 }
1863
1864                 zgd->zgd_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
1865                     RL_READER);
1866
1867                 error = dmu_buf_hold(os, object, offset, zgd, &db,
1868                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
1869
1870                 if (error == 0) {
1871                         blkptr_t *obp = dmu_buf_get_blkptr(db);
1872                         if (obp) {
1873                                 ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
1874                                 *bp = *obp;
1875                         }
1876
1877                         zgd->zgd_db = db;
1878                         zgd->zgd_bp = bp;
1879
1880                         ASSERT(db->db_offset == offset);
1881                         ASSERT(db->db_size == size);
1882
1883                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
1884                             ztest_get_done, zgd);
1885
1886                         if (error == 0)
1887                                 return (0);
1888                 }
1889         }
1890
1891         ztest_get_done(zgd, error);
1892
1893         return (error);
1894 }
1895
1896 static void *
1897 ztest_lr_alloc(size_t lrsize, char *name)
1898 {
1899         char *lr;
1900         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
1901
1902         lr = umem_zalloc(lrsize + namesize, UMEM_NOFAIL);
1903
1904         if (name)
1905                 bcopy(name, lr + lrsize, namesize);
1906
1907         return (lr);
1908 }
1909
1910 void
1911 ztest_lr_free(void *lr, size_t lrsize, char *name)
1912 {
1913         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
1914
1915         umem_free(lr, lrsize + namesize);
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Lookup a bunch of objects.  Returns the number of objects not found.
1920  */
1921 static int
1922 ztest_lookup(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
1923 {
1924         int missing = 0;
1925         int error;
1926
1927         ASSERT(_mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
1928
1929         for (int i = 0; i < count; i++, od++) {
1930                 od->od_object = 0;
1931                 error = zap_lookup(zd->zd_os, od->od_dir, od->od_name,
1932                     sizeof (uint64_t), 1, &od->od_object);
1933                 if (error) {
1934                         ASSERT(error == ENOENT);
1935                         ASSERT(od->od_object == 0);
1936                         missing++;
1937                 } else {
1938                         dmu_buf_t *db;
1939                         ztest_block_tag_t *bbt;
1940                         dmu_object_info_t doi;
1941
1942                         ASSERT(od->od_object != 0);
1943                         ASSERT(missing == 0);   /* there should be no gaps */
1944
1945                         ztest_object_lock(zd, od->od_object, RL_READER);
1946                         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(zd->zd_os,
1947                             od->od_object, FTAG, &db));
1948                         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1949                         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1950                         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1951                         od->od_type = doi.doi_type;
1952                         od->od_blocksize = doi.doi_data_block_size;
1953                         od->od_gen = bbt->bt_gen;
1954                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1955                         ztest_object_unlock(zd, od->od_object);
1956                 }
1957         }
1958
1959         return (missing);
1960 }
1961
1962 static int
1963 ztest_create(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
1964 {
1965         int missing = 0;
1966
1967         ASSERT(_mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
1968
1969         for (int i = 0; i < count; i++, od++) {
1970                 if (missing) {
1971                         od->od_object = 0;
1972                         missing++;
1973                         continue;
1974                 }
1975
1976                 lr_create_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
1977
1978                 lr->lr_doid = od->od_dir;
1979                 lr->lr_foid = 0;        /* 0 to allocate, > 0 to claim */
1980                 lr->lrz_type = od->od_crtype;
1981                 lr->lrz_blocksize = od->od_crblocksize;
1982                 lr->lrz_ibshift = ztest_random_ibshift();
1983                 lr->lrz_bonustype = DMU_OT_UINT64_OTHER;
1984                 lr->lrz_bonuslen = dmu_bonus_max();
1985                 lr->lr_gen = od->od_crgen;
1986                 lr->lr_crtime[0] = time(NULL);
1987
1988                 if (ztest_replay_create(zd, lr, B_FALSE) != 0) {
1989                         ASSERT(missing == 0);
1990                         od->od_object = 0;
1991                         missing++;
1992                 } else {
1993                         od->od_object = lr->lr_foid;
1994                         od->od_type = od->od_crtype;
1995                         od->od_blocksize = od->od_crblocksize;
1996                         od->od_gen = od->od_crgen;
1997                         ASSERT(od->od_object != 0);
1998                 }
1999
2000                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2001         }
2002
2003         return (missing);
2004 }
2005
2006 static int
2007 ztest_remove(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2008 {
2009         int missing = 0;
2010         int error;
2011
2012         ASSERT(_mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
2013
2014         od += count - 1;
2015
2016         for (int i = count - 1; i >= 0; i--, od--) {
2017                 if (missing) {
2018                         missing++;
2019                         continue;
2020                 }
2021
2022                 /*
2023                  * No object was found.
2024                  */
2025                 if (od->od_object == 0)
2026                         continue;
2027
2028                 lr_remove_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2029
2030                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2031
2032                 if ((error = ztest_replay_remove(zd, lr, B_FALSE)) != 0) {
2033                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
2034                         missing++;
2035                 } else {
2036                         od->od_object = 0;
2037                 }
2038                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2039         }
2040
2041         return (missing);
2042 }
2043
2044 static int
2045 ztest_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
2046     void *data)
2047 {
2048         lr_write_t *lr;
2049         int error;
2050
2051         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr) + size, NULL);
2052
2053         lr->lr_foid = object;
2054         lr->lr_offset = offset;
2055         lr->lr_length = size;
2056         lr->lr_blkoff = 0;
2057         BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
2058
2059         bcopy(data, lr + 1, size);
2060
2061         error = ztest_replay_write(zd, lr, B_FALSE);
2062
2063         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr) + size, NULL);
2064
2065         return (error);
2066 }
2067
2068 static int
2069 ztest_truncate(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2070 {
2071         lr_truncate_t *lr;
2072         int error;
2073
2074         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2075
2076         lr->lr_foid = object;
2077         lr->lr_offset = offset;
2078         lr->lr_length = size;
2079
2080         error = ztest_replay_truncate(zd, lr, B_FALSE);
2081
2082         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2083
2084         return (error);
2085 }
2086
2087 static int
2088 ztest_setattr(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
2089 {
2090         lr_setattr_t *lr;
2091         int error;
2092
2093         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2094
2095         lr->lr_foid = object;
2096         lr->lr_size = 0;
2097         lr->lr_mode = 0;
2098
2099         error = ztest_replay_setattr(zd, lr, B_FALSE);
2100
2101         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2102
2103         return (error);
2104 }
2105
2106 static void
2107 ztest_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2108 {
2109         objset_t *os = zd->zd_os;
2110         dmu_tx_t *tx;
2111         uint64_t txg;
2112         rl_t *rl;
2113
2114         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
2115
2116         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2117         rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size, RL_WRITER);
2118
2119         tx = dmu_tx_create(os);
2120
2121         dmu_tx_hold_write(tx, object, offset, size);
2122
2123         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
2124
2125         if (txg != 0) {
2126                 dmu_prealloc(os, object, offset, size, tx);
2127                 dmu_tx_commit(tx);
2128                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
2129         } else {
2130                 (void) dmu_free_long_range(os, object, offset, size);
2131         }
2132
2133         ztest_range_unlock(rl);
2134         ztest_object_unlock(zd, object);
2135 }
2136
2137 static void
2138 ztest_io(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset)
2139 {
2140         int err;
2141         ztest_block_tag_t wbt;
2142         dmu_object_info_t doi;
2143         enum ztest_io_type io_type;
2144         uint64_t blocksize;
2145         void *data;
2146
2147         VERIFY(dmu_object_info(zd->zd_os, object, &doi) == 0);
2148         blocksize = doi.doi_data_block_size;
2149         data = umem_alloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
2150
2151         /*
2152          * Pick an i/o type at random, biased toward writing block tags.
2153          */
2154         io_type = ztest_random(ZTEST_IO_TYPES);
2155         if (ztest_random(2) == 0)
2156                 io_type = ZTEST_IO_WRITE_TAG;
2157
2158         (void) rw_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
2159
2160         switch (io_type) {
2161
2162         case ZTEST_IO_WRITE_TAG:
2163                 ztest_bt_generate(&wbt, zd->zd_os, object, offset, 0, 0, 0);
2164                 (void) ztest_write(zd, object, offset, sizeof (wbt), &wbt);
2165                 break;
2166
2167         case ZTEST_IO_WRITE_PATTERN:
2168                 (void) memset(data, 'a' + (object + offset) % 5, blocksize);
2169                 if (ztest_random(2) == 0) {
2170                         /*
2171                          * Induce fletcher2 collisions to ensure that
2172                          * zio_ddt_collision() detects and resolves them
2173                          * when using fletcher2-verify for deduplication.
2174                          */
2175                         ((uint64_t *)data)[0] ^= 1ULL << 63;
2176                         ((uint64_t *)data)[4] ^= 1ULL << 63;
2177                 }
2178                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2179                 break;
2180
2181         case ZTEST_IO_WRITE_ZEROES:
2182                 bzero(data, blocksize);
2183                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2184                 break;
2185
2186         case ZTEST_IO_TRUNCATE:
2187                 (void) ztest_truncate(zd, object, offset, blocksize);
2188                 break;
2189
2190         case ZTEST_IO_SETATTR:
2191                 (void) ztest_setattr(zd, object);
2192                 break;
2193
2194         case ZTEST_IO_REWRITE:
2195                 (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
2196                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2197                     ZFS_PROP_CHECKSUM, spa_dedup_checksum(ztest_spa),
2198                     B_FALSE);
2199                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2200                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2201                     ZFS_PROP_COMPRESSION,
2202                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION),
2203                     B_FALSE);
2204                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2205                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2206
2207                 VERIFY0(dmu_read(zd->zd_os, object, offset, blocksize, data,
2208                     DMU_READ_NO_PREFETCH));
2209
2210                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2211                 break;
2212         }
2213
2214         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2215
2216         umem_free(data, blocksize);
2217 }
2218
2219 /*
2220  * Initialize an object description template.
2221  */
2222 static void
2223 ztest_od_init(ztest_od_t *od, uint64_t id, char *tag, uint64_t index,
2224     dmu_object_type_t type, uint64_t blocksize, uint64_t gen)
2225 {
2226         od->od_dir = ZTEST_DIROBJ;
2227         od->od_object = 0;
2228
2229         od->od_crtype = type;
2230         od->od_crblocksize = blocksize ? blocksize : ztest_random_blocksize();
2231         od->od_crgen = gen;
2232
2233         od->od_type = DMU_OT_NONE;
2234         od->od_blocksize = 0;
2235         od->od_gen = 0;
2236
2237         (void) snprintf(od->od_name, sizeof (od->od_name), "%s(%lld)[%llu]",
2238             tag, (int64_t)id, index);
2239 }
2240
2241 /*
2242  * Lookup or create the objects for a test using the od template.
2243  * If the objects do not all exist, or if 'remove' is specified,
2244  * remove any existing objects and create new ones.  Otherwise,
2245  * use the existing objects.
2246  */
2247 static int
2248 ztest_object_init(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, size_t size, boolean_t remove)
2249 {
2250         int count = size / sizeof (*od);
2251         int rv = 0;
2252
2253         VERIFY(mutex_lock(&zd->zd_dirobj_lock) == 0);
2254         if ((ztest_lookup(zd, od, count) != 0 || remove) &&
2255             (ztest_remove(zd, od, count) != 0 ||
2256             ztest_create(zd, od, count) != 0))
2257                 rv = -1;
2258         zd->zd_od = od;
2259         VERIFY(mutex_unlock(&zd->zd_dirobj_lock) == 0);
2260
2261         return (rv);
2262 }
2263
2264 /* ARGSUSED */
2265 void
2266 ztest_zil_commit(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2267 {
2268         zilog_t *zilog = zd->zd_zilog;
2269
2270         (void) rw_rdlock(&zd->zd_zilog_lock);
2271
2272         zil_commit(zilog, ztest_random(ZTEST_OBJECTS));
2273
2274         /*
2275          * Remember the committed values in zd, which is in parent/child
2276          * shared memory.  If we die, the next iteration of ztest_run()
2277          * will verify that the log really does contain this record.
2278          */
2279         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2280         ASSERT(zd->zd_shared != NULL);
2281         ASSERT3U(zd->zd_shared->zd_seq, <=, zilog->zl_commit_lr_seq);
2282         zd->zd_shared->zd_seq = zilog->zl_commit_lr_seq;
2283         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2284
2285         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2286 }
2287
2288 /*
2289  * This function is designed to simulate the operations that occur during a
2290  * mount/unmount operation.  We hold the dataset across these operations in an
2291  * attempt to expose any implicit assumptions about ZIL management.
2292  */
2293 /* ARGSUSED */
2294 void
2295 ztest_zil_remount(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2296 {
2297         objset_t *os = zd->zd_os;
2298
2299         /*
2300          * We grab the zd_dirobj_lock to ensure that no other thread is
2301          * updating the zil (i.e. adding in-memory log records) and the
2302          * zd_zilog_lock to block any I/O.
2303          */
2304         VERIFY0(mutex_lock(&zd->zd_dirobj_lock));
2305         (void) rw_wrlock(&zd->zd_zilog_lock);
2306
2307         /* zfsvfs_teardown() */
2308         zil_close(zd->zd_zilog);
2309
2310         /* zfsvfs_setup() */
2311         VERIFY(zil_open(os, ztest_get_data) == zd->zd_zilog);
2312         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
2313
2314         (void) rw_unlock(&zd->zd_zilog_lock);
2315         VERIFY(mutex_unlock(&zd->zd_dirobj_lock) == 0);
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Verify that we can't destroy an active pool, create an existing pool,
2320  * or create a pool with a bad vdev spec.
2321  */
2322 /* ARGSUSED */
2323 void
2324 ztest_spa_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2325 {
2326         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
2327         spa_t *spa;
2328         nvlist_t *nvroot;
2329
2330         /*
2331          * Attempt to create using a bad file.
2332          */
2333         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2334         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2335             spa_create("ztest_bad_file", nvroot, NULL, NULL, NULL));
2336         nvlist_free(nvroot);
2337
2338         /*
2339          * Attempt to create using a bad mirror.
2340          */
2341         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 2, 1);
2342         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2343             spa_create("ztest_bad_mirror", nvroot, NULL, NULL, NULL));
2344         nvlist_free(nvroot);
2345
2346         /*
2347          * Attempt to create an existing pool.  It shouldn't matter
2348          * what's in the nvroot; we should fail with EEXIST.
2349          */
2350         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
2351         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2352         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_create(zo->zo_pool, nvroot, NULL, NULL, NULL));
2353         nvlist_free(nvroot);
2354         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zo->zo_pool, &spa, FTAG));
2355         VERIFY3U(EBUSY, ==, spa_destroy(zo->zo_pool));
2356         spa_close(spa, FTAG);
2357
2358         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2359 }
2360
2361 /* ARGSUSED */
2362 void
2363 ztest_spa_upgrade(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2364 {
2365         spa_t *spa;
2366         uint64_t initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2367         uint64_t version, newversion;
2368         nvlist_t *nvroot, *props;
2369         char *name;
2370
2371         VERIFY0(mutex_lock(&ztest_vdev_lock));
2372         name = kmem_asprintf("%s_upgrade", ztest_opts.zo_pool);
2373
2374         /*
2375          * Clean up from previous runs.
2376          */
2377         (void) spa_destroy(name);
2378
2379         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, name, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2380             0, ztest_opts.zo_raidz, ztest_opts.zo_mirrors, 1);
2381
2382         /*
2383          * If we're configuring a RAIDZ device then make sure that the
2384          * the initial version is capable of supporting that feature.
2385          */
2386         switch (ztest_opts.zo_raidz_parity) {
2387         case 0:
2388         case 1:
2389                 initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2390                 break;
2391         case 2:
2392                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ2;
2393                 break;
2394         case 3:
2395                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ3;
2396                 break;
2397         }
2398
2399         /*
2400          * Create a pool with a spa version that can be upgraded. Pick
2401          * a value between initial_version and SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES.
2402          */
2403         do {
2404                 version = ztest_random_spa_version(initial_version);
2405         } while (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES);
2406
2407         props = fnvlist_alloc();
2408         fnvlist_add_uint64(props,
2409             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION), version);
2410         VERIFY0(spa_create(name, nvroot, props, NULL, NULL));
2411         fnvlist_free(nvroot);
2412         fnvlist_free(props);
2413
2414         VERIFY0(spa_open(name, &spa, FTAG));
2415         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, version);
2416         newversion = ztest_random_spa_version(version + 1);
2417
2418         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
2419                 (void) printf("upgrading spa version from %llu to %llu\n",
2420                     (u_longlong_t)version, (u_longlong_t)newversion);
2421         }
2422
2423         spa_upgrade(spa, newversion);
2424         VERIFY3U(spa_version(spa), >, version);
2425         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, fnvlist_lookup_uint64(spa->spa_config,
2426             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION)));
2427         spa_close(spa, FTAG);
2428
2429         strfree(name);
2430         VERIFY0(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock));
2431 }
2432
2433 static vdev_t *
2434 vdev_lookup_by_path(vdev_t *vd, const char *path)
2435 {
2436         vdev_t *mvd;
2437
2438         if (vd->vdev_path != NULL && strcmp(path, vd->vdev_path) == 0)
2439                 return (vd);
2440
2441         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
2442                 if ((mvd = vdev_lookup_by_path(vd->vdev_child[c], path)) !=
2443                     NULL)
2444                         return (mvd);
2445
2446         return (NULL);
2447 }
2448
2449 /*
2450  * Find the first available hole which can be used as a top-level.
2451  */
2452 int
2453 find_vdev_hole(spa_t *spa)
2454 {
2455         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2456         int c;
2457
2458         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_VDEV, RW_READER) == SCL_VDEV);
2459
2460         for (c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2461                 vdev_t *cvd = rvd->vdev_child[c];
2462
2463                 if (cvd->vdev_ishole)
2464                         break;
2465         }
2466         return (c);
2467 }
2468
2469 /*
2470  * Verify that vdev_add() works as expected.
2471  */
2472 /* ARGSUSED */
2473 void
2474 ztest_vdev_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2475 {
2476         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2477         spa_t *spa = ztest_spa;
2478         uint64_t leaves;
2479         uint64_t guid;
2480         nvlist_t *nvroot;
2481         int error;
2482
2483         VERIFY(mutex_lock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2484         leaves =
2485             MAX(zs->zs_mirrors + zs->zs_splits, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2486
2487         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2488
2489         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = find_vdev_hole(spa) * leaves;
2490
2491         /*
2492          * If we have slogs then remove them 1/4 of the time.
2493          */
2494         if (spa_has_slogs(spa) && ztest_random(4) == 0) {
2495                 /*
2496                  * Grab the guid from the head of the log class rotor.
2497                  */
2498                 guid = spa_log_class(spa)->mc_rotor->mg_vd->vdev_guid;
2499
2500                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2501
2502                 /*
2503                  * We have to grab the zs_name_lock as writer to
2504                  * prevent a race between removing a slog (dmu_objset_find)
2505                  * and destroying a dataset. Removing the slog will
2506                  * grab a reference on the dataset which may cause
2507                  * dmu_objset_destroy() to fail with EBUSY thus
2508                  * leaving the dataset in an inconsistent state.
2509                  */
2510                 VERIFY(rw_wrlock(&ztest_name_lock) == 0);
2511                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2512                 VERIFY(rw_unlock(&ztest_name_lock) == 0);
2513
2514                 if (error && error != EEXIST)
2515                         fatal(0, "spa_vdev_remove() = %d", error);
2516         } else {
2517                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2518
2519                 /*
2520                  * Make 1/4 of the devices be log devices.
2521                  */
2522                 nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL,
2523                     ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2524                     ztest_random(4) == 0, ztest_opts.zo_raidz,
2525                     zs->zs_mirrors, 1);
2526
2527                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2528                 nvlist_free(nvroot);
2529
2530                 if (error == ENOSPC)
2531                         ztest_record_enospc("spa_vdev_add");
2532                 else if (error != 0)
2533                         fatal(0, "spa_vdev_add() = %d", error);
2534         }
2535
2536         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2537 }
2538
2539 /*
2540  * Verify that adding/removing aux devices (l2arc, hot spare) works as expected.
2541  */
2542 /* ARGSUSED */
2543 void
2544 ztest_vdev_aux_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2545 {
2546         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2547         spa_t *spa = ztest_spa;
2548         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2549         spa_aux_vdev_t *sav;
2550         char *aux;
2551         uint64_t guid = 0;
2552         int error;
2553
2554         if (ztest_random(2) == 0) {
2555                 sav = &spa->spa_spares;
2556                 aux = ZPOOL_CONFIG_SPARES;
2557         } else {
2558                 sav = &spa->spa_l2cache;
2559                 aux = ZPOOL_CONFIG_L2CACHE;
2560         }
2561
2562         VERIFY(mutex_lock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2563
2564         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2565
2566         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(4) == 0) {
2567                 /*
2568                  * Pick a random device to remove.
2569                  */
2570                 guid = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)]->vdev_guid;
2571         } else {
2572                 /*
2573                  * Find an unused device we can add.
2574                  */
2575                 zs->zs_vdev_aux = 0;
2576                 for (;;) {
2577                         char path[MAXPATHLEN];
2578                         int c;
2579                         (void) snprintf(path, sizeof (path), ztest_aux_template,
2580                             ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool, aux,
2581                             zs->zs_vdev_aux);
2582                         for (c = 0; c < sav->sav_count; c++)
2583                                 if (strcmp(sav->sav_vdevs[c]->vdev_path,
2584                                     path) == 0)
2585                                         break;
2586                         if (c == sav->sav_count &&
2587                             vdev_lookup_by_path(rvd, path) == NULL)
2588                                 break;
2589                         zs->zs_vdev_aux++;
2590                 }
2591         }
2592
2593         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2594
2595         if (guid == 0) {
2596                 /*
2597                  * Add a new device.
2598                  */
2599                 nvlist_t *nvroot = make_vdev_root(NULL, aux, NULL,
2600                     (ztest_opts.zo_vdev_size * 5) / 4, 0, 0, 0, 0, 1);
2601                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2602                 if (error != 0)
2603                         fatal(0, "spa_vdev_add(%p) = %d", nvroot, error);
2604                 nvlist_free(nvroot);
2605         } else {
2606                 /*
2607                  * Remove an existing device.  Sometimes, dirty its
2608                  * vdev state first to make sure we handle removal
2609                  * of devices that have pending state changes.
2610                  */
2611                 if (ztest_random(2) == 0)
2612                         (void) vdev_online(spa, guid, 0, NULL);
2613
2614                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2615                 if (error != 0 && error != EBUSY)
2616                         fatal(0, "spa_vdev_remove(%llu) = %d", guid, error);
2617         }
2618
2619         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2620 }
2621
2622 /*
2623  * split a pool if it has mirror tlvdevs
2624  */
2625 /* ARGSUSED */
2626 void
2627 ztest_split_pool(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2628 {
2629         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2630         spa_t *spa = ztest_spa;
2631         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2632         nvlist_t *tree, **child, *config, *split, **schild;
2633         uint_t c, children, schildren = 0, lastlogid = 0;
2634         int error = 0;
2635
2636         VERIFY(mutex_lock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2637
2638         /* ensure we have a useable config; mirrors of raidz aren't supported */
2639         if (zs->zs_mirrors < 3 || ztest_opts.zo_raidz > 1) {
2640                 VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2641                 return;
2642         }
2643
2644         /* clean up the old pool, if any */
2645         (void) spa_destroy("splitp");
2646
2647         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2648
2649         /* generate a config from the existing config */
2650         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
2651         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE,
2652             &tree) == 0);
2653         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
2654
2655         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(tree, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &child,
2656             &children) == 0);
2657
2658         schild = malloc(rvd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
2659         for (c = 0; c < children; c++) {
2660                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
2661                 nvlist_t **mchild;
2662                 uint_t mchildren;
2663
2664                 if (tvd->vdev_islog || tvd->vdev_ops == &vdev_hole_ops) {
2665                         VERIFY(nvlist_alloc(&schild[schildren], NV_UNIQUE_NAME,
2666                             0) == 0);
2667                         VERIFY(nvlist_add_string(schild[schildren],
2668                             ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_HOLE) == 0);
2669                         VERIFY(nvlist_add_uint64(schild[schildren],
2670                             ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, 1) == 0);
2671                         if (lastlogid == 0)
2672                                 lastlogid = schildren;
2673                         ++schildren;
2674                         continue;
2675                 }
2676                 lastlogid = 0;
2677                 VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(child[c],
2678                     ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &mchild, &mchildren) == 0);
2679                 VERIFY(nvlist_dup(mchild[0], &schild[schildren++], 0) == 0);
2680         }
2681
2682         /* OK, create a config that can be used to split */
2683         VERIFY(nvlist_alloc(&split, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2684         VERIFY(nvlist_add_string(split, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
2685             VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
2686         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(split, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, schild,
2687             lastlogid != 0 ? lastlogid : schildren) == 0);
2688
2689         VERIFY(nvlist_alloc(&config, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2690         VERIFY(nvlist_add_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE, split) == 0);
2691
2692         for (c = 0; c < schildren; c++)
2693                 nvlist_free(schild[c]);
2694         free(schild);
2695         nvlist_free(split);
2696
2697         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2698
2699         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
2700         error = spa_vdev_split_mirror(spa, "splitp", config, NULL, B_FALSE);
2701         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
2702
2703         nvlist_free(config);
2704
2705         if (error == 0) {
2706                 (void) printf("successful split - results:\n");
2707                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2708                 show_pool_stats(spa);
2709                 show_pool_stats(spa_lookup("splitp"));
2710                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2711                 ++zs->zs_splits;
2712                 --zs->zs_mirrors;
2713         }
2714         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2715
2716 }
2717
2718 /*
2719  * Verify that we can attach and detach devices.
2720  */
2721 /* ARGSUSED */
2722 void
2723 ztest_vdev_attach_detach(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2724 {
2725         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2726         spa_t *spa = ztest_spa;
2727         spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_spares;
2728         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2729         vdev_t *oldvd, *newvd, *pvd;
2730         nvlist_t *root;
2731         uint64_t leaves;
2732         uint64_t leaf, top;
2733         uint64_t ashift = ztest_get_ashift();
2734         uint64_t oldguid, pguid;
2735         size_t oldsize, newsize;
2736         char oldpath[MAXPATHLEN], newpath[MAXPATHLEN];
2737         int replacing;
2738         int oldvd_has_siblings = B_FALSE;
2739         int newvd_is_spare = B_FALSE;
2740         int oldvd_is_log;
2741         int error, expected_error;
2742
2743         VERIFY(mutex_lock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2744         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2745
2746         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2747
2748         /*
2749          * Decide whether to do an attach or a replace.
2750          */
2751         replacing = ztest_random(2);
2752
2753         /*
2754          * Pick a random top-level vdev.
2755          */
2756         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
2757
2758         /*
2759          * Pick a random leaf within it.
2760          */
2761         leaf = ztest_random(leaves);
2762
2763         /*
2764          * Locate this vdev.
2765          */
2766         oldvd = rvd->vdev_child[top];
2767         if (zs->zs_mirrors >= 1) {
2768                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_mirror_ops);
2769                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= zs->zs_mirrors);
2770                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf / ztest_opts.zo_raidz];
2771         }
2772         if (ztest_opts.zo_raidz > 1) {
2773                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_raidz_ops);
2774                 ASSERT(oldvd->vdev_children == ztest_opts.zo_raidz);
2775                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf % ztest_opts.zo_raidz];
2776         }
2777
2778         /*
2779          * If we're already doing an attach or replace, oldvd may be a
2780          * mirror vdev -- in which case, pick a random child.
2781          */
2782         while (oldvd->vdev_children != 0) {
2783                 oldvd_has_siblings = B_TRUE;
2784                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= 2);
2785                 oldvd = oldvd->vdev_child[ztest_random(oldvd->vdev_children)];
2786         }
2787
2788         oldguid = oldvd->vdev_guid;
2789         oldsize = vdev_get_min_asize(oldvd);
2790         oldvd_is_log = oldvd->vdev_top->vdev_islog;
2791         (void) strcpy(oldpath, oldvd->vdev_path);
2792         pvd = oldvd->vdev_parent;
2793         pguid = pvd->vdev_guid;
2794
2795         /*
2796          * If oldvd has siblings, then half of the time, detach it.
2797          */
2798         if (oldvd_has_siblings && ztest_random(2) == 0) {
2799                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2800                 error = spa_vdev_detach(spa, oldguid, pguid, B_FALSE);
2801                 if (error != 0 && error != ENODEV && error != EBUSY &&
2802                     error != ENOTSUP)
2803                         fatal(0, "detach (%s) returned %d", oldpath, error);
2804                 VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2805                 return;
2806         }
2807
2808         /*
2809          * For the new vdev, choose with equal probability between the two
2810          * standard paths (ending in either 'a' or 'b') or a random hot spare.
2811          */
2812         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(3) == 0) {
2813                 newvd = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
2814                 newvd_is_spare = B_TRUE;
2815                 (void) strcpy(newpath, newvd->vdev_path);
2816         } else {
2817                 (void) snprintf(newpath, sizeof (newpath), ztest_dev_template,
2818                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
2819                     top * leaves + leaf);
2820                 if (ztest_random(2) == 0)
2821                         newpath[strlen(newpath) - 1] = 'b';
2822                 newvd = vdev_lookup_by_path(rvd, newpath);
2823         }
2824
2825         if (newvd) {
2826                 newsize = vdev_get_min_asize(newvd);
2827         } else {
2828                 /*
2829                  * Make newsize a little bigger or smaller than oldsize.
2830                  * If it's smaller, the attach should fail.
2831                  * If it's larger, and we're doing a replace,
2832                  * we should get dynamic LUN growth when we're done.
2833                  */
2834                 newsize = 10 * oldsize / (9 + ztest_random(3));
2835         }
2836
2837         /*
2838          * If pvd is not a mirror or root, the attach should fail with ENOTSUP,
2839          * unless it's a replace; in that case any non-replacing parent is OK.
2840          *
2841          * If newvd is already part of the pool, it should fail with EBUSY.
2842          *
2843          * If newvd is too small, it should fail with EOVERFLOW.
2844          */
2845         if (pvd->vdev_ops != &vdev_mirror_ops &&
2846             pvd->vdev_ops != &vdev_root_ops && (!replacing ||
2847             pvd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
2848             pvd->vdev_ops == &vdev_spare_ops))
2849                 expected_error = ENOTSUP;
2850         else if (newvd_is_spare && (!replacing || oldvd_is_log))
2851                 expected_error = ENOTSUP;
2852         else if (newvd == oldvd)
2853                 expected_error = replacing ? 0 : EBUSY;
2854         else if (vdev_lookup_by_path(rvd, newpath) != NULL)
2855                 expected_error = EBUSY;
2856         else if (newsize < oldsize)
2857                 expected_error = EOVERFLOW;
2858         else if (ashift > oldvd->vdev_top->vdev_ashift)
2859                 expected_error = EDOM;
2860         else
2861                 expected_error = 0;
2862
2863         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2864
2865         /*
2866          * Build the nvlist describing newpath.
2867          */
2868         root = make_vdev_root(newpath, NULL, NULL, newvd == NULL ? newsize : 0,
2869             ashift, 0, 0, 0, 1);
2870
2871         error = spa_vdev_attach(spa, oldguid, root, replacing);
2872
2873         nvlist_free(root);
2874
2875         /*
2876          * If our parent was the replacing vdev, but the replace completed,
2877          * then instead of failing with ENOTSUP we may either succeed,
2878          * fail with ENODEV, or fail with EOVERFLOW.
2879          */
2880         if (expected_error == ENOTSUP &&
2881             (error == 0 || error == ENODEV || error == EOVERFLOW))
2882                 expected_error = error;
2883
2884         /*
2885          * If someone grew the LUN, the replacement may be too small.
2886          */
2887         if (error == EOVERFLOW || error == EBUSY)
2888                 expected_error = error;
2889
2890         /* XXX workaround 6690467 */
2891         if (error != expected_error && expected_error != EBUSY) {
2892                 fatal(0, "attach (%s %llu, %s %llu, %d) "
2893                     "returned %d, expected %d",
2894                     oldpath, (longlong_t)oldsize, newpath,
2895                     (longlong_t)newsize, replacing, error, expected_error);
2896         }
2897
2898         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
2899 }
2900
2901 /*
2902  * Callback function which expands the physical size of the vdev.
2903  */
2904 vdev_t *
2905 grow_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
2906 {
2907         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
2908         size_t *newsize = arg;
2909         size_t fsize;
2910         int fd;
2911
2912         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
2913         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
2914
2915         if ((fd = open(vd->vdev_path, O_RDWR)) == -1)
2916                 return (vd);
2917
2918         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
2919         (void) ftruncate(fd, *newsize);
2920
2921         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
2922                 (void) printf("%s grew from %lu to %lu bytes\n",
2923                     vd->vdev_path, (ulong_t)fsize, (ulong_t)*newsize);
2924         }
2925         (void) close(fd);
2926         return (NULL);
2927 }
2928
2929 /*
2930  * Callback function which expands a given vdev by calling vdev_online().
2931  */
2932 /* ARGSUSED */
2933 vdev_t *
2934 online_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
2935 {
2936         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
2937         vdev_t *tvd = vd->vdev_top;
2938         uint64_t guid = vd->vdev_guid;
2939         uint64_t generation = spa->spa_config_generation + 1;
2940         vdev_state_t newstate = VDEV_STATE_UNKNOWN;
2941         int error;
2942
2943         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
2944         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
2945
2946         /* Calling vdev_online will initialize the new metaslabs */
2947         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
2948         error = vdev_online(spa, guid, ZFS_ONLINE_EXPAND, &newstate);
2949         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
2950
2951         /*
2952          * If vdev_online returned an error or the underlying vdev_open
2953          * failed then we abort the expand. The only way to know that
2954          * vdev_open fails is by checking the returned newstate.
2955          */
2956         if (error || newstate != VDEV_STATE_HEALTHY) {
2957                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
2958                         (void) printf("Unable to expand vdev, state %llu, "
2959                             "error %d\n", (u_longlong_t)newstate, error);
2960                 }
2961                 return (vd);
2962         }
2963         ASSERT3U(newstate, ==, VDEV_STATE_HEALTHY);
2964
2965         /*
2966          * Since we dropped the lock we need to ensure that we're
2967          * still talking to the original vdev. It's possible this
2968          * vdev may have been detached/replaced while we were
2969          * trying to online it.
2970          */
2971         if (generation != spa->spa_config_generation) {
2972                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
2973                         (void) printf("vdev configuration has changed, "
2974                             "guid %llu, state %llu, expected gen %llu, "
2975                             "got gen %llu\n",
2976                             (u_longlong_t)guid,
2977                             (u_longlong_t)tvd->vdev_state,
2978                             (u_longlong_t)generation,
2979                             (u_longlong_t)spa->spa_config_generation);
2980                 }
2981                 return (vd);
2982         }
2983         return (NULL);
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Traverse the vdev tree calling the supplied function.
2988  * We continue to walk the tree until we either have walked all
2989  * children or we receive a non-NULL return from the callback.
2990  * If a NULL callback is passed, then we just return back the first
2991  * leaf vdev we encounter.
2992  */
2993 vdev_t *
2994 vdev_walk_tree(vdev_t *vd, vdev_t *(*func)(vdev_t *, void *), void *arg)
2995 {
2996         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2997                 if (func == NULL)
2998                         return (vd);
2999                 else
3000                         return (func(vd, arg));
3001         }
3002
3003         for (uint_t c = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
3004                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
3005                 if ((cvd = vdev_walk_tree(cvd, func, arg)) != NULL)
3006                         return (cvd);
3007         }
3008         return (NULL);
3009 }
3010
3011 /*
3012  * Verify that dynamic LUN growth works as expected.
3013  */
3014 /* ARGSUSED */
3015 void
3016 ztest_vdev_LUN_growth(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3017 {
3018         spa_t *spa = ztest_spa;
3019         vdev_t *vd, *tvd;
3020         metaslab_class_t *mc;
3021         metaslab_group_t *mg;
3022         size_t psize, newsize;
3023         uint64_t top;
3024         uint64_t old_class_space, new_class_space, old_ms_count, new_ms_count;
3025
3026         VERIFY(mutex_lock(&ztest_vdev_lock) == 0);
3027         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3028
3029         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
3030
3031         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3032         mg = tvd->vdev_mg;
3033         mc = mg->mg_class;
3034         old_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3035         old_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3036
3037         /*
3038          * Determine the size of the first leaf vdev associated with
3039          * our top-level device.
3040          */
3041         vd = vdev_walk_tree(tvd, NULL, NULL);
3042         ASSERT3P(vd, !=, NULL);
3043         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3044
3045         psize = vd->vdev_psize;
3046
3047         /*
3048          * We only try to expand the vdev if it's healthy, less than 4x its
3049          * original size, and it has a valid psize.
3050          */
3051         if (tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY ||
3052             psize == 0 || psize >= 4 * ztest_opts.zo_vdev_size) {
3053                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3054                 VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
3055                 return;
3056         }
3057         ASSERT(psize > 0);
3058         newsize = psize + psize / 8;
3059         ASSERT3U(newsize, >, psize);
3060
3061         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3062                 (void) printf("Expanding LUN %s from %lu to %lu\n",
3063                     vd->vdev_path, (ulong_t)psize, (ulong_t)newsize);
3064         }
3065
3066         /*
3067          * Growing the vdev is a two step process:
3068          *      1). expand the physical size (i.e. relabel)
3069          *      2). online the vdev to create the new metaslabs
3070          */
3071         if (vdev_walk_tree(tvd, grow_vdev, &newsize) != NULL ||
3072             vdev_walk_tree(tvd, online_vdev, NULL) != NULL ||
3073             tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3074                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3075                         (void) printf("Could not expand LUN because "
3076                             "the vdev configuration changed.\n");
3077                 }
3078                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3079                 VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
3080                 return;
3081         }
3082
3083         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3084
3085         /*
3086          * Expanding the LUN will update the config asynchronously,
3087          * thus we must wait for the async thread to complete any
3088          * pending tasks before proceeding.
3089          */
3090         for (;;) {
3091                 boolean_t done;
3092                 mutex_enter(&spa->spa_async_lock);
3093                 done = (spa->spa_async_thread == NULL && !spa->spa_async_tasks);
3094                 mutex_exit(&spa->spa_async_lock);
3095                 if (done)
3096                         break;
3097                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3098                 (void) poll(NULL, 0, 100);
3099         }
3100
3101         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3102
3103         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3104         new_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3105         new_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3106
3107         if (tvd->vdev_mg != mg || mg->mg_class != mc) {
3108                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3109                         (void) printf("Could not verify LUN expansion due to "
3110                             "intervening vdev offline or remove.\n");
3111                 }
3112                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3113                 VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
3114                 return;
3115         }
3116
3117         /*
3118          * Make sure we were able to grow the vdev.
3119          */
3120         if (new_ms_count <= old_ms_count)
3121                 fatal(0, "LUN expansion failed: ms_count %llu <= %llu\n",
3122                     old_ms_count, new_ms_count);
3123
3124         /*
3125          * Make sure we were able to grow the pool.
3126          */
3127         if (new_class_space <= old_class_space)
3128                 fatal(0, "LUN expansion failed: class_space %llu <= %llu\n",
3129                     old_class_space, new_class_space);
3130
3131         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3132                 char oldnumbuf[6], newnumbuf[6];
3133
3134                 nicenum(old_class_space, oldnumbuf);
3135                 nicenum(new_class_space, newnumbuf);
3136                 (void) printf("%s grew from %s to %s\n",
3137                     spa->spa_name, oldnumbuf, newnumbuf);
3138         }
3139
3140         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3141         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
3142 }
3143
3144 /*
3145  * Verify that dmu_objset_{create,destroy,open,close} work as expected.
3146  */
3147 /* ARGSUSED */
3148 static void
3149 ztest_objset_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
3150 {
3151         /*
3152          * Create the objects common to all ztest datasets.
3153          */
3154         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_DIROBJ,
3155             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
3156 }
3157
3158 static int
3159 ztest_dataset_create(char *dsname)
3160 {
3161         uint64_t zilset = ztest_random(100);
3162         int err = dmu_objset_create(dsname, DMU_OST_OTHER, 0,
3163             ztest_objset_create_cb, NULL);
3164
3165         if (err || zilset < 80)
3166                 return (err);
3167
3168         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
3169                 (void) printf("Setting dataset %s to sync always\n", dsname);
3170         return (ztest_dsl_prop_set_uint64(dsname, ZFS_PROP_SYNC,
3171             ZFS_SYNC_ALWAYS, B_FALSE));
3172 }
3173
3174 /* ARGSUSED */
3175 static int
3176 ztest_objset_destroy_cb(const char *name, void *arg)
3177 {
3178         objset_t *os;
3179         dmu_object_info_t doi;
3180         int error;
3181
3182         /*
3183          * Verify that the dataset contains a directory object.
3184          */
3185         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os));
3186         error = dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, &doi);
3187         if (error != ENOENT) {
3188                 /* We could have crashed in the middle of destroying it */
3189                 ASSERT0(error);
3190                 ASSERT3U(doi.doi_type, ==, DMU_OT_ZAP_OTHER);
3191                 ASSERT3S(doi.doi_physical_blocks_512, >=, 0);
3192         }
3193         dmu_objset_rele(os, FTAG);
3194
3195         /*
3196          * Destroy the dataset.
3197          */
3198         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_destroy(name, B_FALSE));
3199         return (0);
3200 }
3201
3202 static boolean_t
3203 ztest_snapshot_create(char *osname, uint64_t id)
3204 {
3205         char snapname[MAXNAMELEN];
3206         int error;
3207
3208         (void) snprintf(snapname, MAXNAMELEN, "%s@%llu", osname,
3209             (u_longlong_t)id);
3210
3211         error = dmu_objset_snapshot(osname, strchr(snapname, '@') + 1,
3212             NULL, NULL, B_FALSE, B_FALSE, -1);
3213         if (error == ENOSPC) {
3214                 ztest_record_enospc(FTAG);
3215                 return (B_FALSE);
3216         }
3217         if (error != 0 && error != EEXIST)
3218                 fatal(0, "ztest_snapshot_create(%s) = %d", snapname, error);
3219         return (B_TRUE);
3220 }
3221
3222 static boolean_t
3223 ztest_snapshot_destroy(char *osname, uint64_t id)
3224 {
3225         char snapname[MAXNAMELEN];
3226         int error;
3227
3228         (void) snprintf(snapname, MAXNAMELEN, "%s@%llu", osname,
3229             (u_longlong_t)id);
3230
3231         error = dmu_objset_destroy(snapname, B_FALSE);
3232         if (error != 0 && error != ENOENT)
3233                 fatal(0, "ztest_snapshot_destroy(%s) = %d", snapname, error);
3234         return (B_TRUE);
3235 }
3236
3237 /* ARGSUSED */
3238 void
3239 ztest_dmu_objset_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3240 {
3241         ztest_ds_t zdtmp;
3242         int iters;
3243         int error;
3244         objset_t *os, *os2;
3245         char name[MAXNAMELEN];
3246         zilog_t *zilog;
3247
3248         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3249
3250         (void) snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s/temp_%llu",
3251             ztest_opts.zo_pool, (u_longlong_t)id);
3252
3253         /*
3254          * If this dataset exists from a previous run, process its replay log
3255          * half of the time.  If we don't replay it, then dmu_objset_destroy()
3256          * (invoked from ztest_objset_destroy_cb()) should just throw it away.
3257          */
3258         if (ztest_random(2) == 0 &&
3259             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os) == 0) {
3260                 ztest_zd_init(&zdtmp, NULL, os);
3261                 zil_replay(os, &zdtmp, ztest_replay_vector);
3262                 ztest_zd_fini(&zdtmp);
3263                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
3264         }
3265
3266         /*
3267          * There may be an old instance of the dataset we're about to
3268          * create lying around from a previous run.  If so, destroy it
3269          * and all of its snapshots.
3270          */
3271         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
3272             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
3273
3274         /*
3275          * Verify that the destroyed dataset is no longer in the namespace.
3276          */
3277         VERIFY3U(ENOENT, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os));
3278
3279         /*
3280          * Verify that we can create a new dataset.
3281          */
3282         error = ztest_dataset_create(name);
3283         if (error) {
3284                 if (error == ENOSPC) {
3285                         ztest_record_enospc(FTAG);
3286                         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3287                         return;
3288                 }
3289                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", name, error);
3290         }
3291
3292         VERIFY3U(0, ==,
3293             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os));
3294
3295         ztest_zd_init(&zdtmp, NULL, os);
3296
3297         /*
3298          * Open the intent log for it.
3299          */
3300         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
3301
3302         /*
3303          * Put some objects in there, do a little I/O to them,
3304          * and randomly take a couple of snapshots along the way.
3305          */
3306         iters = ztest_random(5);
3307         for (int i = 0; i < iters; i++) {
3308                 ztest_dmu_object_alloc_free(&zdtmp, id);
3309                 if (ztest_random(iters) == 0)
3310                         (void) ztest_snapshot_create(name, i);
3311         }
3312
3313         /*
3314          * Verify that we cannot create an existing dataset.
3315          */
3316         VERIFY3U(EEXIST, ==,
3317             dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, 0, NULL, NULL));
3318
3319         /*
3320          * Verify that we can hold an objset that is also owned.
3321          */
3322         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os2));
3323         dmu_objset_rele(os2, FTAG);
3324
3325         /*
3326          * Verify that we cannot own an objset that is already owned.
3327          */
3328         VERIFY3U(EBUSY, ==,
3329             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os2));
3330
3331         zil_close(zilog);
3332         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3333         ztest_zd_fini(&zdtmp);
3334
3335         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3336 }
3337
3338 /*
3339  * Verify that dmu_snapshot_{create,destroy,open,close} work as expected.
3340  */
3341 void
3342 ztest_dmu_snapshot_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3343 {
3344         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3345         (void) ztest_snapshot_destroy(zd->zd_name, id);
3346         (void) ztest_snapshot_create(zd->zd_name, id);
3347         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3348 }
3349
3350 /*
3351  * Cleanup non-standard snapshots and clones.
3352  */
3353 void
3354 ztest_dsl_dataset_cleanup(char *osname, uint64_t id)
3355 {
3356         char snap1name[MAXNAMELEN];
3357         char clone1name[MAXNAMELEN];
3358         char snap2name[MAXNAMELEN];
3359         char clone2name[MAXNAMELEN];
3360         char snap3name[MAXNAMELEN];
3361         int error;
3362
3363         (void) snprintf(snap1name, MAXNAMELEN, "%s@s1_%llu", osname, id);
3364         (void) snprintf(clone1name, MAXNAMELEN, "%s/c1_%llu", osname, id);
3365         (void) snprintf(snap2name, MAXNAMELEN, "%s@s2_%llu", clone1name, id);
3366         (void) snprintf(clone2name, MAXNAMELEN, "%s/c2_%llu", osname, id);
3367         (void) snprintf(snap3name, MAXNAMELEN, "%s@s3_%llu", clone1name, id);
3368
3369         error = dmu_objset_destroy(clone2name, B_FALSE);
3370         if (error && error != ENOENT)
3371                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", clone2name, error);
3372         error = dmu_objset_destroy(snap3name, B_FALSE);
3373         if (error && error != ENOENT)
3374                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", snap3name, error);
3375         error = dmu_objset_destroy(snap2name, B_FALSE);
3376         if (error && error != ENOENT)
3377                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", snap2name, error);
3378         error = dmu_objset_destroy(clone1name, B_FALSE);
3379         if (error && error != ENOENT)
3380                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", clone1name, error);
3381         error = dmu_objset_destroy(snap1name, B_FALSE);
3382         if (error && error != ENOENT)
3383                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", snap1name, error);
3384 }
3385
3386 /*
3387  * Verify dsl_dataset_promote handles EBUSY
3388  */
3389 void
3390 ztest_dsl_dataset_promote_busy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3391 {
3392         objset_t *clone;
3393         dsl_dataset_t *ds;
3394         char snap1name[MAXNAMELEN];
3395         char clone1name[MAXNAMELEN];
3396         char snap2name[MAXNAMELEN];
3397         char clone2name[MAXNAMELEN];
3398         char snap3name[MAXNAMELEN];
3399         char *osname = zd->zd_name;
3400         int error;
3401
3402         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
3403
3404         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3405
3406         (void) snprintf(snap1name, MAXNAMELEN, "%s@s1_%llu", osname, id);
3407         (void) snprintf(clone1name, MAXNAMELEN, "%s/c1_%llu", osname, id);
3408         (void) snprintf(snap2name, MAXNAMELEN, "%s@s2_%llu", clone1name, id);
3409         (void) snprintf(clone2name, MAXNAMELEN, "%s/c2_%llu", osname, id);
3410         (void) snprintf(snap3name, MAXNAMELEN, "%s@s3_%llu", clone1name, id);
3411
3412         error = dmu_objset_snapshot(osname, strchr(snap1name, '@')+1,
3413             NULL, NULL, B_FALSE, B_FALSE, -1);
3414         if (error && error != EEXIST) {
3415                 if (error == ENOSPC) {
3416                         ztest_record_enospc(FTAG);
3417                         goto out;
3418                 }
3419                 fatal(0, "dmu_take_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3420         }
3421
3422         error = dmu_objset_hold(snap1name, FTAG, &clone);
3423         if (error)
3424                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3425
3426         error = dmu_objset_clone(clone1name, dmu_objset_ds(clone), 0);
3427         dmu_objset_rele(clone, FTAG);
3428         if (error) {
3429                 if (error == ENOSPC) {
3430                         ztest_record_enospc(FTAG);
3431                         goto out;
3432                 }
3433                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone1name, error);
3434         }
3435
3436         error = dmu_objset_snapshot(clone1name, strchr(snap2name, '@')+1,
3437             NULL, NULL, B_FALSE, B_FALSE, -1);
3438         if (error && error != EEXIST) {
3439                 if (error == ENOSPC) {
3440                         ztest_record_enospc(FTAG);
3441                         goto out;
3442                 }
3443                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3444         }
3445
3446         error = dmu_objset_snapshot(clone1name, strchr(snap3name, '@')+1,
3447             NULL, NULL, B_FALSE, B_FALSE, -1);
3448         if (error && error != EEXIST) {
3449                 if (error == ENOSPC) {
3450                         ztest_record_enospc(FTAG);
3451                         goto out;
3452                 }
3453                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3454         }
3455
3456         error = dmu_objset_hold(snap3name, FTAG, &clone);
3457         if (error)
3458                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3459
3460         error = dmu_objset_clone(clone2name, dmu_objset_ds(clone), 0);
3461         dmu_objset_rele(clone, FTAG);
3462         if (error) {
3463                 if (error == ENOSPC) {
3464                         ztest_record_enospc(FTAG);
3465                         goto out;
3466                 }
3467                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone2name, error);
3468         }
3469
3470         error = dsl_dataset_own(snap2name, B_FALSE, FTAG, &ds);
3471         if (error)
3472                 fatal(0, "dsl_dataset_own(%s) = %d", snap2name, error);
3473         error = dsl_dataset_promote(clone2name, NULL);
3474         if (error != EBUSY)
3475                 fatal(0, "dsl_dataset_promote(%s), %d, not EBUSY", clone2name,
3476                     error);
3477         dsl_dataset_disown(ds, FTAG);
3478
3479 out:
3480         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3481
3482         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
3483 }
3484
3485 /*
3486  * Verify that dmu_object_{alloc,free} work as expected.
3487  */
3488 void
3489 ztest_dmu_object_alloc_free(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3490 {
3491         ztest_od_t od[4];
3492         int batchsize = sizeof (od) / sizeof (od[0]);
3493
3494         for (int b = 0; b < batchsize; b++)
3495                 ztest_od_init(&od[b], id, FTAG, b, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
3496
3497         /*
3498          * Destroy the previous batch of objects, create a new batch,
3499          * and do some I/O on the new objects.
3500          */
3501         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_TRUE) != 0)
3502                 return;
3503
3504         while (ztest_random(4 * batchsize) != 0)
3505                 ztest_io(zd, od[ztest_random(batchsize)].od_object,
3506                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
3507 }
3508
3509 /*
3510  * Verify that dmu_{read,write} work as expected.
3511  */
3512 void
3513 ztest_dmu_read_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3514 {
3515         objset_t *os = zd->zd_os;
3516         ztest_od_t od[2];
3517         dmu_tx_t *tx;
3518         int i, freeit, error;
3519         uint64_t n, s, txg;
3520         bufwad_t *packbuf, *bigbuf, *pack, *bigH, *bigT;
3521         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3522         uint64_t chunksize = (1000 + ztest_random(1000)) * sizeof (uint64_t);
3523         uint64_t regions = 997;
3524         uint64_t stride = 123456789ULL;
3525         uint64_t width = 40;
3526         int free_percent = 5;
3527
3528         /*
3529          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3530          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3531          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3532          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3533          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3534          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3535          *
3536          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3537          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3538          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3539          *
3540          * The chunk size is arbitrary. It doesn't have to be a power of two,
3541          * and it doesn't have any relation to the object blocksize.
3542          * The only requirement is that it can hold at least two bufwads.
3543          *
3544          * Normally, we write the bufwad to each of these locations.
3545          * However, free_percent of the time we instead write zeroes to
3546          * packobj and perform a dmu_free_range() on bigobj.  By comparing
3547          * bigobj to packobj, we can verify that the DMU is correctly
3548          * tracking which parts of an object are allocated and free,
3549          * and that the contents of the allocated blocks are correct.
3550          */
3551
3552         /*
3553          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3554          */
3555         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3556         ztest_od_init(&od[1], id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3557
3558         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
3559                 return;
3560
3561         bigobj = od[0].od_object;
3562         packobj = od[1].od_object;
3563         chunksize = od[0].od_gen;
3564         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3565
3566         /*
3567          * Prefetch a random chunk of the big object.
3568          * Our aim here is to get some async reads in flight
3569          * for blocks that we may free below; the DMU should
3570          * handle this race correctly.
3571          */
3572         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3573         s = 1 + ztest_random(2 * width - 1);
3574         dmu_prefetch(os, bigobj, n * chunksize, s * chunksize);
3575
3576         /*
3577          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3578          */
3579         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3580         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3581
3582         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3583         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3584
3585         bigoff = n * chunksize;
3586         bigsize = s * chunksize;
3587
3588         packbuf = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3589         bigbuf = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3590
3591         /*
3592          * free_percent of the time, free a range of bigobj rather than
3593          * overwriting it.
3594          */
3595         freeit = (ztest_random(100) < free_percent);
3596
3597         /*
3598          * Read the current contents of our objects.
3599          */
3600         error = dmu_read(os, packobj, packoff, packsize, packbuf,
3601             DMU_READ_PREFETCH);
3602         ASSERT0(error);
3603         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf,
3604             DMU_READ_PREFETCH);
3605         ASSERT0(error);
3606
3607         /*
3608          * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3609          */
3610         tx = dmu_tx_create(os);
3611
3612         dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3613
3614         if (freeit)
3615                 dmu_tx_hold_free(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3616         else
3617                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3618
3619         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3620         if (txg == 0) {
3621                 umem_free(packbuf, packsize);
3622                 umem_free(bigbuf, bigsize);
3623                 return;
3624         }
3625
3626         dmu_object_set_checksum(os, bigobj,
3627             (enum zio_checksum)ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_CHECKSUM), tx);
3628
3629         dmu_object_set_compress(os, bigobj,
3630             (enum zio_compress)ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION), tx);
3631
3632         /*
3633          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
3634          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
3635          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
3636          * with the new values we want to write out.
3637          */
3638         for (i = 0; i < s; i++) {
3639                 /* LINTED */
3640                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
3641                 /* LINTED */
3642                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
3643                 /* LINTED */
3644                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
3645
3646                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3647                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3648
3649                 if (pack->bw_txg > txg)
3650                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
3651                             pack->bw_txg, txg);
3652
3653                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
3654                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
3655                             pack->bw_index, n, i);
3656
3657                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3658                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
3659
3660                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3661                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
3662
3663                 if (freeit) {
3664                         bzero(pack, sizeof (bufwad_t));
3665                 } else {
3666                         pack->bw_index = n + i;
3667                         pack->bw_txg = txg;
3668                         pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
3669                 }
3670                 *bigH = *pack;
3671                 *bigT = *pack;
3672         }
3673
3674         /*
3675          * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
3676          * Now write them out.
3677          */
3678         dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
3679
3680         if (freeit) {
3681                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
3682                         (void) printf("freeing offset %llx size %llx"
3683                             " txg %llx\n",
3684                             (u_longlong_t)bigoff,
3685                             (u_longlong_t)bigsize,
3686                             (u_longlong_t)txg);
3687                 }
3688                 VERIFY(0 == dmu_free_range(os, bigobj, bigoff, bigsize, tx));
3689         } else {
3690                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
3691                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
3692                             " txg %llx\n",
3693                             (u_longlong_t)bigoff,
3694                             (u_longlong_t)bigsize,
3695                             (u_longlong_t)txg);
3696                 }
3697                 dmu_write(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf, tx);
3698         }
3699
3700         dmu_tx_commit(tx);
3701
3702         /*
3703          * Sanity check the stuff we just wrote.
3704          */
3705         {
3706                 void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3707                 void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3708
3709                 VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
3710                     packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3711                 VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
3712                     bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3713
3714                 ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
3715                 ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
3716
3717                 umem_free(packcheck, packsize);
3718                 umem_free(bigcheck, bigsize);
3719         }
3720
3721         umem_free(packbuf, packsize);
3722         umem_free(bigbuf, bigsize);
3723 }
3724
3725 void
3726 compare_and_update_pbbufs(uint64_t s, bufwad_t *packbuf, bufwad_t *bigbuf,
3727     uint64_t bigsize, uint64_t n, uint64_t chunksize, uint64_t txg)
3728 {
3729         uint64_t i;
3730         bufwad_t *pack;
3731         bufwad_t *bigH;
3732         bufwad_t *bigT;
3733
3734         /*
3735          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
3736          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
3737          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
3738          * with the new values we want to write out.
3739          */
3740         for (i = 0; i < s; i++) {
3741                 /* LINTED */
3742                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
3743                 /* LINTED */
3744                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
3745                 /* LINTED */
3746                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
3747
3748                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3749                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3750
3751                 if (pack->bw_txg > txg)
3752                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
3753                             pack->bw_txg, txg);
3754
3755                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
3756                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
3757                             pack->bw_index, n, i);
3758
3759                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3760                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
3761
3762                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3763                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
3764
3765                 pack->bw_index = n + i;
3766                 pack->bw_txg = txg;
3767                 pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
3768
3769                 *bigH = *pack;
3770                 *bigT = *pack;
3771         }
3772 }
3773
3774 void
3775 ztest_dmu_read_write_zcopy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3776 {
3777         objset_t *os = zd->zd_os;
3778         ztest_od_t od[2];
3779         dmu_tx_t *tx;
3780         uint64_t i;
3781         int error;
3782         uint64_t n, s, txg;
3783         bufwad_t *packbuf, *bigbuf;
3784         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3785         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
3786         uint64_t chunksize = blocksize;
3787         uint64_t regions = 997;
3788         uint64_t stride = 123456789ULL;
3789         uint64_t width = 9;
3790         dmu_buf_t *bonus_db;
3791         arc_buf_t **bigbuf_arcbufs;
3792         dmu_object_info_t doi;
3793
3794         /*
3795          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3796          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3797          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3798          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3799          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3800          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3801          *
3802          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3803          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3804          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3805          *
3806          * The chunk size is set equal to bigobj block size so that
3807          * dmu_assign_arcbuf() can be tested for object updates.
3808          */
3809
3810         /*
3811          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3812          */
3813         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
3814         ztest_od_init(&od[1], id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3815
3816         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
3817                 return;
3818
3819         bigobj = od[0].od_object;
3820         packobj = od[1].od_object;
3821         blocksize = od[0].od_blocksize;
3822         chunksize = blocksize;
3823         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3824
3825         VERIFY(dmu_object_info(os, bigobj, &doi) == 0);
3826         VERIFY(ISP2(doi.doi_data_block_size));
3827         VERIFY(chunksize == doi.doi_data_block_size);
3828         VERIFY(chunksize >= 2 * sizeof (bufwad_t));
3829
3830         /*
3831          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3832          */
3833         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3834         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3835
3836         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3837         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3838
3839         bigoff = n * chunksize;
3840         bigsize = s * chunksize;
3841
3842         packbuf = umem_zalloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3843         bigbuf = umem_zalloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3844
3845         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, bigobj, FTAG, &bonus_db));
3846
3847         bigbuf_arcbufs = umem_zalloc(2 * s * sizeof (arc_buf_t *), UMEM_NOFAIL);
3848
3849         /*
3850          * Iteration 0 test zcopy for DB_UNCACHED dbufs.
3851          * Iteration 1 test zcopy to already referenced dbufs.
3852          * Iteration 2 test zcopy to dirty dbuf in the same txg.
3853          * Iteration 3 test zcopy to dbuf dirty in previous txg.
3854          * Iteration 4 test zcopy when dbuf is no longer dirty.
3855          * Iteration 5 test zcopy when it can't be done.
3856          * Iteration 6 one more zcopy write.
3857          */
3858         for (i = 0; i < 7; i++) {
3859                 uint64_t j;
3860                 uint64_t off;
3861
3862                 /*
3863                  * In iteration 5 (i == 5) use arcbufs
3864                  * that don't match bigobj blksz to test
3865                  * dmu_assign_arcbuf() when it can't directly
3866                  * assign an arcbuf to a dbuf.
3867                  */
3868                 for (j = 0; j < s; j++) {
3869                         if (i != 5) {
3870                                 bigbuf_arcbufs[j] =
3871                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize);
3872                         } else {
3873                                 bigbuf_arcbufs[2 * j] =
3874                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
3875                                 bigbuf_arcbufs[2 * j + 1] =
3876                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
3877                         }
3878                 }
3879
3880                 /*
3881                  * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3882                  */
3883                 tx = dmu_tx_create(os);
3884
3885                 dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3886                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3887
3888                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3889                 if (txg == 0) {
3890                         umem_free(packbuf, packsize);
3891                         umem_free(bigbuf, bigsize);
3892                         for (j = 0; j < s; j++) {
3893                                 if (i != 5) {
3894                                         dmu_return_arcbuf(bigbuf_arcbufs[j]);
3895                                 } else {
3896                                         dmu_return_arcbuf(
3897                                             bigbuf_arcbufs[2 * j]);
3898                                         dmu_return_arcbuf(
3899                                             bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]);
3900                                 }
3901                         }
3902                         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
3903                         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
3904                         return;
3905                 }
3906
3907                 /*
3908                  * 50% of the time don't read objects in the 1st iteration to
3909                  * test dmu_assign_arcbuf() for the case when there're no
3910                  * existing dbufs for the specified offsets.
3911                  */
3912                 if (i != 0 || ztest_random(2) != 0) {
3913                         error = dmu_read(os, packobj, packoff,
3914                             packsize, packbuf, DMU_READ_PREFETCH);
3915                         ASSERT0(error);
3916                         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize,
3917                             bigbuf, DMU_READ_PREFETCH);
3918                         ASSERT0(error);
3919                 }
3920                 compare_and_update_pbbufs(s, packbuf, bigbuf, bigsize,
3921                     n, chunksize, txg);
3922
3923                 /*
3924                  * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
3925                  * Now write them out.
3926                  */
3927                 dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
3928                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
3929                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
3930                             " txg %llx\n",
3931                             (u_longlong_t)bigoff,
3932                             (u_longlong_t)bigsize,
3933                             (u_longlong_t)txg);
3934                 }
3935                 for (off = bigoff, j = 0; j < s; j++, off += chunksize) {
3936                         dmu_buf_t *dbt;
3937                         if (i != 5) {
3938                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
3939                                     bigbuf_arcbufs[j]->b_data, chunksize);
3940                         } else {
3941                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
3942                                     bigbuf_arcbufs[2 * j]->b_data,
3943                                     chunksize / 2);
3944                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff) +
3945                                     chunksize / 2,
3946                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]->b_data,
3947                                     chunksize / 2);
3948                         }
3949
3950                         if (i == 1) {
3951                                 VERIFY(dmu_buf_hold(os, bigobj, off,
3952                                     FTAG, &dbt, DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
3953                         }
3954                         if (i != 5) {
3955                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
3956                                     bigbuf_arcbufs[j], tx);
3957                         } else {
3958                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
3959                                     bigbuf_arcbufs[2 * j], tx);
3960                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db,
3961                                     off + chunksize / 2,
3962                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1], tx);
3963                         }
3964                         if (i == 1) {
3965                                 dmu_buf_rele(dbt, FTAG);
3966                         }
3967                 }
3968                 dmu_tx_commit(tx);
3969
3970                 /*
3971                  * Sanity check the stuff we just wrote.
3972                  */
3973                 {
3974                         void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3975                         void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3976
3977                         VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
3978                             packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3979                         VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
3980                             bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3981
3982                         ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
3983                         ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
3984
3985                         umem_free(packcheck, packsize);
3986                         umem_free(bigcheck, bigsize);
3987                 }
3988                 if (i == 2) {
3989                         txg_wait_open(dmu_objset_pool(os), 0);
3990                 } else if (i == 3) {
3991                         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
3992                 }
3993         }
3994
3995         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
3996         umem_free(packbuf, packsize);
3997         umem_free(bigbuf, bigsize);
3998         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
3999 }
4000
4001 /* ARGSUSED */
4002 void
4003 ztest_dmu_write_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4004 {
4005         ztest_od_t od[1];
4006         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(20) + 43)) +
4007             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4008
4009         /*
4010          * Have multiple threads write to large offsets in an object
4011          * to verify that parallel writes to an object -- even to the
4012          * same blocks within the object -- doesn't cause any trouble.
4013          */
4014         ztest_od_init(&od[0], ID_PARALLEL, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
4015
4016         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4017                 return;
4018
4019         while (ztest_random(10) != 0)
4020                 ztest_io(zd, od[0].od_object, offset);
4021 }
4022
4023 void
4024 ztest_dmu_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4025 {
4026         ztest_od_t od[1];
4027         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(4) + SPA_MAXBLOCKSHIFT)) +
4028             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4029         uint64_t count = ztest_random(20) + 1;
4030         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4031         void *data;
4032
4033         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
4034
4035         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
4036                 return;
4037
4038         if (ztest_truncate(zd, od[0].od_object, offset, count * blocksize) != 0)
4039                 return;
4040
4041         ztest_prealloc(zd, od[0].od_object, offset, count * blocksize);
4042
4043         data = umem_zalloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
4044
4045         while (ztest_random(count) != 0) {
4046                 uint64_t randoff = offset + (ztest_random(count) * blocksize);
4047                 if (ztest_write(zd, od[0].od_object, randoff, blocksize,
4048                     data) != 0)
4049                         break;
4050                 while (ztest_random(4) != 0)
4051                         ztest_io(zd, od[0].od_object, randoff);
4052         }
4053
4054         umem_free(data, blocksize);
4055 }
4056
4057 /*
4058  * Verify that zap_{create,destroy,add,remove,update} work as expected.
4059  */
4060 #define ZTEST_ZAP_MIN_INTS      1
4061 #define ZTEST_ZAP_MAX_INTS      4
4062 #define ZTEST_ZAP_MAX_PROPS     1000
4063
4064 void
4065 ztest_zap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4066 {
4067         objset_t *os = zd->zd_os;
4068         ztest_od_t od[1];
4069         uint64_t object;
4070         uint64_t txg, last_txg;
4071         uint64_t value[ZTEST_ZAP_MAX_INTS];
4072         uint64_t zl_ints, zl_intsize, prop;
4073         int i, ints;
4074         dmu_tx_t *tx;
4075         char propname[100], txgname[100];
4076         int error;
4077         char *hc[2] = { "s.acl.h", ".s.open.h.hyLZlg" };
4078
4079         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4080
4081         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
4082                 return;
4083
4084         object = od[0].od_object;
4085
4086         /*
4087          * Generate a known hash collision, and verify that
4088          * we can lookup and remove both entries.
4089          */
4090         tx = dmu_tx_create(os);
4091         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4092         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4093         if (txg == 0)
4094                 return;
4095         for (i = 0; i < 2; i++) {
4096                 value[i] = i;
4097                 VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
4098                     1, &value[i], tx));
4099         }
4100         for (i = 0; i < 2; i++) {
4101                 VERIFY3U(EEXIST, ==, zap_add(os, object, hc[i],
4102                     sizeof (uint64_t), 1, &value[i], tx));
4103                 VERIFY3U(0, ==,
4104                     zap_length(os, object, hc[i], &zl_intsize, &zl_ints));
4105                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4106                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4107         }
4108         for (i = 0; i < 2; i++) {
4109                 VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, hc[i], tx));
4110         }
4111         dmu_tx_commit(tx);
4112
4113         /*
4114          * Generate a buch of random entries.
4115          */
4116         ints = MAX(ZTEST_ZAP_MIN_INTS, object % ZTEST_ZAP_MAX_INTS);
4117
4118         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4119         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4120         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4121         bzero(value, sizeof (value));
4122         last_txg = 0;
4123
4124         /*
4125          * If these zap entries already exist, validate their contents.
4126          */
4127         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4128         if (error == 0) {
4129                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4130                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4131
4132                 VERIFY(zap_lookup(os, object, txgname, zl_intsize,
4133                     zl_ints, &last_txg) == 0);
4134
4135                 VERIFY(zap_length(os, object, propname, &zl_intsize,
4136                     &zl_ints) == 0);
4137
4138                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4139                 ASSERT3U(zl_ints, ==, ints);
4140
4141                 VERIFY(zap_lookup(os, object, propname, zl_intsize,
4142                     zl_ints, value) == 0);
4143
4144                 for (i = 0; i < ints; i++) {
4145                         ASSERT3U(value[i], ==, last_txg + object + i);
4146                 }
4147         } else {
4148                 ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4149         }
4150
4151         /*
4152          * Atomically update two entries in our zap object.
4153          * The first is named txg_%llu, and contains the txg
4154          * in which the property was last updated.  The second
4155          * is named prop_%llu, and the nth element of its value
4156          * should be txg + object + n.
4157          */
4158         tx = dmu_tx_create(os);
4159         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4160         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4161         if (txg == 0)
4162                 return;
4163
4164         if (last_txg > txg)
4165                 fatal(0, "zap future leak: old %llu new %llu", last_txg, txg);
4166
4167         for (i = 0; i < ints; i++)
4168                 value[i] = txg + object + i;
4169
4170         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, txgname, sizeof (uint64_t),
4171             1, &txg, tx));
4172         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, propname, sizeof (uint64_t),
4173             ints, value, tx));
4174
4175         dmu_tx_commit(tx);
4176
4177         /*
4178          * Remove a random pair of entries.
4179          */
4180         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4181         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4182         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4183
4184         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4185
4186         if (error == ENOENT)
4187                 return;
4188
4189         ASSERT0(error);
4190
4191         tx = dmu_tx_create(os);
4192         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4193         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4194         if (txg == 0)
4195                 return;
4196         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, txgname, tx));
4197         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, propname, tx));
4198         dmu_tx_commit(tx);
4199 }
4200
4201 /*
4202  * Testcase to test the upgrading of a microzap to fatzap.
4203  */
4204 void
4205 ztest_fzap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4206 {
4207         objset_t *os = zd->zd_os;
4208         ztest_od_t od[1];
4209         uint64_t object, txg;
4210
4211         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4212
4213         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
4214                 return;
4215
4216         object = od[0].od_object;
4217
4218         /*
4219          * Add entries to this ZAP and make sure it spills over
4220          * and gets upgraded to a fatzap. Also, since we are adding
4221          * 2050 entries we should see ptrtbl growth and leaf-block split.
4222          */
4223         for (int i = 0; i < 2050; i++) {
4224                 char name[MAXNAMELEN];
4225                 uint64_t value = i;
4226                 dmu_tx_t *tx;
4227                 int error;
4228
4229                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "fzap-%llu-%llu",
4230                     id, value);
4231
4232                 tx = dmu_tx_create(os);
4233                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, name);
4234                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4235                 if (txg == 0)
4236                         return;
4237                 error = zap_add(os, object, name, sizeof (uint64_t), 1,
4238                     &value, tx);
4239                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4240                 dmu_tx_commit(tx);
4241         }
4242 }
4243
4244 /* ARGSUSED */
4245 void
4246 ztest_zap_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4247 {
4248         objset_t *os = zd->zd_os;
4249         ztest_od_t od[1];
4250         uint64_t txg, object, count, wsize, wc, zl_wsize, zl_wc;
4251         dmu_tx_t *tx;
4252         int i, namelen, error;
4253         int micro = ztest_random(2);
4254         char name[20], string_value[20];
4255         void *data;
4256
4257         ztest_od_init(&od[0], ID_PARALLEL, FTAG, micro, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
4258
4259         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4260                 return;
4261
4262         object = od[0].od_object;
4263
4264         /*
4265          * Generate a random name of the form 'xxx.....' where each
4266          * x is a random printable character and the dots are dots.
4267          * There are 94 such characters, and the name length goes from
4268          * 6 to 20, so there are 94^3 * 15 = 12,458,760 possible names.
4269          */
4270         namelen = ztest_random(sizeof (name) - 5) + 5 + 1;
4271
4272         for (i = 0; i < 3; i++)
4273                 name[i] = '!' + ztest_random('~' - '!' + 1);
4274         for (; i < namelen - 1; i++)
4275                 name[i] = '.';
4276         name[i] = '\0';
4277
4278         if ((namelen & 1) || micro) {
4279                 wsize = sizeof (txg);
4280                 wc = 1;
4281                 data = &txg;
4282         } else {
4283                 wsize = 1;
4284                 wc = namelen;
4285                 data = string_value;
4286         }
4287
4288         count = -1ULL;
4289         VERIFY(zap_count(os, object, &count) == 0);
4290         ASSERT(count != -1ULL);
4291
4292         /*
4293          * Select an operation: length, lookup, add, update, remove.
4294          */
4295         i = ztest_random(5);
4296
4297         if (i >= 2) {
4298                 tx = dmu_tx_create(os);
4299                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4300                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4301                 if (txg == 0)
4302                         return;
4303                 bcopy(name, string_value, namelen);
4304         } else {
4305                 tx = NULL;
4306                 txg = 0;
4307                 bzero(string_value, namelen);
4308         }
4309
4310         switch (i) {
4311
4312         case 0:
4313                 error = zap_length(os, object, name, &zl_wsize, &zl_wc);
4314                 if (error == 0) {
4315                         ASSERT3U(wsize, ==, zl_wsize);
4316                         ASSERT3U(wc, ==, zl_wc);
4317                 } else {
4318                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4319                 }
4320                 break;
4321
4322         case 1:
4323                 error = zap_lookup(os, object, name, wsize, wc, data);
4324                 if (error == 0) {
4325                         if (data == string_value &&
4326                             bcmp(name, data, namelen) != 0)
4327                                 fatal(0, "name '%s' != val '%s' len %d",
4328                                     name, data, namelen);
4329                 } else {
4330                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4331                 }
4332                 break;
4333
4334         case 2:
4335                 error = zap_add(os, object, name, wsize, wc, data, tx);
4336                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4337                 break;
4338
4339         case 3:
4340                 VERIFY(zap_update(os, object, name, wsize, wc, data, tx) == 0);
4341                 break;
4342
4343         case 4:
4344                 error = zap_remove(os, object, name, tx);
4345                 ASSERT(error == 0 || error == ENOENT);
4346                 break;
4347         }
4348
4349         if (tx != NULL)
4350                 dmu_tx_commit(tx);
4351 }
4352
4353 /*
4354  * Commit callback data.
4355  */
4356 typedef struct ztest_cb_data {
4357         list_node_t             zcd_node;
4358         uint64_t                zcd_txg;
4359         int                     zcd_expected_err;
4360         boolean_t               zcd_added;
4361         boolean_t               zcd_called;
4362         spa_t                   *zcd_spa;
4363 } ztest_cb_data_t;
4364
4365 /* This is the actual commit callback function */
4366 static void
4367 ztest_commit_callback(void *arg, int error)
4368 {
4369         ztest_cb_data_t *data = arg;
4370         uint64_t synced_txg;
4371
4372         VERIFY(data != NULL);
4373         VERIFY3S(data->zcd_expected_err, ==, error);
4374         VERIFY(!data->zcd_called);
4375
4376         synced_txg = spa_last_synced_txg(data->zcd_spa);
4377         if (data->zcd_txg > synced_txg)
4378                 fatal(0, "commit callback of txg %" PRIu64 " called prematurely"
4379                     ", last synced txg = %" PRIu64 "\n", data->zcd_txg,
4380                     synced_txg);
4381
4382         data->zcd_called = B_TRUE;
4383
4384         if (error == ECANCELED) {
4385                 ASSERT0(data->zcd_txg);
4386                 ASSERT(!data->zcd_added);
4387
4388                 /*
4389                  * The private callback data should be destroyed here, but
4390                  * since we are going to check the zcd_called field after
4391                  * dmu_tx_abort(), we will destroy it there.
4392                  */
4393                 return;
4394         }
4395
4396         /* Was this callback added to the global callback list? */
4397         if (!data->zcd_added)
4398                 goto out;
4399
4400         ASSERT3U(data->zcd_txg, !=, 0);
4401
4402         /* Remove our callback from the list */
4403         (void) mutex_lock(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4404         list_remove(&zcl.zcl_callbacks, data);
4405         (void) mutex_unlock(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4406
4407 out:
4408         umem_free(data, sizeof (ztest_cb_data_t));
4409 }
4410
4411 /* Allocate and initialize callback data structure */
4412 static ztest_cb_data_t *
4413 ztest_create_cb_data(objset_t *os, uint64_t txg)
4414 {
4415         ztest_cb_data_t *cb_data;
4416
4417         cb_data = umem_zalloc(sizeof (ztest_cb_data_t), UMEM_NOFAIL);
4418
4419         cb_data->zcd_txg = txg;
4420         cb_data->zcd_spa = dmu_objset_spa(os);
4421
4422         return (cb_data);
4423 }
4424
4425 /*
4426  * If a number of txgs equal to this threshold have been created after a commit
4427  * callback has been registered but not called, then we assume there is an
4428  * implementation bug.
4429  */
4430 #define ZTEST_COMMIT_CALLBACK_THRESH    (TXG_CONCURRENT_STATES + 2)
4431
4432 /*
4433  * Commit callback test.
4434  */
4435 void
4436 ztest_dmu_commit_callbacks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4437 {
4438         objset_t *os = zd->zd_os;
4439         ztest_od_t od[1];
4440         dmu_tx_t *tx;
4441         ztest_cb_data_t *cb_data[3], *tmp_cb;
4442         uint64_t old_txg, txg;
4443         int i, error;
4444
4445         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
4446
4447         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4448                 return;
4449
4450         tx = dmu_tx_create(os);
4451
4452         cb_data[0] = ztest_create_cb_data(os, 0);
4453         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[0]);
4454
4455         dmu_tx_hold_write(tx, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t));
4456
4457         /* Every once in a while, abort the transaction on purpose */
4458         if (ztest_random(100) == 0)
4459                 error = -1;
4460
4461         if (!error)
4462                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_NOWAIT);
4463
4464         txg = error ? 0 : dmu_tx_get_txg(tx);
4465
4466         cb_data[0]->zcd_txg = txg;
4467         cb_data[1] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4468         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[1]);
4469
4470         if (error) {
4471                 /*
4472                  * It's not a strict requirement to call the registered
4473                  * callbacks from inside dmu_tx_abort(), but that's what
4474                  * it's supposed to happen in the current implementation
4475                  * so we will check for that.
4476                  */
4477                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4478                         cb_data[i]->zcd_expected_err = ECANCELED;
4479                         VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4480                 }
4481
4482                 dmu_tx_abort(tx);
4483
4484                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4485                         VERIFY(cb_data[i]->zcd_called);
4486                         umem_free(cb_data[i], sizeof (ztest_cb_data_t));
4487                 }
4488
4489                 return;
4490         }
4491
4492         cb_data[2] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4493         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[2]);
4494
4495         /*
4496          * Read existing data to make sure there isn't a future leak.
4497          */
4498         VERIFY(0 == dmu_read(os, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t),
4499             &old_txg, DMU_READ_PREFETCH));
4500
4501         if (old_txg > txg)
4502                 fatal(0, "future leak: got %" PRIu64 ", open txg is %" PRIu64,
4503                     old_txg, txg);
4504
4505         dmu_write(os, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t), &txg, tx);
4506
4507         (void) mutex_lock(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4508
4509         /*
4510          * Since commit callbacks don't have any ordering requirement and since
4511          * it is theoretically possible for a commit callback to be called
4512          * after an arbitrary amount of time has elapsed since its txg has been
4513          * synced, it is difficult to reliably determine whether a commit
4514          * callback hasn't been called due to high load or due to a flawed
4515          * implementation.
4516          *
4517          * In practice, we will assume that if after a certain number of txgs a
4518          * commit callback hasn't been called, then most likely there's an
4519          * implementation bug..
4520          */
4521         tmp_cb = list_head(&zcl.zcl_callbacks);
4522         if (tmp_cb != NULL &&
4523             tmp_cb->zcd_txg > txg - ZTEST_COMMIT_CALLBACK_THRESH) {
4524                 fatal(0, "Commit callback threshold exceeded, oldest txg: %"
4525                     PRIu64 ", open txg: %" PRIu64 "\n", tmp_cb->zcd_txg, txg);
4526         }
4527
4528         /*
4529          * Let's find the place to insert our callbacks.
4530          *
4531          * Even though the list is ordered by txg, it is possible for the
4532          * insertion point to not be the end because our txg may already be
4533          * quiescing at this point and other callbacks in the open txg
4534          * (from other objsets) may have sneaked in.
4535          */
4536         tmp_cb = list_tail(&zcl.zcl_callbacks);
4537         while (tmp_cb != NULL && tmp_cb->zcd_txg > txg)
4538                 tmp_cb = list_prev(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb);
4539
4540         /* Add the 3 callbacks to the list */
4541         for (i = 0; i < 3; i++) {
4542                 if (tmp_cb == NULL)
4543                         list_insert_head(&zcl.zcl_callbacks, cb_data[i]);
4544                 else
4545                         list_insert_after(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb,
4546                             cb_data[i]);
4547
4548                 cb_data[i]->zcd_added = B_TRUE;
4549                 VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4550
4551                 tmp_cb = cb_data[i];
4552         }
4553
4554         (void) mutex_unlock(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4555
4556         dmu_tx_commit(tx);
4557 }
4558
4559 /* ARGSUSED */
4560 void
4561 ztest_dsl_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4562 {
4563         zfs_prop_t proplist[] = {
4564                 ZFS_PROP_CHECKSUM,
4565                 ZFS_PROP_COMPRESSION,
4566                 ZFS_PROP_COPIES,
4567                 ZFS_PROP_DEDUP
4568         };
4569
4570         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
4571
4572         for (int p = 0; p < sizeof (proplist) / sizeof (proplist[0]); p++)
4573                 (void) ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, proplist[p],
4574                     ztest_random_dsl_prop(proplist[p]), (int)ztest_random(2));
4575
4576         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
4577 }
4578
4579 /* ARGSUSED */
4580 void
4581 ztest_spa_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4582 {
4583         nvlist_t *props = NULL;
4584
4585         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
4586
4587         (void) ztest_spa_prop_set_uint64(ZPOOL_PROP_DEDUPDITTO,
4588             ZIO_DEDUPDITTO_MIN + ztest_random(ZIO_DEDUPDITTO_MIN));
4589
4590         VERIFY0(spa_prop_get(ztest_spa, &props));
4591
4592         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
4593                 dump_nvlist(props, 4);
4594
4595         nvlist_free(props);
4596
4597         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
4598 }
4599
4600 /*
4601  * Test snapshot hold/release and deferred destroy.
4602  */
4603 void
4604 ztest_dmu_snapshot_hold(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4605 {
4606         int error;
4607         objset_t *os = zd->zd_os;
4608         objset_t *origin;
4609         char snapname[100];
4610         char fullname[100];
4611         char clonename[100];
4612         char tag[100];
4613         char osname[MAXNAMELEN];
4614
4615         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
4616
4617         dmu_objset_name(os, osname);
4618
4619         (void) snprintf(snapname, 100, "sh1_%llu", id);
4620         (void) snprintf(fullname, 100, "%s@%s", osname, snapname);
4621         (void) snprintf(clonename, 100, "%s/ch1_%llu", osname, id);
4622         (void) snprintf(tag, 100, "%tag_%llu", id);
4623
4624         /*
4625          * Clean up from any previous run.
4626          */
4627         (void) dmu_objset_destroy(clonename, B_FALSE);
4628         (void) dsl_dataset_user_release(osname, snapname, tag, B_FALSE);
4629         (void) dmu_objset_destroy(fullname, B_FALSE);
4630
4631         /*
4632          * Create snapshot, clone it, mark snap for deferred destroy,
4633          * destroy clone, verify snap was also destroyed.
4634          */
4635         error = dmu_objset_snapshot(osname, snapname, NULL, NULL, FALSE,
4636             FALSE, -1);
4637         if (error) {
4638                 if (error == ENOSPC) {
4639                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
4640                         goto out;
4641                 }
4642                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
4643         }
4644
4645         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
4646         if (error)
4647                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
4648
4649         error = dmu_objset_clone(clonename, dmu_objset_ds(origin), 0);
4650         dmu_objset_rele(origin, FTAG);
4651         if (error) {
4652                 if (error == ENOSPC) {
4653                         ztest_record_enospc("dmu_objset_clone");
4654                         goto out;
4655                 }
4656                 fatal(0, "dmu_objset_clone(%s) = %d", clonename, error);
4657         }
4658
4659         error = dmu_objset_destroy(fullname, B_TRUE);
4660         if (error) {
4661                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s, B_TRUE) = %d",
4662                     fullname, error);
4663         }
4664
4665         error = dmu_objset_destroy(clonename, B_FALSE);
4666         if (error)
4667                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", clonename, error);
4668
4669         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
4670         if (error != ENOENT)
4671                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
4672
4673         /*
4674          * Create snapshot, add temporary hold, verify that we can't
4675          * destroy a held snapshot, mark for deferred destroy,
4676          * release hold, verify snapshot was destroyed.
4677          */
4678         error = dmu_objset_snapshot(osname, snapname, NULL, NULL, FALSE,
4679             FALSE, -1);
4680         if (error) {
4681                 if (error == ENOSPC) {
4682                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
4683                         goto out;
4684                 }
4685                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
4686         }
4687
4688         error = dsl_dataset_user_hold(osname, snapname, tag, B_FALSE,
4689             B_TRUE, -1);
4690         if (error)
4691                 fatal(0, "dsl_dataset_user_hold(%s)", fullname, tag);
4692
4693         error = dmu_objset_destroy(fullname, B_FALSE);
4694         if (error != EBUSY) {
4695                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s, B_FALSE) = %d",
4696                     fullname, error);
4697         }
4698
4699         error = dmu_objset_destroy(fullname, B_TRUE);
4700         if (error) {
4701                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s, B_TRUE) = %d",
4702                     fullname, error);
4703         }
4704
4705         error = dsl_dataset_user_release(osname, snapname, tag, B_FALSE);
4706         if (error)
4707                 fatal(0, "dsl_dataset_user_release(%s)", fullname, tag);
4708
4709         VERIFY(dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin) == ENOENT);
4710
4711 out:
4712         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
4713 }
4714
4715 /*
4716  * Inject random faults into the on-disk data.
4717  */
4718 /* ARGSUSED */
4719 void
4720 ztest_fault_inject(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4721 {
4722         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4723         spa_t *spa = ztest_spa;
4724         int fd;
4725         uint64_t offset;
4726         uint64_t leaves;
4727         uint64_t bad = 0x1990c0ffeedecadeULL;
4728         uint64_t top, leaf;
4729         char path0[MAXPATHLEN];
4730         char pathrand[MAXPATHLEN];
4731         size_t fsize;
4732         int bshift = SPA_MAXBLOCKSHIFT + 2;     /* don't scrog all labels */
4733         int iters = 1000;
4734         int maxfaults;
4735         int mirror_save;
4736         vdev_t *vd0 = NULL;
4737         uint64_t guid0 = 0;
4738         boolean_t islog = B_FALSE;
4739
4740         VERIFY(mutex_lock(&ztest_vdev_lock) == 0);
4741         maxfaults = MAXFAULTS();
4742         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
4743         mirror_save = zs->zs_mirrors;
4744         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
4745
4746         ASSERT(leaves >= 1);
4747
4748         /*
4749          * We need SCL_STATE here because we're going to look at vd0->vdev_tsd.
4750          */
4751         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
4752
4753         if (ztest_random(2) == 0) {
4754                 /*
4755                  * Inject errors on a normal data device or slog device.
4756                  */
4757                 top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
4758                 leaf = ztest_random(leaves) + zs->zs_splits;
4759
4760                 /*
4761                  * Generate paths to the first leaf in this top-level vdev,
4762                  * and to the random leaf we selected.  We'll induce transient
4763                  * write failures and random online/offline activity on leaf 0,
4764                  * and we'll write random garbage to the randomly chosen leaf.
4765                  */
4766                 (void) snprintf(path0, sizeof (path0), ztest_dev_template,
4767                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
4768                     top * leaves + zs->zs_splits);
4769                 (void) snprintf(pathrand, sizeof (pathrand), ztest_dev_template,
4770                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
4771                     top * leaves + leaf);
4772
4773                 vd0 = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, path0);
4774                 if (vd0 != NULL && vd0->vdev_top->vdev_islog)
4775                         islog = B_TRUE;
4776
4777                 if (vd0 != NULL && maxfaults != 1) {
4778                         /*
4779                          * Make vd0 explicitly claim to be unreadable,
4780                          * or unwriteable, or reach behind its back
4781                          * and close the underlying fd.  We can do this if
4782                          * maxfaults == 0 because we'll fail and reexecute,
4783                          * and we can do it if maxfaults >= 2 because we'll
4784                          * have enough redundancy.  If maxfaults == 1, the
4785                          * combination of this with injection of random data
4786                          * corruption below exceeds the pool's fault tolerance.
4787                          */
4788                         vdev_file_t *vf = vd0->vdev_tsd;
4789
4790                         if (vf != NULL && ztest_random(3) == 0) {
4791                                 (void) close(vf->vf_vnode->v_fd);
4792                                 vf->vf_vnode->v_fd = -1;
4793                         } else if (ztest_random(2) == 0) {
4794                                 vd0->vdev_cant_read = B_TRUE;
4795                         } else {
4796                                 vd0->vdev_cant_write = B_TRUE;
4797                         }
4798                         guid0 = vd0->vdev_guid;
4799                 }
4800         } else {
4801                 /*
4802                  * Inject errors on an l2cache device.
4803                  */
4804                 spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_l2cache;
4805
4806                 if (sav->sav_count == 0) {
4807                         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
4808                         return;
4809                 }
4810                 vd0 = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
4811                 guid0 = vd0->vdev_guid;
4812                 (void) strcpy(path0, vd0->vdev_path);
4813                 (void) strcpy(pathrand, vd0->vdev_path);
4814
4815                 leaf = 0;
4816                 leaves = 1;
4817                 maxfaults = INT_MAX;    /* no limit on cache devices */
4818         }
4819
4820         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
4821
4822         /*
4823          * If we can tolerate two or more faults, or we're dealing
4824          * with a slog, randomly online/offline vd0.
4825          */
4826         if ((maxfaults >= 2 || islog) && guid0 != 0) {
4827                 if (ztest_random(10) < 6) {
4828                         int flags = (ztest_random(2) == 0 ?
4829                             ZFS_OFFLINE_TEMPORARY : 0);
4830
4831                         /*
4832                          * We have to grab the zs_name_lock as writer to
4833                          * prevent a race between offlining a slog and
4834                          * destroying a dataset. Offlining the slog will
4835                          * grab a reference on the dataset which may cause
4836                          * dmu_objset_destroy() to fail with EBUSY thus
4837                          * leaving the dataset in an inconsistent state.
4838                          */
4839                         if (islog)
4840                                 (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
4841
4842                         VERIFY(vdev_offline(spa, guid0, flags) != EBUSY);
4843
4844                         if (islog)
4845                                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
4846                 } else {
4847                         /*
4848                          * Ideally we would like to be able to randomly
4849                          * call vdev_[on|off]line without holding locks
4850                          * to force unpredictable failures but the side
4851                          * effects of vdev_[on|off]line prevent us from
4852                          * doing so. We grab the ztest_vdev_lock here to
4853                          * prevent a race between injection testing and
4854                          * aux_vdev removal.
4855                          */
4856                         VERIFY(mutex_lock(&ztest_vdev_lock) == 0);
4857                         (void) vdev_online(spa, guid0, 0, NULL);
4858                         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
4859                 }
4860         }
4861
4862         if (maxfaults == 0)
4863                 return;
4864
4865         /*
4866          * We have at least single-fault tolerance, so inject data corruption.
4867          */
4868         fd = open(pathrand, O_RDWR);
4869
4870         if (fd == -1)   /* we hit a gap in the device namespace */
4871                 return;
4872
4873         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
4874
4875         while (--iters != 0) {
4876                 offset = ztest_random(fsize / (leaves << bshift)) *
4877                     (leaves << bshift) + (leaf << bshift) +
4878                     (ztest_random(1ULL << (bshift - 1)) & -8ULL);
4879
4880                 if (offset >= fsize)
4881                         continue;
4882
4883                 VERIFY(mutex_lock(&ztest_vdev_lock) == 0);
4884                 if (mirror_save != zs->zs_mirrors) {
4885                         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
4886                         (void) close(fd);
4887                         return;
4888                 }
4889
4890                 if (pwrite(fd, &bad, sizeof (bad), offset) != sizeof (bad))
4891                         fatal(1, "can't inject bad word at 0x%llx in %s",
4892                             offset, pathrand);
4893
4894                 VERIFY(mutex_unlock(&ztest_vdev_lock) == 0);
4895
4896                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7)
4897                         (void) printf("injected bad word into %s,"
4898                             " offset 0x%llx\n", pathrand, (u_longlong_t)offset);
4899         }
4900
4901         (void) close(fd);
4902 }
4903
4904 /*
4905  * Verify that DDT repair works as expected.
4906  */
4907 void
4908 ztest_ddt_repair(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4909 {
4910         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4911         spa_t *spa = ztest_spa;
4912         objset_t *os = zd->zd_os;
4913         ztest_od_t od[1];
4914         uint64_t object, blocksize, txg, pattern, psize;
4915         enum zio_checksum checksum = spa_dedup_checksum(spa);
4916         dmu_buf_t *db;
4917         dmu_tx_t *tx;
4918         void *buf;
4919         blkptr_t blk;
4920         int copies = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
4921
4922         blocksize = ztest_random_blocksize();
4923         blocksize = MIN(blocksize, 2048);       /* because we write so many */
4924
4925         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
4926
4927         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4928                 return;
4929
4930         /*
4931          * Take the name lock as writer to prevent anyone else from changing
4932          * the pool and dataset properies we need to maintain during this test.
4933          */
4934         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
4935
4936         if (ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_DEDUP, checksum,
4937             B_FALSE) != 0 ||
4938             ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_COPIES, 1,
4939             B_FALSE) != 0) {
4940                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
4941                 return;
4942         }
4943
4944         object = od[0].od_object;
4945         blocksize = od[0].od_blocksize;
4946         pattern = zs->zs_guid ^ dmu_objset_fsid_guid(os);
4947
4948         ASSERT(object != 0);
4949
4950         tx = dmu_tx_create(os);
4951         dmu_tx_hold_write(tx, object, 0, copies * blocksize);
4952         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
4953         if (txg == 0) {
4954                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
4955                 return;
4956         }
4957
4958         /*
4959          * Write all the copies of our block.
4960          */
4961         for (int i = 0; i < copies; i++) {
4962                 uint64_t offset = i * blocksize;
4963                 VERIFY0(dmu_buf_hold(os, object, offset, FTAG, &db,
4964                     DMU_READ_NO_PREFETCH));
4965                 ASSERT(db->db_offset == offset);
4966                 ASSERT(db->db_size == blocksize);
4967                 ASSERT(ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, pattern) ||
4968                     ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, 0ULL));
4969                 dmu_buf_will_fill(db, tx);
4970                 ztest_pattern_set(db->db_data, db->db_size, pattern);
4971                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
4972         }
4973
4974         dmu_tx_commit(tx);
4975         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), txg);
4976
4977         /*
4978          * Find out what block we got.
4979          */
4980         VERIFY0(dmu_buf_hold(os, object, 0, FTAG, &db,
4981             DMU_READ_NO_PREFETCH));
4982         blk = *((dmu_buf_impl_t *)db)->db_blkptr;
4983         dmu_buf_rele(db, FTAG);
4984
4985         /*
4986          * Damage the block.  Dedup-ditto will save us when we read it later.
4987          */
4988         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
4989         buf = zio_buf_alloc(psize);
4990         ztest_pattern_set(buf, psize, ~pattern);
4991
4992         (void) zio_wait(zio_rewrite(NULL, spa, 0, &blk,
4993             buf, psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
4994             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE, NULL));
4995
4996         zio_buf_free(buf, psize);
4997
4998         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
4999 }
5000
5001 /*
5002  * Scrub the pool.
5003  */
5004 /* ARGSUSED */
5005 void
5006 ztest_scrub(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5007 {
5008         spa_t *spa = ztest_spa;
5009
5010         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5011         (void) poll(NULL, 0, 100); /* wait a moment, then force a restart */
5012         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5013 }
5014
5015 /*
5016  * Change the guid for the pool.
5017  */
5018 /* ARGSUSED */
5019 void
5020 ztest_reguid(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5021 {
5022         spa_t *spa = ztest_spa;
5023         uint64_t orig, load;
5024         int error;
5025
5026         orig = spa_guid(spa);
5027         load = spa_load_guid(spa);
5028
5029         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5030         error = spa_change_guid(spa);
5031         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5032
5033         if (error != 0)
5034                 return;
5035
5036         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5037                 (void) printf("Changed guid old %llu -> %llu\n",
5038                     (u_longlong_t)orig, (u_longlong_t)spa_guid(spa));
5039         }
5040
5041         VERIFY3U(orig, !=, spa_guid(spa));
5042         VERIFY3U(load, ==, spa_load_guid(spa));
5043 }
5044
5045 /*
5046  * Rename the pool to a different name and then rename it back.
5047  */
5048 /* ARGSUSED */
5049 void
5050 ztest_spa_rename(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5051 {
5052         char *oldname, *newname;
5053         spa_t *spa;
5054
5055         (void) rw_wrlock(&ztest_name_lock);
5056
5057         oldname = ztest_opts.zo_pool;
5058         newname = umem_alloc(strlen(oldname) + 5, UMEM_NOFAIL);
5059         (void) strcpy(newname, oldname);
5060         (void) strcat(newname, "_tmp");
5061
5062         /*
5063          * Do the rename
5064          */
5065         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(oldname, newname));
5066
5067         /*
5068          * Try to open it under the old name, which shouldn't exist
5069          */
5070         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5071
5072         /*
5073          * Open it under the new name and make sure it's still the same spa_t.
5074          */
5075         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5076
5077         ASSERT(spa == ztest_spa);
5078         spa_close(spa, FTAG);
5079
5080         /*
5081          * Rename it back to the original
5082          */
5083         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(newname, oldname));
5084
5085         /*
5086          * Make sure it can still be opened
5087          */
5088         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5089
5090         ASSERT(spa == ztest_spa);
5091         spa_close(spa, FTAG);
5092
5093         umem_free(newname, strlen(newname) + 1);
5094
5095         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5096 }
5097
5098 /*
5099  * Verify pool integrity by running zdb.
5100  */
5101 static void
5102 ztest_run_zdb(char *pool)
5103 {
5104         int status;
5105         char zdb[MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20];
5106         char zbuf[1024];
5107         char *bin;
5108         char *ztest;
5109         char *isa;
5110         int isalen;
5111         FILE *fp;
5112
5113         strlcpy(zdb, "/usr/bin/ztest", sizeof(zdb));
5114
5115         /* zdb lives in /usr/sbin, while ztest lives in /usr/bin */
5116         bin = strstr(zdb, "/usr/bin/");
5117         ztest = strstr(bin, "/ztest");
5118         isa = bin + 8;
5119         isalen = ztest - isa;
5120         isa = strdup(isa);
5121         /* LINTED */
5122         (void) sprintf(bin,
5123             "/usr/sbin%.*s/zdb -bcc%s%s -U %s %s",
5124             isalen,
5125             isa,
5126             ztest_opts.zo_verbose >= 3 ? "s" : "",
5127             ztest_opts.zo_verbose >= 4 ? "v" : "",
5128             spa_config_path,
5129             pool);
5130         free(isa);
5131
5132         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
5133                 (void) printf("Executing %s\n", strstr(zdb, "zdb "));
5134
5135         fp = popen(zdb, "r");
5136         assert(fp != NULL);
5137
5138         while (fgets(zbuf, sizeof (zbuf), fp) != NULL)
5139                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5140                         (void) printf("%s", zbuf);
5141
5142         status = pclose(fp);
5143
5144         if (status == 0)
5145                 return;
5146
5147         ztest_dump_core = 0;
5148         if (WIFEXITED(status))
5149                 fatal(0, "'%s' exit code %d", zdb, WEXITSTATUS(status));
5150         else
5151                 fatal(0, "'%s' died with signal %d", zdb, WTERMSIG(status));
5152 }
5153
5154 static void
5155 ztest_walk_pool_directory(char *header)
5156 {
5157         spa_t *spa = NULL;
5158
5159         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5160                 (void) printf("%s\n", header);
5161
5162         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
5163         while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
5164                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5165                         (void) printf("\t%s\n", spa_name(spa));
5166         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
5167 }
5168
5169 static void
5170 ztest_spa_import_export(char *oldname, char *newname)
5171 {
5172         nvlist_t *config, *newconfig;
5173         uint64_t pool_guid;
5174         spa_t *spa;
5175
5176         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5177                 (void) printf("import/export: old = %s, new = %s\n",
5178                     oldname, newname);
5179         }
5180
5181         /*
5182          * Clean up from previous runs.
5183          */
5184         (void) spa_destroy(newname);
5185
5186         /*
5187          * Get the pool's configuration and guid.
5188          */
5189         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5190
5191         /*
5192          * Kick off a scrub to tickle scrub/export races.
5193          */
5194         if (ztest_random(2) == 0)
5195                 (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5196
5197         pool_guid = spa_guid(spa);
5198         spa_close(spa, FTAG);
5199
5200         ztest_walk_pool_directory("pools before export");
5201
5202         /*
5203          * Export it.
5204          */
5205         VERIFY3U(0, ==, spa_export(oldname, &config, B_FALSE, B_FALSE));
5206
5207         ztest_walk_pool_directory("pools after export");
5208
5209         /*
5210          * Try to import it.
5211          */
5212         newconfig = spa_tryimport(config);
5213         ASSERT(newconfig != NULL);
5214         nvlist_free(newconfig);
5215
5216         /*
5217          * Import it under the new name.
5218          */
5219         VERIFY3U(0, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
5220
5221         ztest_walk_pool_directory("pools after import");
5222
5223         /*
5224          * Try to import it again -- should fail with EEXIST.
5225          */
5226         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
5227
5228         /*
5229          * Try to import it under a different name -- should fail with EEXIST.
5230          */
5231         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(oldname, config, NULL, 0));
5232
5233         /*
5234          * Verify that the pool is no longer visible under the old name.
5235          */
5236         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5237
5238         /*
5239          * Verify that we can open and close the pool using the new name.
5240          */
5241         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5242         ASSERT(pool_guid == spa_guid(spa));
5243         spa_close(spa, FTAG);
5244
5245         nvlist_free(config);
5246 }
5247
5248 static void
5249 ztest_resume(spa_t *spa)
5250 {
5251         if (spa_suspended(spa) && ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5252                 (void) printf("resuming from suspended state\n");
5253         spa_vdev_state_enter(spa, SCL_NONE);
5254         vdev_clear(spa, NULL);
5255         (void) spa_vdev_state_exit(spa, NULL, 0);
5256         (void) zio_resume(spa);
5257 }
5258
5259 static void *
5260 ztest_resume_thread(void *arg)
5261 {
5262         spa_t *spa = arg;
5263
5264         while (!ztest_exiting) {
5265                 if (spa_suspended(spa))
5266                         ztest_resume(spa);
5267                 (void) poll(NULL, 0, 100);
5268         }
5269         return (NULL);
5270 }
5271
5272 static void *
5273 ztest_deadman_thread(void *arg)
5274 {
5275         ztest_shared_t *zs = arg;
5276         int grace = 300;
5277         hrtime_t delta;
5278
5279         delta = (zs->zs_thread_stop - zs->zs_thread_start) / NANOSEC + grace;
5280
5281         (void) poll(NULL, 0, (int)(1000 * delta));
5282
5283         fatal(0, "failed to complete within %d seconds of deadline", grace);
5284
5285         return (NULL);
5286 }
5287
5288 static void
5289 ztest_execute(int test, ztest_info_t *zi, uint64_t id)
5290 {
5291         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[id % ztest_opts.zo_datasets];
5292         ztest_shared_callstate_t *zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(test);
5293         hrtime_t functime = gethrtime();
5294
5295         for (int i = 0; i < zi->zi_iters; i++)
5296                 zi->zi_func(zd, id);
5297
5298         functime = gethrtime() - functime;
5299
5300         atomic_add_64(&zc->zc_count, 1);
5301         atomic_add_64(&zc->zc_time, functime);
5302
5303         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5304                 Dl_info dli;
5305                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
5306                 (void) printf("%6.2f sec in %s\n",
5307                     (double)functime / NANOSEC, dli.dli_sname);
5308         }
5309 }
5310
5311 static void *
5312 ztest_thread(void *arg)
5313 {
5314         int rand;
5315         uint64_t id = (uintptr_t)arg;
5316         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5317         uint64_t call_next;
5318         hrtime_t now;
5319         ztest_info_t *zi;
5320         ztest_shared_callstate_t *zc;
5321
5322         while ((now = gethrtime()) < zs->zs_thread_stop) {
5323                 /*
5324                  * See if it's time to force a crash.
5325                  */
5326                 if (now > zs->zs_thread_kill)
5327                         ztest_kill(zs);
5328
5329                 /*
5330                  * If we're getting ENOSPC with some regularity, stop.
5331                  */
5332                 if (zs->zs_enospc_count > 10)
5333                         break;
5334
5335                 /*
5336                  * Pick a random function to execute.
5337                  */
5338                 rand = ztest_random(ZTEST_FUNCS);
5339                 zi = &ztest_info[rand];
5340                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(rand);
5341                 call_next = zc->zc_next;
5342
5343                 if (now >= call_next &&
5344                     atomic_cas_64(&zc->zc_next, call_next, call_next +
5345                     ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1)) == call_next) {
5346                         ztest_execute(rand, zi, id);
5347                 }
5348         }
5349
5350         return (NULL);
5351 }
5352
5353 static void
5354 ztest_dataset_name(char *dsname, char *pool, int d)
5355 {
5356         (void) snprintf(dsname, MAXNAMELEN, "%s/ds_%d", pool, d);
5357 }
5358
5359 static void
5360 ztest_dataset_destroy(int d)
5361 {
5362         char name[MAXNAMELEN];
5363
5364         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
5365
5366         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5367                 (void) printf("Destroying %s to free up space\n", name);
5368
5369         /*
5370          * Cleanup any non-standard clones and snapshots.  In general,
5371          * ztest thread t operates on dataset (t % zopt_datasets),
5372          * so there may be more than one thing to clean up.
5373          */
5374         for (int t = d; t < ztest_opts.zo_threads;
5375             t += ztest_opts.zo_datasets) {
5376                 ztest_dsl_dataset_cleanup(name, t);
5377         }
5378
5379         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
5380             DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
5381 }
5382
5383 static void
5384 ztest_dataset_dirobj_verify(ztest_ds_t *zd)
5385 {
5386         uint64_t usedobjs, dirobjs, scratch;
5387
5388         /*
5389          * ZTEST_DIROBJ is the object directory for the entire dataset.
5390          * Therefore, the number of objects in use should equal the
5391          * number of ZTEST_DIROBJ entries, +1 for ZTEST_DIROBJ itself.
5392          * If not, we have an object leak.
5393          *
5394          * Note that we can only check this in ztest_dataset_open(),
5395          * when the open-context and syncing-context values agree.
5396          * That's because zap_count() returns the open-context value,
5397          * while dmu_objset_space() returns the rootbp fill count.
5398          */
5399         VERIFY3U(0, ==, zap_count(zd->zd_os, ZTEST_DIROBJ, &dirobjs));
5400         dmu_objset_space(zd->zd_os, &scratch, &scratch, &usedobjs, &scratch);
5401         ASSERT3U(dirobjs + 1, ==, usedobjs);
5402 }
5403
5404 static int
5405 ztest_dataset_open(int d)
5406 {
5407         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
5408         uint64_t committed_seq = ZTEST_GET_SHARED_DS(d)->zd_seq;
5409         objset_t *os;
5410         zilog_t *zilog;
5411         char name[MAXNAMELEN];
5412         int error;
5413
5414         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
5415
5416         (void) rw_rdlock(&ztest_name_lock);
5417
5418         error = ztest_dataset_create(name);
5419         if (error == ENOSPC) {
5420                 (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5421                 ztest_record_enospc(FTAG);
5422                 return (error);
5423         }
5424         ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
5425
5426         VERIFY0(dmu_objset_hold(name, zd, &os));
5427         (void) rw_unlock(&ztest_name_lock);
5428
5429         ztest_zd_init(zd, ZTEST_GET_SHARED_DS(d), os);
5430
5431         zilog = zd->zd_zilog;
5432
5433         if (zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq != 0 &&
5434             zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq < committed_seq)
5435                 fatal(0, "missing log records: claimed %llu < committed %llu",
5436                     zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq, committed_seq);
5437
5438         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
5439
5440         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
5441
5442         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
5443
5444         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5445                 (void) printf("%s replay %llu blocks, %llu records, seq %llu\n",
5446                     zd->zd_name,
5447                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_blk_count,
5448                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_lr_count,
5449                     (u_longlong_t)zilog->zl_replaying_seq);
5450
5451         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
5452
5453         if (zilog->zl_replaying_seq != 0 &&
5454             zilog->zl_replaying_seq < committed_seq)
5455                 fatal(0, "missing log records: replayed %llu < committed %llu",
5456                     zilog->zl_replaying_seq, committed_seq);
5457
5458         return (0);
5459 }
5460
5461 static void
5462 ztest_dataset_close(int d)
5463 {
5464         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
5465
5466         zil_close(zd->zd_zilog);
5467         dmu_objset_rele(zd->zd_os, zd);
5468
5469         ztest_zd_fini(zd);
5470 }
5471
5472 /*
5473  * Kick off threads to run tests on all datasets in parallel.
5474  */
5475 static void
5476 ztest_run(ztest_shared_t *zs)
5477 {
5478         thread_t *tid;
5479         spa_t *spa;
5480         objset_t *os;
5481         thread_t resume_tid;
5482         int error;
5483
5484         ztest_exiting = B_FALSE;
5485
5486         /*
5487          * Initialize parent/child shared state.
5488          */
5489         VERIFY(_mutex_init(&ztest_vdev_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
5490         VERIFY(rwlock_init(&ztest_name_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
5491
5492         zs->zs_thread_start = gethrtime();
5493         zs->zs_thread_stop =
5494             zs->zs_thread_start + ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC;
5495         zs->zs_thread_stop = MIN(zs->zs_thread_stop, zs->zs_proc_stop);
5496         zs->zs_thread_kill = zs->zs_thread_stop;
5497         if (ztest_random(100) < ztest_opts.zo_killrate) {
5498                 zs->zs_thread_kill -=
5499                     ztest_random(ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC);
5500         }
5501
5502         (void) _mutex_init(&zcl.zcl_callbacks_lock, USYNC_THREAD, NULL);
5503
5504         list_create(&zcl.zcl_callbacks, sizeof (ztest_cb_data_t),
5505             offsetof(ztest_cb_data_t, zcd_node));
5506
5507         /*
5508          * Open our pool.
5509          */
5510         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5511         VERIFY(spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG) == 0);
5512         spa->spa_debug = B_TRUE;
5513         ztest_spa = spa;
5514
5515         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(ztest_opts.zo_pool, FTAG, &os));
5516         zs->zs_guid = dmu_objset_fsid_guid(os);
5517         dmu_objset_rele(os, FTAG);
5518
5519         spa->spa_dedup_ditto = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
5520
5521         /*
5522          * We don't expect the pool to suspend unless maxfaults == 0,
5523          * in which case ztest_fault_inject() temporarily takes away
5524          * the only valid replica.
5525          */
5526         if (MAXFAULTS() == 0)
5527                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
5528         else
5529                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
5530
5531         /*
5532          * Create a thread to periodically resume suspended I/O.
5533          */
5534         VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_resume_thread, spa, THR_BOUND,
5535             &resume_tid) == 0);
5536
5537         /*
5538          * Create a deadman thread to abort() if we hang.
5539          */
5540         VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_deadman_thread, zs, THR_BOUND,
5541             NULL) == 0);
5542
5543         /*
5544          * Verify that we can safely inquire about about any object,
5545          * whether it's allocated or not.  To make it interesting,
5546          * we probe a 5-wide window around each power of two.
5547          * This hits all edge cases, including zero and the max.
5548          */
5549         for (int t = 0; t < 64; t++) {
5550                 for (int d = -5; d <= 5; d++) {
5551                         error = dmu_object_info(spa->spa_meta_objset,
5552                             (1ULL << t) + d, NULL);
5553                         ASSERT(error == 0 || error == ENOENT ||
5554                             error == EINVAL);
5555                 }
5556         }
5557
5558         /*
5559          * If we got any ENOSPC errors on the previous run, destroy something.
5560          */
5561         if (zs->zs_enospc_count != 0) {
5562                 int d = ztest_random(ztest_opts.zo_datasets);
5563                 ztest_dataset_destroy(d);
5564         }
5565         zs->zs_enospc_count = 0;
5566
5567         tid = umem_zalloc(ztest_opts.zo_threads * sizeof (thread_t),
5568             UMEM_NOFAIL);
5569
5570         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
5571                 (void) printf("starting main threads...\n");
5572
5573         /*
5574          * Kick off all the tests that run in parallel.
5575          */
5576         for (int t = 0; t < ztest_opts.zo_threads; t++) {
5577                 if (t < ztest_opts.zo_datasets &&
5578                     ztest_dataset_open(t) != 0)
5579                         return;
5580                 VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_thread, (void *)(uintptr_t)t,
5581                     THR_BOUND, &tid[t]) == 0);
5582         }
5583
5584         /*
5585          * Wait for all of the tests to complete.  We go in reverse order
5586          * so we don't close datasets while threads are still using them.
5587          */
5588         for (int t = ztest_opts.zo_threads - 1; t >= 0; t--) {
5589                 VERIFY(thr_join(tid[t], NULL, NULL) == 0);
5590                 if (t < ztest_opts.zo_datasets)
5591                         ztest_dataset_close(t);
5592         }
5593
5594         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5595
5596         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa));
5597         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa));
5598
5599         umem_free(tid, ztest_opts.zo_threads * sizeof (thread_t));
5600
5601         /* Kill the resume thread */
5602         ztest_exiting = B_TRUE;
5603         VERIFY(thr_join(resume_tid, NULL, NULL) == 0);
5604         ztest_resume(spa);
5605
5606         /*
5607          * Right before closing the pool, kick off a bunch of async I/O;
5608          * spa_close() should wait for it to complete.
5609          */
5610         for (uint64_t object = 1; object < 50; object++)
5611                 dmu_prefetch(spa->spa_meta_objset, object, 0, 1ULL << 20);
5612
5613         spa_close(spa, FTAG);
5614
5615         /*
5616          * Verify that we can loop over all pools.
5617          */
5618         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
5619         for (spa = spa_next(NULL); spa != NULL; spa = spa_next(spa))
5620                 if (ztest_opts.zo_verbose > 3)
5621                         (void) printf("spa_next: found %s\n", spa_name(spa));
5622         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
5623
5624         /*
5625          * Verify that we can export the pool and reimport it under a
5626          * different name.
5627          */
5628         if (ztest_random(2) == 0) {
5629                 char name[MAXNAMELEN];
5630                 (void) snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s_import",
5631                     ztest_opts.zo_pool);
5632                 ztest_spa_import_export(ztest_opts.zo_pool, name);
5633                 ztest_spa_import_export(name, ztest_opts.zo_pool);
5634         }
5635
5636         kernel_fini();
5637
5638         list_destroy(&zcl.zcl_callbacks);
5639
5640         (void) _mutex_destroy(&zcl.zcl_callbacks_lock);
5641
5642         (void) rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
5643         (void) _mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
5644 }
5645
5646 static void
5647 ztest_freeze(void)
5648 {
5649         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[0];
5650         spa_t *spa;
5651         int numloops = 0;
5652
5653         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5654                 (void) printf("testing spa_freeze()...\n");
5655
5656         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5657         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
5658         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
5659         spa->spa_debug = B_TRUE;
5660         ztest_spa = spa;
5661
5662         /*
5663          * Force the first log block to be transactionally allocated.
5664          * We have to do this before we freeze the pool -- otherwise
5665          * the log chain won't be anchored.
5666          */
5667         while (BP_IS_HOLE(&zd->zd_zilog->zl_header->zh_log)) {
5668                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
5669                 zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
5670         }
5671
5672         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5673
5674         /*
5675          * Freeze the pool.  This stops spa_sync() from doing anything,
5676          * so that the only way to record changes from now on is the ZIL.
5677          */
5678         spa_freeze(spa);
5679
5680         /*
5681          * Run tests that generate log records but don't alter the pool config
5682          * or depend on DSL sync tasks (snapshots, objset create/destroy, etc).
5683          * We do a txg_wait_synced() after each iteration to force the txg
5684          * to increase well beyond the last synced value in the uberblock.
5685          * The ZIL should be OK with that.
5686          */
5687         while (ztest_random(10) != 0 &&
5688             numloops++ < ztest_opts.zo_maxloops) {
5689                 ztest_dmu_write_parallel(zd, 0);
5690                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
5691                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5692         }
5693
5694         /*
5695          * Commit all of the changes we just generated.
5696          */
5697         zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
5698         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5699
5700         /*
5701          * Close our dataset and close the pool.
5702          */
5703         ztest_dataset_close(0);
5704         spa_close(spa, FTAG);
5705         kernel_fini();
5706
5707         /*
5708          * Open and close the pool and dataset to induce log replay.
5709          */
5710         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5711         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
5712         ASSERT(spa_freeze_txg(spa) == UINT64_MAX);
5713         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
5714         ztest_dataset_close(0);
5715
5716         spa->spa_debug = B_TRUE;
5717         ztest_spa = spa;
5718         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5719         ztest_reguid(NULL, 0);
5720
5721         spa_close(spa, FTAG);
5722         kernel_fini();
5723 }
5724
5725 void
5726 print_time(hrtime_t t, char *timebuf)
5727 {
5728         hrtime_t s = t / NANOSEC;
5729         hrtime_t m = s / 60;
5730         hrtime_t h = m / 60;
5731         hrtime_t d = h / 24;
5732
5733         s -= m * 60;
5734         m -= h * 60;
5735         h -= d * 24;
5736
5737         timebuf[0] = '\0';
5738
5739         if (d)
5740                 (void) sprintf(timebuf,
5741                     "%llud%02lluh%02llum%02llus", d, h, m, s);
5742         else if (h)
5743                 (void) sprintf(timebuf, "%lluh%02llum%02llus", h, m, s);
5744         else if (m)
5745                 (void) sprintf(timebuf, "%llum%02llus", m, s);
5746         else
5747                 (void) sprintf(timebuf, "%llus", s);
5748 }
5749
5750 static nvlist_t *
5751 make_random_props()
5752 {
5753         nvlist_t *props;
5754
5755         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
5756         if (ztest_random(2) == 0)
5757                 return (props);
5758         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, "autoreplace", 1) == 0);
5759
5760         return (props);
5761 }
5762
5763 /*
5764  * Create a storage pool with the given name and initial vdev size.
5765  * Then test spa_freeze() functionality.
5766  */
5767 static void
5768 ztest_init(ztest_shared_t *zs)
5769 {
5770         spa_t *spa;
5771         nvlist_t *nvroot, *props;
5772
5773         VERIFY(_mutex_init(&ztest_vdev_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
5774         VERIFY(rwlock_init(&ztest_name_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
5775
5776         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5777
5778         /*
5779          * Create the storage pool.
5780          */
5781         (void) spa_destroy(ztest_opts.zo_pool);
5782         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = 0;
5783         zs->zs_splits = 0;
5784         zs->zs_mirrors = ztest_opts.zo_mirrors;
5785         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
5786             0, ztest_opts.zo_raidz, zs->zs_mirrors, 1);
5787         props = make_random_props();
5788         for (int i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
5789                 char buf[1024];
5790                 (void) snprintf(buf, sizeof (buf), "feature@%s",
5791                     spa_feature_table[i].fi_uname);
5792                 VERIFY3U(0, ==, nvlist_add_uint64(props, buf, 0));
5793         }
5794         VERIFY3U(0, ==, spa_create(ztest_opts.zo_pool, nvroot, props,
5795             NULL, NULL));
5796         nvlist_free(nvroot);
5797
5798         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
5799         zs->zs_metaslab_sz =
5800             1ULL << spa->spa_root_vdev->vdev_child[0]->vdev_ms_shift;
5801
5802         spa_close(spa, FTAG);
5803
5804         kernel_fini();
5805
5806         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
5807
5808         ztest_freeze();
5809
5810         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
5811
5812         (void) rwlock_destroy(&ztest_name_lock);
5813         (void) _mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
5814 }
5815
5816 static void
5817 setup_data_fd(void)
5818 {
5819         static char ztest_name_data[] = "/tmp/ztest.data.XXXXXX";
5820
5821         ztest_fd_data = mkstemp(ztest_name_data);
5822         ASSERT3S(ztest_fd_data, >=, 0);
5823         (void) unlink(ztest_name_data);
5824 }
5825
5826
5827 static int
5828 shared_data_size(ztest_shared_hdr_t *hdr)
5829 {
5830         int size;
5831
5832         size = hdr->zh_hdr_size;
5833         size += hdr->zh_opts_size;
5834         size += hdr->zh_size;
5835         size += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
5836         size += hdr->zh_ds_size * hdr->zh_ds_count;
5837
5838         return (size);
5839 }
5840
5841 static void
5842 setup_hdr(void)
5843 {
5844         int size;
5845         ztest_shared_hdr_t *hdr;
5846
5847         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
5848             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
5849         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
5850
5851         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, sizeof (ztest_shared_hdr_t)));
5852
5853         hdr->zh_hdr_size = sizeof (ztest_shared_hdr_t);
5854         hdr->zh_opts_size = sizeof (ztest_shared_opts_t);
5855         hdr->zh_size = sizeof (ztest_shared_t);
5856         hdr->zh_stats_size = sizeof (ztest_shared_callstate_t);
5857         hdr->zh_stats_count = ZTEST_FUNCS;
5858         hdr->zh_ds_size = sizeof (ztest_shared_ds_t);
5859         hdr->zh_ds_count = ztest_opts.zo_datasets;
5860
5861         size = shared_data_size(hdr);
5862         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, size));
5863
5864         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
5865 }
5866
5867 static void
5868 setup_data(void)
5869 {
5870         int size, offset;
5871         ztest_shared_hdr_t *hdr;
5872         uint8_t *buf;
5873
5874         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
5875             PROT_READ, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
5876         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
5877
5878         size = shared_data_size(hdr);
5879
5880         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
5881         hdr = ztest_shared_hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(size, getpagesize()),
5882             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
5883         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
5884         buf = (uint8_t *)hdr;
5885
5886         offset = hdr->zh_hdr_size;
5887         ztest_shared_opts = (void *)&buf[offset];
5888         offset += hdr->zh_opts_size;
5889         ztest_shared = (void *)&buf[offset];
5890         offset += hdr->zh_size;
5891         ztest_shared_callstate = (void *)&buf[offset];
5892         offset += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
5893         ztest_shared_ds = (void *)&buf[offset];
5894 }
5895
5896 static boolean_t
5897 exec_child(char *cmd, char *libpath, boolean_t ignorekill, int *statusp)
5898 {
5899         pid_t pid;
5900         int status;
5901         char *cmdbuf = NULL;
5902
5903         pid = fork();
5904
5905         if (cmd == NULL) {
5906                 cmdbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
5907                 (void) strlcpy(cmdbuf, getexecname(), MAXPATHLEN);
5908                 cmd = cmdbuf;
5909         }
5910
5911         if (pid == -1)
5912                 fatal(1, "fork failed");
5913
5914         if (pid == 0) { /* child */
5915                 char *emptyargv[2] = { cmd, NULL };
5916                 char fd_data_str[12];
5917
5918                 struct rlimit rl = { 1024, 1024 };
5919                 (void) setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
5920
5921                 (void) close(ztest_fd_rand);
5922                 VERIFY3U(11, >=,
5923                     snprintf(fd_data_str, 12, "%d", ztest_fd_data));
5924                 VERIFY0(setenv("ZTEST_FD_DATA", fd_data_str, 1));
5925
5926                 (void) enable_extended_FILE_stdio(-1, -1);
5927                 if (libpath != NULL)
5928                         VERIFY(0 == setenv("LD_LIBRARY_PATH", libpath, 1));
5929 #ifdef illumos
5930                 (void) execv(cmd, emptyargv);
5931 #else
5932                 (void) execvp(cmd, emptyargv);
5933 #endif
5934                 ztest_dump_core = B_FALSE;
5935                 fatal(B_TRUE, "exec failed: %s", cmd);
5936         }
5937
5938         if (cmdbuf != NULL) {
5939                 umem_free(cmdbuf, MAXPATHLEN);
5940                 cmd = NULL;
5941         }
5942
5943         while (waitpid(pid, &status, 0) != pid)
5944                 continue;
5945         if (statusp != NULL)
5946                 *statusp = status;
5947
5948         if (WIFEXITED(status)) {
5949                 if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
5950                         (void) fprintf(stderr, "child exited with code %d\n",
5951                             WEXITSTATUS(status));
5952                         exit(2);
5953                 }
5954                 return (B_FALSE);
5955         } else if (WIFSIGNALED(status)) {
5956                 if (!ignorekill || WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
5957                         (void) fprintf(stderr, "child died with signal %d\n",
5958                             WTERMSIG(status));
5959                         exit(3);
5960                 }
5961                 return (B_TRUE);
5962         } else {
5963                 (void) fprintf(stderr, "something strange happened to child\n");
5964                 exit(4);
5965                 /* NOTREACHED */
5966         }
5967 }
5968
5969 static void
5970 ztest_run_init(void)
5971 {
5972         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5973
5974         ASSERT(ztest_opts.zo_init != 0);
5975
5976         /*
5977          * Blow away any existing copy of zpool.cache
5978          */
5979         (void) remove(spa_config_path);
5980
5981         /*
5982          * Create and initialize our storage pool.
5983          */
5984         for (int i = 1; i <= ztest_opts.zo_init; i++) {
5985                 bzero(zs, sizeof (ztest_shared_t));
5986                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3 &&
5987                     ztest_opts.zo_init != 1) {
5988                         (void) printf("ztest_init(), pass %d\n", i);
5989                 }
5990                 ztest_init(zs);
5991         }
5992 }
5993
5994 int
5995 main(int argc, char **argv)
5996 {
5997         int kills = 0;
5998         int iters = 0;
5999         int older = 0;
6000         int newer = 0;
6001         ztest_shared_t *zs;
6002         ztest_info_t *zi;
6003         ztest_shared_callstate_t *zc;
6004         char timebuf[100];
6005         char numbuf[6];
6006         spa_t *spa;
6007         char *cmd;
6008         boolean_t hasalt;
6009         char *fd_data_str = getenv("ZTEST_FD_DATA");
6010
6011         (void) setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 0);
6012
6013         dprintf_setup(&argc, argv);
6014
6015         ztest_fd_rand = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
6016         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
6017
6018         if (!fd_data_str) {
6019                 process_options(argc, argv);
6020
6021                 setup_data_fd();
6022                 setup_hdr();
6023                 setup_data();
6024                 bcopy(&ztest_opts, ztest_shared_opts,
6025                     sizeof (*ztest_shared_opts));
6026         } else {
6027                 ztest_fd_data = atoi(fd_data_str);
6028                 setup_data();
6029                 bcopy(ztest_shared_opts, &ztest_opts, sizeof (ztest_opts));
6030         }
6031         ASSERT3U(ztest_opts.zo_datasets, ==, ztest_shared_hdr->zh_ds_count);
6032
6033         /* Override location of zpool.cache */
6034         VERIFY3U(asprintf((char **)&spa_config_path, "%s/zpool.cache",
6035             ztest_opts.zo_dir), !=, -1);
6036
6037         ztest_ds = umem_alloc(ztest_opts.zo_datasets * sizeof (ztest_ds_t),
6038             UMEM_NOFAIL);
6039         zs = ztest_shared;
6040
6041         if (fd_data_str) {
6042                 metaslab_gang_bang = ztest_opts.zo_metaslab_gang_bang;
6043                 metaslab_df_alloc_threshold =
6044                     zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold;
6045
6046                 if (zs->zs_do_init)
6047                         ztest_run_init();
6048                 else
6049                         ztest_run(zs);
6050                 exit(0);
6051         }
6052
6053         hasalt = (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0);
6054
6055         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6056                 (void) printf("%llu vdevs, %d datasets, %d threads,"
6057                     " %llu seconds...\n",
6058                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_vdevs,
6059                     ztest_opts.zo_datasets,
6060                     ztest_opts.zo_threads,
6061                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_time);
6062         }
6063
6064         cmd = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
6065         (void) strlcpy(cmd, getexecname(), MAXNAMELEN);
6066
6067         zs->zs_do_init = B_TRUE;
6068         if (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0) {
6069                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6070                         (void) printf("Executing older ztest for "
6071                             "initialization: %s\n", ztest_opts.zo_alt_ztest);
6072                 }
6073                 VERIFY(!exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6074                     ztest_opts.zo_alt_libpath, B_FALSE, NULL));
6075         } else {
6076                 VERIFY(!exec_child(NULL, NULL, B_FALSE, NULL));
6077         }
6078         zs->zs_do_init = B_FALSE;
6079
6080         zs->zs_proc_start = gethrtime();
6081         zs->zs_proc_stop = zs->zs_proc_start + ztest_opts.zo_time * NANOSEC;
6082
6083         for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6084                 zi = &ztest_info[f];
6085                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6086                 if (zs->zs_proc_start + zi->zi_interval[0] > zs->zs_proc_stop)
6087                         zc->zc_next = UINT64_MAX;
6088                 else
6089                         zc->zc_next = zs->zs_proc_start +
6090                             ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1);
6091         }
6092
6093         /*
6094          * Run the tests in a loop.  These tests include fault injection
6095          * to verify that self-healing data works, and forced crashes
6096          * to verify that we never lose on-disk consistency.
6097          */
6098         while (gethrtime() < zs->zs_proc_stop) {
6099                 int status;
6100                 boolean_t killed;
6101
6102                 /*
6103                  * Initialize the workload counters for each function.
6104                  */
6105                 for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6106                         zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6107                         zc->zc_count = 0;
6108                         zc->zc_time = 0;
6109                 }
6110
6111                 /* Set the allocation switch size */
6112                 zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold =
6113                     ztest_random(zs->zs_metaslab_sz / 4) + 1;
6114
6115                 if (!hasalt || ztest_random(2) == 0) {
6116                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6117                                 (void) printf("Executing newer ztest: %s\n",
6118                                     cmd);
6119                         }
6120                         newer++;
6121                         killed = exec_child(cmd, NULL, B_TRUE, &status);
6122                 } else {
6123                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6124                                 (void) printf("Executing older ztest: %s\n",
6125                                     ztest_opts.zo_alt_ztest);
6126                         }
6127                         older++;
6128                         killed = exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6129                             ztest_opts.zo_alt_libpath, B_TRUE, &status);
6130                 }
6131
6132                 if (killed)
6133                         kills++;
6134                 iters++;
6135
6136                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6137                         hrtime_t now = gethrtime();
6138
6139                         now = MIN(now, zs->zs_proc_stop);
6140                         print_time(zs->zs_proc_stop - now, timebuf);
6141                         nicenum(zs->zs_space, numbuf);
6142
6143                         (void) printf("Pass %3d, %8s, %3llu ENOSPC, "
6144                             "%4.1f%% of %5s used, %3.0f%% done, %8s to go\n",
6145                             iters,
6146                             WIFEXITED(status) ? "Complete" : "SIGKILL",
6147                             (u_longlong_t)zs->zs_enospc_count,
6148                             100.0 * zs->zs_alloc / zs->zs_space,
6149                             numbuf,
6150                             100.0 * (now - zs->zs_proc_start) /
6151                             (ztest_opts.zo_time * NANOSEC), timebuf);
6152                 }
6153
6154                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 2) {
6155                         (void) printf("\nWorkload summary:\n\n");
6156                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6157                             "Calls", "Time", "Function");
6158                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6159                             "-----", "----", "--------");
6160                         for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6161                                 Dl_info dli;
6162
6163                                 zi = &ztest_info[f];
6164                                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6165                                 print_time(zc->zc_time, timebuf);
6166                                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
6167                                 (void) printf("%7llu %9s   %s\n",
6168                                     (u_longlong_t)zc->zc_count, timebuf,
6169                                     dli.dli_sname);
6170                         }
6171                         (void) printf("\n");
6172                 }
6173
6174                 /*
6175                  * It's possible that we killed a child during a rename test,
6176                  * in which case we'll have a 'ztest_tmp' pool lying around
6177                  * instead of 'ztest'.  Do a blind rename in case this happened.
6178                  */
6179                 kernel_init(FREAD);
6180                 if (spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG) == 0) {
6181                         spa_close(spa, FTAG);
6182                 } else {
6183                         char tmpname[MAXNAMELEN];
6184                         kernel_fini();
6185                         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6186                         (void) snprintf(tmpname, sizeof (tmpname), "%s_tmp",
6187                             ztest_opts.zo_pool);
6188                         (void) spa_rename(tmpname, ztest_opts.zo_pool);
6189                 }
6190                 kernel_fini();
6191
6192                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6193         }
6194
6195         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6196                 if (hasalt) {
6197                         (void) printf("%d runs of older ztest: %s\n", older,
6198                             ztest_opts.zo_alt_ztest);
6199                         (void) printf("%d runs of newer ztest: %s\n", newer,
6200                             cmd);
6201                 }
6202                 (void) printf("%d killed, %d completed, %.0f%% kill rate\n",
6203                     kills, iters - kills, (100.0 * kills) / MAX(1, iters));
6204         }
6205
6206         umem_free(cmd, MAXNAMELEN);
6207
6208         return (0);
6209 }