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) 2011, 2017 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  * Copyright (c) 2013 Steven Hartland. All rights reserved.
  27  * Copyright (c) 2014 Integros [integros.com]
  28  * Copyright 2017 Joyent, Inc.
  29  * Copyright 2017 RackTop Systems.
  30  */
  31
  32 /*
  33  * The objective of this program is to provide a DMU/ZAP/SPA stress test
  34  * that runs entirely in userland, is easy to use, and easy to extend.
  35  *
  36  * The overall design of the ztest program is as follows:
  37  *
  38  * (1) For each major functional area (e.g. adding vdevs to a pool,
  39  *     creating and destroying datasets, reading and writing objects, etc)
  40  *     we have a simple routine to test that functionality.  These
  41  *     individual routines do not have to do anything "stressful".
  42  *
  43  * (2) We turn these simple functionality tests into a stress test by
  44  *     running them all in parallel, with as many threads as desired,
  45  *     and spread across as many datasets, objects, and vdevs as desired.
  46  *
  47  * (3) While all this is happening, we inject faults into the pool to
  48  *     verify that self-healing data really works.
  49  *
  50  * (4) Every time we open a dataset, we change its checksum and compression
  51  *     functions.  Thus even individual objects vary from block to block
  52  *     in which checksum they use and whether they're compressed.
  53  *
  54  * (5) To verify that we never lose on-disk consistency after a crash,
  55  *     we run the entire test in a child of the main process.
  56  *     At random times, the child self-immolates with a SIGKILL.
  57  *     This is the software equivalent of pulling the power cord.
  58  *     The parent then runs the test again, using the existing
  59  *     storage pool, as many times as desired. If backwards compatibility
  60  *     testing is enabled ztest will sometimes run the "older" version
  61  *     of ztest after a SIGKILL.
  62  *
  63  * (6) To verify that we don't have future leaks or temporal incursions,
  64  *     many of the functional tests record the transaction group number
  65  *     as part of their data.  When reading old data, they verify that
  66  *     the transaction group number is less than the current, open txg.
  67  *     If you add a new test, please do this if applicable.
  68  *
  69  * When run with no arguments, ztest runs for about five minutes and
  70  * produces no output if successful.  To get a little bit of information,
  71  * specify -V.  To get more information, specify -VV, and so on.
  72  *
  73  * To turn this into an overnight stress test, use -T to specify run time.
  74  *
  75  * You can ask more more vdevs [-v], datasets [-d], or threads [-t]
  76  * to increase the pool capacity, fanout, and overall stress level.
  77  *
  78  * Use the -k option to set the desired frequency of kills.
  79  *
  80  * When ztest invokes itself it passes all relevant information through a
  81  * temporary file which is mmap-ed in the child process. This allows shared
  82  * memory to survive the exec syscall. The ztest_shared_hdr_t struct is always
  83  * stored at offset 0 of this file and contains information on the size and
  84  * number of shared structures in the file. The information stored in this file
  85  * must remain backwards compatible with older versions of ztest so that
  86  * ztest can invoke them during backwards compatibility testing (-B).
  87  */
  88
  89 #include <sys/zfs_context.h>
  90 #include <sys/spa.h>
  91 #include <sys/dmu.h>
  92 #include <sys/txg.h>
  93 #include <sys/dbuf.h>
  94 #include <sys/zap.h>
  95 #include <sys/dmu_objset.h>
  96 #include <sys/poll.h>
  97 #include <sys/stat.h>
  98 #include <sys/time.h>
  99 #include <sys/wait.h>
 100 #include <sys/mman.h>
 101 #include <sys/resource.h>
 102 #include <sys/zio.h>
 103 #include <sys/zil.h>
 104 #include <sys/zil_impl.h>
 105 #include <sys/vdev_impl.h>
 106 #include <sys/vdev_file.h>
 107 #include <sys/vdev_initialize.h>
 108 #include <sys/spa_impl.h>
 109 #include <sys/metaslab_impl.h>
 110 #include <sys/dsl_prop.h>
 111 #include <sys/dsl_dataset.h>
 112 #include <sys/dsl_destroy.h>
 113 #include <sys/dsl_scan.h>
 114 #include <sys/zio_checksum.h>
 115 #include <sys/refcount.h>
 116 #include <sys/zfeature.h>
 117 #include <sys/dsl_userhold.h>
 118 #include <sys/abd.h>
 119 #include <stdio.h>
 120 #include <stdio_ext.h>
 121 #include <stdlib.h>
 122 #include <unistd.h>
 123 #include <signal.h>
 124 #include <umem.h>
 125 #include <dlfcn.h>
 126 #include <ctype.h>
 127 #include <math.h>
 128 #include <errno.h>
 129 #include <sys/fs/zfs.h>
 130 #include <libnvpair.h>
 131 #include <libcmdutils.h>
 132
 133 static int ztest_fd_data = -1;
 134 static int ztest_fd_rand = -1;
 135
 136 typedef struct ztest_shared_hdr {
 137         uint64_t        zh_hdr_size;
 138         uint64_t        zh_opts_size;
 139         uint64_t        zh_size;
 140         uint64_t        zh_stats_size;
 141         uint64_t        zh_stats_count;
 142         uint64_t        zh_ds_size;
 143         uint64_t        zh_ds_count;
 144 } ztest_shared_hdr_t;
 145
 146 static ztest_shared_hdr_t *ztest_shared_hdr;
 147
 148 typedef struct ztest_shared_opts {
 149         char zo_pool[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
 150         char zo_dir[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
 151         char zo_alt_ztest[MAXNAMELEN];
 152         char zo_alt_libpath[MAXNAMELEN];
 153         uint64_t zo_vdevs;
 154         uint64_t zo_vdevtime;
 155         size_t zo_vdev_size;
 156         int zo_ashift;
 157         int zo_mirrors;
 158         int zo_raidz;
 159         int zo_raidz_parity;
 160         int zo_datasets;
 161         int zo_threads;
 162         uint64_t zo_passtime;
 163         uint64_t zo_killrate;
 164         int zo_verbose;
 165         int zo_init;
 166         uint64_t zo_time;
 167         uint64_t zo_maxloops;
 168         uint64_t zo_metaslab_force_ganging;
 169 } ztest_shared_opts_t;
 170
 171 static const ztest_shared_opts_t ztest_opts_defaults = {
 172         .zo_pool = { 'z', 't', 'e', 's', 't', '\0' },
 173         .zo_dir = { '/', 't', 'm', 'p', '\0' },
 174         .zo_alt_ztest = { '\0' },
 175         .zo_alt_libpath = { '\0' },
 176         .zo_vdevs = 5,
 177         .zo_ashift = SPA_MINBLOCKSHIFT,
 178         .zo_mirrors = 2,
 179         .zo_raidz = 4,
 180         .zo_raidz_parity = 1,
 181         .zo_vdev_size = SPA_MINDEVSIZE * 4,     /* 256m default size */
 182         .zo_datasets = 7,
 183         .zo_threads = 23,
 184         .zo_passtime = 60,              /* 60 seconds */
 185         .zo_killrate = 70,              /* 70% kill rate */
 186         .zo_verbose = 0,
 187         .zo_init = 1,
 188         .zo_time = 300,                 /* 5 minutes */
 189         .zo_maxloops = 50,              /* max loops during spa_freeze() */
 190         .zo_metaslab_force_ganging = 32 << 10
 191 };
 192
 193 extern uint64_t metaslab_force_ganging;
 194 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
 195 extern uint64_t zfs_deadman_synctime_ms;
 196 extern int metaslab_preload_limit;
 197 extern boolean_t zfs_compressed_arc_enabled;
 198 extern boolean_t zfs_abd_scatter_enabled;
 199 extern boolean_t zfs_force_some_double_word_sm_entries;
 200
 201 static ztest_shared_opts_t *ztest_shared_opts;
 202 static ztest_shared_opts_t ztest_opts;
 203
 204 typedef struct ztest_shared_ds {
 205         uint64_t        zd_seq;
 206 } ztest_shared_ds_t;
 207
 208 static ztest_shared_ds_t *ztest_shared_ds;
 209 #define ZTEST_GET_SHARED_DS(d) (&ztest_shared_ds[d])
 210
 211 #define BT_MAGIC        0x123456789abcdefULL
 212 #define MAXFAULTS() \
 213         (MAX(zs->zs_mirrors, 1) * (ztest_opts.zo_raidz_parity + 1) - 1)
 214
 215 enum ztest_io_type {
 216         ZTEST_IO_WRITE_TAG,
 217         ZTEST_IO_WRITE_PATTERN,
 218         ZTEST_IO_WRITE_ZEROES,
 219         ZTEST_IO_TRUNCATE,
 220         ZTEST_IO_SETATTR,
 221         ZTEST_IO_REWRITE,
 222         ZTEST_IO_TYPES
 223 };
 224
 225 typedef struct ztest_block_tag {
 226         uint64_t        bt_magic;
 227         uint64_t        bt_objset;
 228         uint64_t        bt_object;
 229         uint64_t        bt_dnodesize;
 230         uint64_t        bt_offset;
 231         uint64_t        bt_gen;
 232         uint64_t        bt_txg;
 233         uint64_t        bt_crtxg;
 234 } ztest_block_tag_t;
 235
 236 typedef struct bufwad {
 237         uint64_t        bw_index;
 238         uint64_t        bw_txg;
 239         uint64_t        bw_data;
 240 } bufwad_t;
 241
 242 /*
 243  * XXX -- fix zfs range locks to be generic so we can use them here.
 244  */
 245 typedef enum {
 246         RL_READER,
 247         RL_WRITER,
 248         RL_APPEND
 249 } rl_type_t;
 250
 251 typedef struct rll {
 252         void            *rll_writer;
 253         int             rll_readers;
 254         kmutex_t        rll_lock;
 255         kcondvar_t      rll_cv;
 256 } rll_t;
 257
 258 typedef struct rl {
 259         uint64_t        rl_object;
 260         uint64_t        rl_offset;
 261         uint64_t        rl_size;
 262         rll_t           *rl_lock;
 263 } rl_t;
 264
 265 #define ZTEST_RANGE_LOCKS       64
 266 #define ZTEST_OBJECT_LOCKS      64
 267
 268 /*
 269  * Object descriptor.  Used as a template for object lookup/create/remove.
 270  */
 271 typedef struct ztest_od {
 272         uint64_t        od_dir;
 273         uint64_t        od_object;
 274         dmu_object_type_t od_type;
 275         dmu_object_type_t od_crtype;
 276         uint64_t        od_blocksize;
 277         uint64_t        od_crblocksize;
 278         uint64_t        od_crdnodesize;
 279         uint64_t        od_gen;
 280         uint64_t        od_crgen;
 281         char            od_name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
 282 } ztest_od_t;
 283
 284 /*
 285  * Per-dataset state.
 286  */
 287 typedef struct ztest_ds {
 288         ztest_shared_ds_t *zd_shared;
 289         objset_t        *zd_os;
 290         krwlock_t       zd_zilog_lock;
 291         zilog_t         *zd_zilog;
 292         ztest_od_t      *zd_od;         /* debugging aid */
 293         char            zd_name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
 294         kmutex_t        zd_dirobj_lock;
 295         rll_t           zd_object_lock[ZTEST_OBJECT_LOCKS];
 296         rll_t           zd_range_lock[ZTEST_RANGE_LOCKS];
 297 } ztest_ds_t;
 298
 299 /*
 300  * Per-iteration state.
 301  */
 302 typedef void ztest_func_t(ztest_ds_t *zd, uint64_t id);
 303
 304 typedef struct ztest_info {
 305         ztest_func_t    *zi_func;       /* test function */
 306         uint64_t        zi_iters;       /* iterations per execution */
 307         uint64_t        *zi_interval;   /* execute every <interval> seconds */
 308 } ztest_info_t;
 309
 310 typedef struct ztest_shared_callstate {
 311         uint64_t        zc_count;       /* per-pass count */
 312         uint64_t        zc_time;        /* per-pass time */
 313         uint64_t        zc_next;        /* next time to call this function */
 314 } ztest_shared_callstate_t;
 315
 316 static ztest_shared_callstate_t *ztest_shared_callstate;
 317 #define ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(c) (&ztest_shared_callstate[c])
 318
 319 /*
 320  * Note: these aren't static because we want dladdr() to work.
 321  */
 322 ztest_func_t ztest_dmu_read_write;
 323 ztest_func_t ztest_dmu_write_parallel;
 324 ztest_func_t ztest_dmu_object_alloc_free;
 325 ztest_func_t ztest_dmu_commit_callbacks;
 326 ztest_func_t ztest_zap;
 327 ztest_func_t ztest_zap_parallel;
 328 ztest_func_t ztest_zil_commit;
 329 ztest_func_t ztest_zil_remount;
 330 ztest_func_t ztest_dmu_read_write_zcopy;
 331 ztest_func_t ztest_dmu_objset_create_destroy;
 332 ztest_func_t ztest_dmu_prealloc;
 333 ztest_func_t ztest_fzap;
 334 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_create_destroy;
 335 ztest_func_t ztest_dsl_prop_get_set;
 336 ztest_func_t ztest_spa_prop_get_set;
 337 ztest_func_t ztest_spa_create_destroy;
 338 ztest_func_t ztest_fault_inject;
 339 ztest_func_t ztest_ddt_repair;
 340 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_hold;
 341 ztest_func_t ztest_scrub;
 342 ztest_func_t ztest_dsl_dataset_promote_busy;
 343 ztest_func_t ztest_vdev_attach_detach;
 344 ztest_func_t ztest_vdev_LUN_growth;
 345 ztest_func_t ztest_vdev_add_remove;
 346 ztest_func_t ztest_vdev_aux_add_remove;
 347 ztest_func_t ztest_split_pool;
 348 ztest_func_t ztest_reguid;
 349 ztest_func_t ztest_spa_upgrade;
 350 ztest_func_t ztest_device_removal;
 351 ztest_func_t ztest_remap_blocks;
 352 ztest_func_t ztest_spa_checkpoint_create_discard;
 353 ztest_func_t ztest_initialize;
 354 ztest_func_t ztest_verify_dnode_bt;
 355
 356 uint64_t zopt_always = 0ULL * NANOSEC;          /* all the time */
 357 uint64_t zopt_incessant = 1ULL * NANOSEC / 10;  /* every 1/10 second */
 358 uint64_t zopt_often = 1ULL * NANOSEC;           /* every second */
 359 uint64_t zopt_sometimes = 10ULL * NANOSEC;      /* every 10 seconds */
 360 uint64_t zopt_rarely = 60ULL * NANOSEC;         /* every 60 seconds */
 361
 362 ztest_info_t ztest_info[] = {
 363         { ztest_dmu_read_write,                 1,      &zopt_always    },
 364         { ztest_dmu_write_parallel,             10,     &zopt_always    },
 365         { ztest_dmu_object_alloc_free,          1,      &zopt_always    },
 366         { ztest_dmu_commit_callbacks,           1,      &zopt_always    },
 367         { ztest_zap,                            30,     &zopt_always    },
 368         { ztest_zap_parallel,                   100,    &zopt_always    },
 369         { ztest_split_pool,                     1,      &zopt_always    },
 370         { ztest_zil_commit,                     1,      &zopt_incessant },
 371         { ztest_zil_remount,                    1,      &zopt_sometimes },
 372         { ztest_dmu_read_write_zcopy,           1,      &zopt_often     },
 373         { ztest_dmu_objset_create_destroy,      1,      &zopt_often     },
 374         { ztest_dsl_prop_get_set,               1,      &zopt_often     },
 375         { ztest_spa_prop_get_set,               1,      &zopt_sometimes },
 376 #if 0
 377         { ztest_dmu_prealloc,                   1,      &zopt_sometimes },
 378 #endif
 379         { ztest_fzap,                           1,      &zopt_sometimes },
 380         { ztest_dmu_snapshot_create_destroy,    1,      &zopt_sometimes },
 381         { ztest_spa_create_destroy,             1,      &zopt_sometimes },
 382         { ztest_fault_inject,                   1,      &zopt_incessant },
 383         { ztest_ddt_repair,                     1,      &zopt_sometimes },
 384         { ztest_dmu_snapshot_hold,              1,      &zopt_sometimes },
 385         { ztest_reguid,                         1,      &zopt_rarely    },
 386         { ztest_scrub,                          1,      &zopt_often     },
 387         { ztest_spa_upgrade,                    1,      &zopt_rarely    },
 388         { ztest_dsl_dataset_promote_busy,       1,      &zopt_rarely    },
 389         { ztest_vdev_attach_detach,             1,      &zopt_incessant },
 390         { ztest_vdev_LUN_growth,                1,      &zopt_rarely    },
 391         { ztest_vdev_add_remove,                1,
 392             &ztest_opts.zo_vdevtime                             },
 393         { ztest_vdev_aux_add_remove,            1,
 394             &ztest_opts.zo_vdevtime                             },
 395         { ztest_device_removal,                 1,      &zopt_sometimes },
 396         { ztest_remap_blocks,                   1,      &zopt_sometimes },
 397         { ztest_spa_checkpoint_create_discard,  1,      &zopt_rarely    },
 398         { ztest_initialize,                     1,      &zopt_sometimes },
 399         { ztest_verify_dnode_bt,                1,      &zopt_sometimes }
 400 };
 401
 402 #define ZTEST_FUNCS     (sizeof (ztest_info) / sizeof (ztest_info_t))
 403
 404 /*
 405  * The following struct is used to hold a list of uncalled commit callbacks.
 406  * The callbacks are ordered by txg number.
 407  */
 408 typedef struct ztest_cb_list {
 409         kmutex_t zcl_callbacks_lock;
 410         list_t  zcl_callbacks;
 411 } ztest_cb_list_t;
 412
 413 /*
 414  * Stuff we need to share writably between parent and child.
 415  */
 416 typedef struct ztest_shared {
 417         boolean_t       zs_do_init;
 418         hrtime_t        zs_proc_start;
 419         hrtime_t        zs_proc_stop;
 420         hrtime_t        zs_thread_start;
 421         hrtime_t        zs_thread_stop;
 422         hrtime_t        zs_thread_kill;
 423         uint64_t        zs_enospc_count;
 424         uint64_t        zs_vdev_next_leaf;
 425         uint64_t        zs_vdev_aux;
 426         uint64_t        zs_alloc;
 427         uint64_t        zs_space;
 428         uint64_t        zs_splits;
 429         uint64_t        zs_mirrors;
 430         uint64_t        zs_metaslab_sz;
 431         uint64_t        zs_metaslab_df_alloc_threshold;
 432         uint64_t        zs_guid;
 433 } ztest_shared_t;
 434
 435 #define ID_PARALLEL     -1ULL
 436
 437 static char ztest_dev_template[] = "%s/%s.%llua";
 438 static char ztest_aux_template[] = "%s/%s.%s.%llu";
 439 ztest_shared_t *ztest_shared;
 440
 441 static spa_t *ztest_spa = NULL;
 442 static ztest_ds_t *ztest_ds;
 443
 444 static kmutex_t ztest_vdev_lock;
 445 static boolean_t ztest_device_removal_active = B_FALSE;
 446 static kmutex_t ztest_checkpoint_lock;
 447
 448 /*
 449  * The ztest_name_lock protects the pool and dataset namespace used by
 450  * the individual tests. To modify the namespace, consumers must grab
 451  * this lock as writer. Grabbing the lock as reader will ensure that the
 452  * namespace does not change while the lock is held.
 453  */
 454 static krwlock_t ztest_name_lock;
 455
 456 static boolean_t ztest_dump_core = B_TRUE;
 457 static boolean_t ztest_exiting;
 458
 459 /* Global commit callback list */
 460 static ztest_cb_list_t zcl;
 461
 462 enum ztest_object {
 463         ZTEST_META_DNODE = 0,
 464         ZTEST_DIROBJ,
 465         ZTEST_OBJECTS
 466 };
 467
 468 static void usage(boolean_t) __NORETURN;
 469
 470 /*
 471  * These libumem hooks provide a reasonable set of defaults for the allocator's
 472  * debugging facilities.
 473  */
 474 const char *
 475 _umem_debug_init()
 476 {
 477         return ("default,verbose"); /* $UMEM_DEBUG setting */
 478 }
 479
 480 const char *
 481 _umem_logging_init(void)
 482 {
 483         return ("fail,contents"); /* $UMEM_LOGGING setting */
 484 }
 485
 486 #define FATAL_MSG_SZ    1024
 487
 488 char *fatal_msg;
 489
 490 static void
 491 fatal(int do_perror, char *message, ...)
 492 {
 493         va_list args;
 494         int save_errno = errno;
 495         char buf[FATAL_MSG_SZ];
 496
 497         (void) fflush(stdout);
 498
 499         va_start(args, message);
 500         (void) sprintf(buf, "ztest: ");
 501         /* LINTED */
 502         (void) vsprintf(buf + strlen(buf), message, args);
 503         va_end(args);
 504         if (do_perror) {
 505                 (void) snprintf(buf + strlen(buf), FATAL_MSG_SZ - strlen(buf),
 506                     ": %s", strerror(save_errno));
 507         }
 508         (void) fprintf(stderr, "%s\n", buf);
 509         fatal_msg = buf;                        /* to ease debugging */
 510         if (ztest_dump_core)
 511                 abort();
 512         exit(3);
 513 }
 514
 515 static int
 516 str2shift(const char *buf)
 517 {
 518         const char *ends = "BKMGTPEZ";
 519         int i;
 520
 521         if (buf[0] == '\0')
 522                 return (0);
 523         for (i = 0; i < strlen(ends); i++) {
 524                 if (toupper(buf[0]) == ends[i])
 525                         break;
 526         }
 527         if (i == strlen(ends)) {
 528                 (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n",
 529                     buf);
 530                 usage(B_FALSE);
 531         }
 532         if (buf[1] == '\0' || (toupper(buf[1]) == 'B' && buf[2] == '\0')) {
 533                 return (10*i);
 534         }
 535         (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n", buf);
 536         usage(B_FALSE);
 537         /* NOTREACHED */
 538 }
 539
 540 static uint64_t
 541 nicenumtoull(const char *buf)
 542 {
 543         char *end;
 544         uint64_t val;
 545
 546         val = strtoull(buf, &end, 0);
 547         if (end == buf) {
 548                 (void) fprintf(stderr, "ztest: bad numeric value: %s\n", buf);
 549                 usage(B_FALSE);
 550         } else if (end[0] == '.') {
 551                 double fval = strtod(buf, &end);
 552                 fval *= pow(2, str2shift(end));
 553                 if (fval > UINT64_MAX) {
 554                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
 555                             buf);
 556                         usage(B_FALSE);
 557                 }
 558                 val = (uint64_t)fval;
 559         } else {
 560                 int shift = str2shift(end);
 561                 if (shift >= 64 || (val << shift) >> shift != val) {
 562                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
 563                             buf);
 564                         usage(B_FALSE);
 565                 }
 566                 val <<= shift;
 567         }
 568         return (val);
 569 }
 570
 571 static void
 572 usage(boolean_t requested)
 573 {
 574         const ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts_defaults;
 575
 576         char nice_vdev_size[NN_NUMBUF_SZ];
 577         char nice_force_ganging[NN_NUMBUF_SZ];
 578         FILE *fp = requested ? stdout : stderr;
 579
 580         nicenum(zo->zo_vdev_size, nice_vdev_size, sizeof (nice_vdev_size));
 581         nicenum(zo->zo_metaslab_force_ganging, nice_force_ganging,
 582             sizeof (nice_force_ganging));
 583
 584         (void) fprintf(fp, "Usage: %s\n"
 585             "\t[-v vdevs (default: %llu)]\n"
 586             "\t[-s size_of_each_vdev (default: %s)]\n"
 587             "\t[-a alignment_shift (default: %d)] use 0 for random\n"
 588             "\t[-m mirror_copies (default: %d)]\n"
 589             "\t[-r raidz_disks (default: %d)]\n"
 590             "\t[-R raidz_parity (default: %d)]\n"
 591             "\t[-d datasets (default: %d)]\n"
 592             "\t[-t threads (default: %d)]\n"
 593             "\t[-g gang_block_threshold (default: %s)]\n"
 594             "\t[-i init_count (default: %d)] initialize pool i times\n"
 595             "\t[-k kill_percentage (default: %llu%%)]\n"
 596             "\t[-p pool_name (default: %s)]\n"
 597             "\t[-f dir (default: %s)] file directory for vdev files\n"
 598             "\t[-V] verbose (use multiple times for ever more blather)\n"
 599             "\t[-E] use existing pool instead of creating new one\n"
 600             "\t[-T time (default: %llu sec)] total run time\n"
 601             "\t[-F freezeloops (default: %llu)] max loops in spa_freeze()\n"
 602             "\t[-P passtime (default: %llu sec)] time per pass\n"
 603             "\t[-B alt_ztest (default: <none>)] alternate ztest path\n"
 604             "\t[-o variable=value] ... set global variable to an unsigned\n"
 605             "\t    32-bit integer value\n"
 606             "\t[-h] (print help)\n"
 607             "",
 608             zo->zo_pool,
 609             (u_longlong_t)zo->zo_vdevs,                 /* -v */
 610             nice_vdev_size,                             /* -s */
 611             zo->zo_ashift,                              /* -a */
 612             zo->zo_mirrors,                             /* -m */
 613             zo->zo_raidz,                               /* -r */
 614             zo->zo_raidz_parity,                        /* -R */
 615             zo->zo_datasets,                            /* -d */
 616             zo->zo_threads,                             /* -t */
 617             nice_force_ganging,                         /* -g */
 618             zo->zo_init,                                /* -i */
 619             (u_longlong_t)zo->zo_killrate,              /* -k */
 620             zo->zo_pool,                                /* -p */
 621             zo->zo_dir,                                 /* -f */
 622             (u_longlong_t)zo->zo_time,                  /* -T */
 623             (u_longlong_t)zo->zo_maxloops,              /* -F */
 624             (u_longlong_t)zo->zo_passtime);
 625         exit(requested ? 0 : 1);
 626 }
 627
 628 static void
 629 process_options(int argc, char **argv)
 630 {
 631         char *path;
 632         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
 633
 634         int opt;
 635         uint64_t value;
 636         char altdir[MAXNAMELEN] = { 0 };
 637
 638         bcopy(&ztest_opts_defaults, zo, sizeof (*zo));
 639
 640         while ((opt = getopt(argc, argv,
 641             "v:s:a:m:r:R:d:t:g:i:k:p:f:VET:P:hF:B:o:")) != EOF) {
 642                 value = 0;
 643                 switch (opt) {
 644                 case 'v':
 645                 case 's':
 646                 case 'a':
 647                 case 'm':
 648                 case 'r':
 649                 case 'R':
 650                 case 'd':
 651                 case 't':
 652                 case 'g':
 653                 case 'i':
 654                 case 'k':
 655                 case 'T':
 656                 case 'P':
 657                 case 'F':
 658                         value = nicenumtoull(optarg);
 659                 }
 660                 switch (opt) {
 661                 case 'v':
 662                         zo->zo_vdevs = value;
 663                         break;
 664                 case 's':
 665                         zo->zo_vdev_size = MAX(SPA_MINDEVSIZE, value);
 666                         break;
 667                 case 'a':
 668                         zo->zo_ashift = value;
 669                         break;
 670                 case 'm':
 671                         zo->zo_mirrors = value;
 672                         break;
 673                 case 'r':
 674                         zo->zo_raidz = MAX(1, value);
 675                         break;
 676                 case 'R':
 677                         zo->zo_raidz_parity = MIN(MAX(value, 1), 3);
 678                         break;
 679                 case 'd':
 680                         zo->zo_datasets = MAX(1, value);
 681                         break;
 682                 case 't':
 683                         zo->zo_threads = MAX(1, value);
 684                         break;
 685                 case 'g':
 686                         zo->zo_metaslab_force_ganging =
 687                             MAX(SPA_MINBLOCKSIZE << 1, value);
 688                         break;
 689                 case 'i':
 690                         zo->zo_init = value;
 691                         break;
 692                 case 'k':
 693                         zo->zo_killrate = value;
 694                         break;
 695                 case 'p':
 696                         (void) strlcpy(zo->zo_pool, optarg,
 697                             sizeof (zo->zo_pool));
 698                         break;
 699                 case 'f':
 700                         path = realpath(optarg, NULL);
 701                         if (path == NULL) {
 702                                 (void) fprintf(stderr, "error: %s: %s\n",
 703                                     optarg, strerror(errno));
 704                                 usage(B_FALSE);
 705                         } else {
 706                                 (void) strlcpy(zo->zo_dir, path,
 707                                     sizeof (zo->zo_dir));
 708                         }
 709                         break;
 710                 case 'V':
 711                         zo->zo_verbose++;
 712                         break;
 713                 case 'E':
 714                         zo->zo_init = 0;
 715                         break;
 716                 case 'T':
 717                         zo->zo_time = value;
 718                         break;
 719                 case 'P':
 720                         zo->zo_passtime = MAX(1, value);
 721                         break;
 722                 case 'F':
 723                         zo->zo_maxloops = MAX(1, value);
 724                         break;
 725                 case 'B':
 726                         (void) strlcpy(altdir, optarg, sizeof (altdir));
 727                         break;
 728                 case 'o':
 729                         if (set_global_var(optarg) != 0)
 730                                 usage(B_FALSE);
 731                         break;
 732                 case 'h':
 733                         usage(B_TRUE);
 734                         break;
 735                 case '?':
 736                 default:
 737                         usage(B_FALSE);
 738                         break;
 739                 }
 740         }
 741
 742         zo->zo_raidz_parity = MIN(zo->zo_raidz_parity, zo->zo_raidz - 1);
 743
 744         zo->zo_vdevtime =
 745             (zo->zo_vdevs > 0 ? zo->zo_time * NANOSEC / zo->zo_vdevs :
 746             UINT64_MAX >> 2);
 747
 748         if (strlen(altdir) > 0) {
 749                 char *cmd;
 750                 char *realaltdir;
 751                 char *bin;
 752                 char *ztest;
 753                 char *isa;
 754                 int isalen;
 755
 756                 cmd = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
 757                 realaltdir = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
 758
 759                 VERIFY(NULL != realpath(getexecname(), cmd));
 760                 if (0 != access(altdir, F_OK)) {
 761                         ztest_dump_core = B_FALSE;
 762                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest path: %s",
 763                             altdir);
 764                 }
 765                 VERIFY(NULL != realpath(altdir, realaltdir));
 766
 767                 /*
 768                  * 'cmd' should be of the form "<anything>/usr/bin/<isa>/ztest".
 769                  * We want to extract <isa> to determine if we should use
 770                  * 32 or 64 bit binaries.
 771                  */
 772                 bin = strstr(cmd, "/usr/bin/");
 773                 ztest = strstr(bin, "/ztest");
 774                 isa = bin + 9;
 775                 isalen = ztest - isa;
 776                 (void) snprintf(zo->zo_alt_ztest, sizeof (zo->zo_alt_ztest),
 777                     "%s/usr/bin/%.*s/ztest", realaltdir, isalen, isa);
 778                 (void) snprintf(zo->zo_alt_libpath, sizeof (zo->zo_alt_libpath),
 779                     "%s/usr/lib/%.*s", realaltdir, isalen, isa);
 780
 781                 if (0 != access(zo->zo_alt_ztest, X_OK)) {
 782                         ztest_dump_core = B_FALSE;
 783                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate ztest: %s",
 784                             zo->zo_alt_ztest);
 785                 } else if (0 != access(zo->zo_alt_libpath, X_OK)) {
 786                         ztest_dump_core = B_FALSE;
 787                         fatal(B_TRUE, "invalid alternate lib directory %s",
 788                             zo->zo_alt_libpath);
 789                 }
 790
 791                 umem_free(cmd, MAXPATHLEN);
 792                 umem_free(realaltdir, MAXPATHLEN);
 793         }
 794 }
 795
 796 static void
 797 ztest_kill(ztest_shared_t *zs)
 798 {
 799         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(ztest_spa));
 800         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(ztest_spa));
 801
 802         /*
 803          * Before we kill off ztest, make sure that the config is updated.
 804          * See comment above spa_write_cachefile().
 805          */
 806         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
 807         spa_write_cachefile(ztest_spa, B_FALSE, B_FALSE);
 808         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
 809
 810         zfs_dbgmsg_print(FTAG);
 811         (void) kill(getpid(), SIGKILL);
 812 }
 813
 814 static uint64_t
 815 ztest_random(uint64_t range)
 816 {
 817         uint64_t r;
 818
 819         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
 820
 821         if (range == 0)
 822                 return (0);
 823
 824         if (read(ztest_fd_rand, &r, sizeof (r)) != sizeof (r))
 825                 fatal(1, "short read from /dev/urandom");
 826
 827         return (r % range);
 828 }
 829
 830 /* ARGSUSED */
 831 static void
 832 ztest_record_enospc(const char *s)
 833 {
 834         ztest_shared->zs_enospc_count++;
 835 }
 836
 837 static uint64_t
 838 ztest_get_ashift(void)
 839 {
 840         if (ztest_opts.zo_ashift == 0)
 841                 return (SPA_MINBLOCKSHIFT + ztest_random(5));
 842         return (ztest_opts.zo_ashift);
 843 }
 844
 845 static nvlist_t *
 846 make_vdev_file(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift)
 847 {
 848         char pathbuf[MAXPATHLEN];
 849         uint64_t vdev;
 850         nvlist_t *file;
 851
 852         if (ashift == 0)
 853                 ashift = ztest_get_ashift();
 854
 855         if (path == NULL) {
 856                 path = pathbuf;
 857
 858                 if (aux != NULL) {
 859                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_aux;
 860                         (void) snprintf(path, sizeof (pathbuf),
 861                             ztest_aux_template, ztest_opts.zo_dir,
 862                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool,
 863                             aux, vdev);
 864                 } else {
 865                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_next_leaf++;
 866                         (void) snprintf(path, sizeof (pathbuf),
 867                             ztest_dev_template, ztest_opts.zo_dir,
 868                             pool == NULL ? ztest_opts.zo_pool : pool, vdev);
 869                 }
 870         }
 871
 872         if (size != 0) {
 873                 int fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
 874                 if (fd == -1)
 875                         fatal(1, "can't open %s", path);
 876                 if (ftruncate(fd, size) != 0)
 877                         fatal(1, "can't ftruncate %s", path);
 878                 (void) close(fd);
 879         }
 880
 881         VERIFY(nvlist_alloc(&file, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 882         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_FILE) == 0);
 883         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_PATH, path) == 0);
 884         VERIFY(nvlist_add_uint64(file, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, ashift) == 0);
 885
 886         return (file);
 887 }
 888
 889 static nvlist_t *
 890 make_vdev_raidz(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
 891     uint64_t ashift, int r)
 892 {
 893         nvlist_t *raidz, **child;
 894         int c;
 895
 896         if (r < 2)
 897                 return (make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift));
 898         child = umem_alloc(r * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 899
 900         for (c = 0; c < r; c++)
 901                 child[c] = make_vdev_file(path, aux, pool, size, ashift);
 902
 903         VERIFY(nvlist_alloc(&raidz, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 904         VERIFY(nvlist_add_string(raidz, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
 905             VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
 906         VERIFY(nvlist_add_uint64(raidz, ZPOOL_CONFIG_NPARITY,
 907             ztest_opts.zo_raidz_parity) == 0);
 908         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(raidz, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 909             child, r) == 0);
 910
 911         for (c = 0; c < r; c++)
 912                 nvlist_free(child[c]);
 913
 914         umem_free(child, r * sizeof (nvlist_t *));
 915
 916         return (raidz);
 917 }
 918
 919 static nvlist_t *
 920 make_vdev_mirror(char *path, char *aux, char *pool, size_t size,
 921     uint64_t ashift, int r, int m)
 922 {
 923         nvlist_t *mirror, **child;
 924         int c;
 925
 926         if (m < 1)
 927                 return (make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r));
 928
 929         child = umem_alloc(m * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 930
 931         for (c = 0; c < m; c++)
 932                 child[c] = make_vdev_raidz(path, aux, pool, size, ashift, r);
 933
 934         VERIFY(nvlist_alloc(&mirror, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 935         VERIFY(nvlist_add_string(mirror, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
 936             VDEV_TYPE_MIRROR) == 0);
 937         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(mirror, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 938             child, m) == 0);
 939
 940         for (c = 0; c < m; c++)
 941                 nvlist_free(child[c]);
 942
 943         umem_free(child, m * sizeof (nvlist_t *));
 944
 945         return (mirror);
 946 }
 947
 948 static nvlist_t *
 949 make_vdev_root(char *path, char *aux, char *pool, size_t size, uint64_t ashift,
 950     int log, int r, int m, int t)
 951 {
 952         nvlist_t *root, **child;
 953         int c;
 954
 955         ASSERT(t > 0);
 956
 957         child = umem_alloc(t * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 958
 959         for (c = 0; c < t; c++) {
 960                 child[c] = make_vdev_mirror(path, aux, pool, size, ashift,
 961                     r, m);
 962                 VERIFY(nvlist_add_uint64(child[c], ZPOOL_CONFIG_IS_LOG,
 963                     log) == 0);
 964         }
 965
 966         VERIFY(nvlist_alloc(&root, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 967         VERIFY(nvlist_add_string(root, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
 968         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(root, aux ? aux : ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 969             child, t) == 0);
 970
 971         for (c = 0; c < t; c++)
 972                 nvlist_free(child[c]);
 973
 974         umem_free(child, t * sizeof (nvlist_t *));
 975
 976         return (root);
 977 }
 978
 979 /*
 980  * Find a random spa version. Returns back a random spa version in the
 981  * range [initial_version, SPA_VERSION_FEATURES].
 982  */
 983 static uint64_t
 984 ztest_random_spa_version(uint64_t initial_version)
 985 {
 986         uint64_t version = initial_version;
 987
 988         if (version <= SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES) {
 989                 version = version +
 990                     ztest_random(SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES - version + 1);
 991         }
 992
 993         if (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES)
 994                 version = SPA_VERSION_FEATURES;
 995
 996         ASSERT(SPA_VERSION_IS_SUPPORTED(version));
 997         return (version);
 998 }
 999
1000 static int
1001 ztest_random_blocksize(void)
1002 {
1003         uint64_t block_shift;
1004         /*
1005          * Choose a block size >= the ashift.
1006          * If the SPA supports new MAXBLOCKSIZE, test up to 1MB blocks.
1007          */
1008         int maxbs = SPA_OLD_MAXBLOCKSHIFT;
1009         if (spa_maxblocksize(ztest_spa) == SPA_MAXBLOCKSIZE)
1010                 maxbs = 20;
1011         block_shift = ztest_random(maxbs - ztest_spa->spa_max_ashift + 1);
1012         return (1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT + block_shift));
1013 }
1014
1015 static int
1016 ztest_random_dnodesize(void)
1017 {
1018         int slots;
1019         int max_slots = spa_maxdnodesize(ztest_spa) >> DNODE_SHIFT;
1020
1021         if (max_slots == DNODE_MIN_SLOTS)
1022                 return (DNODE_MIN_SIZE);
1023
1024         /*
1025          * Weight the random distribution more heavily toward smaller
1026          * dnode sizes since that is more likely to reflect real-world
1027          * usage.
1028          */
1029         ASSERT3U(max_slots, >, 4);
1030         switch (ztest_random(10)) {
1031         case 0:
1032                 slots = 5 + ztest_random(max_slots - 4);
1033                 break;
1034         case 1 ... 4:
1035                 slots = 2 + ztest_random(3);
1036                 break;
1037         default:
1038                 slots = 1;
1039                 break;
1040         }
1041
1042         return (slots << DNODE_SHIFT);
1043 }
1044
1045 static int
1046 ztest_random_ibshift(void)
1047 {
1048         return (DN_MIN_INDBLKSHIFT +
1049             ztest_random(DN_MAX_INDBLKSHIFT - DN_MIN_INDBLKSHIFT + 1));
1050 }
1051
1052 static uint64_t
1053 ztest_random_vdev_top(spa_t *spa, boolean_t log_ok)
1054 {
1055         uint64_t top;
1056         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
1057         vdev_t *tvd;
1058
1059         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1060
1061         do {
1062                 top = ztest_random(rvd->vdev_children);
1063                 tvd = rvd->vdev_child[top];
1064         } while (!vdev_is_concrete(tvd) || (tvd->vdev_islog && !log_ok) ||
1065             tvd->vdev_mg == NULL || tvd->vdev_mg->mg_class == NULL);
1066
1067         return (top);
1068 }
1069
1070 static uint64_t
1071 ztest_random_dsl_prop(zfs_prop_t prop)
1072 {
1073         uint64_t value;
1074
1075         do {
1076                 value = zfs_prop_random_value(prop, ztest_random(-1ULL));
1077         } while (prop == ZFS_PROP_CHECKSUM && value == ZIO_CHECKSUM_OFF);
1078
1079         return (value);
1080 }
1081
1082 static int
1083 ztest_dsl_prop_set_uint64(char *osname, zfs_prop_t prop, uint64_t value,
1084     boolean_t inherit)
1085 {
1086         const char *propname = zfs_prop_to_name(prop);
1087         const char *valname;
1088         char setpoint[MAXPATHLEN];
1089         uint64_t curval;
1090         int error;
1091
1092         error = dsl_prop_set_int(osname, propname,
1093             (inherit ? ZPROP_SRC_NONE : ZPROP_SRC_LOCAL), value);
1094
1095         if (error == ENOSPC) {
1096                 ztest_record_enospc(FTAG);
1097                 return (error);
1098         }
1099         ASSERT0(error);
1100
1101         VERIFY0(dsl_prop_get_integer(osname, propname, &curval, setpoint));
1102
1103         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
1104                 VERIFY(zfs_prop_index_to_string(prop, curval, &valname) == 0);
1105                 (void) printf("%s %s = %s at '%s'\n",
1106                     osname, propname, valname, setpoint);
1107         }
1108
1109         return (error);
1110 }
1111
1112 static int
1113 ztest_spa_prop_set_uint64(zpool_prop_t prop, uint64_t value)
1114 {
1115         spa_t *spa = ztest_spa;
1116         nvlist_t *props = NULL;
1117         int error;
1118
1119         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
1120         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, zpool_prop_to_name(prop), value) == 0);
1121
1122         error = spa_prop_set(spa, props);
1123
1124         nvlist_free(props);
1125
1126         if (error == ENOSPC) {
1127                 ztest_record_enospc(FTAG);
1128                 return (error);
1129         }
1130         ASSERT0(error);
1131
1132         return (error);
1133 }
1134
1135 static void
1136 ztest_rll_init(rll_t *rll)
1137 {
1138         rll->rll_writer = NULL;
1139         rll->rll_readers = 0;
1140         mutex_init(&rll->rll_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
1141         cv_init(&rll->rll_cv, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
1142 }
1143
1144 static void
1145 ztest_rll_destroy(rll_t *rll)
1146 {
1147         ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1148         ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1149         mutex_destroy(&rll->rll_lock);
1150         cv_destroy(&rll->rll_cv);
1151 }
1152
1153 static void
1154 ztest_rll_lock(rll_t *rll, rl_type_t type)
1155 {
1156         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1157
1158         if (type == RL_READER) {
1159                 while (rll->rll_writer != NULL)
1160                         cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1161                 rll->rll_readers++;
1162         } else {
1163                 while (rll->rll_writer != NULL || rll->rll_readers)
1164                         cv_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
1165                 rll->rll_writer = curthread;
1166         }
1167
1168         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1169 }
1170
1171 static void
1172 ztest_rll_unlock(rll_t *rll)
1173 {
1174         mutex_enter(&rll->rll_lock);
1175
1176         if (rll->rll_writer) {
1177                 ASSERT(rll->rll_readers == 0);
1178                 rll->rll_writer = NULL;
1179         } else {
1180                 ASSERT(rll->rll_readers != 0);
1181                 ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
1182                 rll->rll_readers--;
1183         }
1184
1185         if (rll->rll_writer == NULL && rll->rll_readers == 0)
1186                 cv_broadcast(&rll->rll_cv);
1187
1188         mutex_exit(&rll->rll_lock);
1189 }
1190
1191 static void
1192 ztest_object_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, rl_type_t type)
1193 {
1194         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1195
1196         ztest_rll_lock(rll, type);
1197 }
1198
1199 static void
1200 ztest_object_unlock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1201 {
1202         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
1203
1204         ztest_rll_unlock(rll);
1205 }
1206
1207 static rl_t *
1208 ztest_range_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset,
1209     uint64_t size, rl_type_t type)
1210 {
1211         uint64_t hash = object ^ (offset % (ZTEST_RANGE_LOCKS + 1));
1212         rll_t *rll = &zd->zd_range_lock[hash & (ZTEST_RANGE_LOCKS - 1)];
1213         rl_t *rl;
1214
1215         rl = umem_alloc(sizeof (*rl), UMEM_NOFAIL);
1216         rl->rl_object = object;
1217         rl->rl_offset = offset;
1218         rl->rl_size = size;
1219         rl->rl_lock = rll;
1220
1221         ztest_rll_lock(rll, type);
1222
1223         return (rl);
1224 }
1225
1226 static void
1227 ztest_range_unlock(rl_t *rl)
1228 {
1229         rll_t *rll = rl->rl_lock;
1230
1231         ztest_rll_unlock(rll);
1232
1233         umem_free(rl, sizeof (*rl));
1234 }
1235
1236 static void
1237 ztest_zd_init(ztest_ds_t *zd, ztest_shared_ds_t *szd, objset_t *os)
1238 {
1239         zd->zd_os = os;
1240         zd->zd_zilog = dmu_objset_zil(os);
1241         zd->zd_shared = szd;
1242         dmu_objset_name(os, zd->zd_name);
1243
1244         if (zd->zd_shared != NULL)
1245                 zd->zd_shared->zd_seq = 0;
1246
1247         rw_init(&zd->zd_zilog_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
1248         mutex_init(&zd->zd_dirobj_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
1249
1250         for (int l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1251                 ztest_rll_init(&zd->zd_object_lock[l]);
1252
1253         for (int l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1254                 ztest_rll_init(&zd->zd_range_lock[l]);
1255 }
1256
1257 static void
1258 ztest_zd_fini(ztest_ds_t *zd)
1259 {
1260         mutex_destroy(&zd->zd_dirobj_lock);
1261
1262         for (int l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1263                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_object_lock[l]);
1264
1265         for (int l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1266                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_range_lock[l]);
1267 }
1268
1269 #define TXG_MIGHTWAIT   (ztest_random(10) == 0 ? TXG_NOWAIT : TXG_WAIT)
1270
1271 static uint64_t
1272 ztest_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how, const char *tag)
1273 {
1274         uint64_t txg;
1275         int error;
1276
1277         /*
1278          * Attempt to assign tx to some transaction group.
1279          */
1280         error = dmu_tx_assign(tx, txg_how);
1281         if (error) {
1282                 if (error == ERESTART) {
1283                         ASSERT(txg_how == TXG_NOWAIT);
1284                         dmu_tx_wait(tx);
1285                 } else {
1286                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1287                         ztest_record_enospc(tag);
1288                 }
1289                 dmu_tx_abort(tx);
1290                 return (0);
1291         }
1292         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1293         ASSERT(txg != 0);
1294         return (txg);
1295 }
1296
1297 static void
1298 ztest_pattern_set(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1299 {
1300         uint64_t *ip = buf;
1301         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1302
1303         while (ip < ip_end)
1304                 *ip++ = value;
1305 }
1306
1307 static boolean_t
1308 ztest_pattern_match(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1309 {
1310         uint64_t *ip = buf;
1311         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1312         uint64_t diff = 0;
1313
1314         while (ip < ip_end)
1315                 diff |= (value - *ip++);
1316
1317         return (diff == 0);
1318 }
1319
1320 static void
1321 ztest_bt_generate(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1322     uint64_t dnodesize, uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg,
1323     uint64_t crtxg)
1324 {
1325         bt->bt_magic = BT_MAGIC;
1326         bt->bt_objset = dmu_objset_id(os);
1327         bt->bt_object = object;
1328         bt->bt_dnodesize = dnodesize;
1329         bt->bt_offset = offset;
1330         bt->bt_gen = gen;
1331         bt->bt_txg = txg;
1332         bt->bt_crtxg = crtxg;
1333 }
1334
1335 static void
1336 ztest_bt_verify(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1337     uint64_t dnodesize, uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg,
1338     uint64_t crtxg)
1339 {
1340         ASSERT3U(bt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1341         ASSERT3U(bt->bt_objset, ==, dmu_objset_id(os));
1342         ASSERT3U(bt->bt_object, ==, object);
1343         ASSERT3U(bt->bt_dnodesize, ==, dnodesize);
1344         ASSERT3U(bt->bt_offset, ==, offset);
1345         ASSERT3U(bt->bt_gen, <=, gen);
1346         ASSERT3U(bt->bt_txg, <=, txg);
1347         ASSERT3U(bt->bt_crtxg, ==, crtxg);
1348 }
1349
1350 static ztest_block_tag_t *
1351 ztest_bt_bonus(dmu_buf_t *db)
1352 {
1353         dmu_object_info_t doi;
1354         ztest_block_tag_t *bt;
1355
1356         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1357         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, <=, db->db_size);
1358         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, >=, sizeof (*bt));
1359         bt = (void *)((char *)db->db_data + doi.doi_bonus_size - sizeof (*bt));
1360
1361         return (bt);
1362 }
1363
1364 /*
1365  * Generate a token to fill up unused bonus buffer space.  Try to make
1366  * it unique to the object, generation, and offset to verify that data
1367  * is not getting overwritten by data from other dnodes.
1368  */
1369 #define ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, ds, gen, offset) \
1370         (((ds) << 48) | ((gen) << 32) | ((obj) << 8) | (offset))
1371
1372 /*
1373  * Fill up the unused bonus buffer region before the block tag with a
1374  * verifiable pattern. Filling the whole bonus area with non-zero data
1375  * helps ensure that all dnode traversal code properly skips the
1376  * interior regions of large dnodes.
1377  */
1378 void
1379 ztest_fill_unused_bonus(dmu_buf_t *db, void *end, uint64_t obj,
1380     objset_t *os, uint64_t gen)
1381 {
1382         uint64_t *bonusp;
1383
1384         ASSERT(IS_P2ALIGNED((char *)end - (char *)db->db_data, 8));
1385
1386         for (bonusp = db->db_data; bonusp < (uint64_t *)end; bonusp++) {
1387                 uint64_t token = ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, dmu_objset_id(os),
1388                     gen, bonusp - (uint64_t *)db->db_data);
1389                 *bonusp = token;
1390         }
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Verify that the unused area of a bonus buffer is filled with the
1395  * expected tokens.
1396  */
1397 void
1398 ztest_verify_unused_bonus(dmu_buf_t *db, void *end, uint64_t obj,
1399     objset_t *os, uint64_t gen)
1400 {
1401         uint64_t *bonusp;
1402
1403         for (bonusp = db->db_data; bonusp < (uint64_t *)end; bonusp++) {
1404                 uint64_t token = ZTEST_BONUS_FILL_TOKEN(obj, dmu_objset_id(os),
1405                     gen, bonusp - (uint64_t *)db->db_data);
1406                 VERIFY3U(*bonusp, ==, token);
1407         }
1408 }
1409
1410 /*
1411  * ZIL logging ops
1412  */
1413
1414 #define lrz_type        lr_mode
1415 #define lrz_blocksize   lr_uid
1416 #define lrz_ibshift     lr_gid
1417 #define lrz_bonustype   lr_rdev
1418 #define lrz_dnodesize   lr_crtime[1]
1419
1420 static void
1421 ztest_log_create(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_create_t *lr)
1422 {
1423         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1424         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1425         itx_t *itx;
1426
1427         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1428                 return;
1429
1430         itx = zil_itx_create(TX_CREATE, sizeof (*lr) + namesize);
1431         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1432             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1433
1434         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1435 }
1436
1437 static void
1438 ztest_log_remove(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_remove_t *lr, uint64_t object)
1439 {
1440         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1441         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1442         itx_t *itx;
1443
1444         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1445                 return;
1446
1447         itx = zil_itx_create(TX_REMOVE, sizeof (*lr) + namesize);
1448         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1449             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1450
1451         itx->itx_oid = object;
1452         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1453 }
1454
1455 static void
1456 ztest_log_write(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_write_t *lr)
1457 {
1458         itx_t *itx;
1459         itx_wr_state_t write_state = ztest_random(WR_NUM_STATES);
1460
1461         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1462                 return;
1463
1464         if (lr->lr_length > ZIL_MAX_LOG_DATA)
1465                 write_state = WR_INDIRECT;
1466
1467         itx = zil_itx_create(TX_WRITE,
1468             sizeof (*lr) + (write_state == WR_COPIED ? lr->lr_length : 0));
1469
1470         if (write_state == WR_COPIED &&
1471             dmu_read(zd->zd_os, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1472             ((lr_write_t *)&itx->itx_lr) + 1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
1473                 zil_itx_destroy(itx);
1474                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
1475                 write_state = WR_NEED_COPY;
1476         }
1477         itx->itx_private = zd;
1478         itx->itx_wr_state = write_state;
1479         itx->itx_sync = (ztest_random(8) == 0);
1480
1481         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1482             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1483
1484         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1485 }
1486
1487 static void
1488 ztest_log_truncate(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_truncate_t *lr)
1489 {
1490         itx_t *itx;
1491
1492         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1493                 return;
1494
1495         itx = zil_itx_create(TX_TRUNCATE, sizeof (*lr));
1496         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1497             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1498
1499         itx->itx_sync = B_FALSE;
1500         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1501 }
1502
1503 static void
1504 ztest_log_setattr(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_setattr_t *lr)
1505 {
1506         itx_t *itx;
1507
1508         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1509                 return;
1510
1511         itx = zil_itx_create(TX_SETATTR, sizeof (*lr));
1512         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1513             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1514
1515         itx->itx_sync = B_FALSE;
1516         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * ZIL replay ops
1521  */
1522 static int
1523 ztest_replay_create(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
1524 {
1525         ztest_ds_t *zd = arg1;
1526         lr_create_t *lr = arg2;
1527         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1528         objset_t *os = zd->zd_os;
1529         ztest_block_tag_t *bbt;
1530         dmu_buf_t *db;
1531         dmu_tx_t *tx;
1532         uint64_t txg;
1533         int error = 0;
1534         int bonuslen;
1535
1536         if (byteswap)
1537                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1538
1539         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1540         ASSERT(name[0] != '\0');
1541
1542         tx = dmu_tx_create(os);
1543
1544         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_TRUE, name);
1545
1546         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1547                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1548         } else {
1549                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1550         }
1551
1552         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1553         if (txg == 0)
1554                 return (ENOSPC);
1555
1556         ASSERT(dmu_objset_zil(os)->zl_replay == !!lr->lr_foid);
1557         bonuslen = DN_BONUS_SIZE(lr->lrz_dnodesize);
1558
1559         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1560                 if (lr->lr_foid == 0) {
1561                         lr->lr_foid = zap_create_dnsize(os,
1562                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1563                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1564                 } else {
1565                         error = zap_create_claim_dnsize(os, lr->lr_foid,
1566                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1567                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1568                 }
1569         } else {
1570                 if (lr->lr_foid == 0) {
1571                         lr->lr_foid = dmu_object_alloc_dnsize(os,
1572                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1573                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1574                 } else {
1575                         error = dmu_object_claim_dnsize(os, lr->lr_foid,
1576                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1577                             bonuslen, lr->lrz_dnodesize, tx);
1578                 }
1579         }
1580
1581         if (error) {
1582                 ASSERT3U(error, ==, EEXIST);
1583                 ASSERT(zd->zd_zilog->zl_replay);
1584                 dmu_tx_commit(tx);
1585                 return (error);
1586         }
1587
1588         ASSERT(lr->lr_foid != 0);
1589
1590         if (lr->lrz_type != DMU_OT_ZAP_OTHER)
1591                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_set_blocksize(os, lr->lr_foid,
1592                     lr->lrz_blocksize, lr->lrz_ibshift, tx));
1593
1594         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1595         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1596         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1597         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, lr->lrz_dnodesize, -1ULL,
1598             lr->lr_gen, txg, txg);
1599         ztest_fill_unused_bonus(db, bbt, lr->lr_foid, os, lr->lr_gen);
1600         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1601
1602         VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, lr->lr_doid, name, sizeof (uint64_t), 1,
1603             &lr->lr_foid, tx));
1604
1605         (void) ztest_log_create(zd, tx, lr);
1606
1607         dmu_tx_commit(tx);
1608
1609         return (0);
1610 }
1611
1612 static int
1613 ztest_replay_remove(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
1614 {
1615         ztest_ds_t *zd = arg1;
1616         lr_remove_t *lr = arg2;
1617         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1618         objset_t *os = zd->zd_os;
1619         dmu_object_info_t doi;
1620         dmu_tx_t *tx;
1621         uint64_t object, txg;
1622
1623         if (byteswap)
1624                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1625
1626         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1627         ASSERT(name[0] != '\0');
1628
1629         VERIFY3U(0, ==,
1630             zap_lookup(os, lr->lr_doid, name, sizeof (object), 1, &object));
1631         ASSERT(object != 0);
1632
1633         ztest_object_lock(zd, object, RL_WRITER);
1634
1635         VERIFY3U(0, ==, dmu_object_info(os, object, &doi));
1636
1637         tx = dmu_tx_create(os);
1638
1639         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_FALSE, name);
1640         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
1641
1642         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1643         if (txg == 0) {
1644                 ztest_object_unlock(zd, object);
1645                 return (ENOSPC);
1646         }
1647
1648         if (doi.doi_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1649                 VERIFY3U(0, ==, zap_destroy(os, object, tx));
1650         } else {
1651                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_free(os, object, tx));
1652         }
1653
1654         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, lr->lr_doid, name, tx));
1655
1656         (void) ztest_log_remove(zd, tx, lr, object);
1657
1658         dmu_tx_commit(tx);
1659
1660         ztest_object_unlock(zd, object);
1661
1662         return (0);
1663 }
1664
1665 static int
1666 ztest_replay_write(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
1667 {
1668         ztest_ds_t *zd = arg1;
1669         lr_write_t *lr = arg2;
1670         objset_t *os = zd->zd_os;
1671         void *data = lr + 1;                    /* data follows lr */
1672         uint64_t offset, length;
1673         ztest_block_tag_t *bt = data;
1674         ztest_block_tag_t *bbt;
1675         uint64_t gen, txg, lrtxg, crtxg;
1676         dmu_object_info_t doi;
1677         dmu_tx_t *tx;
1678         dmu_buf_t *db;
1679         arc_buf_t *abuf = NULL;
1680         rl_t *rl;
1681
1682         if (byteswap)
1683                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1684
1685         offset = lr->lr_offset;
1686         length = lr->lr_length;
1687
1688         /* If it's a dmu_sync() block, write the whole block */
1689         if (lr->lr_common.lrc_reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1690                 uint64_t blocksize = BP_GET_LSIZE(&lr->lr_blkptr);
1691                 if (length < blocksize) {
1692                         offset -= offset % blocksize;
1693                         length = blocksize;
1694                 }
1695         }
1696
1697         if (bt->bt_magic == BSWAP_64(BT_MAGIC))
1698                 byteswap_uint64_array(bt, sizeof (*bt));
1699
1700         if (bt->bt_magic != BT_MAGIC)
1701                 bt = NULL;
1702
1703         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1704         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, offset, length, RL_WRITER);
1705
1706         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1707
1708         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1709
1710         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1711         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1712         gen = bbt->bt_gen;
1713         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1714         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1715
1716         tx = dmu_tx_create(os);
1717
1718         dmu_tx_hold_write(tx, lr->lr_foid, offset, length);
1719
1720         if (ztest_random(8) == 0 && length == doi.doi_data_block_size &&
1721             P2PHASE(offset, length) == 0)
1722                 abuf = dmu_request_arcbuf(db, length);
1723
1724         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1725         if (txg == 0) {
1726                 if (abuf != NULL)
1727                         dmu_return_arcbuf(abuf);
1728                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1729                 ztest_range_unlock(rl);
1730                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1731                 return (ENOSPC);
1732         }
1733
1734         if (bt != NULL) {
1735                 /*
1736                  * Usually, verify the old data before writing new data --
1737                  * but not always, because we also want to verify correct
1738                  * behavior when the data was not recently read into cache.
1739                  */
1740                 ASSERT(offset % doi.doi_data_block_size == 0);
1741                 if (ztest_random(4) != 0) {
1742                         int prefetch = ztest_random(2) ?
1743                             DMU_READ_PREFETCH : DMU_READ_NO_PREFETCH;
1744                         ztest_block_tag_t rbt;
1745
1746                         VERIFY(dmu_read(os, lr->lr_foid, offset,
1747                             sizeof (rbt), &rbt, prefetch) == 0);
1748                         if (rbt.bt_magic == BT_MAGIC) {
1749                                 ztest_bt_verify(&rbt, os, lr->lr_foid, 0,
1750                                     offset, gen, txg, crtxg);
1751                         }
1752                 }
1753
1754                 /*
1755                  * Writes can appear to be newer than the bonus buffer because
1756                  * the ztest_get_data() callback does a dmu_read() of the
1757                  * open-context data, which may be different than the data
1758                  * as it was when the write was generated.
1759                  */
1760                 if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1761                         ztest_bt_verify(bt, os, lr->lr_foid, 0, offset,
1762                             MAX(gen, bt->bt_gen), MAX(txg, lrtxg),
1763                             bt->bt_crtxg);
1764                 }
1765
1766                 /*
1767                  * Set the bt's gen/txg to the bonus buffer's gen/txg
1768                  * so that all of the usual ASSERTs will work.
1769                  */
1770                 ztest_bt_generate(bt, os, lr->lr_foid, 0, offset, gen, txg,
1771                     crtxg);
1772         }
1773
1774         if (abuf == NULL) {
1775                 dmu_write(os, lr->lr_foid, offset, length, data, tx);
1776         } else {
1777                 bcopy(data, abuf->b_data, length);
1778                 dmu_assign_arcbuf(db, offset, abuf, tx);
1779         }
1780
1781         (void) ztest_log_write(zd, tx, lr);
1782
1783         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1784
1785         dmu_tx_commit(tx);
1786
1787         ztest_range_unlock(rl);
1788         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1789
1790         return (0);
1791 }
1792
1793 static int
1794 ztest_replay_truncate(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
1795 {
1796         ztest_ds_t *zd = arg1;
1797         lr_truncate_t *lr = arg2;
1798         objset_t *os = zd->zd_os;
1799         dmu_tx_t *tx;
1800         uint64_t txg;
1801         rl_t *rl;
1802
1803         if (byteswap)
1804                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1805
1806         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1807         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1808             RL_WRITER);
1809
1810         tx = dmu_tx_create(os);
1811
1812         dmu_tx_hold_free(tx, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length);
1813
1814         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1815         if (txg == 0) {
1816                 ztest_range_unlock(rl);
1817                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1818                 return (ENOSPC);
1819         }
1820
1821         VERIFY(dmu_free_range(os, lr->lr_foid, lr->lr_offset,
1822             lr->lr_length, tx) == 0);
1823
1824         (void) ztest_log_truncate(zd, tx, lr);
1825
1826         dmu_tx_commit(tx);
1827
1828         ztest_range_unlock(rl);
1829         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1830
1831         return (0);
1832 }
1833
1834 static int
1835 ztest_replay_setattr(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
1836 {
1837         ztest_ds_t *zd = arg1;
1838         lr_setattr_t *lr = arg2;
1839         objset_t *os = zd->zd_os;
1840         dmu_tx_t *tx;
1841         dmu_buf_t *db;
1842         ztest_block_tag_t *bbt;
1843         uint64_t txg, lrtxg, crtxg, dnodesize;
1844
1845         if (byteswap)
1846                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1847
1848         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_WRITER);
1849
1850         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1851
1852         tx = dmu_tx_create(os);
1853         dmu_tx_hold_bonus(tx, lr->lr_foid);
1854
1855         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1856         if (txg == 0) {
1857                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1858                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1859                 return (ENOSPC);
1860         }
1861
1862         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1863         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1864         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1865         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1866         dnodesize = bbt->bt_dnodesize;
1867
1868         if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1869                 ASSERT(lr->lr_size != 0);
1870                 ASSERT(lr->lr_mode != 0);
1871                 ASSERT(lrtxg != 0);
1872         } else {
1873                 /*
1874                  * Randomly change the size and increment the generation.
1875                  */
1876                 lr->lr_size = (ztest_random(db->db_size / sizeof (*bbt)) + 1) *
1877                     sizeof (*bbt);
1878                 lr->lr_mode = bbt->bt_gen + 1;
1879                 ASSERT(lrtxg == 0);
1880         }
1881
1882         /*
1883          * Verify that the current bonus buffer is not newer than our txg.
1884          */
1885         ztest_bt_verify(bbt, os, lr->lr_foid, dnodesize, -1ULL, lr->lr_mode,
1886             MAX(txg, lrtxg), crtxg);
1887
1888         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1889
1890         ASSERT3U(lr->lr_size, >=, sizeof (*bbt));
1891         ASSERT3U(lr->lr_size, <=, db->db_size);
1892         VERIFY0(dmu_set_bonus(db, lr->lr_size, tx));
1893         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1894
1895         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, dnodesize, -1ULL, lr->lr_mode,
1896             txg, crtxg);
1897         ztest_fill_unused_bonus(db, bbt, lr->lr_foid, os, bbt->bt_gen);
1898         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1899
1900         (void) ztest_log_setattr(zd, tx, lr);
1901
1902         dmu_tx_commit(tx);
1903
1904         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1905
1906         return (0);
1907 }
1908
1909 zil_replay_func_t *ztest_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
1910         NULL,                   /* 0 no such transaction type */
1911         ztest_replay_create,    /* TX_CREATE */
1912         NULL,                   /* TX_MKDIR */
1913         NULL,                   /* TX_MKXATTR */
1914         NULL,                   /* TX_SYMLINK */
1915         ztest_replay_remove,    /* TX_REMOVE */
1916         NULL,                   /* TX_RMDIR */
1917         NULL,                   /* TX_LINK */
1918         NULL,                   /* TX_RENAME */
1919         ztest_replay_write,     /* TX_WRITE */
1920         ztest_replay_truncate,  /* TX_TRUNCATE */
1921         ztest_replay_setattr,   /* TX_SETATTR */
1922         NULL,                   /* TX_ACL */
1923         NULL,                   /* TX_CREATE_ACL */
1924         NULL,                   /* TX_CREATE_ATTR */
1925         NULL,                   /* TX_CREATE_ACL_ATTR */
1926         NULL,                   /* TX_MKDIR_ACL */
1927         NULL,                   /* TX_MKDIR_ATTR */
1928         NULL,                   /* TX_MKDIR_ACL_ATTR */
1929         NULL,                   /* TX_WRITE2 */
1930 };
1931
1932 /*
1933  * ZIL get_data callbacks
1934  */
1935
1936 /* ARGSUSED */
1937 static void
1938 ztest_get_done(zgd_t *zgd, int error)
1939 {
1940         ztest_ds_t *zd = zgd->zgd_private;
1941         uint64_t object = zgd->zgd_rl->rl_object;
1942
1943         if (zgd->zgd_db)
1944                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
1945
1946         ztest_range_unlock(zgd->zgd_rl);
1947         ztest_object_unlock(zd, object);
1948
1949         umem_free(zgd, sizeof (*zgd));
1950 }
1951
1952 static int
1953 ztest_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, struct lwb *lwb,
1954     zio_t *zio)
1955 {
1956         ztest_ds_t *zd = arg;
1957         objset_t *os = zd->zd_os;
1958         uint64_t object = lr->lr_foid;
1959         uint64_t offset = lr->lr_offset;
1960         uint64_t size = lr->lr_length;
1961         uint64_t txg = lr->lr_common.lrc_txg;
1962         uint64_t crtxg;
1963         dmu_object_info_t doi;
1964         dmu_buf_t *db;
1965         zgd_t *zgd;
1966         int error;
1967
1968         ASSERT3P(lwb, !=, NULL);
1969         ASSERT3P(zio, !=, NULL);
1970         ASSERT3U(size, !=, 0);
1971
1972         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
1973         error = dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db);
1974         if (error) {
1975                 ztest_object_unlock(zd, object);
1976                 return (error);
1977         }
1978
1979         crtxg = ztest_bt_bonus(db)->bt_crtxg;
1980
1981         if (crtxg == 0 || crtxg > txg) {
1982                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1983                 ztest_object_unlock(zd, object);
1984                 return (ENOENT);
1985         }
1986
1987         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1988         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1989         db = NULL;
1990
1991         zgd = umem_zalloc(sizeof (*zgd), UMEM_NOFAIL);
1992         zgd->zgd_lwb = lwb;
1993         zgd->zgd_private = zd;
1994
1995         if (buf != NULL) {      /* immediate write */
1996                 zgd->zgd_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
1997                     RL_READER);
1998
1999                 error = dmu_read(os, object, offset, size, buf,
2000                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
2001                 ASSERT(error == 0);
2002         } else {
2003                 size = doi.doi_data_block_size;
2004                 if (ISP2(size)) {
2005                         offset = P2ALIGN(offset, size);
2006                 } else {
2007                         ASSERT(offset < size);
2008                         offset = 0;
2009                 }
2010
2011                 zgd->zgd_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
2012                     RL_READER);
2013
2014                 error = dmu_buf_hold(os, object, offset, zgd, &db,
2015                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
2016
2017                 if (error == 0) {
2018                         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
2019
2020                         zgd->zgd_db = db;
2021                         zgd->zgd_bp = bp;
2022
2023                         ASSERT(db->db_offset == offset);
2024                         ASSERT(db->db_size == size);
2025
2026                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
2027                             ztest_get_done, zgd);
2028
2029                         if (error == 0)
2030                                 return (0);
2031                 }
2032         }
2033
2034         ztest_get_done(zgd, error);
2035
2036         return (error);
2037 }
2038
2039 static void *
2040 ztest_lr_alloc(size_t lrsize, char *name)
2041 {
2042         char *lr;
2043         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
2044
2045         lr = umem_zalloc(lrsize + namesize, UMEM_NOFAIL);
2046
2047         if (name)
2048                 bcopy(name, lr + lrsize, namesize);
2049
2050         return (lr);
2051 }
2052
2053 void
2054 ztest_lr_free(void *lr, size_t lrsize, char *name)
2055 {
2056         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
2057
2058         umem_free(lr, lrsize + namesize);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Lookup a bunch of objects.  Returns the number of objects not found.
2063  */
2064 static int
2065 ztest_lookup(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2066 {
2067         int missing = 0;
2068         int error;
2069
2070         ASSERT(MUTEX_HELD(&zd->zd_dirobj_lock));
2071
2072         for (int i = 0; i < count; i++, od++) {
2073                 od->od_object = 0;
2074                 error = zap_lookup(zd->zd_os, od->od_dir, od->od_name,
2075                     sizeof (uint64_t), 1, &od->od_object);
2076                 if (error) {
2077                         ASSERT(error == ENOENT);
2078                         ASSERT(od->od_object == 0);
2079                         missing++;
2080                 } else {
2081                         dmu_buf_t *db;
2082                         ztest_block_tag_t *bbt;
2083                         dmu_object_info_t doi;
2084
2085                         ASSERT(od->od_object != 0);
2086                         ASSERT(missing == 0);   /* there should be no gaps */
2087
2088                         ztest_object_lock(zd, od->od_object, RL_READER);
2089                         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(zd->zd_os,
2090                             od->od_object, FTAG, &db));
2091                         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
2092                         bbt = ztest_bt_bonus(db);
2093                         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
2094                         od->od_type = doi.doi_type;
2095                         od->od_blocksize = doi.doi_data_block_size;
2096                         od->od_gen = bbt->bt_gen;
2097                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2098                         ztest_object_unlock(zd, od->od_object);
2099                 }
2100         }
2101
2102         return (missing);
2103 }
2104
2105 static int
2106 ztest_create(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2107 {
2108         int missing = 0;
2109
2110         ASSERT(MUTEX_HELD(&zd->zd_dirobj_lock));
2111
2112         for (int i = 0; i < count; i++, od++) {
2113                 if (missing) {
2114                         od->od_object = 0;
2115                         missing++;
2116                         continue;
2117                 }
2118
2119                 lr_create_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2120
2121                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2122                 lr->lr_foid = 0;        /* 0 to allocate, > 0 to claim */
2123                 lr->lrz_type = od->od_crtype;
2124                 lr->lrz_blocksize = od->od_crblocksize;
2125                 lr->lrz_ibshift = ztest_random_ibshift();
2126                 lr->lrz_bonustype = DMU_OT_UINT64_OTHER;
2127                 lr->lrz_dnodesize = od->od_crdnodesize;
2128                 lr->lr_gen = od->od_crgen;
2129                 lr->lr_crtime[0] = time(NULL);
2130
2131                 if (ztest_replay_create(zd, lr, B_FALSE) != 0) {
2132                         ASSERT(missing == 0);
2133                         od->od_object = 0;
2134                         missing++;
2135                 } else {
2136                         od->od_object = lr->lr_foid;
2137                         od->od_type = od->od_crtype;
2138                         od->od_blocksize = od->od_crblocksize;
2139                         od->od_gen = od->od_crgen;
2140                         ASSERT(od->od_object != 0);
2141                 }
2142
2143                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2144         }
2145
2146         return (missing);
2147 }
2148
2149 static int
2150 ztest_remove(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
2151 {
2152         int missing = 0;
2153         int error;
2154
2155         ASSERT(MUTEX_HELD(&zd->zd_dirobj_lock));
2156
2157         od += count - 1;
2158
2159         for (int i = count - 1; i >= 0; i--, od--) {
2160                 if (missing) {
2161                         missing++;
2162                         continue;
2163                 }
2164
2165                 /*
2166                  * No object was found.
2167                  */
2168                 if (od->od_object == 0)
2169                         continue;
2170
2171                 lr_remove_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
2172
2173                 lr->lr_doid = od->od_dir;
2174
2175                 if ((error = ztest_replay_remove(zd, lr, B_FALSE)) != 0) {
2176                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
2177                         missing++;
2178                 } else {
2179                         od->od_object = 0;
2180                 }
2181                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
2182         }
2183
2184         return (missing);
2185 }
2186
2187 static int
2188 ztest_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
2189     void *data)
2190 {
2191         lr_write_t *lr;
2192         int error;
2193
2194         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr) + size, NULL);
2195
2196         lr->lr_foid = object;
2197         lr->lr_offset = offset;
2198         lr->lr_length = size;
2199         lr->lr_blkoff = 0;
2200         BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
2201
2202         bcopy(data, lr + 1, size);
2203
2204         error = ztest_replay_write(zd, lr, B_FALSE);
2205
2206         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr) + size, NULL);
2207
2208         return (error);
2209 }
2210
2211 static int
2212 ztest_truncate(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2213 {
2214         lr_truncate_t *lr;
2215         int error;
2216
2217         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2218
2219         lr->lr_foid = object;
2220         lr->lr_offset = offset;
2221         lr->lr_length = size;
2222
2223         error = ztest_replay_truncate(zd, lr, B_FALSE);
2224
2225         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2226
2227         return (error);
2228 }
2229
2230 static int
2231 ztest_setattr(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
2232 {
2233         lr_setattr_t *lr;
2234         int error;
2235
2236         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
2237
2238         lr->lr_foid = object;
2239         lr->lr_size = 0;
2240         lr->lr_mode = 0;
2241
2242         error = ztest_replay_setattr(zd, lr, B_FALSE);
2243
2244         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
2245
2246         return (error);
2247 }
2248
2249 static void
2250 ztest_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
2251 {
2252         objset_t *os = zd->zd_os;
2253         dmu_tx_t *tx;
2254         uint64_t txg;
2255         rl_t *rl;
2256
2257         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
2258
2259         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
2260         rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size, RL_WRITER);
2261
2262         tx = dmu_tx_create(os);
2263
2264         dmu_tx_hold_write(tx, object, offset, size);
2265
2266         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
2267
2268         if (txg != 0) {
2269                 dmu_prealloc(os, object, offset, size, tx);
2270                 dmu_tx_commit(tx);
2271                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
2272         } else {
2273                 (void) dmu_free_long_range(os, object, offset, size);
2274         }
2275
2276         ztest_range_unlock(rl);
2277         ztest_object_unlock(zd, object);
2278 }
2279
2280 static void
2281 ztest_io(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset)
2282 {
2283         int err;
2284         ztest_block_tag_t wbt;
2285         dmu_object_info_t doi;
2286         enum ztest_io_type io_type;
2287         uint64_t blocksize;
2288         void *data;
2289
2290         VERIFY(dmu_object_info(zd->zd_os, object, &doi) == 0);
2291         blocksize = doi.doi_data_block_size;
2292         data = umem_alloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
2293
2294         /*
2295          * Pick an i/o type at random, biased toward writing block tags.
2296          */
2297         io_type = ztest_random(ZTEST_IO_TYPES);
2298         if (ztest_random(2) == 0)
2299                 io_type = ZTEST_IO_WRITE_TAG;
2300
2301         rw_enter(&zd->zd_zilog_lock, RW_READER);
2302
2303         switch (io_type) {
2304
2305         case ZTEST_IO_WRITE_TAG:
2306                 ztest_bt_generate(&wbt, zd->zd_os, object, doi.doi_dnodesize,
2307                     offset, 0, 0, 0);
2308                 (void) ztest_write(zd, object, offset, sizeof (wbt), &wbt);
2309                 break;
2310
2311         case ZTEST_IO_WRITE_PATTERN:
2312                 (void) memset(data, 'a' + (object + offset) % 5, blocksize);
2313                 if (ztest_random(2) == 0) {
2314                         /*
2315                          * Induce fletcher2 collisions to ensure that
2316                          * zio_ddt_collision() detects and resolves them
2317                          * when using fletcher2-verify for deduplication.
2318                          */
2319                         ((uint64_t *)data)[0] ^= 1ULL << 63;
2320                         ((uint64_t *)data)[4] ^= 1ULL << 63;
2321                 }
2322                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2323                 break;
2324
2325         case ZTEST_IO_WRITE_ZEROES:
2326                 bzero(data, blocksize);
2327                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2328                 break;
2329
2330         case ZTEST_IO_TRUNCATE:
2331                 (void) ztest_truncate(zd, object, offset, blocksize);
2332                 break;
2333
2334         case ZTEST_IO_SETATTR:
2335                 (void) ztest_setattr(zd, object);
2336                 break;
2337
2338         case ZTEST_IO_REWRITE:
2339                 rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
2340                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2341                     ZFS_PROP_CHECKSUM, spa_dedup_checksum(ztest_spa),
2342                     B_FALSE);
2343                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2344                 err = ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name,
2345                     ZFS_PROP_COMPRESSION,
2346                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION),
2347                     B_FALSE);
2348                 VERIFY(err == 0 || err == ENOSPC);
2349                 rw_exit(&ztest_name_lock);
2350
2351                 VERIFY0(dmu_read(zd->zd_os, object, offset, blocksize, data,
2352                     DMU_READ_NO_PREFETCH));
2353
2354                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
2355                 break;
2356         }
2357
2358         rw_exit(&zd->zd_zilog_lock);
2359
2360         umem_free(data, blocksize);
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Initialize an object description template.
2365  */
2366 static void
2367 ztest_od_init(ztest_od_t *od, uint64_t id, char *tag, uint64_t index,
2368     dmu_object_type_t type, uint64_t blocksize, uint64_t dnodesize,
2369     uint64_t gen)
2370 {
2371         od->od_dir = ZTEST_DIROBJ;
2372         od->od_object = 0;
2373
2374         od->od_crtype = type;
2375         od->od_crblocksize = blocksize ? blocksize : ztest_random_blocksize();
2376         od->od_crdnodesize = dnodesize ? dnodesize : ztest_random_dnodesize();
2377         od->od_crgen = gen;
2378
2379         od->od_type = DMU_OT_NONE;
2380         od->od_blocksize = 0;
2381         od->od_gen = 0;
2382
2383         (void) snprintf(od->od_name, sizeof (od->od_name), "%s(%lld)[%llu]",
2384             tag, (int64_t)id, index);
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Lookup or create the objects for a test using the od template.
2389  * If the objects do not all exist, or if 'remove' is specified,
2390  * remove any existing objects and create new ones.  Otherwise,
2391  * use the existing objects.
2392  */
2393 static int
2394 ztest_object_init(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, size_t size, boolean_t remove)
2395 {
2396         int count = size / sizeof (*od);
2397         int rv = 0;
2398
2399         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2400         if ((ztest_lookup(zd, od, count) != 0 || remove) &&
2401             (ztest_remove(zd, od, count) != 0 ||
2402             ztest_create(zd, od, count) != 0))
2403                 rv = -1;
2404         zd->zd_od = od;
2405         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2406
2407         return (rv);
2408 }
2409
2410 /* ARGSUSED */
2411 void
2412 ztest_zil_commit(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2413 {
2414         zilog_t *zilog = zd->zd_zilog;
2415
2416         rw_enter(&zd->zd_zilog_lock, RW_READER);
2417
2418         zil_commit(zilog, ztest_random(ZTEST_OBJECTS));
2419
2420         /*
2421          * Remember the committed values in zd, which is in parent/child
2422          * shared memory.  If we die, the next iteration of ztest_run()
2423          * will verify that the log really does contain this record.
2424          */
2425         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2426         ASSERT(zd->zd_shared != NULL);
2427         ASSERT3U(zd->zd_shared->zd_seq, <=, zilog->zl_commit_lr_seq);
2428         zd->zd_shared->zd_seq = zilog->zl_commit_lr_seq;
2429         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2430
2431         rw_exit(&zd->zd_zilog_lock);
2432 }
2433
2434 /*
2435  * This function is designed to simulate the operations that occur during a
2436  * mount/unmount operation.  We hold the dataset across these operations in an
2437  * attempt to expose any implicit assumptions about ZIL management.
2438  */
2439 /* ARGSUSED */
2440 void
2441 ztest_zil_remount(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2442 {
2443         objset_t *os = zd->zd_os;
2444
2445         /*
2446          * We grab the zd_dirobj_lock to ensure that no other thread is
2447          * updating the zil (i.e. adding in-memory log records) and the
2448          * zd_zilog_lock to block any I/O.
2449          */
2450         mutex_enter(&zd->zd_dirobj_lock);
2451         rw_enter(&zd->zd_zilog_lock, RW_WRITER);
2452
2453         /* zfsvfs_teardown() */
2454         zil_close(zd->zd_zilog);
2455
2456         /* zfsvfs_setup() */
2457         VERIFY(zil_open(os, ztest_get_data) == zd->zd_zilog);
2458         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
2459
2460         rw_exit(&zd->zd_zilog_lock);
2461         mutex_exit(&zd->zd_dirobj_lock);
2462 }
2463
2464 /*
2465  * Verify that we can't destroy an active pool, create an existing pool,
2466  * or create a pool with a bad vdev spec.
2467  */
2468 /* ARGSUSED */
2469 void
2470 ztest_spa_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2471 {
2472         ztest_shared_opts_t *zo = &ztest_opts;
2473         spa_t *spa;
2474         nvlist_t *nvroot;
2475
2476         /*
2477          * Attempt to create using a bad file.
2478          */
2479         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2480         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2481             spa_create("ztest_bad_file", nvroot, NULL, NULL));
2482         nvlist_free(nvroot);
2483
2484         /*
2485          * Attempt to create using a bad mirror.
2486          */
2487         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 2, 1);
2488         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2489             spa_create("ztest_bad_mirror", nvroot, NULL, NULL));
2490         nvlist_free(nvroot);
2491
2492         /*
2493          * Attempt to create an existing pool.  It shouldn't matter
2494          * what's in the nvroot; we should fail with EEXIST.
2495          */
2496         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
2497         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2498         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_create(zo->zo_pool, nvroot, NULL, NULL));
2499         nvlist_free(nvroot);
2500         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zo->zo_pool, &spa, FTAG));
2501         VERIFY3U(EBUSY, ==, spa_destroy(zo->zo_pool));
2502         spa_close(spa, FTAG);
2503
2504         rw_exit(&ztest_name_lock);
2505 }
2506
2507 /* ARGSUSED */
2508 void
2509 ztest_spa_upgrade(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2510 {
2511         spa_t *spa;
2512         uint64_t initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2513         uint64_t version, newversion;
2514         nvlist_t *nvroot, *props;
2515         char *name;
2516
2517         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2518         name = kmem_asprintf("%s_upgrade", ztest_opts.zo_pool);
2519
2520         /*
2521          * Clean up from previous runs.
2522          */
2523         (void) spa_destroy(name);
2524
2525         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, name, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2526             0, ztest_opts.zo_raidz, ztest_opts.zo_mirrors, 1);
2527
2528         /*
2529          * If we're configuring a RAIDZ device then make sure that the
2530          * the initial version is capable of supporting that feature.
2531          */
2532         switch (ztest_opts.zo_raidz_parity) {
2533         case 0:
2534         case 1:
2535                 initial_version = SPA_VERSION_INITIAL;
2536                 break;
2537         case 2:
2538                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ2;
2539                 break;
2540         case 3:
2541                 initial_version = SPA_VERSION_RAIDZ3;
2542                 break;
2543         }
2544
2545         /*
2546          * Create a pool with a spa version that can be upgraded. Pick
2547          * a value between initial_version and SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES.
2548          */
2549         do {
2550                 version = ztest_random_spa_version(initial_version);
2551         } while (version > SPA_VERSION_BEFORE_FEATURES);
2552
2553         props = fnvlist_alloc();
2554         fnvlist_add_uint64(props,
2555             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION), version);
2556         VERIFY0(spa_create(name, nvroot, props, NULL));
2557         fnvlist_free(nvroot);
2558         fnvlist_free(props);
2559
2560         VERIFY0(spa_open(name, &spa, FTAG));
2561         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, version);
2562         newversion = ztest_random_spa_version(version + 1);
2563
2564         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
2565                 (void) printf("upgrading spa version from %llu to %llu\n",
2566                     (u_longlong_t)version, (u_longlong_t)newversion);
2567         }
2568
2569         spa_upgrade(spa, newversion);
2570         VERIFY3U(spa_version(spa), >, version);
2571         VERIFY3U(spa_version(spa), ==, fnvlist_lookup_uint64(spa->spa_config,
2572             zpool_prop_to_name(ZPOOL_PROP_VERSION)));
2573         spa_close(spa, FTAG);
2574
2575         strfree(name);
2576         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2577 }
2578
2579 static void
2580 ztest_spa_checkpoint(spa_t *spa)
2581 {
2582         ASSERT(MUTEX_HELD(&ztest_checkpoint_lock));
2583
2584         int error = spa_checkpoint(spa->spa_name);
2585
2586         switch (error) {
2587         case 0:
2588         case ZFS_ERR_DEVRM_IN_PROGRESS:
2589         case ZFS_ERR_DISCARDING_CHECKPOINT:
2590         case ZFS_ERR_CHECKPOINT_EXISTS:
2591                 break;
2592         case ENOSPC:
2593                 ztest_record_enospc(FTAG);
2594                 break;
2595         default:
2596                 fatal(0, "spa_checkpoint(%s) = %d", spa->spa_name, error);
2597         }
2598 }
2599
2600 static void
2601 ztest_spa_discard_checkpoint(spa_t *spa)
2602 {
2603         ASSERT(MUTEX_HELD(&ztest_checkpoint_lock));
2604
2605         int error = spa_checkpoint_discard(spa->spa_name);
2606
2607         switch (error) {
2608         case 0:
2609         case ZFS_ERR_DISCARDING_CHECKPOINT:
2610         case ZFS_ERR_NO_CHECKPOINT:
2611                 break;
2612         default:
2613                 fatal(0, "spa_discard_checkpoint(%s) = %d",
2614                     spa->spa_name, error);
2615         }
2616
2617 }
2618
2619 /* ARGSUSED */
2620 void
2621 ztest_spa_checkpoint_create_discard(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2622 {
2623         spa_t *spa = ztest_spa;
2624
2625         mutex_enter(&ztest_checkpoint_lock);
2626         if (ztest_random(2) == 0) {
2627                 ztest_spa_checkpoint(spa);
2628         } else {
2629                 ztest_spa_discard_checkpoint(spa);
2630         }
2631         mutex_exit(&ztest_checkpoint_lock);
2632 }
2633
2634
2635 static vdev_t *
2636 vdev_lookup_by_path(vdev_t *vd, const char *path)
2637 {
2638         vdev_t *mvd;
2639
2640         if (vd->vdev_path != NULL && strcmp(path, vd->vdev_path) == 0)
2641                 return (vd);
2642
2643         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
2644                 if ((mvd = vdev_lookup_by_path(vd->vdev_child[c], path)) !=
2645                     NULL)
2646                         return (mvd);
2647
2648         return (NULL);
2649 }
2650
2651 /*
2652  * Find the first available hole which can be used as a top-level.
2653  */
2654 int
2655 find_vdev_hole(spa_t *spa)
2656 {
2657         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2658         int c;
2659
2660         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_VDEV, RW_READER) == SCL_VDEV);
2661
2662         for (c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2663                 vdev_t *cvd = rvd->vdev_child[c];
2664
2665                 if (cvd->vdev_ishole)
2666                         break;
2667         }
2668         return (c);
2669 }
2670
2671 /*
2672  * Verify that vdev_add() works as expected.
2673  */
2674 /* ARGSUSED */
2675 void
2676 ztest_vdev_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2677 {
2678         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2679         spa_t *spa = ztest_spa;
2680         uint64_t leaves;
2681         uint64_t guid;
2682         nvlist_t *nvroot;
2683         int error;
2684
2685         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2686         leaves = MAX(zs->zs_mirrors + zs->zs_splits, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2687
2688         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2689
2690         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = find_vdev_hole(spa) * leaves;
2691
2692         /*
2693          * If we have slogs then remove them 1/4 of the time.
2694          */
2695         if (spa_has_slogs(spa) && ztest_random(4) == 0) {
2696                 /*
2697                  * Grab the guid from the head of the log class rotor.
2698                  */
2699                 guid = spa_log_class(spa)->mc_rotor->mg_vd->vdev_guid;
2700
2701                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2702
2703                 /*
2704                  * We have to grab the zs_name_lock as writer to
2705                  * prevent a race between removing a slog (dmu_objset_find)
2706                  * and destroying a dataset. Removing the slog will
2707                  * grab a reference on the dataset which may cause
2708                  * dmu_objset_destroy() to fail with EBUSY thus
2709                  * leaving the dataset in an inconsistent state.
2710                  */
2711                 rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
2712                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2713                 rw_exit(&ztest_name_lock);
2714
2715                 switch (error) {
2716                 case 0:
2717                 case EEXIST:
2718                 case ZFS_ERR_CHECKPOINT_EXISTS:
2719                 case ZFS_ERR_DISCARDING_CHECKPOINT:
2720                         break;
2721                 default:
2722                         fatal(0, "spa_vdev_remove() = %d", error);
2723                 }
2724         } else {
2725                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2726
2727                 /*
2728                  * Make 1/4 of the devices be log devices.
2729                  */
2730                 nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL,
2731                     ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
2732                     ztest_random(4) == 0, ztest_opts.zo_raidz,
2733                     zs->zs_mirrors, 1);
2734
2735                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2736                 nvlist_free(nvroot);
2737
2738                 switch (error) {
2739                 case 0:
2740                         break;
2741                 case ENOSPC:
2742                         ztest_record_enospc("spa_vdev_add");
2743                         break;
2744                 default:
2745                         fatal(0, "spa_vdev_add() = %d", error);
2746                 }
2747         }
2748
2749         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2750 }
2751
2752 /*
2753  * Verify that adding/removing aux devices (l2arc, hot spare) works as expected.
2754  */
2755 /* ARGSUSED */
2756 void
2757 ztest_vdev_aux_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2758 {
2759         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2760         spa_t *spa = ztest_spa;
2761         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2762         spa_aux_vdev_t *sav;
2763         char *aux;
2764         uint64_t guid = 0;
2765         int error;
2766
2767         if (ztest_random(2) == 0) {
2768                 sav = &spa->spa_spares;
2769                 aux = ZPOOL_CONFIG_SPARES;
2770         } else {
2771                 sav = &spa->spa_l2cache;
2772                 aux = ZPOOL_CONFIG_L2CACHE;
2773         }
2774
2775         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2776
2777         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2778
2779         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(4) == 0) {
2780                 /*
2781                  * Pick a random device to remove.
2782                  */
2783                 guid = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)]->vdev_guid;
2784         } else {
2785                 /*
2786                  * Find an unused device we can add.
2787                  */
2788                 zs->zs_vdev_aux = 0;
2789                 for (;;) {
2790                         char path[MAXPATHLEN];
2791                         int c;
2792                         (void) snprintf(path, sizeof (path), ztest_aux_template,
2793                             ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool, aux,
2794                             zs->zs_vdev_aux);
2795                         for (c = 0; c < sav->sav_count; c++)
2796                                 if (strcmp(sav->sav_vdevs[c]->vdev_path,
2797                                     path) == 0)
2798                                         break;
2799                         if (c == sav->sav_count &&
2800                             vdev_lookup_by_path(rvd, path) == NULL)
2801                                 break;
2802                         zs->zs_vdev_aux++;
2803                 }
2804         }
2805
2806         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2807
2808         if (guid == 0) {
2809                 /*
2810                  * Add a new device.
2811                  */
2812                 nvlist_t *nvroot = make_vdev_root(NULL, aux, NULL,
2813                     (ztest_opts.zo_vdev_size * 5) / 4, 0, 0, 0, 0, 1);
2814                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2815
2816                 switch (error) {
2817                 case 0:
2818                         break;
2819                 default:
2820                         fatal(0, "spa_vdev_add(%p) = %d", nvroot, error);
2821                 }
2822                 nvlist_free(nvroot);
2823         } else {
2824                 /*
2825                  * Remove an existing device.  Sometimes, dirty its
2826                  * vdev state first to make sure we handle removal
2827                  * of devices that have pending state changes.
2828                  */
2829                 if (ztest_random(2) == 0)
2830                         (void) vdev_online(spa, guid, 0, NULL);
2831
2832                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2833
2834                 switch (error) {
2835                 case 0:
2836                 case EBUSY:
2837                 case ZFS_ERR_CHECKPOINT_EXISTS:
2838                 case ZFS_ERR_DISCARDING_CHECKPOINT:
2839                         break;
2840                 default:
2841                         fatal(0, "spa_vdev_remove(%llu) = %d", guid, error);
2842                 }
2843         }
2844
2845         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2846 }
2847
2848 /*
2849  * split a pool if it has mirror tlvdevs
2850  */
2851 /* ARGSUSED */
2852 void
2853 ztest_split_pool(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2854 {
2855         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2856         spa_t *spa = ztest_spa;
2857         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2858         nvlist_t *tree, **child, *config, *split, **schild;
2859         uint_t c, children, schildren = 0, lastlogid = 0;
2860         int error = 0;
2861
2862         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2863
2864         /* ensure we have a useable config; mirrors of raidz aren't supported */
2865         if (zs->zs_mirrors < 3 || ztest_opts.zo_raidz > 1) {
2866                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2867                 return;
2868         }
2869
2870         /* clean up the old pool, if any */
2871         (void) spa_destroy("splitp");
2872
2873         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2874
2875         /* generate a config from the existing config */
2876         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
2877         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE,
2878             &tree) == 0);
2879         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
2880
2881         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(tree, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &child,
2882             &children) == 0);
2883
2884         schild = malloc(rvd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
2885         for (c = 0; c < children; c++) {
2886                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
2887                 nvlist_t **mchild;
2888                 uint_t mchildren;
2889
2890                 if (tvd->vdev_islog || tvd->vdev_ops == &vdev_hole_ops) {
2891                         VERIFY(nvlist_alloc(&schild[schildren], NV_UNIQUE_NAME,
2892                             0) == 0);
2893                         VERIFY(nvlist_add_string(schild[schildren],
2894                             ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_HOLE) == 0);
2895                         VERIFY(nvlist_add_uint64(schild[schildren],
2896                             ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, 1) == 0);
2897                         if (lastlogid == 0)
2898                                 lastlogid = schildren;
2899                         ++schildren;
2900                         continue;
2901                 }
2902                 lastlogid = 0;
2903                 VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(child[c],
2904                     ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &mchild, &mchildren) == 0);
2905                 VERIFY(nvlist_dup(mchild[0], &schild[schildren++], 0) == 0);
2906         }
2907
2908         /* OK, create a config that can be used to split */
2909         VERIFY(nvlist_alloc(&split, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2910         VERIFY(nvlist_add_string(split, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
2911             VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
2912         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(split, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, schild,
2913             lastlogid != 0 ? lastlogid : schildren) == 0);
2914
2915         VERIFY(nvlist_alloc(&config, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2916         VERIFY(nvlist_add_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE, split) == 0);
2917
2918         for (c = 0; c < schildren; c++)
2919                 nvlist_free(schild[c]);
2920         free(schild);
2921         nvlist_free(split);
2922
2923         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2924
2925         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
2926         error = spa_vdev_split_mirror(spa, "splitp", config, NULL, B_FALSE);
2927         rw_exit(&ztest_name_lock);
2928
2929         nvlist_free(config);
2930
2931         if (error == 0) {
2932                 (void) printf("successful split - results:\n");
2933                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2934                 show_pool_stats(spa);
2935                 show_pool_stats(spa_lookup("splitp"));
2936                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2937                 ++zs->zs_splits;
2938                 --zs->zs_mirrors;
2939         }
2940         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Verify that we can attach and detach devices.
2945  */
2946 /* ARGSUSED */
2947 void
2948 ztest_vdev_attach_detach(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2949 {
2950         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2951         spa_t *spa = ztest_spa;
2952         spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_spares;
2953         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2954         vdev_t *oldvd, *newvd, *pvd;
2955         nvlist_t *root;
2956         uint64_t leaves;
2957         uint64_t leaf, top;
2958         uint64_t ashift = ztest_get_ashift();
2959         uint64_t oldguid, pguid;
2960         uint64_t oldsize, newsize;
2961         char oldpath[MAXPATHLEN], newpath[MAXPATHLEN];
2962         int replacing;
2963         int oldvd_has_siblings = B_FALSE;
2964         int newvd_is_spare = B_FALSE;
2965         int oldvd_is_log;
2966         int error, expected_error;
2967
2968         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
2969         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
2970
2971         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
2972
2973         /*
2974          * If a vdev is in the process of being removed, its removal may
2975          * finish while we are in progress, leading to an unexpected error
2976          * value.  Don't bother trying to attach while we are in the middle
2977          * of removal.
2978          */
2979         if (ztest_device_removal_active) {
2980                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
2981                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
2982                 return;
2983         }
2984
2985         /*
2986          * Decide whether to do an attach or a replace.
2987          */
2988         replacing = ztest_random(2);
2989
2990         /*
2991          * Pick a random top-level vdev.
2992          */
2993         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
2994
2995         /*
2996          * Pick a random leaf within it.
2997          */
2998         leaf = ztest_random(leaves);
2999
3000         /*
3001          * Locate this vdev.
3002          */
3003         oldvd = rvd->vdev_child[top];
3004         if (zs->zs_mirrors >= 1) {
3005                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_mirror_ops);
3006                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= zs->zs_mirrors);
3007                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf / ztest_opts.zo_raidz];
3008         }
3009         if (ztest_opts.zo_raidz > 1) {
3010                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_raidz_ops);
3011                 ASSERT(oldvd->vdev_children == ztest_opts.zo_raidz);
3012                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf % ztest_opts.zo_raidz];
3013         }
3014
3015         /*
3016          * If we're already doing an attach or replace, oldvd may be a
3017          * mirror vdev -- in which case, pick a random child.
3018          */
3019         while (oldvd->vdev_children != 0) {
3020                 oldvd_has_siblings = B_TRUE;
3021                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= 2);
3022                 oldvd = oldvd->vdev_child[ztest_random(oldvd->vdev_children)];
3023         }
3024
3025         oldguid = oldvd->vdev_guid;
3026         oldsize = vdev_get_min_asize(oldvd);
3027         oldvd_is_log = oldvd->vdev_top->vdev_islog;
3028         (void) strcpy(oldpath, oldvd->vdev_path);
3029         pvd = oldvd->vdev_parent;
3030         pguid = pvd->vdev_guid;
3031
3032         /*
3033          * If oldvd has siblings, then half of the time, detach it.
3034          */
3035         if (oldvd_has_siblings && ztest_random(2) == 0) {
3036                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
3037                 error = spa_vdev_detach(spa, oldguid, pguid, B_FALSE);
3038                 if (error != 0 && error != ENODEV && error != EBUSY &&
3039                     error != ENOTSUP && error != ZFS_ERR_CHECKPOINT_EXISTS &&
3040                     error != ZFS_ERR_DISCARDING_CHECKPOINT)
3041                         fatal(0, "detach (%s) returned %d", oldpath, error);
3042                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3043                 return;
3044         }
3045
3046         /*
3047          * For the new vdev, choose with equal probability between the two
3048          * standard paths (ending in either 'a' or 'b') or a random hot spare.
3049          */
3050         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(3) == 0) {
3051                 newvd = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
3052                 newvd_is_spare = B_TRUE;
3053                 (void) strcpy(newpath, newvd->vdev_path);
3054         } else {
3055                 (void) snprintf(newpath, sizeof (newpath), ztest_dev_template,
3056                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
3057                     top * leaves + leaf);
3058                 if (ztest_random(2) == 0)
3059                         newpath[strlen(newpath) - 1] = 'b';
3060                 newvd = vdev_lookup_by_path(rvd, newpath);
3061         }
3062
3063         if (newvd) {
3064                 /*
3065                  * Reopen to ensure the vdev's asize field isn't stale.
3066                  */
3067                 vdev_reopen(newvd);
3068                 newsize = vdev_get_min_asize(newvd);
3069         } else {
3070                 /*
3071                  * Make newsize a little bigger or smaller than oldsize.
3072                  * If it's smaller, the attach should fail.
3073                  * If it's larger, and we're doing a replace,
3074                  * we should get dynamic LUN growth when we're done.
3075                  */
3076                 newsize = 10 * oldsize / (9 + ztest_random(3));
3077         }
3078
3079         /*
3080          * If pvd is not a mirror or root, the attach should fail with ENOTSUP,
3081          * unless it's a replace; in that case any non-replacing parent is OK.
3082          *
3083          * If newvd is already part of the pool, it should fail with EBUSY.
3084          *
3085          * If newvd is too small, it should fail with EOVERFLOW.
3086          */
3087         if (pvd->vdev_ops != &vdev_mirror_ops &&
3088             pvd->vdev_ops != &vdev_root_ops && (!replacing ||
3089             pvd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
3090             pvd->vdev_ops == &vdev_spare_ops))
3091                 expected_error = ENOTSUP;
3092         else if (newvd_is_spare && (!replacing || oldvd_is_log))
3093                 expected_error = ENOTSUP;
3094         else if (newvd == oldvd)
3095                 expected_error = replacing ? 0 : EBUSY;
3096         else if (vdev_lookup_by_path(rvd, newpath) != NULL)
3097                 expected_error = EBUSY;
3098         else if (newsize < oldsize)
3099                 expected_error = EOVERFLOW;
3100         else if (ashift > oldvd->vdev_top->vdev_ashift)
3101                 expected_error = EDOM;
3102         else
3103                 expected_error = 0;
3104
3105         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
3106
3107         /*
3108          * Build the nvlist describing newpath.
3109          */
3110         root = make_vdev_root(newpath, NULL, NULL, newvd == NULL ? newsize : 0,
3111             ashift, 0, 0, 0, 1);
3112
3113         error = spa_vdev_attach(spa, oldguid, root, replacing);
3114
3115         nvlist_free(root);
3116
3117         /*
3118          * If our parent was the replacing vdev, but the replace completed,
3119          * then instead of failing with ENOTSUP we may either succeed,
3120          * fail with ENODEV, or fail with EOVERFLOW.
3121          */
3122         if (expected_error == ENOTSUP &&
3123             (error == 0 || error == ENODEV || error == EOVERFLOW))
3124                 expected_error = error;
3125
3126         /*
3127          * If someone grew the LUN, the replacement may be too small.
3128          */
3129         if (error == EOVERFLOW || error == EBUSY)
3130                 expected_error = error;
3131
3132         if (error == ZFS_ERR_CHECKPOINT_EXISTS ||
3133             error == ZFS_ERR_DISCARDING_CHECKPOINT)
3134                 expected_error = error;
3135
3136         /* XXX workaround 6690467 */
3137         if (error != expected_error && expected_error != EBUSY) {
3138                 fatal(0, "attach (%s %llu, %s %llu, %d) "
3139                     "returned %d, expected %d",
3140                     oldpath, oldsize, newpath,
3141                     newsize, replacing, error, expected_error);
3142         }
3143
3144         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3145 }
3146
3147 /* ARGSUSED */
3148 void
3149 ztest_device_removal(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3150 {
3151         spa_t *spa = ztest_spa;
3152         vdev_t *vd;
3153         uint64_t guid;
3154         int error;
3155
3156         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3157
3158         if (ztest_device_removal_active) {
3159                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3160                 return;
3161         }
3162
3163         /*
3164          * Remove a random top-level vdev and wait for removal to finish.
3165          */
3166         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
3167         vd = vdev_lookup_top(spa, ztest_random_vdev_top(spa, B_FALSE));
3168         guid = vd->vdev_guid;
3169         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
3170
3171         error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
3172         if (error == 0) {
3173                 ztest_device_removal_active = B_TRUE;
3174                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3175
3176                 while (spa->spa_vdev_removal != NULL)
3177                         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3178         } else {
3179                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3180                 return;
3181         }
3182
3183         /*
3184          * The pool needs to be scrubbed after completing device removal.
3185          * Failure to do so may result in checksum errors due to the
3186          * strategy employed by ztest_fault_inject() when selecting which
3187          * offset are redundant and can be damaged.
3188          */
3189         error = spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
3190         if (error == 0) {
3191                 while (dsl_scan_scrubbing(spa_get_dsl(spa)))
3192                         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3193         }
3194
3195         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3196         ztest_device_removal_active = B_FALSE;
3197         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3198 }
3199
3200 /*
3201  * Callback function which expands the physical size of the vdev.
3202  */
3203 vdev_t *
3204 grow_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
3205 {
3206         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
3207         size_t *newsize = arg;
3208         size_t fsize;
3209         int fd;
3210
3211         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
3212         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3213
3214         if ((fd = open(vd->vdev_path, O_RDWR)) == -1)
3215                 return (vd);
3216
3217         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
3218         (void) ftruncate(fd, *newsize);
3219
3220         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3221                 (void) printf("%s grew from %lu to %lu bytes\n",
3222                     vd->vdev_path, (ulong_t)fsize, (ulong_t)*newsize);
3223         }
3224         (void) close(fd);
3225         return (NULL);
3226 }
3227
3228 /*
3229  * Callback function which expands a given vdev by calling vdev_online().
3230  */
3231 /* ARGSUSED */
3232 vdev_t *
3233 online_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
3234 {
3235         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
3236         vdev_t *tvd = vd->vdev_top;
3237         uint64_t guid = vd->vdev_guid;
3238         uint64_t generation = spa->spa_config_generation + 1;
3239         vdev_state_t newstate = VDEV_STATE_UNKNOWN;
3240         int error;
3241
3242         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
3243         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3244
3245         /* Calling vdev_online will initialize the new metaslabs */
3246         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3247         error = vdev_online(spa, guid, ZFS_ONLINE_EXPAND, &newstate);
3248         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3249
3250         /*
3251          * If vdev_online returned an error or the underlying vdev_open
3252          * failed then we abort the expand. The only way to know that
3253          * vdev_open fails is by checking the returned newstate.
3254          */
3255         if (error || newstate != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3256                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3257                         (void) printf("Unable to expand vdev, state %llu, "
3258                             "error %d\n", (u_longlong_t)newstate, error);
3259                 }
3260                 return (vd);
3261         }
3262         ASSERT3U(newstate, ==, VDEV_STATE_HEALTHY);
3263
3264         /*
3265          * Since we dropped the lock we need to ensure that we're
3266          * still talking to the original vdev. It's possible this
3267          * vdev may have been detached/replaced while we were
3268          * trying to online it.
3269          */
3270         if (generation != spa->spa_config_generation) {
3271                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3272                         (void) printf("vdev configuration has changed, "
3273                             "guid %llu, state %llu, expected gen %llu, "
3274                             "got gen %llu\n",
3275                             (u_longlong_t)guid,
3276                             (u_longlong_t)tvd->vdev_state,
3277                             (u_longlong_t)generation,
3278                             (u_longlong_t)spa->spa_config_generation);
3279                 }
3280                 return (vd);
3281         }
3282         return (NULL);
3283 }
3284
3285 /*
3286  * Traverse the vdev tree calling the supplied function.
3287  * We continue to walk the tree until we either have walked all
3288  * children or we receive a non-NULL return from the callback.
3289  * If a NULL callback is passed, then we just return back the first
3290  * leaf vdev we encounter.
3291  */
3292 vdev_t *
3293 vdev_walk_tree(vdev_t *vd, vdev_t *(*func)(vdev_t *, void *), void *arg)
3294 {
3295         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
3296                 if (func == NULL)
3297                         return (vd);
3298                 else
3299                         return (func(vd, arg));
3300         }
3301
3302         for (uint_t c = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
3303                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
3304                 if ((cvd = vdev_walk_tree(cvd, func, arg)) != NULL)
3305                         return (cvd);
3306         }
3307         return (NULL);
3308 }
3309
3310 /*
3311  * Verify that dynamic LUN growth works as expected.
3312  */
3313 /* ARGSUSED */
3314 void
3315 ztest_vdev_LUN_growth(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3316 {
3317         spa_t *spa = ztest_spa;
3318         vdev_t *vd, *tvd;
3319         metaslab_class_t *mc;
3320         metaslab_group_t *mg;
3321         size_t psize, newsize;
3322         uint64_t top;
3323         uint64_t old_class_space, new_class_space, old_ms_count, new_ms_count;
3324
3325         mutex_enter(&ztest_checkpoint_lock);
3326         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
3327         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3328
3329         /*
3330          * If there is a vdev removal in progress, it could complete while
3331          * we are running, in which case we would not be able to verify
3332          * that the metaslab_class space increased (because it decreases
3333          * when the device removal completes).
3334          */
3335         if (ztest_device_removal_active) {
3336                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3337                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3338                 mutex_exit(&ztest_checkpoint_lock);
3339                 return;
3340         }
3341
3342         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
3343
3344         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3345         mg = tvd->vdev_mg;
3346         mc = mg->mg_class;
3347         old_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3348         old_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3349
3350         /*
3351          * Determine the size of the first leaf vdev associated with
3352          * our top-level device.
3353          */
3354         vd = vdev_walk_tree(tvd, NULL, NULL);
3355         ASSERT3P(vd, !=, NULL);
3356         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
3357
3358         psize = vd->vdev_psize;
3359
3360         /*
3361          * We only try to expand the vdev if it's healthy, less than 4x its
3362          * original size, and it has a valid psize.
3363          */
3364         if (tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY ||
3365             psize == 0 || psize >= 4 * ztest_opts.zo_vdev_size) {
3366                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3367                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3368                 mutex_exit(&ztest_checkpoint_lock);
3369                 return;
3370         }
3371         ASSERT(psize > 0);
3372         newsize = psize + psize / 8;
3373         ASSERT3U(newsize, >, psize);
3374
3375         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6) {
3376                 (void) printf("Expanding LUN %s from %lu to %lu\n",
3377                     vd->vdev_path, (ulong_t)psize, (ulong_t)newsize);
3378         }
3379
3380         /*
3381          * Growing the vdev is a two step process:
3382          *      1). expand the physical size (i.e. relabel)
3383          *      2). online the vdev to create the new metaslabs
3384          */
3385         if (vdev_walk_tree(tvd, grow_vdev, &newsize) != NULL ||
3386             vdev_walk_tree(tvd, online_vdev, NULL) != NULL ||
3387             tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY) {
3388                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3389                         (void) printf("Could not expand LUN because "
3390                             "the vdev configuration changed.\n");
3391                 }
3392                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3393                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3394                 mutex_exit(&ztest_checkpoint_lock);
3395                 return;
3396         }
3397
3398         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3399
3400         /*
3401          * Expanding the LUN will update the config asynchronously,
3402          * thus we must wait for the async thread to complete any
3403          * pending tasks before proceeding.
3404          */
3405         for (;;) {
3406                 boolean_t done;
3407                 mutex_enter(&spa->spa_async_lock);
3408                 done = (spa->spa_async_thread == NULL && !spa->spa_async_tasks);
3409                 mutex_exit(&spa->spa_async_lock);
3410                 if (done)
3411                         break;
3412                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3413                 (void) poll(NULL, 0, 100);
3414         }
3415
3416         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
3417
3418         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
3419         new_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
3420         new_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
3421
3422         if (tvd->vdev_mg != mg || mg->mg_class != mc) {
3423                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3424                         (void) printf("Could not verify LUN expansion due to "
3425                             "intervening vdev offline or remove.\n");
3426                 }
3427                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3428                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3429                 mutex_exit(&ztest_checkpoint_lock);
3430                 return;
3431         }
3432
3433         /*
3434          * Make sure we were able to grow the vdev.
3435          */
3436         if (new_ms_count <= old_ms_count) {
3437                 fatal(0, "LUN expansion failed: ms_count %llu < %llu\n",
3438                     old_ms_count, new_ms_count);
3439         }
3440
3441         /*
3442          * Make sure we were able to grow the pool.
3443          */
3444         if (new_class_space <= old_class_space) {
3445                 fatal(0, "LUN expansion failed: class_space %llu < %llu\n",
3446                     old_class_space, new_class_space);
3447         }
3448
3449         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5) {
3450                 char oldnumbuf[NN_NUMBUF_SZ], newnumbuf[NN_NUMBUF_SZ];
3451
3452                 nicenum(old_class_space, oldnumbuf, sizeof (oldnumbuf));
3453                 nicenum(new_class_space, newnumbuf, sizeof (newnumbuf));
3454                 (void) printf("%s grew from %s to %s\n",
3455                     spa->spa_name, oldnumbuf, newnumbuf);
3456         }
3457
3458         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
3459         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
3460         mutex_exit(&ztest_checkpoint_lock);
3461 }
3462
3463 /*
3464  * Verify that dmu_objset_{create,destroy,open,close} work as expected.
3465  */
3466 /* ARGSUSED */
3467 static void
3468 ztest_objset_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
3469 {
3470         /*
3471          * Create the objects common to all ztest datasets.
3472          */
3473         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_DIROBJ,
3474             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
3475 }
3476
3477 static int
3478 ztest_dataset_create(char *dsname)
3479 {
3480         uint64_t zilset = ztest_random(100);
3481         int err = dmu_objset_create(dsname, DMU_OST_OTHER, 0,
3482             ztest_objset_create_cb, NULL);
3483
3484         if (err || zilset < 80)
3485                 return (err);
3486
3487         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
3488                 (void) printf("Setting dataset %s to sync always\n", dsname);
3489         return (ztest_dsl_prop_set_uint64(dsname, ZFS_PROP_SYNC,
3490             ZFS_SYNC_ALWAYS, B_FALSE));
3491 }
3492
3493 /* ARGSUSED */
3494 static int
3495 ztest_objset_destroy_cb(const char *name, void *arg)
3496 {
3497         objset_t *os;
3498         dmu_object_info_t doi;
3499         int error;
3500
3501         /*
3502          * Verify that the dataset contains a directory object.
3503          */
3504         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE, FTAG, &os));
3505         error = dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, &doi);
3506         if (error != ENOENT) {
3507                 /* We could have crashed in the middle of destroying it */
3508                 ASSERT0(error);
3509                 ASSERT3U(doi.doi_type, ==, DMU_OT_ZAP_OTHER);
3510                 ASSERT3S(doi.doi_physical_blocks_512, >=, 0);
3511         }
3512         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3513
3514         /*
3515          * Destroy the dataset.
3516          */
3517         if (strchr(name, '@') != NULL) {
3518                 VERIFY0(dsl_destroy_snapshot(name, B_FALSE));
3519         } else {
3520                 VERIFY0(dsl_destroy_head(name));
3521         }
3522         return (0);
3523 }
3524
3525 static boolean_t
3526 ztest_snapshot_create(char *osname, uint64_t id)
3527 {
3528         char snapname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3529         int error;
3530
3531         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "%llu", (u_longlong_t)id);
3532
3533         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
3534         if (error == ENOSPC) {
3535                 ztest_record_enospc(FTAG);
3536                 return (B_FALSE);
3537         }
3538         if (error != 0 && error != EEXIST) {
3539                 fatal(0, "ztest_snapshot_create(%s@%s) = %d", osname,
3540                     snapname, error);
3541         }
3542         return (B_TRUE);
3543 }
3544
3545 static boolean_t
3546 ztest_snapshot_destroy(char *osname, uint64_t id)
3547 {
3548         char snapname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3549         int error;
3550
3551         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "%s@%llu", osname,
3552             (u_longlong_t)id);
3553
3554         error = dsl_destroy_snapshot(snapname, B_FALSE);
3555         if (error != 0 && error != ENOENT)
3556                 fatal(0, "ztest_snapshot_destroy(%s) = %d", snapname, error);
3557         return (B_TRUE);
3558 }
3559
3560 /* ARGSUSED */
3561 void
3562 ztest_dmu_objset_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3563 {
3564         ztest_ds_t zdtmp;
3565         int iters;
3566         int error;
3567         objset_t *os, *os2;
3568         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3569         zilog_t *zilog;
3570
3571         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
3572
3573         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%s/temp_%llu",
3574             ztest_opts.zo_pool, (u_longlong_t)id);
3575
3576         /*
3577          * If this dataset exists from a previous run, process its replay log
3578          * half of the time.  If we don't replay it, then dmu_objset_destroy()
3579          * (invoked from ztest_objset_destroy_cb()) should just throw it away.
3580          */
3581         if (ztest_random(2) == 0 &&
3582             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os) == 0) {
3583                 ztest_zd_init(&zdtmp, NULL, os);
3584                 zil_replay(os, &zdtmp, ztest_replay_vector);
3585                 ztest_zd_fini(&zdtmp);
3586                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
3587         }
3588
3589         /*
3590          * There may be an old instance of the dataset we're about to
3591          * create lying around from a previous run.  If so, destroy it
3592          * and all of its snapshots.
3593          */
3594         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
3595             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
3596
3597         /*
3598          * Verify that the destroyed dataset is no longer in the namespace.
3599          */
3600         VERIFY3U(ENOENT, ==, dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_TRUE,
3601             FTAG, &os));
3602
3603         /*
3604          * Verify that we can create a new dataset.
3605          */
3606         error = ztest_dataset_create(name);
3607         if (error) {
3608                 if (error == ENOSPC) {
3609                         ztest_record_enospc(FTAG);
3610                         rw_exit(&ztest_name_lock);
3611                         return;
3612                 }
3613                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", name, error);
3614         }
3615
3616         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os));
3617
3618         ztest_zd_init(&zdtmp, NULL, os);
3619
3620         /*
3621          * Open the intent log for it.
3622          */
3623         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
3624
3625         /*
3626          * Put some objects in there, do a little I/O to them,
3627          * and randomly take a couple of snapshots along the way.
3628          */
3629         iters = ztest_random(5);
3630         for (int i = 0; i < iters; i++) {
3631                 ztest_dmu_object_alloc_free(&zdtmp, id);
3632                 if (ztest_random(iters) == 0)
3633                         (void) ztest_snapshot_create(name, i);
3634         }
3635
3636         /*
3637          * Verify that we cannot create an existing dataset.
3638          */
3639         VERIFY3U(EEXIST, ==,
3640             dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, 0, NULL, NULL));
3641
3642         /*
3643          * Verify that we can hold an objset that is also owned.
3644          */
3645         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os2));
3646         dmu_objset_rele(os2, FTAG);
3647
3648         /*
3649          * Verify that we cannot own an objset that is already owned.
3650          */
3651         VERIFY3U(EBUSY, ==,
3652             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os2));
3653
3654         zil_close(zilog);
3655         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3656         ztest_zd_fini(&zdtmp);
3657
3658         rw_exit(&ztest_name_lock);
3659 }
3660
3661 /*
3662  * Verify that dmu_snapshot_{create,destroy,open,close} work as expected.
3663  */
3664 void
3665 ztest_dmu_snapshot_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3666 {
3667         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
3668         (void) ztest_snapshot_destroy(zd->zd_name, id);
3669         (void) ztest_snapshot_create(zd->zd_name, id);
3670         rw_exit(&ztest_name_lock);
3671 }
3672
3673 /*
3674  * Cleanup non-standard snapshots and clones.
3675  */
3676 void
3677 ztest_dsl_dataset_cleanup(char *osname, uint64_t id)
3678 {
3679         char snap1name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3680         char clone1name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3681         char snap2name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3682         char clone2name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3683         char snap3name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3684         int error;
3685
3686         (void) snprintf(snap1name, sizeof (snap1name),
3687             "%s@s1_%llu", osname, id);
3688         (void) snprintf(clone1name, sizeof (clone1name),
3689             "%s/c1_%llu", osname, id);
3690         (void) snprintf(snap2name, sizeof (snap2name),
3691             "%s@s2_%llu", clone1name, id);
3692         (void) snprintf(clone2name, sizeof (clone2name),
3693             "%s/c2_%llu", osname, id);
3694         (void) snprintf(snap3name, sizeof (snap3name),
3695             "%s@s3_%llu", clone1name, id);
3696
3697         error = dsl_destroy_head(clone2name);
3698         if (error && error != ENOENT)
3699                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone2name, error);
3700         error = dsl_destroy_snapshot(snap3name, B_FALSE);
3701         if (error && error != ENOENT)
3702                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3703         error = dsl_destroy_snapshot(snap2name, B_FALSE);
3704         if (error && error != ENOENT)
3705                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3706         error = dsl_destroy_head(clone1name);
3707         if (error && error != ENOENT)
3708                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clone1name, error);
3709         error = dsl_destroy_snapshot(snap1name, B_FALSE);
3710         if (error && error != ENOENT)
3711                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3712 }
3713
3714 /*
3715  * Verify dsl_dataset_promote handles EBUSY
3716  */
3717 void
3718 ztest_dsl_dataset_promote_busy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3719 {
3720         objset_t *os;
3721         char snap1name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3722         char clone1name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3723         char snap2name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3724         char clone2name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3725         char snap3name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3726         char *osname = zd->zd_name;
3727         int error;
3728
3729         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
3730
3731         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3732
3733         (void) snprintf(snap1name, sizeof (snap1name),
3734             "%s@s1_%llu", osname, id);
3735         (void) snprintf(clone1name, sizeof (clone1name),
3736             "%s/c1_%llu", osname, id);
3737         (void) snprintf(snap2name, sizeof (snap2name),
3738             "%s@s2_%llu", clone1name, id);
3739         (void) snprintf(clone2name, sizeof (clone2name),
3740             "%s/c2_%llu", osname, id);
3741         (void) snprintf(snap3name, sizeof (snap3name),
3742             "%s@s3_%llu", clone1name, id);
3743
3744         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, strchr(snap1name, '@') + 1);
3745         if (error && error != EEXIST) {
3746                 if (error == ENOSPC) {
3747                         ztest_record_enospc(FTAG);
3748                         goto out;
3749                 }
3750                 fatal(0, "dmu_take_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3751         }
3752
3753         error = dmu_objset_clone(clone1name, snap1name);
3754         if (error) {
3755                 if (error == ENOSPC) {
3756                         ztest_record_enospc(FTAG);
3757                         goto out;
3758                 }
3759                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone1name, error);
3760         }
3761
3762         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap2name, '@') + 1);
3763         if (error && error != EEXIST) {
3764                 if (error == ENOSPC) {
3765                         ztest_record_enospc(FTAG);
3766                         goto out;
3767                 }
3768                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3769         }
3770
3771         error = dmu_objset_snapshot_one(clone1name, strchr(snap3name, '@') + 1);
3772         if (error && error != EEXIST) {
3773                 if (error == ENOSPC) {
3774                         ztest_record_enospc(FTAG);
3775                         goto out;
3776                 }
3777                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3778         }
3779
3780         error = dmu_objset_clone(clone2name, snap3name);
3781         if (error) {
3782                 if (error == ENOSPC) {
3783                         ztest_record_enospc(FTAG);
3784                         goto out;
3785                 }
3786                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone2name, error);
3787         }
3788
3789         error = dmu_objset_own(snap2name, DMU_OST_ANY, B_TRUE, FTAG, &os);
3790         if (error)
3791                 fatal(0, "dmu_objset_own(%s) = %d", snap2name, error);
3792         error = dsl_dataset_promote(clone2name, NULL);
3793         if (error == ENOSPC) {
3794                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
3795                 ztest_record_enospc(FTAG);
3796                 goto out;
3797         }
3798         if (error != EBUSY)
3799                 fatal(0, "dsl_dataset_promote(%s), %d, not EBUSY", clone2name,
3800                     error);
3801         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3802
3803 out:
3804         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3805
3806         rw_exit(&ztest_name_lock);
3807 }
3808
3809 /*
3810  * Verify that dmu_object_{alloc,free} work as expected.
3811  */
3812 void
3813 ztest_dmu_object_alloc_free(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3814 {
3815         ztest_od_t od[4];
3816         int batchsize = sizeof (od) / sizeof (od[0]);
3817
3818         for (int b = 0; b < batchsize; b++)
3819                 ztest_od_init(&od[b], id, FTAG, b, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
3820
3821         /*
3822          * Destroy the previous batch of objects, create a new batch,
3823          * and do some I/O on the new objects.
3824          */
3825         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_TRUE) != 0)
3826                 return;
3827
3828         while (ztest_random(4 * batchsize) != 0)
3829                 ztest_io(zd, od[ztest_random(batchsize)].od_object,
3830                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
3831 }
3832
3833 /*
3834  * Verify that dmu_{read,write} work as expected.
3835  */
3836 void
3837 ztest_dmu_read_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3838 {
3839         objset_t *os = zd->zd_os;
3840         ztest_od_t od[2];
3841         dmu_tx_t *tx;
3842         int i, freeit, error;
3843         uint64_t n, s, txg;
3844         bufwad_t *packbuf, *bigbuf, *pack, *bigH, *bigT;
3845         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3846         uint64_t chunksize = (1000 + ztest_random(1000)) * sizeof (uint64_t);
3847         uint64_t regions = 997;
3848         uint64_t stride = 123456789ULL;
3849         uint64_t width = 40;
3850         int free_percent = 5;
3851
3852         /*
3853          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3854          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3855          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3856          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3857          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3858          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3859          *
3860          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3861          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3862          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3863          *
3864          * The chunk size is arbitrary. It doesn't have to be a power of two,
3865          * and it doesn't have any relation to the object blocksize.
3866          * The only requirement is that it can hold at least two bufwads.
3867          *
3868          * Normally, we write the bufwad to each of these locations.
3869          * However, free_percent of the time we instead write zeroes to
3870          * packobj and perform a dmu_free_range() on bigobj.  By comparing
3871          * bigobj to packobj, we can verify that the DMU is correctly
3872          * tracking which parts of an object are allocated and free,
3873          * and that the contents of the allocated blocks are correct.
3874          */
3875
3876         /*
3877          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3878          */
3879         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, chunksize);
3880         ztest_od_init(&od[1], id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, chunksize);
3881
3882         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
3883                 return;
3884
3885         bigobj = od[0].od_object;
3886         packobj = od[1].od_object;
3887         chunksize = od[0].od_gen;
3888         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3889
3890         /*
3891          * Prefetch a random chunk of the big object.
3892          * Our aim here is to get some async reads in flight
3893          * for blocks that we may free below; the DMU should
3894          * handle this race correctly.
3895          */
3896         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3897         s = 1 + ztest_random(2 * width - 1);
3898         dmu_prefetch(os, bigobj, 0, n * chunksize, s * chunksize,
3899             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
3900
3901         /*
3902          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3903          */
3904         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3905         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3906
3907         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3908         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3909
3910         bigoff = n * chunksize;
3911         bigsize = s * chunksize;
3912
3913         packbuf = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3914         bigbuf = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3915
3916         /*
3917          * free_percent of the time, free a range of bigobj rather than
3918          * overwriting it.
3919          */
3920         freeit = (ztest_random(100) < free_percent);
3921
3922         /*
3923          * Read the current contents of our objects.
3924          */
3925         error = dmu_read(os, packobj, packoff, packsize, packbuf,
3926             DMU_READ_PREFETCH);
3927         ASSERT0(error);
3928         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf,
3929             DMU_READ_PREFETCH);
3930         ASSERT0(error);
3931
3932         /*
3933          * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3934          */
3935         tx = dmu_tx_create(os);
3936
3937         dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3938
3939         if (freeit)
3940                 dmu_tx_hold_free(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3941         else
3942                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3943
3944         /* This accounts for setting the checksum/compression. */
3945         dmu_tx_hold_bonus(tx, bigobj);
3946
3947         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3948         if (txg == 0) {
3949                 umem_free(packbuf, packsize);
3950                 umem_free(bigbuf, bigsize);
3951                 return;
3952         }
3953
3954         enum zio_checksum cksum;
3955         do {
3956                 cksum = (enum zio_checksum)
3957                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_CHECKSUM);
3958         } while (cksum >= ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
3959         dmu_object_set_checksum(os, bigobj, cksum, tx);
3960
3961         enum zio_compress comp;
3962         do {
3963                 comp = (enum zio_compress)
3964                     ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION);
3965         } while (comp >= ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
3966         dmu_object_set_compress(os, bigobj, comp, tx);
3967
3968         /*
3969          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
3970          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
3971          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
3972          * with the new values we want to write out.
3973          */
3974         for (i = 0; i < s; i++) {
3975                 /* LINTED */
3976                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
3977                 /* LINTED */
3978                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
3979                 /* LINTED */
3980                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
3981
3982                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3983                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3984
3985                 if (pack->bw_txg > txg)
3986                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
3987                             pack->bw_txg, txg);
3988
3989                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
3990                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
3991                             pack->bw_index, n, i);
3992
3993                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3994                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
3995
3996                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3997                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
3998
3999                 if (freeit) {
4000                         bzero(pack, sizeof (bufwad_t));
4001                 } else {
4002                         pack->bw_index = n + i;
4003                         pack->bw_txg = txg;
4004                         pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
4005                 }
4006                 *bigH = *pack;
4007                 *bigT = *pack;
4008         }
4009
4010         /*
4011          * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
4012          * Now write them out.
4013          */
4014         dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
4015
4016         if (freeit) {
4017                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4018                         (void) printf("freeing offset %llx size %llx"
4019                             " txg %llx\n",
4020                             (u_longlong_t)bigoff,
4021                             (u_longlong_t)bigsize,
4022                             (u_longlong_t)txg);
4023                 }
4024                 VERIFY(0 == dmu_free_range(os, bigobj, bigoff, bigsize, tx));
4025         } else {
4026                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4027                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
4028                             " txg %llx\n",
4029                             (u_longlong_t)bigoff,
4030                             (u_longlong_t)bigsize,
4031                             (u_longlong_t)txg);
4032                 }
4033                 dmu_write(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf, tx);
4034         }
4035
4036         dmu_tx_commit(tx);
4037
4038         /*
4039          * Sanity check the stuff we just wrote.
4040          */
4041         {
4042                 void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4043                 void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4044
4045                 VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
4046                     packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4047                 VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
4048                     bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4049
4050                 ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
4051                 ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
4052
4053                 umem_free(packcheck, packsize);
4054                 umem_free(bigcheck, bigsize);
4055         }
4056
4057         umem_free(packbuf, packsize);
4058         umem_free(bigbuf, bigsize);
4059 }
4060
4061 void
4062 compare_and_update_pbbufs(uint64_t s, bufwad_t *packbuf, bufwad_t *bigbuf,
4063     uint64_t bigsize, uint64_t n, uint64_t chunksize, uint64_t txg)
4064 {
4065         uint64_t i;
4066         bufwad_t *pack;
4067         bufwad_t *bigH;
4068         bufwad_t *bigT;
4069
4070         /*
4071          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
4072          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
4073          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
4074          * with the new values we want to write out.
4075          */
4076         for (i = 0; i < s; i++) {
4077                 /* LINTED */
4078                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
4079                 /* LINTED */
4080                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
4081                 /* LINTED */
4082                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
4083
4084                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4085                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
4086
4087                 if (pack->bw_txg > txg)
4088                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
4089                             pack->bw_txg, txg);
4090
4091                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
4092                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
4093                             pack->bw_index, n, i);
4094
4095                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4096                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
4097
4098                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
4099                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
4100
4101                 pack->bw_index = n + i;
4102                 pack->bw_txg = txg;
4103                 pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
4104
4105                 *bigH = *pack;
4106                 *bigT = *pack;
4107         }
4108 }
4109
4110 void
4111 ztest_dmu_read_write_zcopy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4112 {
4113         objset_t *os = zd->zd_os;
4114         ztest_od_t od[2];
4115         dmu_tx_t *tx;
4116         uint64_t i;
4117         int error;
4118         uint64_t n, s, txg;
4119         bufwad_t *packbuf, *bigbuf;
4120         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
4121         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4122         uint64_t chunksize = blocksize;
4123         uint64_t regions = 997;
4124         uint64_t stride = 123456789ULL;
4125         uint64_t width = 9;
4126         dmu_buf_t *bonus_db;
4127         arc_buf_t **bigbuf_arcbufs;
4128         dmu_object_info_t doi;
4129
4130         /*
4131          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
4132          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
4133          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
4134          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
4135          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
4136          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
4137          *
4138          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
4139          *      bigobj, at the head of the nth chunk
4140          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
4141          *
4142          * The chunk size is set equal to bigobj block size so that
4143          * dmu_assign_arcbuf() can be tested for object updates.
4144          */
4145
4146         /*
4147          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
4148          */
4149         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
4150         ztest_od_init(&od[1], id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, chunksize);
4151
4152         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4153                 return;
4154
4155         bigobj = od[0].od_object;
4156         packobj = od[1].od_object;
4157         blocksize = od[0].od_blocksize;
4158         chunksize = blocksize;
4159         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
4160
4161         VERIFY(dmu_object_info(os, bigobj, &doi) == 0);
4162         VERIFY(ISP2(doi.doi_data_block_size));
4163         VERIFY(chunksize == doi.doi_data_block_size);
4164         VERIFY(chunksize >= 2 * sizeof (bufwad_t));
4165
4166         /*
4167          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
4168          */
4169         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
4170         s = 1 + ztest_random(width - 1);
4171
4172         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
4173         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
4174
4175         bigoff = n * chunksize;
4176         bigsize = s * chunksize;
4177
4178         packbuf = umem_zalloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4179         bigbuf = umem_zalloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4180
4181         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, bigobj, FTAG, &bonus_db));
4182
4183         bigbuf_arcbufs = umem_zalloc(2 * s * sizeof (arc_buf_t *), UMEM_NOFAIL);
4184
4185         /*
4186          * Iteration 0 test zcopy for DB_UNCACHED dbufs.
4187          * Iteration 1 test zcopy to already referenced dbufs.
4188          * Iteration 2 test zcopy to dirty dbuf in the same txg.
4189          * Iteration 3 test zcopy to dbuf dirty in previous txg.
4190          * Iteration 4 test zcopy when dbuf is no longer dirty.
4191          * Iteration 5 test zcopy when it can't be done.
4192          * Iteration 6 one more zcopy write.
4193          */
4194         for (i = 0; i < 7; i++) {
4195                 uint64_t j;
4196                 uint64_t off;
4197
4198                 /*
4199                  * In iteration 5 (i == 5) use arcbufs
4200                  * that don't match bigobj blksz to test
4201                  * dmu_assign_arcbuf() when it can't directly
4202                  * assign an arcbuf to a dbuf.
4203                  */
4204                 for (j = 0; j < s; j++) {
4205                         if (i != 5) {
4206                                 bigbuf_arcbufs[j] =
4207                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize);
4208                         } else {
4209                                 bigbuf_arcbufs[2 * j] =
4210                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
4211                                 bigbuf_arcbufs[2 * j + 1] =
4212                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
4213                         }
4214                 }
4215
4216                 /*
4217                  * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
4218                  */
4219                 tx = dmu_tx_create(os);
4220
4221                 dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
4222                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
4223
4224                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4225                 if (txg == 0) {
4226                         umem_free(packbuf, packsize);
4227                         umem_free(bigbuf, bigsize);
4228                         for (j = 0; j < s; j++) {
4229                                 if (i != 5) {
4230                                         dmu_return_arcbuf(bigbuf_arcbufs[j]);
4231                                 } else {
4232                                         dmu_return_arcbuf(
4233                                             bigbuf_arcbufs[2 * j]);
4234                                         dmu_return_arcbuf(
4235                                             bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]);
4236                                 }
4237                         }
4238                         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4239                         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4240                         return;
4241                 }
4242
4243                 /*
4244                  * 50% of the time don't read objects in the 1st iteration to
4245                  * test dmu_assign_arcbuf() for the case when there're no
4246                  * existing dbufs for the specified offsets.
4247                  */
4248                 if (i != 0 || ztest_random(2) != 0) {
4249                         error = dmu_read(os, packobj, packoff,
4250                             packsize, packbuf, DMU_READ_PREFETCH);
4251                         ASSERT0(error);
4252                         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize,
4253                             bigbuf, DMU_READ_PREFETCH);
4254                         ASSERT0(error);
4255                 }
4256                 compare_and_update_pbbufs(s, packbuf, bigbuf, bigsize,
4257                     n, chunksize, txg);
4258
4259                 /*
4260                  * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
4261                  * Now write them out.
4262                  */
4263                 dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
4264                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7) {
4265                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
4266                             " txg %llx\n",
4267                             (u_longlong_t)bigoff,
4268                             (u_longlong_t)bigsize,
4269                             (u_longlong_t)txg);
4270                 }
4271                 for (off = bigoff, j = 0; j < s; j++, off += chunksize) {
4272                         dmu_buf_t *dbt;
4273                         if (i != 5) {
4274                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4275                                     bigbuf_arcbufs[j]->b_data, chunksize);
4276                         } else {
4277                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
4278                                     bigbuf_arcbufs[2 * j]->b_data,
4279                                     chunksize / 2);
4280                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff) +
4281                                     chunksize / 2,
4282                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]->b_data,
4283                                     chunksize / 2);
4284                         }
4285
4286                         if (i == 1) {
4287                                 VERIFY(dmu_buf_hold(os, bigobj, off,
4288                                     FTAG, &dbt, DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
4289                         }
4290                         if (i != 5) {
4291                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
4292                                     bigbuf_arcbufs[j], tx);
4293                         } else {
4294                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
4295                                     bigbuf_arcbufs[2 * j], tx);
4296                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db,
4297                                     off + chunksize / 2,
4298                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1], tx);
4299                         }
4300                         if (i == 1) {
4301                                 dmu_buf_rele(dbt, FTAG);
4302                         }
4303                 }
4304                 dmu_tx_commit(tx);
4305
4306                 /*
4307                  * Sanity check the stuff we just wrote.
4308                  */
4309                 {
4310                         void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
4311                         void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
4312
4313                         VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
4314                             packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4315                         VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
4316                             bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
4317
4318                         ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
4319                         ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
4320
4321                         umem_free(packcheck, packsize);
4322                         umem_free(bigcheck, bigsize);
4323                 }
4324                 if (i == 2) {
4325                         txg_wait_open(dmu_objset_pool(os), 0);
4326                 } else if (i == 3) {
4327                         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
4328                 }
4329         }
4330
4331         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
4332         umem_free(packbuf, packsize);
4333         umem_free(bigbuf, bigsize);
4334         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
4335 }
4336
4337 /* ARGSUSED */
4338 void
4339 ztest_dmu_write_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4340 {
4341         ztest_od_t od[1];
4342         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(20) + 43)) +
4343             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4344
4345         /*
4346          * Have multiple threads write to large offsets in an object
4347          * to verify that parallel writes to an object -- even to the
4348          * same blocks within the object -- doesn't cause any trouble.
4349          */
4350         ztest_od_init(&od[0], ID_PARALLEL, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
4351
4352         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4353                 return;
4354
4355         while (ztest_random(10) != 0)
4356                 ztest_io(zd, od[0].od_object, offset);
4357 }
4358
4359 void
4360 ztest_dmu_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4361 {
4362         ztest_od_t od[1];
4363         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(4) + SPA_MAXBLOCKSHIFT)) +
4364             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
4365         uint64_t count = ztest_random(20) + 1;
4366         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
4367         void *data;
4368
4369         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
4370
4371         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
4372                 return;
4373
4374         if (ztest_truncate(zd, od[0].od_object, offset, count * blocksize) != 0)
4375                 return;
4376
4377         ztest_prealloc(zd, od[0].od_object, offset, count * blocksize);
4378
4379         data = umem_zalloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
4380
4381         while (ztest_random(count) != 0) {
4382                 uint64_t randoff = offset + (ztest_random(count) * blocksize);
4383                 if (ztest_write(zd, od[0].od_object, randoff, blocksize,
4384                     data) != 0)
4385                         break;
4386                 while (ztest_random(4) != 0)
4387                         ztest_io(zd, od[0].od_object, randoff);
4388         }
4389
4390         umem_free(data, blocksize);
4391 }
4392
4393 /*
4394  * Verify that zap_{create,destroy,add,remove,update} work as expected.
4395  */
4396 #define ZTEST_ZAP_MIN_INTS      1
4397 #define ZTEST_ZAP_MAX_INTS      4
4398 #define ZTEST_ZAP_MAX_PROPS     1000
4399
4400 void
4401 ztest_zap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4402 {
4403         objset_t *os = zd->zd_os;
4404         ztest_od_t od[1];
4405         uint64_t object;
4406         uint64_t txg, last_txg;
4407         uint64_t value[ZTEST_ZAP_MAX_INTS];
4408         uint64_t zl_ints, zl_intsize, prop;
4409         int i, ints;
4410         dmu_tx_t *tx;
4411         char propname[100], txgname[100];
4412         int error;
4413         char *hc[2] = { "s.acl.h", ".s.open.h.hyLZlg" };
4414
4415         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4416
4417         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
4418                 return;
4419
4420         object = od[0].od_object;
4421
4422         /*
4423          * Generate a known hash collision, and verify that
4424          * we can lookup and remove both entries.
4425          */
4426         tx = dmu_tx_create(os);
4427         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4428         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4429         if (txg == 0)
4430                 return;
4431         for (i = 0; i < 2; i++) {
4432                 value[i] = i;
4433                 VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
4434                     1, &value[i], tx));
4435         }
4436         for (i = 0; i < 2; i++) {
4437                 VERIFY3U(EEXIST, ==, zap_add(os, object, hc[i],
4438                     sizeof (uint64_t), 1, &value[i], tx));
4439                 VERIFY3U(0, ==,
4440                     zap_length(os, object, hc[i], &zl_intsize, &zl_ints));
4441                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4442                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4443         }
4444         for (i = 0; i < 2; i++) {
4445                 VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, hc[i], tx));
4446         }
4447         dmu_tx_commit(tx);
4448
4449         /*
4450          * Generate a buch of random entries.
4451          */
4452         ints = MAX(ZTEST_ZAP_MIN_INTS, object % ZTEST_ZAP_MAX_INTS);
4453
4454         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4455         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4456         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4457         bzero(value, sizeof (value));
4458         last_txg = 0;
4459
4460         /*
4461          * If these zap entries already exist, validate their contents.
4462          */
4463         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4464         if (error == 0) {
4465                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4466                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
4467
4468                 VERIFY(zap_lookup(os, object, txgname, zl_intsize,
4469                     zl_ints, &last_txg) == 0);
4470
4471                 VERIFY(zap_length(os, object, propname, &zl_intsize,
4472                     &zl_ints) == 0);
4473
4474                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
4475                 ASSERT3U(zl_ints, ==, ints);
4476
4477                 VERIFY(zap_lookup(os, object, propname, zl_intsize,
4478                     zl_ints, value) == 0);
4479
4480                 for (i = 0; i < ints; i++) {
4481                         ASSERT3U(value[i], ==, last_txg + object + i);
4482                 }
4483         } else {
4484                 ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4485         }
4486
4487         /*
4488          * Atomically update two entries in our zap object.
4489          * The first is named txg_%llu, and contains the txg
4490          * in which the property was last updated.  The second
4491          * is named prop_%llu, and the nth element of its value
4492          * should be txg + object + n.
4493          */
4494         tx = dmu_tx_create(os);
4495         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4496         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4497         if (txg == 0)
4498                 return;
4499
4500         if (last_txg > txg)
4501                 fatal(0, "zap future leak: old %llu new %llu", last_txg, txg);
4502
4503         for (i = 0; i < ints; i++)
4504                 value[i] = txg + object + i;
4505
4506         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, txgname, sizeof (uint64_t),
4507             1, &txg, tx));
4508         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, propname, sizeof (uint64_t),
4509             ints, value, tx));
4510
4511         dmu_tx_commit(tx);
4512
4513         /*
4514          * Remove a random pair of entries.
4515          */
4516         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
4517         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
4518         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
4519
4520         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
4521
4522         if (error == ENOENT)
4523                 return;
4524
4525         ASSERT0(error);
4526
4527         tx = dmu_tx_create(os);
4528         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4529         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4530         if (txg == 0)
4531                 return;
4532         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, txgname, tx));
4533         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, propname, tx));
4534         dmu_tx_commit(tx);
4535 }
4536
4537 /*
4538  * Testcase to test the upgrading of a microzap to fatzap.
4539  */
4540 void
4541 ztest_fzap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4542 {
4543         objset_t *os = zd->zd_os;
4544         ztest_od_t od[1];
4545         uint64_t object, txg;
4546
4547         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4548
4549         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
4550                 return;
4551
4552         object = od[0].od_object;
4553
4554         /*
4555          * Add entries to this ZAP and make sure it spills over
4556          * and gets upgraded to a fatzap. Also, since we are adding
4557          * 2050 entries we should see ptrtbl growth and leaf-block split.
4558          */
4559         for (int i = 0; i < 2050; i++) {
4560                 char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
4561                 uint64_t value = i;
4562                 dmu_tx_t *tx;
4563                 int error;
4564
4565                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "fzap-%llu-%llu",
4566                     id, value);
4567
4568                 tx = dmu_tx_create(os);
4569                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, name);
4570                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4571                 if (txg == 0)
4572                         return;
4573                 error = zap_add(os, object, name, sizeof (uint64_t), 1,
4574                     &value, tx);
4575                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4576                 dmu_tx_commit(tx);
4577         }
4578 }
4579
4580 /* ARGSUSED */
4581 void
4582 ztest_zap_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4583 {
4584         objset_t *os = zd->zd_os;
4585         ztest_od_t od[1];
4586         uint64_t txg, object, count, wsize, wc, zl_wsize, zl_wc;
4587         dmu_tx_t *tx;
4588         int i, namelen, error;
4589         int micro = ztest_random(2);
4590         char name[20], string_value[20];
4591         void *data;
4592
4593         ztest_od_init(&od[0], ID_PARALLEL, FTAG, micro, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0, 0);
4594
4595         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4596                 return;
4597
4598         object = od[0].od_object;
4599
4600         /*
4601          * Generate a random name of the form 'xxx.....' where each
4602          * x is a random printable character and the dots are dots.
4603          * There are 94 such characters, and the name length goes from
4604          * 6 to 20, so there are 94^3 * 15 = 12,458,760 possible names.
4605          */
4606         namelen = ztest_random(sizeof (name) - 5) + 5 + 1;
4607
4608         for (i = 0; i < 3; i++)
4609                 name[i] = '!' + ztest_random('~' - '!' + 1);
4610         for (; i < namelen - 1; i++)
4611                 name[i] = '.';
4612         name[i] = '\0';
4613
4614         if ((namelen & 1) || micro) {
4615                 wsize = sizeof (txg);
4616                 wc = 1;
4617                 data = &txg;
4618         } else {
4619                 wsize = 1;
4620                 wc = namelen;
4621                 data = string_value;
4622         }
4623
4624         count = -1ULL;
4625         VERIFY0(zap_count(os, object, &count));
4626         ASSERT(count != -1ULL);
4627
4628         /*
4629          * Select an operation: length, lookup, add, update, remove.
4630          */
4631         i = ztest_random(5);
4632
4633         if (i >= 2) {
4634                 tx = dmu_tx_create(os);
4635                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
4636                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
4637                 if (txg == 0)
4638                         return;
4639                 bcopy(name, string_value, namelen);
4640         } else {
4641                 tx = NULL;
4642                 txg = 0;
4643                 bzero(string_value, namelen);
4644         }
4645
4646         switch (i) {
4647
4648         case 0:
4649                 error = zap_length(os, object, name, &zl_wsize, &zl_wc);
4650                 if (error == 0) {
4651                         ASSERT3U(wsize, ==, zl_wsize);
4652                         ASSERT3U(wc, ==, zl_wc);
4653                 } else {
4654                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4655                 }
4656                 break;
4657
4658         case 1:
4659                 error = zap_lookup(os, object, name, wsize, wc, data);
4660                 if (error == 0) {
4661                         if (data == string_value &&
4662                             bcmp(name, data, namelen) != 0)
4663                                 fatal(0, "name '%s' != val '%s' len %d",
4664                                     name, data, namelen);
4665                 } else {
4666                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4667                 }
4668                 break;
4669
4670         case 2:
4671                 error = zap_add(os, object, name, wsize, wc, data, tx);
4672                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4673                 break;
4674
4675         case 3:
4676                 VERIFY(zap_update(os, object, name, wsize, wc, data, tx) == 0);
4677                 break;
4678
4679         case 4:
4680                 error = zap_remove(os, object, name, tx);
4681                 ASSERT(error == 0 || error == ENOENT);
4682                 break;
4683         }
4684
4685         if (tx != NULL)
4686                 dmu_tx_commit(tx);
4687 }
4688
4689 /*
4690  * Commit callback data.
4691  */
4692 typedef struct ztest_cb_data {
4693         list_node_t             zcd_node;
4694         uint64_t                zcd_txg;
4695         int                     zcd_expected_err;
4696         boolean_t               zcd_added;
4697         boolean_t               zcd_called;
4698         spa_t                   *zcd_spa;
4699 } ztest_cb_data_t;
4700
4701 /* This is the actual commit callback function */
4702 static void
4703 ztest_commit_callback(void *arg, int error)
4704 {
4705         ztest_cb_data_t *data = arg;
4706         uint64_t synced_txg;
4707
4708         VERIFY(data != NULL);
4709         VERIFY3S(data->zcd_expected_err, ==, error);
4710         VERIFY(!data->zcd_called);
4711
4712         synced_txg = spa_last_synced_txg(data->zcd_spa);
4713         if (data->zcd_txg > synced_txg)
4714                 fatal(0, "commit callback of txg %" PRIu64 " called prematurely"
4715                     ", last synced txg = %" PRIu64 "\n", data->zcd_txg,
4716                     synced_txg);
4717
4718         data->zcd_called = B_TRUE;
4719
4720         if (error == ECANCELED) {
4721                 ASSERT0(data->zcd_txg);
4722                 ASSERT(!data->zcd_added);
4723
4724                 /*
4725                  * The private callback data should be destroyed here, but
4726                  * since we are going to check the zcd_called field after
4727                  * dmu_tx_abort(), we will destroy it there.
4728                  */
4729                 return;
4730         }
4731
4732         /* Was this callback added to the global callback list? */
4733         if (!data->zcd_added)
4734                 goto out;
4735
4736         ASSERT3U(data->zcd_txg, !=, 0);
4737
4738         /* Remove our callback from the list */
4739         mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4740         list_remove(&zcl.zcl_callbacks, data);
4741         mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4742
4743 out:
4744         umem_free(data, sizeof (ztest_cb_data_t));
4745 }
4746
4747 /* Allocate and initialize callback data structure */
4748 static ztest_cb_data_t *
4749 ztest_create_cb_data(objset_t *os, uint64_t txg)
4750 {
4751         ztest_cb_data_t *cb_data;
4752
4753         cb_data = umem_zalloc(sizeof (ztest_cb_data_t), UMEM_NOFAIL);
4754
4755         cb_data->zcd_txg = txg;
4756         cb_data->zcd_spa = dmu_objset_spa(os);
4757
4758         return (cb_data);
4759 }
4760
4761 /*
4762  * If a number of txgs equal to this threshold have been created after a commit
4763  * callback has been registered but not called, then we assume there is an
4764  * implementation bug.
4765  */
4766 #define ZTEST_COMMIT_CALLBACK_THRESH    (TXG_CONCURRENT_STATES + 2)
4767
4768 /*
4769  * Commit callback test.
4770  */
4771 void
4772 ztest_dmu_commit_callbacks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4773 {
4774         objset_t *os = zd->zd_os;
4775         ztest_od_t od[1];
4776         dmu_tx_t *tx;
4777         ztest_cb_data_t *cb_data[3], *tmp_cb;
4778         uint64_t old_txg, txg;
4779         int i, error;
4780
4781         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
4782
4783         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4784                 return;
4785
4786         tx = dmu_tx_create(os);
4787
4788         cb_data[0] = ztest_create_cb_data(os, 0);
4789         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[0]);
4790
4791         dmu_tx_hold_write(tx, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t));
4792
4793         /* Every once in a while, abort the transaction on purpose */
4794         if (ztest_random(100) == 0)
4795                 error = -1;
4796
4797         if (!error)
4798                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_NOWAIT);
4799
4800         txg = error ? 0 : dmu_tx_get_txg(tx);
4801
4802         cb_data[0]->zcd_txg = txg;
4803         cb_data[1] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4804         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[1]);
4805
4806         if (error) {
4807                 /*
4808                  * It's not a strict requirement to call the registered
4809                  * callbacks from inside dmu_tx_abort(), but that's what
4810                  * it's supposed to happen in the current implementation
4811                  * so we will check for that.
4812                  */
4813                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4814                         cb_data[i]->zcd_expected_err = ECANCELED;
4815                         VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4816                 }
4817
4818                 dmu_tx_abort(tx);
4819
4820                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4821                         VERIFY(cb_data[i]->zcd_called);
4822                         umem_free(cb_data[i], sizeof (ztest_cb_data_t));
4823                 }
4824
4825                 return;
4826         }
4827
4828         cb_data[2] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4829         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[2]);
4830
4831         /*
4832          * Read existing data to make sure there isn't a future leak.
4833          */
4834         VERIFY(0 == dmu_read(os, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t),
4835             &old_txg, DMU_READ_PREFETCH));
4836
4837         if (old_txg > txg)
4838                 fatal(0, "future leak: got %" PRIu64 ", open txg is %" PRIu64,
4839                     old_txg, txg);
4840
4841         dmu_write(os, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t), &txg, tx);
4842
4843         mutex_enter(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4844
4845         /*
4846          * Since commit callbacks don't have any ordering requirement and since
4847          * it is theoretically possible for a commit callback to be called
4848          * after an arbitrary amount of time has elapsed since its txg has been
4849          * synced, it is difficult to reliably determine whether a commit
4850          * callback hasn't been called due to high load or due to a flawed
4851          * implementation.
4852          *
4853          * In practice, we will assume that if after a certain number of txgs a
4854          * commit callback hasn't been called, then most likely there's an
4855          * implementation bug..
4856          */
4857         tmp_cb = list_head(&zcl.zcl_callbacks);
4858         if (tmp_cb != NULL &&
4859             (txg - ZTEST_COMMIT_CALLBACK_THRESH) > tmp_cb->zcd_txg) {
4860                 fatal(0, "Commit callback threshold exceeded, oldest txg: %"
4861                     PRIu64 ", open txg: %" PRIu64 "\n", tmp_cb->zcd_txg, txg);
4862         }
4863
4864         /*
4865          * Let's find the place to insert our callbacks.
4866          *
4867          * Even though the list is ordered by txg, it is possible for the
4868          * insertion point to not be the end because our txg may already be
4869          * quiescing at this point and other callbacks in the open txg
4870          * (from other objsets) may have sneaked in.
4871          */
4872         tmp_cb = list_tail(&zcl.zcl_callbacks);
4873         while (tmp_cb != NULL && tmp_cb->zcd_txg > txg)
4874                 tmp_cb = list_prev(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb);
4875
4876         /* Add the 3 callbacks to the list */
4877         for (i = 0; i < 3; i++) {
4878                 if (tmp_cb == NULL)
4879                         list_insert_head(&zcl.zcl_callbacks, cb_data[i]);
4880                 else
4881                         list_insert_after(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb,
4882                             cb_data[i]);
4883
4884                 cb_data[i]->zcd_added = B_TRUE;
4885                 VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4886
4887                 tmp_cb = cb_data[i];
4888         }
4889
4890         mutex_exit(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4891
4892         dmu_tx_commit(tx);
4893 }
4894
4895 /*
4896  * Visit each object in the dataset. Verify that its properties
4897  * are consistent what was stored in the block tag when it was created,
4898  * and that its unused bonus buffer space has not been overwritten.
4899  */
4900 void
4901 ztest_verify_dnode_bt(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4902 {
4903         objset_t *os = zd->zd_os;
4904         uint64_t obj;
4905         int err = 0;
4906
4907         for (obj = 0; err == 0; err = dmu_object_next(os, &obj, FALSE, 0)) {
4908                 ztest_block_tag_t *bt = NULL;
4909                 dmu_object_info_t doi;
4910                 dmu_buf_t *db;
4911
4912                 if (dmu_bonus_hold(os, obj, FTAG, &db) != 0)
4913                         continue;
4914
4915                 dmu_object_info_from_db(db, &doi);
4916                 if (doi.doi_bonus_size >= sizeof (*bt))
4917                         bt = ztest_bt_bonus(db);
4918
4919                 if (bt && bt->bt_magic == BT_MAGIC) {
4920                         ztest_bt_verify(bt, os, obj, doi.doi_dnodesize,
4921                             bt->bt_offset, bt->bt_gen, bt->bt_txg,
4922                             bt->bt_crtxg);
4923                         ztest_verify_unused_bonus(db, bt, obj, os, bt->bt_gen);
4924                 }
4925
4926                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
4927         }
4928 }
4929
4930 /* ARGSUSED */
4931 void
4932 ztest_dsl_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4933 {
4934         zfs_prop_t proplist[] = {
4935                 ZFS_PROP_CHECKSUM,
4936                 ZFS_PROP_COMPRESSION,
4937                 ZFS_PROP_COPIES,
4938                 ZFS_PROP_DEDUP
4939         };
4940
4941         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
4942
4943         for (int p = 0; p < sizeof (proplist) / sizeof (proplist[0]); p++)
4944                 (void) ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, proplist[p],
4945                     ztest_random_dsl_prop(proplist[p]), (int)ztest_random(2));
4946
4947         rw_exit(&ztest_name_lock);
4948 }
4949
4950 /* ARGSUSED */
4951 void
4952 ztest_remap_blocks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4953 {
4954         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
4955
4956         int error = dmu_objset_remap_indirects(zd->zd_name);
4957         if (error == ENOSPC)
4958                 error = 0;
4959         ASSERT0(error);
4960
4961         rw_exit(&ztest_name_lock);
4962 }
4963
4964 /* ARGSUSED */
4965 void
4966 ztest_spa_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4967 {
4968         nvlist_t *props = NULL;
4969
4970         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
4971
4972         (void) ztest_spa_prop_set_uint64(ZPOOL_PROP_DEDUPDITTO,
4973             ZIO_DEDUPDITTO_MIN + ztest_random(ZIO_DEDUPDITTO_MIN));
4974
4975         VERIFY0(spa_prop_get(ztest_spa, &props));
4976
4977         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
4978                 dump_nvlist(props, 4);
4979
4980         nvlist_free(props);
4981
4982         rw_exit(&ztest_name_lock);
4983 }
4984
4985 static int
4986 user_release_one(const char *snapname, const char *holdname)
4987 {
4988         nvlist_t *snaps, *holds;
4989         int error;
4990
4991         snaps = fnvlist_alloc();
4992         holds = fnvlist_alloc();
4993         fnvlist_add_boolean(holds, holdname);
4994         fnvlist_add_nvlist(snaps, snapname, holds);
4995         fnvlist_free(holds);
4996         error = dsl_dataset_user_release(snaps, NULL);
4997         fnvlist_free(snaps);
4998         return (error);
4999 }
5000
5001 /*
5002  * Test snapshot hold/release and deferred destroy.
5003  */
5004 void
5005 ztest_dmu_snapshot_hold(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5006 {
5007         int error;
5008         objset_t *os = zd->zd_os;
5009         objset_t *origin;
5010         char snapname[100];
5011         char fullname[100];
5012         char clonename[100];
5013         char tag[100];
5014         char osname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
5015         nvlist_t *holds;
5016
5017         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
5018
5019         dmu_objset_name(os, osname);
5020
5021         (void) snprintf(snapname, sizeof (snapname), "sh1_%llu", id);
5022         (void) snprintf(fullname, sizeof (fullname), "%s@%s", osname, snapname);
5023         (void) snprintf(clonename, sizeof (clonename),
5024             "%s/ch1_%llu", osname, id);
5025         (void) snprintf(tag, sizeof (tag), "tag_%llu", id);
5026
5027         /*
5028          * Clean up from any previous run.
5029          */
5030         error = dsl_destroy_head(clonename);
5031         if (error != ENOENT)
5032                 ASSERT0(error);
5033         error = user_release_one(fullname, tag);
5034         if (error != ESRCH && error != ENOENT)
5035                 ASSERT0(error);
5036         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
5037         if (error != ENOENT)
5038                 ASSERT0(error);
5039
5040         /*
5041          * Create snapshot, clone it, mark snap for deferred destroy,
5042          * destroy clone, verify snap was also destroyed.
5043          */
5044         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
5045         if (error) {
5046                 if (error == ENOSPC) {
5047                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
5048                         goto out;
5049                 }
5050                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
5051         }
5052
5053         error = dmu_objset_clone(clonename, fullname);
5054         if (error) {
5055                 if (error == ENOSPC) {
5056                         ztest_record_enospc("dmu_objset_clone");
5057                         goto out;
5058                 }
5059                 fatal(0, "dmu_objset_clone(%s) = %d", clonename, error);
5060         }
5061
5062         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
5063         if (error) {
5064                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
5065                     fullname, error);
5066         }
5067
5068         error = dsl_destroy_head(clonename);
5069         if (error)
5070                 fatal(0, "dsl_destroy_head(%s) = %d", clonename, error);
5071
5072         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
5073         if (error != ENOENT)
5074                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
5075
5076         /*
5077          * Create snapshot, add temporary hold, verify that we can't
5078          * destroy a held snapshot, mark for deferred destroy,
5079          * release hold, verify snapshot was destroyed.
5080          */
5081         error = dmu_objset_snapshot_one(osname, snapname);
5082         if (error) {
5083                 if (error == ENOSPC) {
5084                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
5085                         goto out;
5086                 }
5087                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
5088         }
5089
5090         holds = fnvlist_alloc();
5091         fnvlist_add_string(holds, fullname, tag);
5092         error = dsl_dataset_user_hold(holds, 0, NULL);
5093         fnvlist_free(holds);
5094
5095         if (error == ENOSPC) {
5096                 ztest_record_enospc("dsl_dataset_user_hold");
5097                 goto out;
5098         } else if (error) {
5099                 fatal(0, "dsl_dataset_user_hold(%s, %s) = %u",
5100                     fullname, tag, error);
5101         }
5102
5103         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_FALSE);
5104         if (error != EBUSY) {
5105                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_FALSE) = %d",
5106                     fullname, error);
5107         }
5108
5109         error = dsl_destroy_snapshot(fullname, B_TRUE);
5110         if (error) {
5111                 fatal(0, "dsl_destroy_snapshot(%s, B_TRUE) = %d",
5112                     fullname, error);
5113         }
5114
5115         error = user_release_one(fullname, tag);
5116         if (error)
5117                 fatal(0, "user_release_one(%s, %s) = %d", fullname, tag, error);
5118
5119         VERIFY3U(dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin), ==, ENOENT);
5120
5121 out:
5122         rw_exit(&ztest_name_lock);
5123 }
5124
5125 /*
5126  * Inject random faults into the on-disk data.
5127  */
5128 /* ARGSUSED */
5129 void
5130 ztest_fault_inject(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5131 {
5132         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5133         spa_t *spa = ztest_spa;
5134         int fd;
5135         uint64_t offset;
5136         uint64_t leaves;
5137         uint64_t bad = 0x1990c0ffeedecadeULL;
5138         uint64_t top, leaf;
5139         char path0[MAXPATHLEN];
5140         char pathrand[MAXPATHLEN];
5141         size_t fsize;
5142         int bshift = SPA_MAXBLOCKSHIFT + 2;
5143         int iters = 1000;
5144         int maxfaults;
5145         int mirror_save;
5146         vdev_t *vd0 = NULL;
5147         uint64_t guid0 = 0;
5148         boolean_t islog = B_FALSE;
5149
5150         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5151
5152         /*
5153          * Device removal is in progress, fault injection must be disabled
5154          * until it completes and the pool is scrubbed.  The fault injection
5155          * strategy for damaging blocks does not take in to account evacuated
5156          * blocks which may have already been damaged.
5157          */
5158         if (ztest_device_removal_active) {
5159                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5160                 return;
5161         }
5162
5163         maxfaults = MAXFAULTS();
5164         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * ztest_opts.zo_raidz;
5165         mirror_save = zs->zs_mirrors;
5166         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5167
5168         ASSERT(leaves >= 1);
5169
5170         /*
5171          * Grab the name lock as reader. There are some operations
5172          * which don't like to have their vdevs changed while
5173          * they are in progress (i.e. spa_change_guid). Those
5174          * operations will have grabbed the name lock as writer.
5175          */
5176         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
5177
5178         /*
5179          * We need SCL_STATE here because we're going to look at vd0->vdev_tsd.
5180          */
5181         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
5182
5183         if (ztest_random(2) == 0) {
5184                 /*
5185                  * Inject errors on a normal data device or slog device.
5186                  */
5187                 top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
5188                 leaf = ztest_random(leaves) + zs->zs_splits;
5189
5190                 /*
5191                  * Generate paths to the first leaf in this top-level vdev,
5192                  * and to the random leaf we selected.  We'll induce transient
5193                  * write failures and random online/offline activity on leaf 0,
5194                  * and we'll write random garbage to the randomly chosen leaf.
5195                  */
5196                 (void) snprintf(path0, sizeof (path0), ztest_dev_template,
5197                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
5198                     top * leaves + zs->zs_splits);
5199                 (void) snprintf(pathrand, sizeof (pathrand), ztest_dev_template,
5200                     ztest_opts.zo_dir, ztest_opts.zo_pool,
5201                     top * leaves + leaf);
5202
5203                 vd0 = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, path0);
5204                 if (vd0 != NULL && vd0->vdev_top->vdev_islog)
5205                         islog = B_TRUE;
5206
5207                 /*
5208                  * If the top-level vdev needs to be resilvered
5209                  * then we only allow faults on the device that is
5210                  * resilvering.
5211                  */
5212                 if (vd0 != NULL && maxfaults != 1 &&
5213                     (!vdev_resilver_needed(vd0->vdev_top, NULL, NULL) ||
5214                     vd0->vdev_resilver_txg != 0)) {
5215                         /*
5216                          * Make vd0 explicitly claim to be unreadable,
5217                          * or unwriteable, or reach behind its back
5218                          * and close the underlying fd.  We can do this if
5219                          * maxfaults == 0 because we'll fail and reexecute,
5220                          * and we can do it if maxfaults >= 2 because we'll
5221                          * have enough redundancy.  If maxfaults == 1, the
5222                          * combination of this with injection of random data
5223                          * corruption below exceeds the pool's fault tolerance.
5224                          */
5225                         vdev_file_t *vf = vd0->vdev_tsd;
5226
5227                         zfs_dbgmsg("injecting fault to vdev %llu; maxfaults=%d",
5228                             (long long)vd0->vdev_id, (int)maxfaults);
5229
5230                         if (vf != NULL && ztest_random(3) == 0) {
5231                                 (void) close(vf->vf_vnode->v_fd);
5232                                 vf->vf_vnode->v_fd = -1;
5233                         } else if (ztest_random(2) == 0) {
5234                                 vd0->vdev_cant_read = B_TRUE;
5235                         } else {
5236                                 vd0->vdev_cant_write = B_TRUE;
5237                         }
5238                         guid0 = vd0->vdev_guid;
5239                 }
5240         } else {
5241                 /*
5242                  * Inject errors on an l2cache device.
5243                  */
5244                 spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_l2cache;
5245
5246                 if (sav->sav_count == 0) {
5247                         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
5248                         rw_exit(&ztest_name_lock);
5249                         return;
5250                 }
5251                 vd0 = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
5252                 guid0 = vd0->vdev_guid;
5253                 (void) strcpy(path0, vd0->vdev_path);
5254                 (void) strcpy(pathrand, vd0->vdev_path);
5255
5256                 leaf = 0;
5257                 leaves = 1;
5258                 maxfaults = INT_MAX;    /* no limit on cache devices */
5259         }
5260
5261         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
5262         rw_exit(&ztest_name_lock);
5263
5264         /*
5265          * If we can tolerate two or more faults, or we're dealing
5266          * with a slog, randomly online/offline vd0.
5267          */
5268         if ((maxfaults >= 2 || islog) && guid0 != 0) {
5269                 if (ztest_random(10) < 6) {
5270                         int flags = (ztest_random(2) == 0 ?
5271                             ZFS_OFFLINE_TEMPORARY : 0);
5272
5273                         /*
5274                          * We have to grab the zs_name_lock as writer to
5275                          * prevent a race between offlining a slog and
5276                          * destroying a dataset. Offlining the slog will
5277                          * grab a reference on the dataset which may cause
5278                          * dmu_objset_destroy() to fail with EBUSY thus
5279                          * leaving the dataset in an inconsistent state.
5280                          */
5281                         if (islog)
5282                                 rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
5283
5284                         VERIFY(vdev_offline(spa, guid0, flags) != EBUSY);
5285
5286                         if (islog)
5287                                 rw_exit(&ztest_name_lock);
5288                 } else {
5289                         /*
5290                          * Ideally we would like to be able to randomly
5291                          * call vdev_[on|off]line without holding locks
5292                          * to force unpredictable failures but the side
5293                          * effects of vdev_[on|off]line prevent us from
5294                          * doing so. We grab the ztest_vdev_lock here to
5295                          * prevent a race between injection testing and
5296                          * aux_vdev removal.
5297                          */
5298                         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5299                         (void) vdev_online(spa, guid0, 0, NULL);
5300                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5301                 }
5302         }
5303
5304         if (maxfaults == 0)
5305                 return;
5306
5307         /*
5308          * We have at least single-fault tolerance, so inject data corruption.
5309          */
5310         fd = open(pathrand, O_RDWR);
5311
5312         if (fd == -1) /* we hit a gap in the device namespace */
5313                 return;
5314
5315         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
5316
5317         while (--iters != 0) {
5318                 /*
5319                  * The offset must be chosen carefully to ensure that
5320                  * we do not inject a given logical block with errors
5321                  * on two different leaf devices, because ZFS can not
5322                  * tolerate that (if maxfaults==1).
5323                  *
5324                  * We divide each leaf into chunks of size
5325                  * (# leaves * SPA_MAXBLOCKSIZE * 4).  Within each chunk
5326                  * there is a series of ranges to which we can inject errors.
5327                  * Each range can accept errors on only a single leaf vdev.
5328                  * The error injection ranges are separated by ranges
5329                  * which we will not inject errors on any device (DMZs).
5330                  * Each DMZ must be large enough such that a single block
5331                  * can not straddle it, so that a single block can not be
5332                  * a target in two different injection ranges (on different
5333                  * leaf vdevs).
5334                  *
5335                  * For example, with 3 leaves, each chunk looks like:
5336                  *    0 to  32M: injection range for leaf 0
5337                  *  32M to  64M: DMZ - no injection allowed
5338                  *  64M to  96M: injection range for leaf 1
5339                  *  96M to 128M: DMZ - no injection allowed
5340                  * 128M to 160M: injection range for leaf 2
5341                  * 160M to 192M: DMZ - no injection allowed
5342                  */
5343                 offset = ztest_random(fsize / (leaves << bshift)) *
5344                     (leaves << bshift) + (leaf << bshift) +
5345                     (ztest_random(1ULL << (bshift - 1)) & -8ULL);
5346
5347                 /*
5348                  * Only allow damage to the labels at one end of the vdev.
5349                  *
5350                  * If all labels are damaged, the device will be totally
5351                  * inaccessible, which will result in loss of data,
5352                  * because we also damage (parts of) the other side of
5353                  * the mirror/raidz.
5354                  *
5355                  * Additionally, we will always have both an even and an
5356                  * odd label, so that we can handle crashes in the
5357                  * middle of vdev_config_sync().
5358                  */
5359                 if ((leaf & 1) == 0 && offset < VDEV_LABEL_START_SIZE)
5360                         continue;
5361
5362                 /*
5363                  * The two end labels are stored at the "end" of the disk, but
5364                  * the end of the disk (vdev_psize) is aligned to
5365                  * sizeof (vdev_label_t).
5366                  */
5367                 uint64_t psize = P2ALIGN(fsize, sizeof (vdev_label_t));
5368                 if ((leaf & 1) == 1 &&
5369                     offset + sizeof (bad) > psize - VDEV_LABEL_END_SIZE)
5370                         continue;
5371
5372                 mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5373                 if (mirror_save != zs->zs_mirrors) {
5374                         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5375                         (void) close(fd);
5376                         return;
5377                 }
5378
5379                 if (pwrite(fd, &bad, sizeof (bad), offset) != sizeof (bad))
5380                         fatal(1, "can't inject bad word at 0x%llx in %s",
5381                             offset, pathrand);
5382
5383                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5384
5385                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 7)
5386                         (void) printf("injected bad word into %s,"
5387                             " offset 0x%llx\n", pathrand, (u_longlong_t)offset);
5388         }
5389
5390         (void) close(fd);
5391 }
5392
5393 /*
5394  * Verify that DDT repair works as expected.
5395  */
5396 void
5397 ztest_ddt_repair(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5398 {
5399         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5400         spa_t *spa = ztest_spa;
5401         objset_t *os = zd->zd_os;
5402         ztest_od_t od[1];
5403         uint64_t object, blocksize, txg, pattern, psize;
5404         enum zio_checksum checksum = spa_dedup_checksum(spa);
5405         dmu_buf_t *db;
5406         dmu_tx_t *tx;
5407         abd_t *abd;
5408         blkptr_t blk;
5409         int copies = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
5410
5411         blocksize = ztest_random_blocksize();
5412         blocksize = MIN(blocksize, 2048);       /* because we write so many */
5413
5414         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0, 0);
5415
5416         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
5417                 return;
5418
5419         /*
5420          * Take the name lock as writer to prevent anyone else from changing
5421          * the pool and dataset properies we need to maintain during this test.
5422          */
5423         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
5424
5425         if (ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_DEDUP, checksum,
5426             B_FALSE) != 0 ||
5427             ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_COPIES, 1,
5428             B_FALSE) != 0) {
5429                 rw_exit(&ztest_name_lock);
5430                 return;
5431         }
5432
5433         dmu_objset_stats_t dds;
5434         dsl_pool_config_enter(dmu_objset_pool(os), FTAG);
5435         dmu_objset_fast_stat(os, &dds);
5436         dsl_pool_config_exit(dmu_objset_pool(os), FTAG);
5437
5438         object = od[0].od_object;
5439         blocksize = od[0].od_blocksize;
5440         pattern = zs->zs_guid ^ dds.dds_guid;
5441
5442         ASSERT(object != 0);
5443
5444         tx = dmu_tx_create(os);
5445         dmu_tx_hold_write(tx, object, 0, copies * blocksize);
5446         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
5447         if (txg == 0) {
5448                 rw_exit(&ztest_name_lock);
5449                 return;
5450         }
5451
5452         /*
5453          * Write all the copies of our block.
5454          */
5455         for (int i = 0; i < copies; i++) {
5456                 uint64_t offset = i * blocksize;
5457                 int error = dmu_buf_hold(os, object, offset, FTAG, &db,
5458                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
5459                 if (error != 0) {
5460                         fatal(B_FALSE, "dmu_buf_hold(%p, %llu, %llu) = %u",
5461                             os, (long long)object, (long long) offset, error);
5462                 }
5463                 ASSERT(db->db_offset == offset);
5464                 ASSERT(db->db_size == blocksize);
5465                 ASSERT(ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, pattern) ||
5466                     ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, 0ULL));
5467                 dmu_buf_will_fill(db, tx);
5468                 ztest_pattern_set(db->db_data, db->db_size, pattern);
5469                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
5470         }
5471
5472         dmu_tx_commit(tx);
5473         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), txg);
5474
5475         /*
5476          * Find out what block we got.
5477          */
5478         VERIFY0(dmu_buf_hold(os, object, 0, FTAG, &db,
5479             DMU_READ_NO_PREFETCH));
5480         blk = *((dmu_buf_impl_t *)db)->db_blkptr;
5481         dmu_buf_rele(db, FTAG);
5482
5483         /*
5484          * Damage the block.  Dedup-ditto will save us when we read it later.
5485          */
5486         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
5487         abd = abd_alloc_linear(psize, B_TRUE);
5488         ztest_pattern_set(abd_to_buf(abd), psize, ~pattern);
5489
5490         (void) zio_wait(zio_rewrite(NULL, spa, 0, &blk,
5491             abd, psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
5492             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE, NULL));
5493
5494         abd_free(abd);
5495
5496         rw_exit(&ztest_name_lock);
5497 }
5498
5499 /*
5500  * Scrub the pool.
5501  */
5502 /* ARGSUSED */
5503 void
5504 ztest_scrub(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5505 {
5506         spa_t *spa = ztest_spa;
5507
5508         /*
5509          * Scrub in progress by device removal.
5510          */
5511         if (ztest_device_removal_active)
5512                 return;
5513
5514         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5515         (void) poll(NULL, 0, 100); /* wait a moment, then force a restart */
5516         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5517 }
5518
5519 /*
5520  * Change the guid for the pool.
5521  */
5522 /* ARGSUSED */
5523 void
5524 ztest_reguid(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5525 {
5526         spa_t *spa = ztest_spa;
5527         uint64_t orig, load;
5528         int error;
5529
5530         orig = spa_guid(spa);
5531         load = spa_load_guid(spa);
5532
5533         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_WRITER);
5534         error = spa_change_guid(spa);
5535         rw_exit(&ztest_name_lock);
5536
5537         if (error != 0)
5538                 return;
5539
5540         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5541                 (void) printf("Changed guid old %llu -> %llu\n",
5542                     (u_longlong_t)orig, (u_longlong_t)spa_guid(spa));
5543         }
5544
5545         VERIFY3U(orig, !=, spa_guid(spa));
5546         VERIFY3U(load, ==, spa_load_guid(spa));
5547 }
5548
5549 static vdev_t *
5550 ztest_random_concrete_vdev_leaf(vdev_t *vd)
5551 {
5552         if (vd == NULL)
5553                 return (NULL);
5554
5555         if (vd->vdev_children == 0)
5556                 return (vd);
5557
5558         vdev_t *eligible[vd->vdev_children];
5559         int eligible_idx = 0, i;
5560         for (i = 0; i < vd->vdev_children; i++) {
5561                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[i];
5562                 if (cvd->vdev_top->vdev_removing)
5563                         continue;
5564                 if (cvd->vdev_children > 0 ||
5565                     (vdev_is_concrete(cvd) && !cvd->vdev_detached)) {
5566                         eligible[eligible_idx++] = cvd;
5567                 }
5568         }
5569         VERIFY(eligible_idx > 0);
5570
5571         uint64_t child_no = ztest_random(eligible_idx);
5572         return (ztest_random_concrete_vdev_leaf(eligible[child_no]));
5573 }
5574
5575 /* ARGSUSED */
5576 void
5577 ztest_initialize(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
5578 {
5579         spa_t *spa = ztest_spa;
5580         int error = 0;
5581
5582         mutex_enter(&ztest_vdev_lock);
5583
5584         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
5585
5586         /* Random leaf vdev */
5587         vdev_t *rand_vd = ztest_random_concrete_vdev_leaf(spa->spa_root_vdev);
5588         if (rand_vd == NULL) {
5589                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
5590                 mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5591                 return;
5592         }
5593
5594         /*
5595          * The random vdev we've selected may change as soon as we
5596          * drop the spa_config_lock. We create local copies of things
5597          * we're interested in.
5598          */
5599         uint64_t guid = rand_vd->vdev_guid;
5600         char *path = strdup(rand_vd->vdev_path);
5601         boolean_t active = rand_vd->vdev_initialize_thread != NULL;
5602
5603         zfs_dbgmsg("vd %p, guid %llu", rand_vd, guid);
5604         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
5605
5606         uint64_t cmd = ztest_random(POOL_INITIALIZE_FUNCS);
5607         error = spa_vdev_initialize(spa, guid, cmd);
5608         switch (cmd) {
5609         case POOL_INITIALIZE_CANCEL:
5610                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5611                         (void) printf("Cancel initialize %s", path);
5612                         if (!active)
5613                                 (void) printf(" failed (no initialize active)");
5614                         (void) printf("\n");
5615                 }
5616                 break;
5617         case POOL_INITIALIZE_DO:
5618                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5619                         (void) printf("Start initialize %s", path);
5620                         if (active && error == 0)
5621                                 (void) printf(" failed (already active)");
5622                         else if (error != 0)
5623                                 (void) printf(" failed (error %d)", error);
5624                         (void) printf("\n");
5625                 }
5626                 break;
5627         case POOL_INITIALIZE_SUSPEND:
5628                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5629                         (void) printf("Suspend initialize %s", path);
5630                         if (!active)
5631                                 (void) printf(" failed (no initialize active)");
5632                         (void) printf("\n");
5633                 }
5634                 break;
5635         }
5636         free(path);
5637         mutex_exit(&ztest_vdev_lock);
5638 }
5639
5640 /*
5641  * Verify pool integrity by running zdb.
5642  */
5643 static void
5644 ztest_run_zdb(char *pool)
5645 {
5646         int status;
5647         char zdb[MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20];
5648         char zbuf[1024];
5649         char *bin;
5650         char *ztest;
5651         char *isa;
5652         int isalen;
5653         FILE *fp;
5654
5655         strlcpy(zdb, "/usr/bin/ztest", sizeof(zdb));
5656
5657         /* zdb lives in /usr/sbin, while ztest lives in /usr/bin */
5658         bin = strstr(zdb, "/usr/bin/");
5659         ztest = strstr(bin, "/ztest");
5660         isa = bin + 8;
5661         isalen = ztest - isa;
5662         isa = strdup(isa);
5663         /* LINTED */
5664         (void) sprintf(bin,
5665             "/usr/sbin%.*s/zdb -bcc%s%s -G -d -U %s %s",
5666             isalen,
5667             isa,
5668             ztest_opts.zo_verbose >= 3 ? "s" : "",
5669             ztest_opts.zo_verbose >= 4 ? "v" : "",
5670             spa_config_path,
5671             pool);
5672         free(isa);
5673
5674         if (ztest_opts.zo_verbose >= 5)
5675                 (void) printf("Executing %s\n", strstr(zdb, "zdb "));
5676
5677         fp = popen(zdb, "r");
5678         assert(fp != NULL);
5679
5680         while (fgets(zbuf, sizeof (zbuf), fp) != NULL)
5681                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5682                         (void) printf("%s", zbuf);
5683
5684         status = pclose(fp);
5685
5686         if (status == 0)
5687                 return;
5688
5689         ztest_dump_core = 0;
5690         if (WIFEXITED(status))
5691                 fatal(0, "'%s' exit code %d", zdb, WEXITSTATUS(status));
5692         else
5693                 fatal(0, "'%s' died with signal %d", zdb, WTERMSIG(status));
5694 }
5695
5696 static void
5697 ztest_walk_pool_directory(char *header)
5698 {
5699         spa_t *spa = NULL;
5700
5701         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5702                 (void) printf("%s\n", header);
5703
5704         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
5705         while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
5706                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5707                         (void) printf("\t%s\n", spa_name(spa));
5708         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
5709 }
5710
5711 static void
5712 ztest_spa_import_export(char *oldname, char *newname)
5713 {
5714         nvlist_t *config, *newconfig;
5715         uint64_t pool_guid;
5716         spa_t *spa;
5717         int error;
5718
5719         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5720                 (void) printf("import/export: old = %s, new = %s\n",
5721                     oldname, newname);
5722         }
5723
5724         /*
5725          * Clean up from previous runs.
5726          */
5727         (void) spa_destroy(newname);
5728
5729         /*
5730          * Get the pool's configuration and guid.
5731          */
5732         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5733
5734         /*
5735          * Kick off a scrub to tickle scrub/export races.
5736          */
5737         if (ztest_random(2) == 0)
5738                 (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
5739
5740         pool_guid = spa_guid(spa);
5741         spa_close(spa, FTAG);
5742
5743         ztest_walk_pool_directory("pools before export");
5744
5745         /*
5746          * Export it.
5747          */
5748         VERIFY3U(0, ==, spa_export(oldname, &config, B_FALSE, B_FALSE));
5749
5750         ztest_walk_pool_directory("pools after export");
5751
5752         /*
5753          * Try to import it.
5754          */
5755         newconfig = spa_tryimport(config);
5756         ASSERT(newconfig != NULL);
5757         nvlist_free(newconfig);
5758
5759         /*
5760          * Import it under the new name.
5761          */
5762         error = spa_import(newname, config, NULL, 0);
5763         if (error != 0) {
5764                 dump_nvlist(config, 0);
5765                 fatal(B_FALSE, "couldn't import pool %s as %s: error %u",
5766                     oldname, newname, error);
5767         }
5768
5769         ztest_walk_pool_directory("pools after import");
5770
5771         /*
5772          * Try to import it again -- should fail with EEXIST.
5773          */
5774         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
5775
5776         /*
5777          * Try to import it under a different name -- should fail with EEXIST.
5778          */
5779         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(oldname, config, NULL, 0));
5780
5781         /*
5782          * Verify that the pool is no longer visible under the old name.
5783          */
5784         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
5785
5786         /*
5787          * Verify that we can open and close the pool using the new name.
5788          */
5789         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
5790         ASSERT(pool_guid == spa_guid(spa));
5791         spa_close(spa, FTAG);
5792
5793         nvlist_free(config);
5794 }
5795
5796 static void
5797 ztest_resume(spa_t *spa)
5798 {
5799         if (spa_suspended(spa) && ztest_opts.zo_verbose >= 6)
5800                 (void) printf("resuming from suspended state\n");
5801         spa_vdev_state_enter(spa, SCL_NONE);
5802         vdev_clear(spa, NULL);
5803         (void) spa_vdev_state_exit(spa, NULL, 0);
5804         (void) zio_resume(spa);
5805 }
5806
5807 static void *
5808 ztest_resume_thread(void *arg)
5809 {
5810         spa_t *spa = arg;
5811
5812         while (!ztest_exiting) {
5813                 if (spa_suspended(spa))
5814                         ztest_resume(spa);
5815                 (void) poll(NULL, 0, 100);
5816
5817                 /*
5818                  * Periodically change the zfs_compressed_arc_enabled setting.
5819                  */
5820                 if (ztest_random(10) == 0)
5821                         zfs_compressed_arc_enabled = ztest_random(2);
5822
5823                 /*
5824                  * Periodically change the zfs_abd_scatter_enabled setting.
5825                  */
5826                 if (ztest_random(10) == 0)
5827                         zfs_abd_scatter_enabled = ztest_random(2);
5828         }
5829         return (NULL);
5830 }
5831
5832 static void *
5833 ztest_deadman_thread(void *arg)
5834 {
5835         ztest_shared_t *zs = arg;
5836         spa_t *spa = ztest_spa;
5837         hrtime_t delta, total = 0;
5838
5839         for (;;) {
5840                 delta = zs->zs_thread_stop - zs->zs_thread_start +
5841                     MSEC2NSEC(zfs_deadman_synctime_ms);
5842
5843                 (void) poll(NULL, 0, (int)NSEC2MSEC(delta));
5844
5845                 /*
5846                  * If the pool is suspended then fail immediately. Otherwise,
5847                  * check to see if the pool is making any progress. If
5848                  * vdev_deadman() discovers that there hasn't been any recent
5849                  * I/Os then it will end up aborting the tests.
5850                  */
5851                 if (spa_suspended(spa) || spa->spa_root_vdev == NULL) {
5852                         fatal(0, "aborting test after %llu seconds because "
5853                             "pool has transitioned to a suspended state.",
5854                             zfs_deadman_synctime_ms / 1000);
5855                         return (NULL);
5856                 }
5857                 vdev_deadman(spa->spa_root_vdev);
5858
5859                 total += zfs_deadman_synctime_ms/1000;
5860                 (void) printf("ztest has been running for %lld seconds\n",
5861                     total);
5862         }
5863 }
5864
5865 static void
5866 ztest_execute(int test, ztest_info_t *zi, uint64_t id)
5867 {
5868         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[id % ztest_opts.zo_datasets];
5869         ztest_shared_callstate_t *zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(test);
5870         hrtime_t functime = gethrtime();
5871
5872         for (int i = 0; i < zi->zi_iters; i++)
5873                 zi->zi_func(zd, id);
5874
5875         functime = gethrtime() - functime;
5876
5877         atomic_add_64(&zc->zc_count, 1);
5878         atomic_add_64(&zc->zc_time, functime);
5879
5880         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4) {
5881                 Dl_info dli;
5882                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
5883                 (void) printf("%6.2f sec in %s\n",
5884                     (double)functime / NANOSEC, dli.dli_sname);
5885         }
5886 }
5887
5888 static void *
5889 ztest_thread(void *arg)
5890 {
5891         int rand;
5892         uint64_t id = (uintptr_t)arg;
5893         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
5894         uint64_t call_next;
5895         hrtime_t now;
5896         ztest_info_t *zi;
5897         ztest_shared_callstate_t *zc;
5898
5899         while ((now = gethrtime()) < zs->zs_thread_stop) {
5900                 /*
5901                  * See if it's time to force a crash.
5902                  */
5903                 if (now > zs->zs_thread_kill)
5904                         ztest_kill(zs);
5905
5906                 /*
5907                  * If we're getting ENOSPC with some regularity, stop.
5908                  */
5909                 if (zs->zs_enospc_count > 10)
5910                         break;
5911
5912                 /*
5913                  * Pick a random function to execute.
5914                  */
5915                 rand = ztest_random(ZTEST_FUNCS);
5916                 zi = &ztest_info[rand];
5917                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(rand);
5918                 call_next = zc->zc_next;
5919
5920                 if (now >= call_next &&
5921                     atomic_cas_64(&zc->zc_next, call_next, call_next +
5922                     ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1)) == call_next) {
5923                         ztest_execute(rand, zi, id);
5924                 }
5925         }
5926
5927         return (NULL);
5928 }
5929
5930 static void
5931 ztest_dataset_name(char *dsname, char *pool, int d)
5932 {
5933         (void) snprintf(dsname, ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN, "%s/ds_%d", pool, d);
5934 }
5935
5936 static void
5937 ztest_dataset_destroy(int d)
5938 {
5939         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
5940
5941         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
5942
5943         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
5944                 (void) printf("Destroying %s to free up space\n", name);
5945
5946         /*
5947          * Cleanup any non-standard clones and snapshots.  In general,
5948          * ztest thread t operates on dataset (t % zopt_datasets),
5949          * so there may be more than one thing to clean up.
5950          */
5951         for (int t = d; t < ztest_opts.zo_threads;
5952             t += ztest_opts.zo_datasets) {
5953                 ztest_dsl_dataset_cleanup(name, t);
5954         }
5955
5956         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
5957             DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
5958 }
5959
5960 static void
5961 ztest_dataset_dirobj_verify(ztest_ds_t *zd)
5962 {
5963         uint64_t usedobjs, dirobjs, scratch;
5964
5965         /*
5966          * ZTEST_DIROBJ is the object directory for the entire dataset.
5967          * Therefore, the number of objects in use should equal the
5968          * number of ZTEST_DIROBJ entries, +1 for ZTEST_DIROBJ itself.
5969          * If not, we have an object leak.
5970          *
5971          * Note that we can only check this in ztest_dataset_open(),
5972          * when the open-context and syncing-context values agree.
5973          * That's because zap_count() returns the open-context value,
5974          * while dmu_objset_space() returns the rootbp fill count.
5975          */
5976         VERIFY3U(0, ==, zap_count(zd->zd_os, ZTEST_DIROBJ, &dirobjs));
5977         dmu_objset_space(zd->zd_os, &scratch, &scratch, &usedobjs, &scratch);
5978         ASSERT3U(dirobjs + 1, ==, usedobjs);
5979 }
5980
5981 static int
5982 ztest_dataset_open(int d)
5983 {
5984         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
5985         uint64_t committed_seq = ZTEST_GET_SHARED_DS(d)->zd_seq;
5986         objset_t *os;
5987         zilog_t *zilog;
5988         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
5989         int error;
5990
5991         ztest_dataset_name(name, ztest_opts.zo_pool, d);
5992
5993         rw_enter(&ztest_name_lock, RW_READER);
5994
5995         error = ztest_dataset_create(name);
5996         if (error == ENOSPC) {
5997                 rw_exit(&ztest_name_lock);
5998                 ztest_record_enospc(FTAG);
5999                 return (error);
6000         }
6001         ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
6002
6003         VERIFY0(dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, zd, &os));
6004         rw_exit(&ztest_name_lock);
6005
6006         ztest_zd_init(zd, ZTEST_GET_SHARED_DS(d), os);
6007
6008         zilog = zd->zd_zilog;
6009
6010         if (zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq != 0 &&
6011             zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq < committed_seq)
6012                 fatal(0, "missing log records: claimed %llu < committed %llu",
6013                     zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq, committed_seq);
6014
6015         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
6016
6017         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
6018
6019         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
6020
6021         if (ztest_opts.zo_verbose >= 6)
6022                 (void) printf("%s replay %llu blocks, %llu records, seq %llu\n",
6023                     zd->zd_name,
6024                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_blk_count,
6025                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_lr_count,
6026                     (u_longlong_t)zilog->zl_replaying_seq);
6027
6028         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
6029
6030         if (zilog->zl_replaying_seq != 0 &&
6031             zilog->zl_replaying_seq < committed_seq)
6032                 fatal(0, "missing log records: replayed %llu < committed %llu",
6033                     zilog->zl_replaying_seq, committed_seq);
6034
6035         return (0);
6036 }
6037
6038 static void
6039 ztest_dataset_close(int d)
6040 {
6041         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[d];
6042
6043         zil_close(zd->zd_zilog);
6044         dmu_objset_disown(zd->zd_os, zd);
6045
6046         ztest_zd_fini(zd);
6047 }
6048
6049 /*
6050  * Kick off threads to run tests on all datasets in parallel.
6051  */
6052 static void
6053 ztest_run(ztest_shared_t *zs)
6054 {
6055         thread_t *tid;
6056         spa_t *spa;
6057         objset_t *os;
6058         thread_t resume_tid;
6059         int error;
6060
6061         ztest_exiting = B_FALSE;
6062
6063         /*
6064          * Initialize parent/child shared state.
6065          */
6066         mutex_init(&ztest_checkpoint_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
6067         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
6068         rw_init(&ztest_name_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
6069
6070         zs->zs_thread_start = gethrtime();
6071         zs->zs_thread_stop =
6072             zs->zs_thread_start + ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC;
6073         zs->zs_thread_stop = MIN(zs->zs_thread_stop, zs->zs_proc_stop);
6074         zs->zs_thread_kill = zs->zs_thread_stop;
6075         if (ztest_random(100) < ztest_opts.zo_killrate) {
6076                 zs->zs_thread_kill -=
6077                     ztest_random(ztest_opts.zo_passtime * NANOSEC);
6078         }
6079
6080         mutex_init(&zcl.zcl_callbacks_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
6081
6082         list_create(&zcl.zcl_callbacks, sizeof (ztest_cb_data_t),
6083             offsetof(ztest_cb_data_t, zcd_node));
6084
6085         /*
6086          * Open our pool.
6087          */
6088         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6089         VERIFY0(spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6090         metaslab_preload_limit = ztest_random(20) + 1;
6091         ztest_spa = spa;
6092
6093         dmu_objset_stats_t dds;
6094         VERIFY0(dmu_objset_own(ztest_opts.zo_pool,
6095             DMU_OST_ANY, B_TRUE, FTAG, &os));
6096         dsl_pool_config_enter(dmu_objset_pool(os), FTAG);
6097         dmu_objset_fast_stat(os, &dds);
6098         dsl_pool_config_exit(dmu_objset_pool(os), FTAG);
6099         zs->zs_guid = dds.dds_guid;
6100         dmu_objset_disown(os, FTAG);
6101
6102         spa->spa_dedup_ditto = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
6103
6104         /*
6105          * We don't expect the pool to suspend unless maxfaults == 0,
6106          * in which case ztest_fault_inject() temporarily takes away
6107          * the only valid replica.
6108          */
6109         if (MAXFAULTS() == 0)
6110                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
6111         else
6112                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
6113
6114         /*
6115          * Create a thread to periodically resume suspended I/O.
6116          */
6117         VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_resume_thread, spa, THR_BOUND,
6118             &resume_tid) == 0);
6119
6120         /*
6121          * Create a deadman thread to abort() if we hang.
6122          */
6123         VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_deadman_thread, zs, THR_BOUND,
6124             NULL) == 0);
6125
6126         /*
6127          * Verify that we can safely inquire about any object,
6128          * whether it's allocated or not.  To make it interesting,
6129          * we probe a 5-wide window around each power of two.
6130          * This hits all edge cases, including zero and the max.
6131          */
6132         for (int t = 0; t < 64; t++) {
6133                 for (int d = -5; d <= 5; d++) {
6134                         error = dmu_object_info(spa->spa_meta_objset,
6135                             (1ULL << t) + d, NULL);
6136                         ASSERT(error == 0 || error == ENOENT ||
6137                             error == EINVAL);
6138                 }
6139         }
6140
6141         /*
6142          * If we got any ENOSPC errors on the previous run, destroy something.
6143          */
6144         if (zs->zs_enospc_count != 0) {
6145                 int d = ztest_random(ztest_opts.zo_datasets);
6146                 ztest_dataset_destroy(d);
6147         }
6148         zs->zs_enospc_count = 0;
6149
6150         tid = umem_zalloc(ztest_opts.zo_threads * sizeof (thread_t),
6151             UMEM_NOFAIL);
6152
6153         if (ztest_opts.zo_verbose >= 4)
6154                 (void) printf("starting main threads...\n");
6155
6156         /*
6157          * Kick off all the tests that run in parallel.
6158          */
6159         for (int t = 0; t < ztest_opts.zo_threads; t++) {
6160                 if (t < ztest_opts.zo_datasets &&
6161                     ztest_dataset_open(t) != 0)
6162                         return;
6163                 VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_thread, (void *)(uintptr_t)t,
6164                     THR_BOUND, &tid[t]) == 0);
6165         }
6166
6167         /*
6168          * Wait for all of the tests to complete.  We go in reverse order
6169          * so we don't close datasets while threads are still using them.
6170          */
6171         for (int t = ztest_opts.zo_threads - 1; t >= 0; t--) {
6172                 VERIFY(thr_join(tid[t], NULL, NULL) == 0);
6173                 if (t < ztest_opts.zo_datasets)
6174                         ztest_dataset_close(t);
6175         }
6176
6177         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6178
6179         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa));
6180         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa));
6181         zfs_dbgmsg_print(FTAG);
6182
6183         umem_free(tid, ztest_opts.zo_threads * sizeof (thread_t));
6184
6185         /* Kill the resume thread */
6186         ztest_exiting = B_TRUE;
6187         VERIFY(thr_join(resume_tid, NULL, NULL) == 0);
6188         ztest_resume(spa);
6189
6190         /*
6191          * Right before closing the pool, kick off a bunch of async I/O;
6192          * spa_close() should wait for it to complete.
6193          */
6194         for (uint64_t object = 1; object < 50; object++) {
6195                 dmu_prefetch(spa->spa_meta_objset, object, 0, 0, 1ULL << 20,
6196                     ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
6197         }
6198
6199         spa_close(spa, FTAG);
6200
6201         /*
6202          * Verify that we can loop over all pools.
6203          */
6204         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
6205         for (spa = spa_next(NULL); spa != NULL; spa = spa_next(spa))
6206                 if (ztest_opts.zo_verbose > 3)
6207                         (void) printf("spa_next: found %s\n", spa_name(spa));
6208         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
6209
6210         /*
6211          * Verify that we can export the pool and reimport it under a
6212          * different name.
6213          */
6214         if (ztest_random(2) == 0) {
6215                 char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
6216                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "%s_import",
6217                     ztest_opts.zo_pool);
6218                 ztest_spa_import_export(ztest_opts.zo_pool, name);
6219                 ztest_spa_import_export(name, ztest_opts.zo_pool);
6220         }
6221
6222         kernel_fini();
6223
6224         list_destroy(&zcl.zcl_callbacks);
6225
6226         mutex_destroy(&zcl.zcl_callbacks_lock);
6227
6228         rw_destroy(&ztest_name_lock);
6229         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
6230         mutex_destroy(&ztest_checkpoint_lock);
6231 }
6232
6233 static void
6234 ztest_freeze(void)
6235 {
6236         ztest_ds_t *zd = &ztest_ds[0];
6237         spa_t *spa;
6238         int numloops = 0;
6239
6240         if (ztest_opts.zo_verbose >= 3)
6241                 (void) printf("testing spa_freeze()...\n");
6242
6243         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6244         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6245         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
6246         ztest_spa = spa;
6247
6248         /*
6249          * Force the first log block to be transactionally allocated.
6250          * We have to do this before we freeze the pool -- otherwise
6251          * the log chain won't be anchored.
6252          */
6253         while (BP_IS_HOLE(&zd->zd_zilog->zl_header->zh_log)) {
6254                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
6255                 zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
6256         }
6257
6258         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6259
6260         /*
6261          * Freeze the pool.  This stops spa_sync() from doing anything,
6262          * so that the only way to record changes from now on is the ZIL.
6263          */
6264         spa_freeze(spa);
6265
6266         /*
6267          * Because it is hard to predict how much space a write will actually
6268          * require beforehand, we leave ourselves some fudge space to write over
6269          * capacity.
6270          */
6271         uint64_t capacity = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa)) / 2;
6272
6273         /*
6274          * Run tests that generate log records but don't alter the pool config
6275          * or depend on DSL sync tasks (snapshots, objset create/destroy, etc).
6276          * We do a txg_wait_synced() after each iteration to force the txg
6277          * to increase well beyond the last synced value in the uberblock.
6278          * The ZIL should be OK with that.
6279          *
6280          * Run a random number of times less than zo_maxloops and ensure we do
6281          * not run out of space on the pool.
6282          */
6283         while (ztest_random(10) != 0 &&
6284             numloops++ < ztest_opts.zo_maxloops &&
6285             metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa)) < capacity) {
6286                 ztest_od_t od;
6287                 ztest_od_init(&od, 0, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0, 0);
6288                 VERIFY0(ztest_object_init(zd, &od, sizeof (od), B_FALSE));
6289                 ztest_io(zd, od.od_object,
6290                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
6291                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6292         }
6293
6294         /*
6295          * Commit all of the changes we just generated.
6296          */
6297         zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
6298         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6299
6300         /*
6301          * Close our dataset and close the pool.
6302          */
6303         ztest_dataset_close(0);
6304         spa_close(spa, FTAG);
6305         kernel_fini();
6306
6307         /*
6308          * Open and close the pool and dataset to induce log replay.
6309          */
6310         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6311         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6312         ASSERT(spa_freeze_txg(spa) == UINT64_MAX);
6313         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(0));
6314         ztest_dataset_close(0);
6315
6316         ztest_spa = spa;
6317         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
6318         ztest_reguid(NULL, 0);
6319
6320         spa_close(spa, FTAG);
6321         kernel_fini();
6322 }
6323
6324 void
6325 print_time(hrtime_t t, char *timebuf)
6326 {
6327         hrtime_t s = t / NANOSEC;
6328         hrtime_t m = s / 60;
6329         hrtime_t h = m / 60;
6330         hrtime_t d = h / 24;
6331
6332         s -= m * 60;
6333         m -= h * 60;
6334         h -= d * 24;
6335
6336         timebuf[0] = '\0';
6337
6338         if (d)
6339                 (void) sprintf(timebuf,
6340                     "%llud%02lluh%02llum%02llus", d, h, m, s);
6341         else if (h)
6342                 (void) sprintf(timebuf, "%lluh%02llum%02llus", h, m, s);
6343         else if (m)
6344                 (void) sprintf(timebuf, "%llum%02llus", m, s);
6345         else
6346                 (void) sprintf(timebuf, "%llus", s);
6347 }
6348
6349 static nvlist_t *
6350 make_random_props()
6351 {
6352         nvlist_t *props;
6353
6354         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
6355         if (ztest_random(2) == 0)
6356                 return (props);
6357         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, "autoreplace", 1) == 0);
6358
6359         return (props);
6360 }
6361
6362 /*
6363  * Create a storage pool with the given name and initial vdev size.
6364  * Then test spa_freeze() functionality.
6365  */
6366 static void
6367 ztest_init(ztest_shared_t *zs)
6368 {
6369         spa_t *spa;
6370         nvlist_t *nvroot, *props;
6371
6372         mutex_init(&ztest_vdev_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
6373         mutex_init(&ztest_checkpoint_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
6374         rw_init(&ztest_name_lock, NULL, USYNC_THREAD, NULL);
6375
6376         kernel_init(FREAD | FWRITE);
6377
6378         /*
6379          * Create the storage pool.
6380          */
6381         (void) spa_destroy(ztest_opts.zo_pool);
6382         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = 0;
6383         zs->zs_splits = 0;
6384         zs->zs_mirrors = ztest_opts.zo_mirrors;
6385         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, NULL, ztest_opts.zo_vdev_size, 0,
6386             0, ztest_opts.zo_raidz, zs->zs_mirrors, 1);
6387         props = make_random_props();
6388         for (int i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
6389                 char buf[1024];
6390                 (void) snprintf(buf, sizeof (buf), "feature@%s",
6391                     spa_feature_table[i].fi_uname);
6392                 VERIFY3U(0, ==, nvlist_add_uint64(props, buf, 0));
6393         }
6394         VERIFY3U(0, ==, spa_create(ztest_opts.zo_pool, nvroot, props, NULL));
6395         nvlist_free(nvroot);
6396         nvlist_free(props);
6397
6398         VERIFY3U(0, ==, spa_open(ztest_opts.zo_pool, &spa, FTAG));
6399         zs->zs_metaslab_sz =
6400             1ULL << spa->spa_root_vdev->vdev_child[0]->vdev_ms_shift;
6401
6402         spa_close(spa, FTAG);
6403
6404         kernel_fini();
6405
6406         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6407
6408         ztest_freeze();
6409
6410         ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6411
6412         rw_destroy(&ztest_name_lock);
6413         mutex_destroy(&ztest_vdev_lock);
6414         mutex_destroy(&ztest_checkpoint_lock);
6415 }
6416
6417 static void
6418 setup_data_fd(void)
6419 {
6420         static char ztest_name_data[] = "/tmp/ztest.data.XXXXXX";
6421
6422         ztest_fd_data = mkstemp(ztest_name_data);
6423         ASSERT3S(ztest_fd_data, >=, 0);
6424         (void) unlink(ztest_name_data);
6425 }
6426
6427
6428 static int
6429 shared_data_size(ztest_shared_hdr_t *hdr)
6430 {
6431         int size;
6432
6433         size = hdr->zh_hdr_size;
6434         size += hdr->zh_opts_size;
6435         size += hdr->zh_size;
6436         size += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
6437         size += hdr->zh_ds_size * hdr->zh_ds_count;
6438
6439         return (size);
6440 }
6441
6442 static void
6443 setup_hdr(void)
6444 {
6445         int size;
6446         ztest_shared_hdr_t *hdr;
6447
6448         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
6449             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6450         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6451
6452         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, sizeof (ztest_shared_hdr_t)));
6453
6454         hdr->zh_hdr_size = sizeof (ztest_shared_hdr_t);
6455         hdr->zh_opts_size = sizeof (ztest_shared_opts_t);
6456         hdr->zh_size = sizeof (ztest_shared_t);
6457         hdr->zh_stats_size = sizeof (ztest_shared_callstate_t);
6458         hdr->zh_stats_count = ZTEST_FUNCS;
6459         hdr->zh_ds_size = sizeof (ztest_shared_ds_t);
6460         hdr->zh_ds_count = ztest_opts.zo_datasets;
6461
6462         size = shared_data_size(hdr);
6463         VERIFY3U(0, ==, ftruncate(ztest_fd_data, size));
6464
6465         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
6466 }
6467
6468 static void
6469 setup_data(void)
6470 {
6471         int size, offset;
6472         ztest_shared_hdr_t *hdr;
6473         uint8_t *buf;
6474
6475         hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()),
6476             PROT_READ, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6477         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6478
6479         size = shared_data_size(hdr);
6480
6481         (void) munmap((caddr_t)hdr, P2ROUNDUP(sizeof (*hdr), getpagesize()));
6482         hdr = ztest_shared_hdr = (void *)mmap(0, P2ROUNDUP(size, getpagesize()),
6483             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ztest_fd_data, 0);
6484         ASSERT(hdr != MAP_FAILED);
6485         buf = (uint8_t *)hdr;
6486
6487         offset = hdr->zh_hdr_size;
6488         ztest_shared_opts = (void *)&buf[offset];
6489         offset += hdr->zh_opts_size;
6490         ztest_shared = (void *)&buf[offset];
6491         offset += hdr->zh_size;
6492         ztest_shared_callstate = (void *)&buf[offset];
6493         offset += hdr->zh_stats_size * hdr->zh_stats_count;
6494         ztest_shared_ds = (void *)&buf[offset];
6495 }
6496
6497 static boolean_t
6498 exec_child(char *cmd, char *libpath, boolean_t ignorekill, int *statusp)
6499 {
6500         pid_t pid;
6501         int status;
6502         char *cmdbuf = NULL;
6503
6504         pid = fork();
6505
6506         if (cmd == NULL) {
6507                 cmdbuf = umem_alloc(MAXPATHLEN, UMEM_NOFAIL);
6508                 (void) strlcpy(cmdbuf, getexecname(), MAXPATHLEN);
6509                 cmd = cmdbuf;
6510         }
6511
6512         if (pid == -1)
6513                 fatal(1, "fork failed");
6514
6515         if (pid == 0) { /* child */
6516                 char *emptyargv[2] = { cmd, NULL };
6517                 char fd_data_str[12];
6518
6519                 struct rlimit rl = { 1024, 1024 };
6520                 (void) setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
6521
6522                 (void) close(ztest_fd_rand);
6523                 VERIFY3U(11, >=,
6524                     snprintf(fd_data_str, 12, "%d", ztest_fd_data));
6525                 VERIFY0(setenv("ZTEST_FD_DATA", fd_data_str, 1));
6526
6527                 (void) enable_extended_FILE_stdio(-1, -1);
6528                 if (libpath != NULL)
6529                         VERIFY(0 == setenv("LD_LIBRARY_PATH", libpath, 1));
6530 #ifdef illumos
6531                 (void) execv(cmd, emptyargv);
6532 #else
6533                 (void) execvp(cmd, emptyargv);
6534 #endif
6535                 ztest_dump_core = B_FALSE;
6536                 fatal(B_TRUE, "exec failed: %s", cmd);
6537         }
6538
6539         if (cmdbuf != NULL) {
6540                 umem_free(cmdbuf, MAXPATHLEN);
6541                 cmd = NULL;
6542         }
6543
6544         while (waitpid(pid, &status, 0) != pid)
6545                 continue;
6546         if (statusp != NULL)
6547                 *statusp = status;
6548
6549         if (WIFEXITED(status)) {
6550                 if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
6551                         (void) fprintf(stderr, "child exited with code %d\n",
6552                             WEXITSTATUS(status));
6553                         exit(2);
6554                 }
6555                 return (B_FALSE);
6556         } else if (WIFSIGNALED(status)) {
6557                 if (!ignorekill || WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
6558                         (void) fprintf(stderr, "child died with signal %d\n",
6559                             WTERMSIG(status));
6560                         exit(3);
6561                 }
6562                 return (B_TRUE);
6563         } else {
6564                 (void) fprintf(stderr, "something strange happened to child\n");
6565                 exit(4);
6566                 /* NOTREACHED */
6567         }
6568 }
6569
6570 static void
6571 ztest_run_init(void)
6572 {
6573         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
6574
6575         ASSERT(ztest_opts.zo_init != 0);
6576
6577         /*
6578          * Blow away any existing copy of zpool.cache
6579          */
6580         (void) remove(spa_config_path);
6581
6582         /*
6583          * Create and initialize our storage pool.
6584          */
6585         for (int i = 1; i <= ztest_opts.zo_init; i++) {
6586                 bzero(zs, sizeof (ztest_shared_t));
6587                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 3 &&
6588                     ztest_opts.zo_init != 1) {
6589                         (void) printf("ztest_init(), pass %d\n", i);
6590                 }
6591                 ztest_init(zs);
6592         }
6593 }
6594
6595 int
6596 main(int argc, char **argv)
6597 {
6598         int kills = 0;
6599         int iters = 0;
6600         int older = 0;
6601         int newer = 0;
6602         ztest_shared_t *zs;
6603         ztest_info_t *zi;
6604         ztest_shared_callstate_t *zc;
6605         char timebuf[100];
6606         char numbuf[NN_NUMBUF_SZ];
6607         char *cmd;
6608         boolean_t hasalt;
6609         char *fd_data_str = getenv("ZTEST_FD_DATA");
6610
6611         (void) setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 0);
6612
6613         dprintf_setup(&argc, argv);
6614         zfs_deadman_synctime_ms = 300000;
6615         /*
6616          * As two-word space map entries may not come up often (especially
6617          * if pool and vdev sizes are small) we want to force at least some
6618          * of them so the feature get tested.
6619          */
6620         zfs_force_some_double_word_sm_entries = B_TRUE;
6621
6622         ztest_fd_rand = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
6623         ASSERT3S(ztest_fd_rand, >=, 0);
6624
6625         if (!fd_data_str) {
6626                 process_options(argc, argv);
6627
6628                 setup_data_fd();
6629                 setup_hdr();
6630                 setup_data();
6631                 bcopy(&ztest_opts, ztest_shared_opts,
6632                     sizeof (*ztest_shared_opts));
6633         } else {
6634                 ztest_fd_data = atoi(fd_data_str);
6635                 setup_data();
6636                 bcopy(ztest_shared_opts, &ztest_opts, sizeof (ztest_opts));
6637         }
6638         ASSERT3U(ztest_opts.zo_datasets, ==, ztest_shared_hdr->zh_ds_count);
6639
6640         /* Override location of zpool.cache */
6641         VERIFY3U(asprintf((char **)&spa_config_path, "%s/zpool.cache",
6642             ztest_opts.zo_dir), !=, -1);
6643
6644         ztest_ds = umem_alloc(ztest_opts.zo_datasets * sizeof (ztest_ds_t),
6645             UMEM_NOFAIL);
6646         zs = ztest_shared;
6647
6648         if (fd_data_str) {
6649                 metaslab_force_ganging = ztest_opts.zo_metaslab_force_ganging;
6650                 metaslab_df_alloc_threshold =
6651                     zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold;
6652
6653                 if (zs->zs_do_init)
6654                         ztest_run_init();
6655                 else
6656                         ztest_run(zs);
6657                 exit(0);
6658         }
6659
6660         hasalt = (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0);
6661
6662         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6663                 (void) printf("%llu vdevs, %d datasets, %d threads,"
6664                     " %llu seconds...\n",
6665                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_vdevs,
6666                     ztest_opts.zo_datasets,
6667                     ztest_opts.zo_threads,
6668                     (u_longlong_t)ztest_opts.zo_time);
6669         }
6670
6671         cmd = umem_alloc(MAXNAMELEN, UMEM_NOFAIL);
6672         (void) strlcpy(cmd, getexecname(), MAXNAMELEN);
6673
6674         zs->zs_do_init = B_TRUE;
6675         if (strlen(ztest_opts.zo_alt_ztest) != 0) {
6676                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6677                         (void) printf("Executing older ztest for "
6678                             "initialization: %s\n", ztest_opts.zo_alt_ztest);
6679                 }
6680                 VERIFY(!exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6681                     ztest_opts.zo_alt_libpath, B_FALSE, NULL));
6682         } else {
6683                 VERIFY(!exec_child(NULL, NULL, B_FALSE, NULL));
6684         }
6685         zs->zs_do_init = B_FALSE;
6686
6687         zs->zs_proc_start = gethrtime();
6688         zs->zs_proc_stop = zs->zs_proc_start + ztest_opts.zo_time * NANOSEC;
6689
6690         for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6691                 zi = &ztest_info[f];
6692                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6693                 if (zs->zs_proc_start + zi->zi_interval[0] > zs->zs_proc_stop)
6694                         zc->zc_next = UINT64_MAX;
6695                 else
6696                         zc->zc_next = zs->zs_proc_start +
6697                             ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1);
6698         }
6699
6700         /*
6701          * Run the tests in a loop.  These tests include fault injection
6702          * to verify that self-healing data works, and forced crashes
6703          * to verify that we never lose on-disk consistency.
6704          */
6705         while (gethrtime() < zs->zs_proc_stop) {
6706                 int status;
6707                 boolean_t killed;
6708
6709                 /*
6710                  * Initialize the workload counters for each function.
6711                  */
6712                 for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6713                         zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6714                         zc->zc_count = 0;
6715                         zc->zc_time = 0;
6716                 }
6717
6718                 /* Set the allocation switch size */
6719                 zs->zs_metaslab_df_alloc_threshold =
6720                     ztest_random(zs->zs_metaslab_sz / 4) + 1;
6721
6722                 if (!hasalt || ztest_random(2) == 0) {
6723                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6724                                 (void) printf("Executing newer ztest: %s\n",
6725                                     cmd);
6726                         }
6727                         newer++;
6728                         killed = exec_child(cmd, NULL, B_TRUE, &status);
6729                 } else {
6730                         if (hasalt && ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6731                                 (void) printf("Executing older ztest: %s\n",
6732                                     ztest_opts.zo_alt_ztest);
6733                         }
6734                         older++;
6735                         killed = exec_child(ztest_opts.zo_alt_ztest,
6736                             ztest_opts.zo_alt_libpath, B_TRUE, &status);
6737                 }
6738
6739                 if (killed)
6740                         kills++;
6741                 iters++;
6742
6743                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6744                         hrtime_t now = gethrtime();
6745
6746                         now = MIN(now, zs->zs_proc_stop);
6747                         print_time(zs->zs_proc_stop - now, timebuf);
6748                         nicenum(zs->zs_space, numbuf, sizeof (numbuf));
6749
6750                         (void) printf("Pass %3d, %8s, %3llu ENOSPC, "
6751                             "%4.1f%% of %5s used, %3.0f%% done, %8s to go\n",
6752                             iters,
6753                             WIFEXITED(status) ? "Complete" : "SIGKILL",
6754                             (u_longlong_t)zs->zs_enospc_count,
6755                             100.0 * zs->zs_alloc / zs->zs_space,
6756                             numbuf,
6757                             100.0 * (now - zs->zs_proc_start) /
6758                             (ztest_opts.zo_time * NANOSEC), timebuf);
6759                 }
6760
6761                 if (ztest_opts.zo_verbose >= 2) {
6762                         (void) printf("\nWorkload summary:\n\n");
6763                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6764                             "Calls", "Time", "Function");
6765                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
6766                             "-----", "----", "--------");
6767                         for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
6768                                 Dl_info dli;
6769
6770                                 zi = &ztest_info[f];
6771                                 zc = ZTEST_GET_SHARED_CALLSTATE(f);
6772                                 print_time(zc->zc_time, timebuf);
6773                                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
6774                                 (void) printf("%7llu %9s   %s\n",
6775                                     (u_longlong_t)zc->zc_count, timebuf,
6776                                     dli.dli_sname);
6777                         }
6778                         (void) printf("\n");
6779                 }
6780
6781                 ztest_run_zdb(ztest_opts.zo_pool);
6782         }
6783
6784         if (ztest_opts.zo_verbose >= 1) {
6785                 if (hasalt) {
6786                         (void) printf("%d runs of older ztest: %s\n", older,
6787                             ztest_opts.zo_alt_ztest);
6788                         (void) printf("%d runs of newer ztest: %s\n", newer,
6789                             cmd);
6790                 }
6791                 (void) printf("%d killed, %d completed, %.0f%% kill rate\n",
6792                     kills, iters - kills, (100.0 * kills) / MAX(1, iters));
6793         }
6794
6795         umem_free(cmd, MAXNAMELEN);
6796
6797         return (0);
6798 }