]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - include/sys/dmu.h
Additional Information for Zedlets
[FreeBSD/FreeBSD.git] / include / sys / dmu.h
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, 2016 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2012, Joyent, Inc. All rights reserved.
26  * Copyright 2014 HybridCluster. All rights reserved.
27  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
28  * Copyright 2013 Saso Kiselkov. All rights reserved.
29  */
30
31 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
32
33 #ifndef _SYS_DMU_H
34 #define _SYS_DMU_H
35
36 /*
37  * This file describes the interface that the DMU provides for its
38  * consumers.
39  *
40  * The DMU also interacts with the SPA.  That interface is described in
41  * dmu_spa.h.
42  */
43
44 #include <sys/zfs_context.h>
45 #include <sys/inttypes.h>
46 #include <sys/cred.h>
47 #include <sys/fs/zfs.h>
48 #include <sys/zio_compress.h>
49 #include <sys/zio_priority.h>
50 #include <sys/uio.h>
51
52 #ifdef  __cplusplus
53 extern "C" {
54 #endif
55
56 struct page;
57 struct vnode;
58 struct spa;
59 struct zilog;
60 struct zio;
61 struct blkptr;
62 struct zap_cursor;
63 struct dsl_dataset;
64 struct dsl_pool;
65 struct dnode;
66 struct drr_begin;
67 struct drr_end;
68 struct zbookmark_phys;
69 struct spa;
70 struct nvlist;
71 struct arc_buf;
72 struct zio_prop;
73 struct sa_handle;
74
75 typedef struct objset objset_t;
76 typedef struct dmu_tx dmu_tx_t;
77 typedef struct dsl_dir dsl_dir_t;
78 typedef struct dnode dnode_t;
79
80 typedef enum dmu_object_byteswap {
81         DMU_BSWAP_UINT8,
82         DMU_BSWAP_UINT16,
83         DMU_BSWAP_UINT32,
84         DMU_BSWAP_UINT64,
85         DMU_BSWAP_ZAP,
86         DMU_BSWAP_DNODE,
87         DMU_BSWAP_OBJSET,
88         DMU_BSWAP_ZNODE,
89         DMU_BSWAP_OLDACL,
90         DMU_BSWAP_ACL,
91         /*
92          * Allocating a new byteswap type number makes the on-disk format
93          * incompatible with any other format that uses the same number.
94          *
95          * Data can usually be structured to work with one of the
96          * DMU_BSWAP_UINT* or DMU_BSWAP_ZAP types.
97          */
98         DMU_BSWAP_NUMFUNCS
99 } dmu_object_byteswap_t;
100
101 #define DMU_OT_NEWTYPE 0x80
102 #define DMU_OT_METADATA 0x40
103 #define DMU_OT_BYTESWAP_MASK 0x3f
104
105 /*
106  * Defines a uint8_t object type. Object types specify if the data
107  * in the object is metadata (boolean) and how to byteswap the data
108  * (dmu_object_byteswap_t).
109  */
110 #define DMU_OT(byteswap, metadata) \
111         (DMU_OT_NEWTYPE | \
112         ((metadata) ? DMU_OT_METADATA : 0) | \
113         ((byteswap) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK))
114
115 #define DMU_OT_IS_VALID(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
116         ((ot) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK) < DMU_BSWAP_NUMFUNCS : \
117         (ot) < DMU_OT_NUMTYPES)
118
119 #define DMU_OT_IS_METADATA(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
120         ((ot) & DMU_OT_METADATA) : \
121         dmu_ot[(int)(ot)].ot_metadata)
122
123 /*
124  * These object types use bp_fill != 1 for their L0 bp's. Therefore they can't
125  * have their data embedded (i.e. use a BP_IS_EMBEDDED() bp), because bp_fill
126  * is repurposed for embedded BPs.
127  */
128 #define DMU_OT_HAS_FILL(ot) \
129         ((ot) == DMU_OT_DNODE || (ot) == DMU_OT_OBJSET)
130
131 #define DMU_OT_BYTESWAP(ot) (((ot) & DMU_OT_NEWTYPE) ? \
132         ((ot) & DMU_OT_BYTESWAP_MASK) : \
133         dmu_ot[(int)(ot)].ot_byteswap)
134
135 typedef enum dmu_object_type {
136         DMU_OT_NONE,
137         /* general: */
138         DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY,        /* ZAP */
139         DMU_OT_OBJECT_ARRAY,            /* UINT64 */
140         DMU_OT_PACKED_NVLIST,           /* UINT8 (XDR by nvlist_pack/unpack) */
141         DMU_OT_PACKED_NVLIST_SIZE,      /* UINT64 */
142         DMU_OT_BPOBJ,                   /* UINT64 */
143         DMU_OT_BPOBJ_HDR,               /* UINT64 */
144         /* spa: */
145         DMU_OT_SPACE_MAP_HEADER,        /* UINT64 */
146         DMU_OT_SPACE_MAP,               /* UINT64 */
147         /* zil: */
148         DMU_OT_INTENT_LOG,              /* UINT64 */
149         /* dmu: */
150         DMU_OT_DNODE,                   /* DNODE */
151         DMU_OT_OBJSET,                  /* OBJSET */
152         /* dsl: */
153         DMU_OT_DSL_DIR,                 /* UINT64 */
154         DMU_OT_DSL_DIR_CHILD_MAP,       /* ZAP */
155         DMU_OT_DSL_DS_SNAP_MAP,         /* ZAP */
156         DMU_OT_DSL_PROPS,               /* ZAP */
157         DMU_OT_DSL_DATASET,             /* UINT64 */
158         /* zpl: */
159         DMU_OT_ZNODE,                   /* ZNODE */
160         DMU_OT_OLDACL,                  /* Old ACL */
161         DMU_OT_PLAIN_FILE_CONTENTS,     /* UINT8 */
162         DMU_OT_DIRECTORY_CONTENTS,      /* ZAP */
163         DMU_OT_MASTER_NODE,             /* ZAP */
164         DMU_OT_UNLINKED_SET,            /* ZAP */
165         /* zvol: */
166         DMU_OT_ZVOL,                    /* UINT8 */
167         DMU_OT_ZVOL_PROP,               /* ZAP */
168         /* other; for testing only! */
169         DMU_OT_PLAIN_OTHER,             /* UINT8 */
170         DMU_OT_UINT64_OTHER,            /* UINT64 */
171         DMU_OT_ZAP_OTHER,               /* ZAP */
172         /* new object types: */
173         DMU_OT_ERROR_LOG,               /* ZAP */
174         DMU_OT_SPA_HISTORY,             /* UINT8 */
175         DMU_OT_SPA_HISTORY_OFFSETS,     /* spa_his_phys_t */
176         DMU_OT_POOL_PROPS,              /* ZAP */
177         DMU_OT_DSL_PERMS,               /* ZAP */
178         DMU_OT_ACL,                     /* ACL */
179         DMU_OT_SYSACL,                  /* SYSACL */
180         DMU_OT_FUID,                    /* FUID table (Packed NVLIST UINT8) */
181         DMU_OT_FUID_SIZE,               /* FUID table size UINT64 */
182         DMU_OT_NEXT_CLONES,             /* ZAP */
183         DMU_OT_SCAN_QUEUE,              /* ZAP */
184         DMU_OT_USERGROUP_USED,          /* ZAP */
185         DMU_OT_USERGROUP_QUOTA,         /* ZAP */
186         DMU_OT_USERREFS,                /* ZAP */
187         DMU_OT_DDT_ZAP,                 /* ZAP */
188         DMU_OT_DDT_STATS,               /* ZAP */
189         DMU_OT_SA,                      /* System attr */
190         DMU_OT_SA_MASTER_NODE,          /* ZAP */
191         DMU_OT_SA_ATTR_REGISTRATION,    /* ZAP */
192         DMU_OT_SA_ATTR_LAYOUTS,         /* ZAP */
193         DMU_OT_SCAN_XLATE,              /* ZAP */
194         DMU_OT_DEDUP,                   /* fake dedup BP from ddt_bp_create() */
195         DMU_OT_DEADLIST,                /* ZAP */
196         DMU_OT_DEADLIST_HDR,            /* UINT64 */
197         DMU_OT_DSL_CLONES,              /* ZAP */
198         DMU_OT_BPOBJ_SUBOBJ,            /* UINT64 */
199         /*
200          * Do not allocate new object types here. Doing so makes the on-disk
201          * format incompatible with any other format that uses the same object
202          * type number.
203          *
204          * When creating an object which does not have one of the above types
205          * use the DMU_OTN_* type with the correct byteswap and metadata
206          * values.
207          *
208          * The DMU_OTN_* types do not have entries in the dmu_ot table,
209          * use the DMU_OT_IS_METDATA() and DMU_OT_BYTESWAP() macros instead
210          * of indexing into dmu_ot directly (this works for both DMU_OT_* types
211          * and DMU_OTN_* types).
212          */
213         DMU_OT_NUMTYPES,
214
215         /*
216          * Names for valid types declared with DMU_OT().
217          */
218         DMU_OTN_UINT8_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT8, B_FALSE),
219         DMU_OTN_UINT8_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT8, B_TRUE),
220         DMU_OTN_UINT16_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT16, B_FALSE),
221         DMU_OTN_UINT16_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT16, B_TRUE),
222         DMU_OTN_UINT32_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT32, B_FALSE),
223         DMU_OTN_UINT32_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT32, B_TRUE),
224         DMU_OTN_UINT64_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT64, B_FALSE),
225         DMU_OTN_UINT64_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_UINT64, B_TRUE),
226         DMU_OTN_ZAP_DATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_ZAP, B_FALSE),
227         DMU_OTN_ZAP_METADATA = DMU_OT(DMU_BSWAP_ZAP, B_TRUE),
228 } dmu_object_type_t;
229
230 typedef enum txg_how {
231         TXG_WAIT = 1,
232         TXG_NOWAIT,
233         TXG_WAITED,
234 } txg_how_t;
235
236 void byteswap_uint64_array(void *buf, size_t size);
237 void byteswap_uint32_array(void *buf, size_t size);
238 void byteswap_uint16_array(void *buf, size_t size);
239 void byteswap_uint8_array(void *buf, size_t size);
240 void zap_byteswap(void *buf, size_t size);
241 void zfs_oldacl_byteswap(void *buf, size_t size);
242 void zfs_acl_byteswap(void *buf, size_t size);
243 void zfs_znode_byteswap(void *buf, size_t size);
244
245 #define DS_FIND_SNAPSHOTS       (1<<0)
246 #define DS_FIND_CHILDREN        (1<<1)
247 #define DS_FIND_SERIALIZE       (1<<2)
248
249 /*
250  * The maximum number of bytes that can be accessed as part of one
251  * operation, including metadata.
252  */
253 #define DMU_MAX_ACCESS (64 * 1024 * 1024) /* 64MB */
254 #define DMU_MAX_DELETEBLKCNT (20480) /* ~5MB of indirect blocks */
255
256 #define DMU_USERUSED_OBJECT     (-1ULL)
257 #define DMU_GROUPUSED_OBJECT    (-2ULL)
258
259 /*
260  * Zap prefix for object accounting in DMU_{USER,GROUP}USED_OBJECT.
261  */
262 #define DMU_OBJACCT_PREFIX      "obj-"
263 #define DMU_OBJACCT_PREFIX_LEN  4
264
265 /*
266  * artificial blkids for bonus buffer and spill blocks
267  */
268 #define DMU_BONUS_BLKID         (-1ULL)
269 #define DMU_SPILL_BLKID         (-2ULL)
270 /*
271  * Public routines to create, destroy, open, and close objsets.
272  */
273 int dmu_objset_hold(const char *name, void *tag, objset_t **osp);
274 int dmu_objset_own(const char *name, dmu_objset_type_t type,
275     boolean_t readonly, void *tag, objset_t **osp);
276 void dmu_objset_rele(objset_t *os, void *tag);
277 void dmu_objset_disown(objset_t *os, void *tag);
278 int dmu_objset_open_ds(struct dsl_dataset *ds, objset_t **osp);
279
280 void dmu_objset_evict_dbufs(objset_t *os);
281 int dmu_objset_create(const char *name, dmu_objset_type_t type, uint64_t flags,
282     void (*func)(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx), void *arg);
283 int dmu_objset_clone(const char *name, const char *origin);
284 int dsl_destroy_snapshots_nvl(struct nvlist *snaps, boolean_t defer,
285     struct nvlist *errlist);
286 int dmu_objset_snapshot_one(const char *fsname, const char *snapname);
287 int dmu_objset_snapshot_tmp(const char *, const char *, int);
288 int dmu_objset_find(char *name, int func(const char *, void *), void *arg,
289     int flags);
290 void dmu_objset_byteswap(void *buf, size_t size);
291 int dsl_dataset_rename_snapshot(const char *fsname,
292     const char *oldsnapname, const char *newsnapname, boolean_t recursive);
293
294 typedef struct dmu_buf {
295         uint64_t db_object;             /* object that this buffer is part of */
296         uint64_t db_offset;             /* byte offset in this object */
297         uint64_t db_size;               /* size of buffer in bytes */
298         void *db_data;                  /* data in buffer */
299 } dmu_buf_t;
300
301 /*
302  * The names of zap entries in the DIRECTORY_OBJECT of the MOS.
303  */
304 #define DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT       1
305 #define DMU_POOL_CONFIG                 "config"
306 #define DMU_POOL_FEATURES_FOR_WRITE     "features_for_write"
307 #define DMU_POOL_FEATURES_FOR_READ      "features_for_read"
308 #define DMU_POOL_FEATURE_DESCRIPTIONS   "feature_descriptions"
309 #define DMU_POOL_FEATURE_ENABLED_TXG    "feature_enabled_txg"
310 #define DMU_POOL_ROOT_DATASET           "root_dataset"
311 #define DMU_POOL_SYNC_BPOBJ             "sync_bplist"
312 #define DMU_POOL_ERRLOG_SCRUB           "errlog_scrub"
313 #define DMU_POOL_ERRLOG_LAST            "errlog_last"
314 #define DMU_POOL_SPARES                 "spares"
315 #define DMU_POOL_DEFLATE                "deflate"
316 #define DMU_POOL_HISTORY                "history"
317 #define DMU_POOL_PROPS                  "pool_props"
318 #define DMU_POOL_L2CACHE                "l2cache"
319 #define DMU_POOL_TMP_USERREFS           "tmp_userrefs"
320 #define DMU_POOL_DDT                    "DDT-%s-%s-%s"
321 #define DMU_POOL_DDT_STATS              "DDT-statistics"
322 #define DMU_POOL_CREATION_VERSION       "creation_version"
323 #define DMU_POOL_SCAN                   "scan"
324 #define DMU_POOL_FREE_BPOBJ             "free_bpobj"
325 #define DMU_POOL_BPTREE_OBJ             "bptree_obj"
326 #define DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ            "empty_bpobj"
327 #define DMU_POOL_CHECKSUM_SALT          "org.illumos:checksum_salt"
328 #define DMU_POOL_VDEV_ZAP_MAP           "com.delphix:vdev_zap_map"
329
330 /*
331  * Allocate an object from this objset.  The range of object numbers
332  * available is (0, DN_MAX_OBJECT).  Object 0 is the meta-dnode.
333  *
334  * The transaction must be assigned to a txg.  The newly allocated
335  * object will be "held" in the transaction (ie. you can modify the
336  * newly allocated object in this transaction).
337  *
338  * dmu_object_alloc() chooses an object and returns it in *objectp.
339  *
340  * dmu_object_claim() allocates a specific object number.  If that
341  * number is already allocated, it fails and returns EEXIST.
342  *
343  * Return 0 on success, or ENOSPC or EEXIST as specified above.
344  */
345 uint64_t dmu_object_alloc(objset_t *os, dmu_object_type_t ot,
346     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len, dmu_tx_t *tx);
347 uint64_t dmu_object_alloc_dnsize(objset_t *os, dmu_object_type_t ot,
348     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len,
349     int dnodesize, dmu_tx_t *tx);
350 int dmu_object_claim(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_type_t ot,
351     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len, dmu_tx_t *tx);
352 int dmu_object_claim_dnsize(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_type_t ot,
353     int blocksize, dmu_object_type_t bonus_type, int bonus_len,
354     int dnodesize, dmu_tx_t *tx);
355 int dmu_object_reclaim(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_type_t ot,
356     int blocksize, dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *txp);
357 int dmu_object_reclaim_dnsize(objset_t *os, uint64_t object,
358     dmu_object_type_t ot, int blocksize, dmu_object_type_t bonustype,
359     int bonuslen, int dnodesize, dmu_tx_t *txp);
360
361 /*
362  * Free an object from this objset.
363  *
364  * The object's data will be freed as well (ie. you don't need to call
365  * dmu_free(object, 0, -1, tx)).
366  *
367  * The object need not be held in the transaction.
368  *
369  * If there are any holds on this object's buffers (via dmu_buf_hold()),
370  * or tx holds on the object (via dmu_tx_hold_object()), you can not
371  * free it; it fails and returns EBUSY.
372  *
373  * If the object is not allocated, it fails and returns ENOENT.
374  *
375  * Return 0 on success, or EBUSY or ENOENT as specified above.
376  */
377 int dmu_object_free(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx);
378
379 /*
380  * Find the next allocated or free object.
381  *
382  * The objectp parameter is in-out.  It will be updated to be the next
383  * object which is allocated.  Ignore objects which have not been
384  * modified since txg.
385  *
386  * XXX Can only be called on a objset with no dirty data.
387  *
388  * Returns 0 on success, or ENOENT if there are no more objects.
389  */
390 int dmu_object_next(objset_t *os, uint64_t *objectp,
391     boolean_t hole, uint64_t txg);
392
393 /*
394  * Set the data blocksize for an object.
395  *
396  * The object cannot have any blocks allcated beyond the first.  If
397  * the first block is allocated already, the new size must be greater
398  * than the current block size.  If these conditions are not met,
399  * ENOTSUP will be returned.
400  *
401  * Returns 0 on success, or EBUSY if there are any holds on the object
402  * contents, or ENOTSUP as described above.
403  */
404 int dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size,
405     int ibs, dmu_tx_t *tx);
406
407 /*
408  * Set the checksum property on a dnode.  The new checksum algorithm will
409  * apply to all newly written blocks; existing blocks will not be affected.
410  */
411 void dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
412     dmu_tx_t *tx);
413
414 /*
415  * Set the compress property on a dnode.  The new compression algorithm will
416  * apply to all newly written blocks; existing blocks will not be affected.
417  */
418 void dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
419     dmu_tx_t *tx);
420
421 void
422 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
423     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
424     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx);
425
426 /*
427  * Decide how to write a block: checksum, compression, number of copies, etc.
428  */
429 #define WP_NOFILL       0x1
430 #define WP_DMU_SYNC     0x2
431 #define WP_SPILL        0x4
432
433 void dmu_write_policy(objset_t *os, struct dnode *dn, int level, int wp,
434     enum zio_compress compress_override, struct zio_prop *zp);
435 /*
436  * The bonus data is accessed more or less like a regular buffer.
437  * You must dmu_bonus_hold() to get the buffer, which will give you a
438  * dmu_buf_t with db_offset==-1ULL, and db_size = the size of the bonus
439  * data.  As with any normal buffer, you must call dmu_buf_read() to
440  * read db_data, dmu_buf_will_dirty() before modifying it, and the
441  * object must be held in an assigned transaction before calling
442  * dmu_buf_will_dirty.  You may use dmu_buf_set_user() on the bonus
443  * buffer as well.  You must release what you hold with dmu_buf_rele().
444  *
445  * Returns ENOENT, EIO, or 0.
446  */
447 int dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **);
448 int dmu_bonus_max(void);
449 int dmu_set_bonus(dmu_buf_t *, int, dmu_tx_t *);
450 int dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *, dmu_object_type_t, dmu_tx_t *);
451 dmu_object_type_t dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *);
452 int dmu_rm_spill(objset_t *, uint64_t, dmu_tx_t *);
453
454 /*
455  * Special spill buffer support used by "SA" framework
456  */
457
458 int dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp);
459 int dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags,
460     void *tag, dmu_buf_t **dbp);
461 int dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp);
462
463 /*
464  * Obtain the DMU buffer from the specified object which contains the
465  * specified offset.  dmu_buf_hold() puts a "hold" on the buffer, so
466  * that it will remain in memory.  You must release the hold with
467  * dmu_buf_rele().  You must not access the dmu_buf_t after releasing
468  * what you hold.  You must have a hold on any dmu_buf_t* you pass to the DMU.
469  *
470  * You must call dmu_buf_read, dmu_buf_will_dirty, or dmu_buf_will_fill
471  * on the returned buffer before reading or writing the buffer's
472  * db_data.  The comments for those routines describe what particular
473  * operations are valid after calling them.
474  *
475  * The object number must be a valid, allocated object number.
476  */
477 int dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
478     void *tag, dmu_buf_t **, int flags);
479 int dmu_buf_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
480     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags);
481
482 /*
483  * Add a reference to a dmu buffer that has already been held via
484  * dmu_buf_hold() in the current context.
485  */
486 void dmu_buf_add_ref(dmu_buf_t *db, void* tag);
487
488 /*
489  * Attempt to add a reference to a dmu buffer that is in an unknown state,
490  * using a pointer that may have been invalidated by eviction processing.
491  * The request will succeed if the passed in dbuf still represents the
492  * same os/object/blkid, is ineligible for eviction, and has at least
493  * one hold by a user other than the syncer.
494  */
495 boolean_t dmu_buf_try_add_ref(dmu_buf_t *, objset_t *os, uint64_t object,
496     uint64_t blkid, void *tag);
497
498 void dmu_buf_rele(dmu_buf_t *db, void *tag);
499 uint64_t dmu_buf_refcount(dmu_buf_t *db);
500
501 /*
502  * dmu_buf_hold_array holds the DMU buffers which contain all bytes in a
503  * range of an object.  A pointer to an array of dmu_buf_t*'s is
504  * returned (in *dbpp).
505  *
506  * dmu_buf_rele_array releases the hold on an array of dmu_buf_t*'s, and
507  * frees the array.  The hold on the array of buffers MUST be released
508  * with dmu_buf_rele_array.  You can NOT release the hold on each buffer
509  * individually with dmu_buf_rele.
510  */
511 int dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db, uint64_t offset,
512     uint64_t length, boolean_t read, void *tag,
513     int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp);
514 void dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **, int numbufs, void *tag);
515
516 typedef void dmu_buf_evict_func_t(void *user_ptr);
517
518 /*
519  * A DMU buffer user object may be associated with a dbuf for the
520  * duration of its lifetime.  This allows the user of a dbuf (client)
521  * to attach private data to a dbuf (e.g. in-core only data such as a
522  * dnode_children_t, zap_t, or zap_leaf_t) and be optionally notified
523  * when that dbuf has been evicted.  Clients typically respond to the
524  * eviction notification by freeing their private data, thus ensuring
525  * the same lifetime for both dbuf and private data.
526  *
527  * The mapping from a dmu_buf_user_t to any client private data is the
528  * client's responsibility.  All current consumers of the API with private
529  * data embed a dmu_buf_user_t as the first member of the structure for
530  * their private data.  This allows conversions between the two types
531  * with a simple cast.  Since the DMU buf user API never needs access
532  * to the private data, other strategies can be employed if necessary
533  * or convenient for the client (e.g. using container_of() to do the
534  * conversion for private data that cannot have the dmu_buf_user_t as
535  * its first member).
536  *
537  * Eviction callbacks are executed without the dbuf mutex held or any
538  * other type of mechanism to guarantee that the dbuf is still available.
539  * For this reason, users must assume the dbuf has already been freed
540  * and not reference the dbuf from the callback context.
541  *
542  * Users requesting "immediate eviction" are notified as soon as the dbuf
543  * is only referenced by dirty records (dirties == holds).  Otherwise the
544  * notification occurs after eviction processing for the dbuf begins.
545  */
546 typedef struct dmu_buf_user {
547         /*
548          * Asynchronous user eviction callback state.
549          */
550         taskq_ent_t     dbu_tqent;
551
552         /*
553          * This instance's eviction function pointers.
554          *
555          * dbu_evict_func_sync is called synchronously and then
556          * dbu_evict_func_async is executed asynchronously on a taskq.
557          */
558         dmu_buf_evict_func_t *dbu_evict_func_sync;
559         dmu_buf_evict_func_t *dbu_evict_func_async;
560 #ifdef ZFS_DEBUG
561         /*
562          * Pointer to user's dbuf pointer.  NULL for clients that do
563          * not associate a dbuf with their user data.
564          *
565          * The dbuf pointer is cleared upon eviction so as to catch
566          * use-after-evict bugs in clients.
567          */
568         dmu_buf_t **dbu_clear_on_evict_dbufp;
569 #endif
570 } dmu_buf_user_t;
571
572 /*
573  * Initialize the given dmu_buf_user_t instance with the eviction function
574  * evict_func, to be called when the user is evicted.
575  *
576  * NOTE: This function should only be called once on a given dmu_buf_user_t.
577  *       To allow enforcement of this, dbu must already be zeroed on entry.
578  */
579 /*ARGSUSED*/
580 static inline void
581 dmu_buf_init_user(dmu_buf_user_t *dbu, dmu_buf_evict_func_t *evict_func_sync,
582     dmu_buf_evict_func_t *evict_func_async, dmu_buf_t **clear_on_evict_dbufp)
583 {
584         ASSERT(dbu->dbu_evict_func_sync == NULL);
585         ASSERT(dbu->dbu_evict_func_async == NULL);
586
587         /* must have at least one evict func */
588         IMPLY(evict_func_sync == NULL, evict_func_async != NULL);
589         dbu->dbu_evict_func_sync = evict_func_sync;
590         dbu->dbu_evict_func_async = evict_func_async;
591         taskq_init_ent(&dbu->dbu_tqent);
592 #ifdef ZFS_DEBUG
593         dbu->dbu_clear_on_evict_dbufp = clear_on_evict_dbufp;
594 #endif
595 }
596
597 /*
598  * Attach user data to a dbuf and mark it for normal (when the dbuf's
599  * data is cleared or its reference count goes to zero) eviction processing.
600  *
601  * Returns NULL on success, or the existing user if another user currently
602  * owns the buffer.
603  */
604 void *dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
605
606 /*
607  * Attach user data to a dbuf and mark it for immediate (its dirty and
608  * reference counts are equal) eviction processing.
609  *
610  * Returns NULL on success, or the existing user if another user currently
611  * owns the buffer.
612  */
613 void *dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
614
615 /*
616  * Replace the current user of a dbuf.
617  *
618  * If given the current user of a dbuf, replaces the dbuf's user with
619  * "new_user" and returns the user data pointer that was replaced.
620  * Otherwise returns the current, and unmodified, dbuf user pointer.
621  */
622 void *dmu_buf_replace_user(dmu_buf_t *db,
623     dmu_buf_user_t *old_user, dmu_buf_user_t *new_user);
624
625 /*
626  * Remove the specified user data for a DMU buffer.
627  *
628  * Returns the user that was removed on success, or the current user if
629  * another user currently owns the buffer.
630  */
631 void *dmu_buf_remove_user(dmu_buf_t *db, dmu_buf_user_t *user);
632
633 /*
634  * Returns the user data (dmu_buf_user_t *) associated with this dbuf.
635  */
636 void *dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db);
637
638 objset_t *dmu_buf_get_objset(dmu_buf_t *db);
639 dnode_t *dmu_buf_dnode_enter(dmu_buf_t *db);
640 void dmu_buf_dnode_exit(dmu_buf_t *db);
641
642 /* Block until any in-progress dmu buf user evictions complete. */
643 void dmu_buf_user_evict_wait(void);
644
645 /*
646  * Returns the blkptr associated with this dbuf, or NULL if not set.
647  */
648 struct blkptr *dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db);
649
650 /*
651  * Indicate that you are going to modify the buffer's data (db_data).
652  *
653  * The transaction (tx) must be assigned to a txg (ie. you've called
654  * dmu_tx_assign()).  The buffer's object must be held in the tx
655  * (ie. you've called dmu_tx_hold_object(tx, db->db_object)).
656  */
657 void dmu_buf_will_dirty(dmu_buf_t *db, dmu_tx_t *tx);
658
659 /*
660  * You must create a transaction, then hold the objects which you will
661  * (or might) modify as part of this transaction.  Then you must assign
662  * the transaction to a transaction group.  Once the transaction has
663  * been assigned, you can modify buffers which belong to held objects as
664  * part of this transaction.  You can't modify buffers before the
665  * transaction has been assigned; you can't modify buffers which don't
666  * belong to objects which this transaction holds; you can't hold
667  * objects once the transaction has been assigned.  You may hold an
668  * object which you are going to free (with dmu_object_free()), but you
669  * don't have to.
670  *
671  * You can abort the transaction before it has been assigned.
672  *
673  * Note that you may hold buffers (with dmu_buf_hold) at any time,
674  * regardless of transaction state.
675  */
676
677 #define DMU_NEW_OBJECT  (-1ULL)
678 #define DMU_OBJECT_END  (-1ULL)
679
680 dmu_tx_t *dmu_tx_create(objset_t *os);
681 void dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len);
682 void dmu_tx_hold_write_by_dnode(dmu_tx_t *tx, dnode_t *dn, uint64_t off,
683     int len);
684 void dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off,
685     uint64_t len);
686 void dmu_tx_hold_free_by_dnode(dmu_tx_t *tx, dnode_t *dn, uint64_t off,
687     uint64_t len);
688 void dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name);
689 void dmu_tx_hold_zap_by_dnode(dmu_tx_t *tx, dnode_t *dn, int add,
690     const char *name);
691 void dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object);
692 void dmu_tx_hold_bonus_by_dnode(dmu_tx_t *tx, dnode_t *dn);
693 void dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object);
694 void dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, struct sa_handle *hdl, boolean_t may_grow);
695 void dmu_tx_hold_sa_create(dmu_tx_t *tx, int total_size);
696 void dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx);
697 int dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, enum txg_how txg_how);
698 void dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx);
699 void dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx);
700 void dmu_tx_mark_netfree(dmu_tx_t *tx);
701
702 /*
703  * To register a commit callback, dmu_tx_callback_register() must be called.
704  *
705  * dcb_data is a pointer to caller private data that is passed on as a
706  * callback parameter. The caller is responsible for properly allocating and
707  * freeing it.
708  *
709  * When registering a callback, the transaction must be already created, but
710  * it cannot be committed or aborted. It can be assigned to a txg or not.
711  *
712  * The callback will be called after the transaction has been safely written
713  * to stable storage and will also be called if the dmu_tx is aborted.
714  * If there is any error which prevents the transaction from being committed to
715  * disk, the callback will be called with a value of error != 0.
716  */
717 typedef void dmu_tx_callback_func_t(void *dcb_data, int error);
718
719 void dmu_tx_callback_register(dmu_tx_t *tx, dmu_tx_callback_func_t *dcb_func,
720     void *dcb_data);
721
722 /*
723  * Free up the data blocks for a defined range of a file.  If size is
724  * -1, the range from offset to end-of-file is freed.
725  */
726 int dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
727         uint64_t size, dmu_tx_t *tx);
728 int dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
729         uint64_t size);
730 int dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object);
731
732 /*
733  * Convenience functions.
734  *
735  * Canfail routines will return 0 on success, or an errno if there is a
736  * nonrecoverable I/O error.
737  */
738 #define DMU_READ_PREFETCH       0 /* prefetch */
739 #define DMU_READ_NO_PREFETCH    1 /* don't prefetch */
740 int dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
741         void *buf, uint32_t flags);
742 int dmu_read_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t size, void *buf,
743     uint32_t flags);
744 void dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
745         const void *buf, dmu_tx_t *tx);
746 void dmu_write_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t size,
747     const void *buf, dmu_tx_t *tx);
748 void dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
749         dmu_tx_t *tx);
750 #ifdef _KERNEL
751 #include <linux/blkdev_compat.h>
752 int dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, struct uio *uio, uint64_t size);
753 int dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, struct uio *uio, uint64_t size);
754 int dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, struct uio *uio, uint64_t size,
755         dmu_tx_t *tx);
756 int dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, struct uio *uio, uint64_t size,
757         dmu_tx_t *tx);
758 #endif
759 struct arc_buf *dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size);
760 void dmu_return_arcbuf(struct arc_buf *buf);
761 void dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, struct arc_buf *buf,
762     dmu_tx_t *tx);
763 #ifdef HAVE_UIO_ZEROCOPY
764 int dmu_xuio_init(struct xuio *uio, int niov);
765 void dmu_xuio_fini(struct xuio *uio);
766 int dmu_xuio_add(struct xuio *uio, struct arc_buf *abuf, offset_t off,
767     size_t n);
768 int dmu_xuio_cnt(struct xuio *uio);
769 struct arc_buf *dmu_xuio_arcbuf(struct xuio *uio, int i);
770 void dmu_xuio_clear(struct xuio *uio, int i);
771 #endif /* HAVE_UIO_ZEROCOPY */
772 void xuio_stat_wbuf_copied(void);
773 void xuio_stat_wbuf_nocopy(void);
774
775 extern int zfs_prefetch_disable;
776 extern int zfs_max_recordsize;
777
778 /*
779  * Asynchronously try to read in the data.
780  */
781 void dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
782         uint64_t len, enum zio_priority pri);
783
784 typedef struct dmu_object_info {
785         /* All sizes are in bytes unless otherwise indicated. */
786         uint32_t doi_data_block_size;
787         uint32_t doi_metadata_block_size;
788         dmu_object_type_t doi_type;
789         dmu_object_type_t doi_bonus_type;
790         uint64_t doi_bonus_size;
791         uint8_t doi_indirection;                /* 2 = dnode->indirect->data */
792         uint8_t doi_checksum;
793         uint8_t doi_compress;
794         uint8_t doi_nblkptr;
795         uint8_t doi_pad[4];
796         uint64_t doi_dnodesize;
797         uint64_t doi_physical_blocks_512;       /* data + metadata, 512b blks */
798         uint64_t doi_max_offset;
799         uint64_t doi_fill_count;                /* number of non-empty blocks */
800 } dmu_object_info_t;
801
802 typedef void (*const arc_byteswap_func_t)(void *buf, size_t size);
803
804 typedef struct dmu_object_type_info {
805         dmu_object_byteswap_t   ot_byteswap;
806         boolean_t               ot_metadata;
807         char                    *ot_name;
808 } dmu_object_type_info_t;
809
810 typedef const struct dmu_object_byteswap_info {
811         arc_byteswap_func_t      ob_func;
812         char                    *ob_name;
813 } dmu_object_byteswap_info_t;
814
815 extern const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES];
816 extern const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS];
817
818 /*
819  * Get information on a DMU object.
820  *
821  * Return 0 on success or ENOENT if object is not allocated.
822  *
823  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
824  */
825 int dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi);
826 void __dmu_object_info_from_dnode(struct dnode *dn, dmu_object_info_t *doi);
827 /* Like dmu_object_info, but faster if you have a held dnode in hand. */
828 void dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi);
829 /* Like dmu_object_info, but faster if you have a held dbuf in hand. */
830 void dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db, dmu_object_info_t *doi);
831 /*
832  * Like dmu_object_info_from_db, but faster still when you only care about
833  * the size.  This is specifically optimized for zfs_getattr().
834  */
835 void dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db, uint32_t *blksize,
836     u_longlong_t *nblk512);
837
838 void dmu_object_dnsize_from_db(dmu_buf_t *db, int *dnsize);
839
840 typedef struct dmu_objset_stats {
841         uint64_t dds_num_clones; /* number of clones of this */
842         uint64_t dds_creation_txg;
843         uint64_t dds_guid;
844         dmu_objset_type_t dds_type;
845         uint8_t dds_is_snapshot;
846         uint8_t dds_inconsistent;
847         char dds_origin[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
848 } dmu_objset_stats_t;
849
850 /*
851  * Get stats on a dataset.
852  */
853 void dmu_objset_fast_stat(objset_t *os, dmu_objset_stats_t *stat);
854
855 /*
856  * Add entries to the nvlist for all the objset's properties.  See
857  * zfs_prop_table[] and zfs(1m) for details on the properties.
858  */
859 void dmu_objset_stats(objset_t *os, struct nvlist *nv);
860
861 /*
862  * Get the space usage statistics for statvfs().
863  *
864  * refdbytes is the amount of space "referenced" by this objset.
865  * availbytes is the amount of space available to this objset, taking
866  * into account quotas & reservations, assuming that no other objsets
867  * use the space first.  These values correspond to the 'referenced' and
868  * 'available' properties, described in the zfs(1m) manpage.
869  *
870  * usedobjs and availobjs are the number of objects currently allocated,
871  * and available.
872  */
873 void dmu_objset_space(objset_t *os, uint64_t *refdbytesp, uint64_t *availbytesp,
874     uint64_t *usedobjsp, uint64_t *availobjsp);
875
876 /*
877  * The fsid_guid is a 56-bit ID that can change to avoid collisions.
878  * (Contrast with the ds_guid which is a 64-bit ID that will never
879  * change, so there is a small probability that it will collide.)
880  */
881 uint64_t dmu_objset_fsid_guid(objset_t *os);
882
883 /*
884  * Get the [cm]time for an objset's snapshot dir
885  */
886 timestruc_t dmu_objset_snap_cmtime(objset_t *os);
887
888 int dmu_objset_is_snapshot(objset_t *os);
889
890 extern struct spa *dmu_objset_spa(objset_t *os);
891 extern struct zilog *dmu_objset_zil(objset_t *os);
892 extern struct dsl_pool *dmu_objset_pool(objset_t *os);
893 extern struct dsl_dataset *dmu_objset_ds(objset_t *os);
894 extern void dmu_objset_name(objset_t *os, char *buf);
895 extern dmu_objset_type_t dmu_objset_type(objset_t *os);
896 extern uint64_t dmu_objset_id(objset_t *os);
897 extern uint64_t dmu_objset_dnodesize(objset_t *os);
898 extern zfs_sync_type_t dmu_objset_syncprop(objset_t *os);
899 extern zfs_logbias_op_t dmu_objset_logbias(objset_t *os);
900 extern int dmu_snapshot_list_next(objset_t *os, int namelen, char *name,
901     uint64_t *id, uint64_t *offp, boolean_t *case_conflict);
902 extern int dmu_snapshot_lookup(objset_t *os, const char *name, uint64_t *val);
903 extern int dmu_snapshot_realname(objset_t *os, char *name, char *real,
904     int maxlen, boolean_t *conflict);
905 extern int dmu_dir_list_next(objset_t *os, int namelen, char *name,
906     uint64_t *idp, uint64_t *offp);
907
908 typedef int objset_used_cb_t(dmu_object_type_t bonustype,
909     void *bonus, uint64_t *userp, uint64_t *groupp);
910 extern void dmu_objset_register_type(dmu_objset_type_t ost,
911     objset_used_cb_t *cb);
912 extern void dmu_objset_set_user(objset_t *os, void *user_ptr);
913 extern void *dmu_objset_get_user(objset_t *os);
914
915 /*
916  * Return the txg number for the given assigned transaction.
917  */
918 uint64_t dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx);
919
920 /*
921  * Synchronous write.
922  * If a parent zio is provided this function initiates a write on the
923  * provided buffer as a child of the parent zio.
924  * In the absence of a parent zio, the write is completed synchronously.
925  * At write completion, blk is filled with the bp of the written block.
926  * Note that while the data covered by this function will be on stable
927  * storage when the write completes this new data does not become a
928  * permanent part of the file until the associated transaction commits.
929  */
930
931 /*
932  * {zfs,zvol,ztest}_get_done() args
933  */
934 typedef struct zgd {
935         struct zilog    *zgd_zilog;
936         struct blkptr   *zgd_bp;
937         dmu_buf_t       *zgd_db;
938         struct rl       *zgd_rl;
939         void            *zgd_private;
940 } zgd_t;
941
942 typedef void dmu_sync_cb_t(zgd_t *arg, int error);
943 int dmu_sync(struct zio *zio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd);
944
945 /*
946  * Find the next hole or data block in file starting at *off
947  * Return found offset in *off. Return ESRCH for end of file.
948  */
949 int dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole,
950     uint64_t *off);
951
952 /*
953  * Initial setup and final teardown.
954  */
955 extern void dmu_init(void);
956 extern void dmu_fini(void);
957
958 typedef void (*dmu_traverse_cb_t)(objset_t *os, void *arg, struct blkptr *bp,
959     uint64_t object, uint64_t offset, int len);
960 void dmu_traverse_objset(objset_t *os, uint64_t txg_start,
961     dmu_traverse_cb_t cb, void *arg);
962
963 int dmu_diff(const char *tosnap_name, const char *fromsnap_name,
964     struct vnode *vp, offset_t *offp);
965
966 /* CRC64 table */
967 #define ZFS_CRC64_POLY  0xC96C5795D7870F42ULL   /* ECMA-182, reflected form */
968 extern uint64_t zfs_crc64_table[256];
969
970 extern int zfs_mdcomp_disable;
971
972 #ifdef  __cplusplus
973 }
974 #endif
975
976 #endif  /* _SYS_DMU_H */