]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - include/sys/dnode.h
Refactor dmu_prefetch().
[FreeBSD/FreeBSD.git] / include / sys / dnode.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 https://opensource.org/licenses/CDDL-1.0.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2012, 2018 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
25  */
26
27 #ifndef _SYS_DNODE_H
28 #define _SYS_DNODE_H
29
30 #include <sys/zfs_context.h>
31 #include <sys/avl.h>
32 #include <sys/spa.h>
33 #include <sys/txg.h>
34 #include <sys/zio.h>
35 #include <sys/zfs_refcount.h>
36 #include <sys/dmu_zfetch.h>
37 #include <sys/zrlock.h>
38 #include <sys/multilist.h>
39 #include <sys/wmsum.h>
40
41 #ifdef  __cplusplus
42 extern "C" {
43 #endif
44
45 /*
46  * dnode_hold() flags.
47  */
48 #define DNODE_MUST_BE_ALLOCATED 1
49 #define DNODE_MUST_BE_FREE      2
50 #define DNODE_DRY_RUN           4
51
52 /*
53  * dnode_next_offset() flags.
54  */
55 #define DNODE_FIND_HOLE         1
56 #define DNODE_FIND_BACKWARDS    2
57 #define DNODE_FIND_HAVELOCK     4
58
59 /*
60  * Fixed constants.
61  */
62 #define DNODE_SHIFT             9       /* 512 bytes */
63 #define DN_MIN_INDBLKSHIFT      12      /* 4k */
64 /*
65  * If we ever increase this value beyond 20, we need to revisit all logic that
66  * does x << level * ebps to handle overflow.  With a 1M indirect block size,
67  * 4 levels of indirect blocks would not be able to guarantee addressing an
68  * entire object, so 5 levels will be used, but 5 * (20 - 7) = 65.
69  */
70 #define DN_MAX_INDBLKSHIFT      17      /* 128k */
71 #define DNODE_BLOCK_SHIFT       14      /* 16k */
72 #define DNODE_CORE_SIZE         64      /* 64 bytes for dnode sans blkptrs */
73 #define DN_MAX_OBJECT_SHIFT     48      /* 256 trillion (zfs_fid_t limit) */
74 #define DN_MAX_OFFSET_SHIFT     64      /* 2^64 bytes in a dnode */
75
76 /*
77  * dnode id flags
78  *
79  * Note: a file will never ever have its ids moved from bonus->spill
80  */
81 #define DN_ID_CHKED_BONUS       0x1
82 #define DN_ID_CHKED_SPILL       0x2
83 #define DN_ID_OLD_EXIST         0x4
84 #define DN_ID_NEW_EXIST         0x8
85
86 /*
87  * Derived constants.
88  */
89 #define DNODE_MIN_SIZE          (1 << DNODE_SHIFT)
90 #define DNODE_MAX_SIZE          (1 << DNODE_BLOCK_SHIFT)
91 #define DNODE_BLOCK_SIZE        (1 << DNODE_BLOCK_SHIFT)
92 #define DNODE_MIN_SLOTS         (DNODE_MIN_SIZE >> DNODE_SHIFT)
93 #define DNODE_MAX_SLOTS         (DNODE_MAX_SIZE >> DNODE_SHIFT)
94 #define DN_BONUS_SIZE(dnsize)   ((dnsize) - DNODE_CORE_SIZE - \
95         (1 << SPA_BLKPTRSHIFT))
96 #define DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(slots)     DN_BONUS_SIZE((slots) << DNODE_SHIFT)
97 #define DN_OLD_MAX_BONUSLEN     (DN_BONUS_SIZE(DNODE_MIN_SIZE))
98 #define DN_MAX_NBLKPTR  ((DNODE_MIN_SIZE - DNODE_CORE_SIZE) >> SPA_BLKPTRSHIFT)
99 #define DN_MAX_OBJECT   (1ULL << DN_MAX_OBJECT_SHIFT)
100 #define DN_ZERO_BONUSLEN        (DN_BONUS_SIZE(DNODE_MAX_SIZE) + 1)
101 #define DN_KILL_SPILLBLK (1)
102
103 #define DN_SLOT_UNINIT          ((void *)NULL)  /* Uninitialized */
104 #define DN_SLOT_FREE            ((void *)1UL)   /* Free slot */
105 #define DN_SLOT_ALLOCATED       ((void *)2UL)   /* Allocated slot */
106 #define DN_SLOT_INTERIOR        ((void *)3UL)   /* Interior allocated slot */
107 #define DN_SLOT_IS_PTR(dn)      ((void *)dn > DN_SLOT_INTERIOR)
108 #define DN_SLOT_IS_VALID(dn)    ((void *)dn != NULL)
109
110 #define DNODES_PER_BLOCK_SHIFT  (DNODE_BLOCK_SHIFT - DNODE_SHIFT)
111 #define DNODES_PER_BLOCK        (1ULL << DNODES_PER_BLOCK_SHIFT)
112
113 /*
114  * This is inaccurate if the indblkshift of the particular object is not the
115  * max.  But it's only used by userland to calculate the zvol reservation.
116  */
117 #define DNODES_PER_LEVEL_SHIFT  (DN_MAX_INDBLKSHIFT - SPA_BLKPTRSHIFT)
118 #define DNODES_PER_LEVEL        (1ULL << DNODES_PER_LEVEL_SHIFT)
119
120 #define DN_MAX_LEVELS   (DIV_ROUND_UP(DN_MAX_OFFSET_SHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT, \
121         DN_MIN_INDBLKSHIFT - SPA_BLKPTRSHIFT) + 1)
122
123 /*
124  * Use the flexible array instead of the fixed length one dn_bonus
125  * to address memcpy/memmove fortify error
126  */
127 #define DN_BONUS(dnp)   ((void*)((dnp)->dn_bonus_flexible + \
128         (((dnp)->dn_nblkptr - 1) * sizeof (blkptr_t))))
129 #define DN_MAX_BONUS_LEN(dnp) \
130         ((dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR) ? \
131         (uint8_t *)DN_SPILL_BLKPTR(dnp) - (uint8_t *)DN_BONUS(dnp) : \
132         (uint8_t *)(dnp + (dnp->dn_extra_slots + 1)) - (uint8_t *)DN_BONUS(dnp))
133
134 #define DN_USED_BYTES(dnp) (((dnp)->dn_flags & DNODE_FLAG_USED_BYTES) ? \
135         (dnp)->dn_used : (dnp)->dn_used << SPA_MINBLOCKSHIFT)
136
137 #define EPB(blkshift, typeshift)        (1 << (blkshift - typeshift))
138
139 struct dmu_buf_impl;
140 struct objset;
141 struct zio;
142
143 enum dnode_dirtycontext {
144         DN_UNDIRTIED,
145         DN_DIRTY_OPEN,
146         DN_DIRTY_SYNC
147 };
148
149 /* Is dn_used in bytes?  if not, it's in multiples of SPA_MINBLOCKSIZE */
150 #define DNODE_FLAG_USED_BYTES                   (1 << 0)
151 #define DNODE_FLAG_USERUSED_ACCOUNTED           (1 << 1)
152
153 /* Does dnode have a SA spill blkptr in bonus? */
154 #define DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR                 (1 << 2)
155
156 /* User/Group/Project dnode accounting */
157 #define DNODE_FLAG_USEROBJUSED_ACCOUNTED        (1 << 3)
158
159 /*
160  * This mask defines the set of flags which are "portable", meaning
161  * that they can be preserved when doing a raw encrypted zfs send.
162  * Flags included in this mask will be protected by AAD when the block
163  * of dnodes is encrypted.
164  */
165 #define DNODE_CRYPT_PORTABLE_FLAGS_MASK         (DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)
166
167 /*
168  * VARIABLE-LENGTH (LARGE) DNODES
169  *
170  * The motivation for variable-length dnodes is to eliminate the overhead
171  * associated with using spill blocks.  Spill blocks are used to store
172  * system attribute data (i.e. file metadata) that does not fit in the
173  * dnode's bonus buffer. By allowing a larger bonus buffer area the use of
174  * a spill block can be avoided.  Spill blocks potentially incur an
175  * additional read I/O for every dnode in a dnode block. As a worst case
176  * example, reading 32 dnodes from a 16k dnode block and all of the spill
177  * blocks could issue 33 separate reads. Now suppose those dnodes have size
178  * 1024 and therefore don't need spill blocks. Then the worst case number
179  * of blocks read is reduced from 33 to two--one per dnode block.
180  *
181  * ZFS-on-Linux systems that make heavy use of extended attributes benefit
182  * from this feature. In particular, ZFS-on-Linux supports the xattr=sa
183  * dataset property which allows file extended attribute data to be stored
184  * in the dnode bonus buffer as an alternative to the traditional
185  * directory-based format. Workloads such as SELinux and the Lustre
186  * distributed filesystem often store enough xattr data to force spill
187  * blocks when xattr=sa is in effect. Large dnodes may therefore provide a
188  * performance benefit to such systems. Other use cases that benefit from
189  * this feature include files with large ACLs and symbolic links with long
190  * target names.
191  *
192  * The size of a dnode may be a multiple of 512 bytes up to the size of a
193  * dnode block (currently 16384 bytes). The dn_extra_slots field of the
194  * on-disk dnode_phys_t structure describes the size of the physical dnode
195  * on disk. The field represents how many "extra" dnode_phys_t slots a
196  * dnode consumes in its dnode block. This convention results in a value of
197  * 0 for 512 byte dnodes which preserves on-disk format compatibility with
198  * older software which doesn't support large dnodes.
199  *
200  * Similarly, the in-memory dnode_t structure has a dn_num_slots field
201  * to represent the total number of dnode_phys_t slots consumed on disk.
202  * Thus dn->dn_num_slots is 1 greater than the corresponding
203  * dnp->dn_extra_slots. This difference in convention was adopted
204  * because, unlike on-disk structures, backward compatibility is not a
205  * concern for in-memory objects, so we used a more natural way to
206  * represent size for a dnode_t.
207  *
208  * The default size for newly created dnodes is determined by the value of
209  * the "dnodesize" dataset property. By default the property is set to
210  * "legacy" which is compatible with older software. Setting the property
211  * to "auto" will allow the filesystem to choose the most suitable dnode
212  * size. Currently this just sets the default dnode size to 1k, but future
213  * code improvements could dynamically choose a size based on observed
214  * workload patterns. Dnodes of varying sizes can coexist within the same
215  * dataset and even within the same dnode block.
216  */
217
218 typedef struct dnode_phys {
219         uint8_t dn_type;                /* dmu_object_type_t */
220         uint8_t dn_indblkshift;         /* ln2(indirect block size) */
221         uint8_t dn_nlevels;             /* 1=dn_blkptr->data blocks */
222         uint8_t dn_nblkptr;             /* length of dn_blkptr */
223         uint8_t dn_bonustype;           /* type of data in bonus buffer */
224         uint8_t dn_checksum;            /* ZIO_CHECKSUM type */
225         uint8_t dn_compress;            /* ZIO_COMPRESS type */
226         uint8_t dn_flags;               /* DNODE_FLAG_* */
227         uint16_t dn_datablkszsec;       /* data block size in 512b sectors */
228         uint16_t dn_bonuslen;           /* length of dn_bonus */
229         uint8_t dn_extra_slots;         /* # of subsequent slots consumed */
230         uint8_t dn_pad2[3];
231
232         /* accounting is protected by dn_dirty_mtx */
233         uint64_t dn_maxblkid;           /* largest allocated block ID */
234         uint64_t dn_used;               /* bytes (or sectors) of disk space */
235
236         /*
237          * Both dn_pad2 and dn_pad3 are protected by the block's MAC. This
238          * allows us to protect any fields that might be added here in the
239          * future. In either case, developers will want to check
240          * zio_crypt_init_uios_dnode() and zio_crypt_do_dnode_hmac_updates()
241          * to ensure the new field is being protected and updated properly.
242          */
243         uint64_t dn_pad3[4];
244
245         /*
246          * The tail region is 448 bytes for a 512 byte dnode, and
247          * correspondingly larger for larger dnode sizes. The spill
248          * block pointer, when present, is always at the end of the tail
249          * region. There are three ways this space may be used, using
250          * a 512 byte dnode for this diagram:
251          *
252          * 0       64      128     192     256     320     384     448 (offset)
253          * +---------------+---------------+---------------+-------+
254          * | dn_blkptr[0]  | dn_blkptr[1]  | dn_blkptr[2]  | /     |
255          * +---------------+---------------+---------------+-------+
256          * | dn_blkptr[0]  | dn_bonus[0..319]                      |
257          * +---------------+-----------------------+---------------+
258          * | dn_blkptr[0]  | dn_bonus[0..191]      | dn_spill      |
259          * +---------------+-----------------------+---------------+
260          */
261         union {
262                 blkptr_t dn_blkptr[1+DN_OLD_MAX_BONUSLEN/sizeof (blkptr_t)];
263                 struct {
264                         blkptr_t __dn_ignore1;
265                         uint8_t dn_bonus[DN_OLD_MAX_BONUSLEN];
266                 };
267                 struct {
268                         blkptr_t __dn_ignore2;
269                         uint8_t __dn_ignore3[DN_OLD_MAX_BONUSLEN -
270                             sizeof (blkptr_t)];
271                         blkptr_t dn_spill;
272                 };
273                 struct {
274                         blkptr_t __dn_ignore4;
275                         uint8_t dn_bonus_flexible[];
276                 };
277         };
278 } dnode_phys_t;
279
280 #define DN_SPILL_BLKPTR(dnp)    ((blkptr_t *)((char *)(dnp) + \
281         (((dnp)->dn_extra_slots + 1) << DNODE_SHIFT) - (1 << SPA_BLKPTRSHIFT)))
282
283 struct dnode {
284         /*
285          * Protects the structure of the dnode, including the number of levels
286          * of indirection (dn_nlevels), dn_maxblkid, and dn_next_*
287          */
288         krwlock_t dn_struct_rwlock;
289
290         /* Our link on dn_objset->os_dnodes list; protected by os_lock.  */
291         list_node_t dn_link;
292
293         /* immutable: */
294         struct objset *dn_objset;
295         uint64_t dn_object;
296         struct dmu_buf_impl *dn_dbuf;
297         struct dnode_handle *dn_handle;
298         dnode_phys_t *dn_phys; /* pointer into dn->dn_dbuf->db.db_data */
299
300         /*
301          * Copies of stuff in dn_phys.  They're valid in the open
302          * context (eg. even before the dnode is first synced).
303          * Where necessary, these are protected by dn_struct_rwlock.
304          */
305         dmu_object_type_t dn_type;      /* object type */
306         uint16_t dn_bonuslen;           /* bonus length */
307         uint8_t dn_bonustype;           /* bonus type */
308         uint8_t dn_nblkptr;             /* number of blkptrs (immutable) */
309         uint8_t dn_checksum;            /* ZIO_CHECKSUM type */
310         uint8_t dn_compress;            /* ZIO_COMPRESS type */
311         uint8_t dn_nlevels;
312         uint8_t dn_indblkshift;
313         uint8_t dn_datablkshift;        /* zero if blksz not power of 2! */
314         uint8_t dn_moved;               /* Has this dnode been moved? */
315         uint16_t dn_datablkszsec;       /* in 512b sectors */
316         uint32_t dn_datablksz;          /* in bytes */
317         uint64_t dn_maxblkid;
318         uint8_t dn_next_type[TXG_SIZE];
319         uint8_t dn_num_slots;           /* metadnode slots consumed on disk */
320         uint8_t dn_next_nblkptr[TXG_SIZE];
321         uint8_t dn_next_nlevels[TXG_SIZE];
322         uint8_t dn_next_indblkshift[TXG_SIZE];
323         uint8_t dn_next_bonustype[TXG_SIZE];
324         uint8_t dn_rm_spillblk[TXG_SIZE];       /* for removing spill blk */
325         uint16_t dn_next_bonuslen[TXG_SIZE];
326         uint32_t dn_next_blksz[TXG_SIZE];       /* next block size in bytes */
327         uint64_t dn_next_maxblkid[TXG_SIZE];    /* next maxblkid in bytes */
328
329         /* protected by dn_dbufs_mtx; declared here to fill 32-bit hole */
330         uint32_t dn_dbufs_count;        /* count of dn_dbufs */
331
332         /* protected by os_lock: */
333         multilist_node_t dn_dirty_link[TXG_SIZE]; /* next on dataset's dirty */
334
335         /* protected by dn_mtx: */
336         kmutex_t dn_mtx;
337         list_t dn_dirty_records[TXG_SIZE];
338         struct range_tree *dn_free_ranges[TXG_SIZE];
339         uint64_t dn_allocated_txg;
340         uint64_t dn_free_txg;
341         uint64_t dn_assigned_txg;
342         uint64_t dn_dirty_txg;                  /* txg dnode was last dirtied */
343         kcondvar_t dn_notxholds;
344         kcondvar_t dn_nodnholds;
345         enum dnode_dirtycontext dn_dirtyctx;
346         const void *dn_dirtyctx_firstset;       /* dbg: contents meaningless */
347
348         /* protected by own devices */
349         zfs_refcount_t dn_tx_holds;
350         zfs_refcount_t dn_holds;
351
352         kmutex_t dn_dbufs_mtx;
353         /*
354          * Descendent dbufs, ordered by dbuf_compare. Note that dn_dbufs
355          * can contain multiple dbufs of the same (level, blkid) when a
356          * dbuf is marked DB_EVICTING without being removed from
357          * dn_dbufs. To maintain the avl invariant that there cannot be
358          * duplicate entries, we order the dbufs by an arbitrary value -
359          * their address in memory. This means that dn_dbufs cannot be used to
360          * directly look up a dbuf. Instead, callers must use avl_walk, have
361          * a reference to the dbuf, or look up a non-existent node with
362          * db_state = DB_SEARCH (see dbuf_free_range for an example).
363          */
364         avl_tree_t dn_dbufs;
365
366         /* protected by dn_struct_rwlock */
367         struct dmu_buf_impl *dn_bonus;  /* bonus buffer dbuf */
368
369         boolean_t dn_have_spill;        /* have spill or are spilling */
370
371         /* parent IO for current sync write */
372         zio_t *dn_zio;
373
374         /* used in syncing context */
375         uint64_t dn_oldused;    /* old phys used bytes */
376         uint64_t dn_oldflags;   /* old phys dn_flags */
377         uint64_t dn_olduid, dn_oldgid, dn_oldprojid;
378         uint64_t dn_newuid, dn_newgid, dn_newprojid;
379         int dn_id_flags;
380
381         /* holds prefetch structure */
382         struct zfetch   dn_zfetch;
383 };
384
385 /*
386  * Since AVL already has embedded element counter, use dn_dbufs_count
387  * only for dbufs not counted there (bonus buffers) and just add them.
388  */
389 #define DN_DBUFS_COUNT(dn)      ((dn)->dn_dbufs_count + \
390     avl_numnodes(&(dn)->dn_dbufs))
391
392 /*
393  * We use this (otherwise unused) bit to indicate if the value of
394  * dn_next_maxblkid[txgoff] is valid to use in dnode_sync().
395  */
396 #define DMU_NEXT_MAXBLKID_SET           (1ULL << 63)
397
398 /*
399  * Adds a level of indirection between the dbuf and the dnode to avoid
400  * iterating descendent dbufs in dnode_move(). Handles are not allocated
401  * individually, but as an array of child dnodes in dnode_hold_impl().
402  */
403 typedef struct dnode_handle {
404         /* Protects dnh_dnode from modification by dnode_move(). */
405         zrlock_t dnh_zrlock;
406         dnode_t *dnh_dnode;
407 } dnode_handle_t;
408
409 typedef struct dnode_children {
410         dmu_buf_user_t dnc_dbu;         /* User evict data */
411         size_t dnc_count;               /* number of children */
412         dnode_handle_t dnc_children[];  /* sized dynamically */
413 } dnode_children_t;
414
415 typedef struct free_range {
416         avl_node_t fr_node;
417         uint64_t fr_blkid;
418         uint64_t fr_nblks;
419 } free_range_t;
420
421 void dnode_special_open(struct objset *dd, dnode_phys_t *dnp,
422     uint64_t object, dnode_handle_t *dnh);
423 void dnode_special_close(dnode_handle_t *dnh);
424
425 void dnode_setbonuslen(dnode_t *dn, int newsize, dmu_tx_t *tx);
426 void dnode_setbonus_type(dnode_t *dn, dmu_object_type_t, dmu_tx_t *tx);
427 void dnode_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx);
428
429 int dnode_hold(struct objset *dd, uint64_t object,
430     const void *ref, dnode_t **dnp);
431 int dnode_hold_impl(struct objset *dd, uint64_t object, int flag, int dn_slots,
432     const void *ref, dnode_t **dnp);
433 boolean_t dnode_add_ref(dnode_t *dn, const void *ref);
434 void dnode_rele(dnode_t *dn, const void *ref);
435 void dnode_rele_and_unlock(dnode_t *dn, const void *tag, boolean_t evicting);
436 int dnode_try_claim(objset_t *os, uint64_t object, int slots);
437 boolean_t dnode_is_dirty(dnode_t *dn);
438 void dnode_setdirty(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx);
439 void dnode_set_dirtyctx(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx, const void *tag);
440 void dnode_sync(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx);
441 void dnode_allocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize, int ibs,
442     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, int dn_slots, dmu_tx_t *tx);
443 void dnode_reallocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize,
444     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, int dn_slots,
445     boolean_t keep_spill, dmu_tx_t *tx);
446 void dnode_free(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx);
447 void dnode_byteswap(dnode_phys_t *dnp);
448 void dnode_buf_byteswap(void *buf, size_t size);
449 void dnode_verify(dnode_t *dn);
450 int dnode_set_nlevels(dnode_t *dn, int nlevels, dmu_tx_t *tx);
451 int dnode_set_blksz(dnode_t *dn, uint64_t size, int ibs, dmu_tx_t *tx);
452 void dnode_free_range(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t len, dmu_tx_t *tx);
453 void dnode_diduse_space(dnode_t *dn, int64_t space);
454 void dnode_new_blkid(dnode_t *dn, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx,
455     boolean_t have_read, boolean_t force);
456 uint64_t dnode_block_freed(dnode_t *dn, uint64_t blkid);
457 void dnode_init(void);
458 void dnode_fini(void);
459 int dnode_next_offset(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *off,
460     int minlvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg);
461 void dnode_evict_dbufs(dnode_t *dn);
462 void dnode_evict_bonus(dnode_t *dn);
463 void dnode_free_interior_slots(dnode_t *dn);
464
465 #define DNODE_IS_DIRTY(_dn)                                             \
466         ((_dn)->dn_dirty_txg >= spa_syncing_txg((_dn)->dn_objset->os_spa))
467
468 #define DNODE_LEVEL_IS_CACHEABLE(_dn, _level)                           \
469         ((_dn)->dn_objset->os_primary_cache == ZFS_CACHE_ALL ||         \
470         (((_level) > 0 || DMU_OT_IS_METADATA((_dn)->dn_type)) &&        \
471         (_dn)->dn_objset->os_primary_cache == ZFS_CACHE_METADATA))
472
473 /*
474  * Used for dnodestats kstat.
475  */
476 typedef struct dnode_stats {
477         /*
478          * Number of failed attempts to hold a meta dnode dbuf.
479          */
480         kstat_named_t dnode_hold_dbuf_hold;
481         /*
482          * Number of failed attempts to read a meta dnode dbuf.
483          */
484         kstat_named_t dnode_hold_dbuf_read;
485         /*
486          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) was able
487          * to hold the requested object number which was allocated.  This is
488          * the common case when looking up any allocated object number.
489          */
490         kstat_named_t dnode_hold_alloc_hits;
491         /*
492          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) was not
493          * able to hold the request object number because it was not allocated.
494          */
495         kstat_named_t dnode_hold_alloc_misses;
496         /*
497          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) was not
498          * able to hold the request object number because the object number
499          * refers to an interior large dnode slot.
500          */
501         kstat_named_t dnode_hold_alloc_interior;
502         /*
503          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) needed
504          * to retry acquiring slot zrl locks due to contention.
505          */
506         kstat_named_t dnode_hold_alloc_lock_retry;
507         /*
508          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) did not
509          * need to create the dnode because another thread did so after
510          * dropping the read lock but before acquiring the write lock.
511          */
512         kstat_named_t dnode_hold_alloc_lock_misses;
513         /*
514          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) found
515          * a free dnode instantiated by dnode_create() but not yet allocated
516          * by dnode_allocate().
517          */
518         kstat_named_t dnode_hold_alloc_type_none;
519         /*
520          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_FREE) was able
521          * to hold the requested range of free dnode slots.
522          */
523         kstat_named_t dnode_hold_free_hits;
524         /*
525          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_FREE) was not
526          * able to hold the requested range of free dnode slots because
527          * at least one slot was allocated.
528          */
529         kstat_named_t dnode_hold_free_misses;
530         /*
531          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_FREE) was not
532          * able to hold the requested range of free dnode slots because
533          * after acquiring the zrl lock at least one slot was allocated.
534          */
535         kstat_named_t dnode_hold_free_lock_misses;
536         /*
537          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_FREE) needed
538          * to retry acquiring slot zrl locks due to contention.
539          */
540         kstat_named_t dnode_hold_free_lock_retry;
541         /*
542          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_FREE) requested
543          * a range of dnode slots which were held by another thread.
544          */
545         kstat_named_t dnode_hold_free_refcount;
546         /*
547          * Number of times dnode_hold(..., DNODE_MUST_BE_FREE) requested
548          * a range of dnode slots which would overflow the dnode_phys_t.
549          */
550         kstat_named_t dnode_hold_free_overflow;
551         /*
552          * Number of times dnode_free_interior_slots() needed to retry
553          * acquiring a slot zrl lock due to contention.
554          */
555         kstat_named_t dnode_free_interior_lock_retry;
556         /*
557          * Number of new dnodes allocated by dnode_allocate().
558          */
559         kstat_named_t dnode_allocate;
560         /*
561          * Number of dnodes re-allocated by dnode_reallocate().
562          */
563         kstat_named_t dnode_reallocate;
564         /*
565          * Number of meta dnode dbufs evicted.
566          */
567         kstat_named_t dnode_buf_evict;
568         /*
569          * Number of times dmu_object_alloc*() reached the end of the existing
570          * object ID chunk and advanced to a new one.
571          */
572         kstat_named_t dnode_alloc_next_chunk;
573         /*
574          * Number of times multiple threads attempted to allocate a dnode
575          * from the same block of free dnodes.
576          */
577         kstat_named_t dnode_alloc_race;
578         /*
579          * Number of times dmu_object_alloc*() was forced to advance to the
580          * next meta dnode dbuf due to an error from  dmu_object_next().
581          */
582         kstat_named_t dnode_alloc_next_block;
583         /*
584          * Statistics for tracking dnodes which have been moved.
585          */
586         kstat_named_t dnode_move_invalid;
587         kstat_named_t dnode_move_recheck1;
588         kstat_named_t dnode_move_recheck2;
589         kstat_named_t dnode_move_special;
590         kstat_named_t dnode_move_handle;
591         kstat_named_t dnode_move_rwlock;
592         kstat_named_t dnode_move_active;
593 } dnode_stats_t;
594
595 typedef struct dnode_sums {
596         wmsum_t dnode_hold_dbuf_hold;
597         wmsum_t dnode_hold_dbuf_read;
598         wmsum_t dnode_hold_alloc_hits;
599         wmsum_t dnode_hold_alloc_misses;
600         wmsum_t dnode_hold_alloc_interior;
601         wmsum_t dnode_hold_alloc_lock_retry;
602         wmsum_t dnode_hold_alloc_lock_misses;
603         wmsum_t dnode_hold_alloc_type_none;
604         wmsum_t dnode_hold_free_hits;
605         wmsum_t dnode_hold_free_misses;
606         wmsum_t dnode_hold_free_lock_misses;
607         wmsum_t dnode_hold_free_lock_retry;
608         wmsum_t dnode_hold_free_refcount;
609         wmsum_t dnode_hold_free_overflow;
610         wmsum_t dnode_free_interior_lock_retry;
611         wmsum_t dnode_allocate;
612         wmsum_t dnode_reallocate;
613         wmsum_t dnode_buf_evict;
614         wmsum_t dnode_alloc_next_chunk;
615         wmsum_t dnode_alloc_race;
616         wmsum_t dnode_alloc_next_block;
617         wmsum_t dnode_move_invalid;
618         wmsum_t dnode_move_recheck1;
619         wmsum_t dnode_move_recheck2;
620         wmsum_t dnode_move_special;
621         wmsum_t dnode_move_handle;
622         wmsum_t dnode_move_rwlock;
623         wmsum_t dnode_move_active;
624 } dnode_sums_t;
625
626 extern dnode_stats_t dnode_stats;
627 extern dnode_sums_t dnode_sums;
628
629 #define DNODE_STAT_INCR(stat, val) \
630     wmsum_add(&dnode_sums.stat, (val))
631 #define DNODE_STAT_BUMP(stat) \
632     DNODE_STAT_INCR(stat, 1);
633
634 #ifdef ZFS_DEBUG
635
636 #define dprintf_dnode(dn, fmt, ...) do { \
637         if (zfs_flags & ZFS_DEBUG_DPRINTF) { \
638         char __db_buf[32]; \
639         uint64_t __db_obj = (dn)->dn_object; \
640         if (__db_obj == DMU_META_DNODE_OBJECT) \
641                 (void) strlcpy(__db_buf, "mdn", sizeof (__db_buf));     \
642         else \
643                 (void) snprintf(__db_buf, sizeof (__db_buf), "%lld", \
644                     (u_longlong_t)__db_obj);\
645         dprintf_ds((dn)->dn_objset->os_dsl_dataset, "obj=%s " fmt, \
646             __db_buf, __VA_ARGS__); \
647         } \
648 } while (0)
649
650 #define DNODE_VERIFY(dn)                dnode_verify(dn)
651 #define FREE_VERIFY(db, start, end, tx) free_verify(db, start, end, tx)
652
653 #else
654
655 #define dprintf_dnode(db, fmt, ...)
656 #define DNODE_VERIFY(dn)                ((void) sizeof ((uintptr_t)(dn)))
657 #define FREE_VERIFY(db, start, end, tx)
658
659 #endif
660
661 #ifdef  __cplusplus
662 }
663 #endif
664
665 #endif  /* _SYS_DNODE_H */