module/zfs/dmu.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, 2014 by Delphix. All rights reserved.
  24  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
  25  * Copyright (c) 2014, Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
  26  */
  27
  28 #include <sys/dmu.h>
  29 #include <sys/dmu_impl.h>
  30 #include <sys/dmu_tx.h>
  31 #include <sys/dbuf.h>
  32 #include <sys/dnode.h>
  33 #include <sys/zfs_context.h>
  34 #include <sys/dmu_objset.h>
  35 #include <sys/dmu_traverse.h>
  36 #include <sys/dsl_dataset.h>
  37 #include <sys/dsl_dir.h>
  38 #include <sys/dsl_pool.h>
  39 #include <sys/dsl_synctask.h>
  40 #include <sys/dsl_prop.h>
  41 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  42 #include <sys/zfs_ioctl.h>
  43 #include <sys/zap.h>
  44 #include <sys/zio_checksum.h>
  45 #include <sys/zio_compress.h>
  46 #include <sys/sa.h>
  47 #include <sys/zfeature.h>
  48 #ifdef _KERNEL
  49 #include <sys/vmsystm.h>
  50 #include <sys/zfs_znode.h>
  51 #endif
  52
  53 /*
  54  * Enable/disable nopwrite feature.
  55  */
  56 int zfs_nopwrite_enabled = 1;
  57
  58 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
  59         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "unallocated"           },
  60         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "object directory"      },
  61         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "object array"          },
  62         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "packed nvlist"         },
  63         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "packed nvlist size"    },
  64         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj"                 },
  65         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj header"          },
  66         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map header"  },
  67         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map"         },
  68         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "ZIL intent log"        },
  69         {       DMU_BSWAP_DNODE,        TRUE,   "DMU dnode"             },
  70         {       DMU_BSWAP_OBJSET,       TRUE,   "DMU objset"            },
  71         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL directory"         },
  72         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL directory child map"},
  73         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
  74         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL props"             },
  75         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL dataset"           },
  76         {       DMU_BSWAP_ZNODE,        TRUE,   "ZFS znode"             },
  77         {       DMU_BSWAP_OLDACL,       TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
  78         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "ZFS plain file"        },
  79         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS directory"         },
  80         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS master node"       },
  81         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS delete queue"      },
  82         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "zvol object"           },
  83         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "zvol prop"             },
  84         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "other uint8[]"         },
  85         {       DMU_BSWAP_UINT64,       FALSE,  "other uint64[]"        },
  86         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "other ZAP"             },
  87         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "persistent error log"  },
  88         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "SPA history"           },
  89         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA history offsets"   },
  90         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "Pool properties"       },
  91         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL permissions"       },
  92         {       DMU_BSWAP_ACL,          TRUE,   "ZFS ACL"               },
  93         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
  94         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "FUID table"            },
  95         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "FUID table size"       },
  96         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset next clones"},
  97         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan work queue"       },
  98         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group used"   },
  99         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
 100         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "snapshot refcount tags"},
 101         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
 102         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT statistics"        },
 103         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "System attributes"     },
 104         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA master node"        },
 105         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr registration"  },
 106         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr layouts"       },
 107         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan translations"     },
 108         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "deduplicated block"    },
 109         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL deadlist map"      },
 110         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
 111         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dir clones"        },
 112         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj subobj"          }
 113 };
 114
 115 const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
 116         {       byteswap_uint8_array,   "uint8"         },
 117         {       byteswap_uint16_array,  "uint16"        },
 118         {       byteswap_uint32_array,  "uint32"        },
 119         {       byteswap_uint64_array,  "uint64"        },
 120         {       zap_byteswap,           "zap"           },
 121         {       dnode_buf_byteswap,     "dnode"         },
 122         {       dmu_objset_byteswap,    "objset"        },
 123         {       zfs_znode_byteswap,     "znode"         },
 124         {       zfs_oldacl_byteswap,    "oldacl"        },
 125         {       zfs_acl_byteswap,       "acl"           }
 126 };
 127
 128 int
 129 dmu_buf_hold_noread(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 130     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 131 {
 132         dnode_t *dn;
 133         uint64_t blkid;
 134         dmu_buf_impl_t *db;
 135         int err;
 136
 137         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 138         if (err)
 139                 return (err);
 140         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 141         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 142         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 143         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 144         dnode_rele(dn, FTAG);
 145
 146         if (db == NULL) {
 147                 *dbp = NULL;
 148                 return (SET_ERROR(EIO));
 149         }
 150
 151         *dbp = &db->db;
 152         return (err);
 153 }
 154
 155 int
 156 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 157     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
 158 {
 159         int err;
 160         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
 161
 162         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
 163                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 164
 165         err = dmu_buf_hold_noread(os, object, offset, tag, dbp);
 166         if (err == 0) {
 167                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
 168                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
 169                 if (err != 0) {
 170                         dbuf_rele(db, tag);
 171                         *dbp = NULL;
 172                 }
 173         }
 174
 175         return (err);
 176 }
 177
 178 int
 179 dmu_bonus_max(void)
 180 {
 181         return (DN_MAX_BONUSLEN);
 182 }
 183
 184 int
 185 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 186 {
 187         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 188         dnode_t *dn;
 189         int error;
 190
 191         DB_DNODE_ENTER(db);
 192         dn = DB_DNODE(db);
 193
 194         if (dn->dn_bonus != db) {
 195                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 196         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
 197                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 198         } else {
 199                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
 200                 error = 0;
 201         }
 202
 203         DB_DNODE_EXIT(db);
 204         return (error);
 205 }
 206
 207 int
 208 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
 209 {
 210         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 211         dnode_t *dn;
 212         int error;
 213
 214         DB_DNODE_ENTER(db);
 215         dn = DB_DNODE(db);
 216
 217         if (!DMU_OT_IS_VALID(type)) {
 218                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 219         } else if (dn->dn_bonus != db) {
 220                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 221         } else {
 222                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
 223                 error = 0;
 224         }
 225
 226         DB_DNODE_EXIT(db);
 227         return (error);
 228 }
 229
 230 dmu_object_type_t
 231 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
 232 {
 233         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 234         dnode_t *dn;
 235         dmu_object_type_t type;
 236
 237         DB_DNODE_ENTER(db);
 238         dn = DB_DNODE(db);
 239         type = dn->dn_bonustype;
 240         DB_DNODE_EXIT(db);
 241
 242         return (type);
 243 }
 244
 245 int
 246 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
 247 {
 248         dnode_t *dn;
 249         int error;
 250
 251         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 252         dbuf_rm_spill(dn, tx);
 253         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 254         dnode_rm_spill(dn, tx);
 255         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 256         dnode_rele(dn, FTAG);
 257         return (error);
 258 }
 259
 260 /*
 261  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 262  */
 263 int
 264 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 265 {
 266         dnode_t *dn;
 267         dmu_buf_impl_t *db;
 268         int error;
 269
 270         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 271         if (error)
 272                 return (error);
 273
 274         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 275         if (dn->dn_bonus == NULL) {
 276                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 277                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 278                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 279                         dbuf_create_bonus(dn);
 280         }
 281         db = dn->dn_bonus;
 282
 283         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
 284         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
 285                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
 286                 atomic_inc_32(&dn->dn_dbufs_count);
 287         }
 288
 289         /*
 290          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
 291          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
 292          * a dnode hold for every dbuf.
 293          */
 294         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 295
 296         dnode_rele(dn, FTAG);
 297
 298         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
 299
 300         *dbp = &db->db;
 301         return (0);
 302 }
 303
 304 /*
 305  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 306  *
 307  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
 308  * doesn't already exist on the dnode.
 309  *
 310  * if you only want to find an already existing spill db, then
 311  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
 312  */
 313 int
 314 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 315 {
 316         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 317         int err;
 318
 319         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 320                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 321
 322         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
 323
 324         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 325                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 326
 327         ASSERT(db != NULL);
 328         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
 329         if (err == 0)
 330                 *dbp = &db->db;
 331         else
 332                 dbuf_rele(db, tag);
 333         return (err);
 334 }
 335
 336 int
 337 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 338 {
 339         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 340         dnode_t *dn;
 341         int err;
 342
 343         DB_DNODE_ENTER(db);
 344         dn = DB_DNODE(db);
 345
 346         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
 347                 err = SET_ERROR(EINVAL);
 348         } else {
 349                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 350
 351                 if (!dn->dn_have_spill) {
 352                         err = SET_ERROR(ENOENT);
 353                 } else {
 354                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
 355                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 356                 }
 357
 358                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 359         }
 360
 361         DB_DNODE_EXIT(db);
 362         return (err);
 363 }
 364
 365 int
 366 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 367 {
 368         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 369         dnode_t *dn;
 370         int err;
 371
 372         DB_DNODE_ENTER(db);
 373         dn = DB_DNODE(db);
 374         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 375         DB_DNODE_EXIT(db);
 376
 377         return (err);
 378 }
 379
 380 /*
 381  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
 382  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
 383  * and can induce severe lock contention when writing to several files
 384  * whose dnodes are in the same block.
 385  */
 386 static int
 387 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
 388     int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
 389 {
 390         dmu_buf_t **dbp;
 391         uint64_t blkid, nblks, i;
 392         uint32_t dbuf_flags;
 393         int err;
 394         zio_t *zio;
 395
 396         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 397
 398         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT;
 399         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH || length > zfetch_array_rd_sz)
 400                 dbuf_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 401
 402         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 403         if (dn->dn_datablkshift) {
 404                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 405                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
 406                     P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
 407         } else {
 408                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
 409                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
 410                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
 411                             (longlong_t)dn->dn_objset->
 412                             os_dsl_dataset->ds_object,
 413                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
 414                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
 415                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 416                         return (SET_ERROR(EIO));
 417                 }
 418                 nblks = 1;
 419         }
 420         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 421
 422         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 423         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 424         for (i = 0; i < nblks; i++) {
 425                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
 426                 if (db == NULL) {
 427                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 428                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 429                         zio_nowait(zio);
 430                         return (SET_ERROR(EIO));
 431                 }
 432                 /* initiate async i/o */
 433                 if (read) {
 434                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
 435                 }
 436                 dbp[i] = &db->db;
 437         }
 438         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 439
 440         /* wait for async i/o */
 441         err = zio_wait(zio);
 442         if (err) {
 443                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 444                 return (err);
 445         }
 446
 447         /* wait for other io to complete */
 448         if (read) {
 449                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 450                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
 451                         mutex_enter(&db->db_mtx);
 452                         while (db->db_state == DB_READ ||
 453                             db->db_state == DB_FILL)
 454                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 455                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
 456                                 err = SET_ERROR(EIO);
 457                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 458                         if (err) {
 459                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 460                                 return (err);
 461                         }
 462                 }
 463         }
 464
 465         *numbufsp = nblks;
 466         *dbpp = dbp;
 467         return (0);
 468 }
 469
 470 static int
 471 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 472     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 473 {
 474         dnode_t *dn;
 475         int err;
 476
 477         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 478         if (err)
 479                 return (err);
 480
 481         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 482             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 483
 484         dnode_rele(dn, FTAG);
 485
 486         return (err);
 487 }
 488
 489 int
 490 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
 491     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 492 {
 493         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 494         dnode_t *dn;
 495         int err;
 496
 497         DB_DNODE_ENTER(db);
 498         dn = DB_DNODE(db);
 499         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 500             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 501         DB_DNODE_EXIT(db);
 502
 503         return (err);
 504 }
 505
 506 void
 507 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 508 {
 509         int i;
 510         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
 511
 512         if (numbufs == 0)
 513                 return;
 514
 515         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 516                 if (dbp[i])
 517                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
 518         }
 519
 520         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
 521 }
 522
 523 /*
 524  * Issue prefetch i/os for the given blocks.
 525  *
 526  * Note: The assumption is that we *know* these blocks will be needed
 527  * almost immediately.  Therefore, the prefetch i/os will be issued at
 528  * ZIO_PRIORITY_SYNC_READ
 529  *
 530  * Note: indirect blocks and other metadata will be read synchronously,
 531  * causing this function to block if they are not already cached.
 532  */
 533 void
 534 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
 535 {
 536         dnode_t *dn;
 537         uint64_t blkid;
 538         int nblks, err;
 539
 540         if (zfs_prefetch_disable)
 541                 return;
 542
 543         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
 544                 dn = DMU_META_DNODE(os);
 545
 546                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 547                         return;
 548
 549                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 550                 blkid = dbuf_whichblock(dn, object * sizeof (dnode_phys_t));
 551                 dbuf_prefetch(dn, blkid, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
 552                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 553                 return;
 554         }
 555
 556         /*
 557          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
 558          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
 559          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
 560          */
 561         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 562         if (err != 0)
 563                 return;
 564
 565         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 566         if (dn->dn_datablkshift) {
 567                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 568                 nblks = (P2ROUNDUP(offset + len, 1 << blkshift) -
 569                     P2ALIGN(offset, 1 << blkshift)) >> blkshift;
 570         } else {
 571                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
 572         }
 573
 574         if (nblks != 0) {
 575                 int i;
 576
 577                 blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 578                 for (i = 0; i < nblks; i++)
 579                         dbuf_prefetch(dn, blkid + i, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
 580         }
 581
 582         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 583
 584         dnode_rele(dn, FTAG);
 585 }
 586
 587 /*
 588  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
 589  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
 590  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
 591  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
 592  *
 593  * On input, *start should be the first offset that does not need to be
 594  * freed (e.g. "offset + length").  On return, *start will be the first
 595  * offset that should be freed.
 596  */
 597 static int
 598 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum)
 599 {
 600         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS >> (dn->dn_indblkshift + 1);
 601         /* bytes of data covered by a level-1 indirect block */
 602         uint64_t iblkrange =
 603             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
 604         uint64_t blks;
 605
 606         ASSERT3U(minimum, <=, *start);
 607
 608         if (*start - minimum <= iblkrange * maxblks) {
 609                 *start = minimum;
 610                 return (0);
 611         }
 612         ASSERT(ISP2(iblkrange));
 613
 614         for (blks = 0; *start > minimum && blks < maxblks; blks++) {
 615                 int err;
 616
 617                 /*
 618                  * dnode_next_offset(BACKWARDS) will find an allocated L1
 619                  * indirect block at or before the input offset.  We must
 620                  * decrement *start so that it is at the end of the region
 621                  * to search.
 622                  */
 623                 (*start)--;
 624                 err = dnode_next_offset(dn,
 625                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
 626
 627                 /* if there are no indirect blocks before start, we are done */
 628                 if (err == ESRCH) {
 629                         *start = minimum;
 630                         break;
 631                 } else if (err != 0) {
 632                         return (err);
 633                 }
 634
 635                 /* set start to the beginning of this L1 indirect */
 636                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
 637         }
 638         if (*start < minimum)
 639                 *start = minimum;
 640         return (0);
 641 }
 642
 643 static int
 644 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
 645     uint64_t length)
 646 {
 647         uint64_t object_size = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
 648         int err;
 649
 650         if (offset >= object_size)
 651                 return (0);
 652
 653         if (length == DMU_OBJECT_END || offset + length > object_size)
 654                 length = object_size - offset;
 655
 656         while (length != 0) {
 657                 uint64_t chunk_end, chunk_begin;
 658                 dmu_tx_t *tx;
 659
 660                 chunk_end = chunk_begin = offset + length;
 661
 662                 /* move chunk_begin backwards to the beginning of this chunk */
 663                 err = get_next_chunk(dn, &chunk_begin, offset);
 664                 if (err)
 665                         return (err);
 666                 ASSERT3U(chunk_begin, >=, offset);
 667                 ASSERT3U(chunk_begin, <=, chunk_end);
 668
 669                 tx = dmu_tx_create(os);
 670                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object,
 671                     chunk_begin, chunk_end - chunk_begin);
 672                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 673                 if (err) {
 674                         dmu_tx_abort(tx);
 675                         return (err);
 676                 }
 677                 dnode_free_range(dn, chunk_begin, chunk_end - chunk_begin, tx);
 678                 dmu_tx_commit(tx);
 679
 680                 length -= chunk_end - chunk_begin;
 681         }
 682         return (0);
 683 }
 684
 685 int
 686 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
 687     uint64_t offset, uint64_t length)
 688 {
 689         dnode_t *dn;
 690         int err;
 691
 692         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 693         if (err != 0)
 694                 return (err);
 695         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length);
 696
 697         /*
 698          * It is important to zero out the maxblkid when freeing the entire
 699          * file, so that (a) subsequent calls to dmu_free_long_range_impl()
 700          * will take the fast path, and (b) dnode_reallocate() can verify
 701          * that the entire file has been freed.
 702          */
 703         if (err == 0 && offset == 0 && length == DMU_OBJECT_END)
 704                 dn->dn_maxblkid = 0;
 705
 706         dnode_rele(dn, FTAG);
 707         return (err);
 708 }
 709
 710 int
 711 dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
 712 {
 713         dmu_tx_t *tx;
 714         int err;
 715
 716         err = dmu_free_long_range(os, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 717         if (err != 0)
 718                 return (err);
 719
 720         tx = dmu_tx_create(os);
 721         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
 722         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 723         err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 724         if (err == 0) {
 725                 err = dmu_object_free(os, object, tx);
 726                 dmu_tx_commit(tx);
 727         } else {
 728                 dmu_tx_abort(tx);
 729         }
 730
 731         return (err);
 732 }
 733
 734 int
 735 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 736     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 737 {
 738         dnode_t *dn;
 739         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 740         if (err)
 741                 return (err);
 742         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
 743         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
 744         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
 745         dnode_rele(dn, FTAG);
 746         return (0);
 747 }
 748
 749 int
 750 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 751     void *buf, uint32_t flags)
 752 {
 753         dnode_t *dn;
 754         dmu_buf_t **dbp;
 755         int numbufs, err;
 756
 757         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 758         if (err)
 759                 return (err);
 760
 761         /*
 762          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
 763          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
 764          * handle that here as well.
 765          */
 766         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 767                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
 768                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
 769                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
 770                 size = newsz;
 771         }
 772
 773         while (size > 0) {
 774                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
 775                 int i;
 776
 777                 /*
 778                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 779                  * to be reading in parallel.
 780                  */
 781                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
 782                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
 783                 if (err)
 784                         break;
 785
 786                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 787                         int tocpy;
 788                         int bufoff;
 789                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
 790
 791                         ASSERT(size > 0);
 792
 793                         bufoff = offset - db->db_offset;
 794                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 795
 796                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 797
 798                         offset += tocpy;
 799                         size -= tocpy;
 800                         buf = (char *)buf + tocpy;
 801                 }
 802                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 803         }
 804         dnode_rele(dn, FTAG);
 805         return (err);
 806 }
 807
 808 void
 809 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 810     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
 811 {
 812         dmu_buf_t **dbp;
 813         int numbufs, i;
 814
 815         if (size == 0)
 816                 return;
 817
 818         VERIFY0(dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 819             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 820
 821         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 822                 int tocpy;
 823                 int bufoff;
 824                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 825
 826                 ASSERT(size > 0);
 827
 828                 bufoff = offset - db->db_offset;
 829                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 830
 831                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 832
 833                 if (tocpy == db->db_size)
 834                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 835                 else
 836                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 837
 838                 (void) memcpy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 839
 840                 if (tocpy == db->db_size)
 841                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 842
 843                 offset += tocpy;
 844                 size -= tocpy;
 845                 buf = (char *)buf + tocpy;
 846         }
 847         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 848 }
 849
 850 void
 851 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 852     dmu_tx_t *tx)
 853 {
 854         dmu_buf_t **dbp;
 855         int numbufs, i;
 856
 857         if (size == 0)
 858                 return;
 859
 860         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 861             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 862
 863         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 864                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 865
 866                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
 867         }
 868         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 869 }
 870
 871 void
 872 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 873     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
 874     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx)
 875 {
 876         dmu_buf_t *db;
 877
 878         ASSERT3U(etype, <, NUM_BP_EMBEDDED_TYPES);
 879         ASSERT3U(comp, <, ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
 880         VERIFY0(dmu_buf_hold_noread(os, object, offset,
 881             FTAG, &db));
 882
 883         dmu_buf_write_embedded(db,
 884             data, (bp_embedded_type_t)etype, (enum zio_compress)comp,
 885             uncompressed_size, compressed_size, byteorder, tx);
 886
 887         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 888 }
 889
 890 /*
 891  * DMU support for xuio
 892  */
 893 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
 894
 895 typedef struct xuio_stats {
 896         /* loaned yet not returned arc_buf */
 897         kstat_named_t xuiostat_onloan_rbuf;
 898         kstat_named_t xuiostat_onloan_wbuf;
 899         /* whether a copy is made when loaning out a read buffer */
 900         kstat_named_t xuiostat_rbuf_copied;
 901         kstat_named_t xuiostat_rbuf_nocopy;
 902         /* whether a copy is made when assigning a write buffer */
 903         kstat_named_t xuiostat_wbuf_copied;
 904         kstat_named_t xuiostat_wbuf_nocopy;
 905 } xuio_stats_t;
 906
 907 static xuio_stats_t xuio_stats = {
 908         { "onloan_read_buf",    KSTAT_DATA_UINT64 },
 909         { "onloan_write_buf",   KSTAT_DATA_UINT64 },
 910         { "read_buf_copied",    KSTAT_DATA_UINT64 },
 911         { "read_buf_nocopy",    KSTAT_DATA_UINT64 },
 912         { "write_buf_copied",   KSTAT_DATA_UINT64 },
 913         { "write_buf_nocopy",   KSTAT_DATA_UINT64 }
 914 };
 915
 916 #define XUIOSTAT_INCR(stat, val)        \
 917         atomic_add_64(&xuio_stats.stat.value.ui64, (val))
 918 #define XUIOSTAT_BUMP(stat)     XUIOSTAT_INCR(stat, 1)
 919
 920 int
 921 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
 922 {
 923         dmu_xuio_t *priv;
 924         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 925
 926         uio->uio_iovcnt = nblk;
 927         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
 928
 929         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
 930         priv->cnt = nblk;
 931         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
 932         priv->iovp = uio->uio_iov;
 933         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
 934
 935         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 936                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
 937         else
 938                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
 939
 940         return (0);
 941 }
 942
 943 void
 944 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
 945 {
 946         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 947         int nblk = priv->cnt;
 948
 949         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
 950         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
 951         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
 952
 953         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 954                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
 955         else
 956                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
 957 }
 958
 959 /*
 960  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
 961  * and increase priv->next by 1.
 962  */
 963 int
 964 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
 965 {
 966         struct iovec *iov;
 967         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 968         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 969         int i = priv->next++;
 970
 971         ASSERT(i < priv->cnt);
 972         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
 973         iov = uio->uio_iov + i;
 974         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
 975         iov->iov_len = n;
 976         priv->bufs[i] = abuf;
 977         return (0);
 978 }
 979
 980 int
 981 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
 982 {
 983         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 984         return (priv->cnt);
 985 }
 986
 987 arc_buf_t *
 988 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
 989 {
 990         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 991
 992         ASSERT(i < priv->cnt);
 993         return (priv->bufs[i]);
 994 }
 995
 996 void
 997 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
 998 {
 999         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1000
1001         ASSERT(i < priv->cnt);
1002         priv->bufs[i] = NULL;
1003 }
1004
1005 static void
1006 xuio_stat_init(void)
1007 {
1008         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
1009             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
1010             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1011         if (xuio_ksp != NULL) {
1012                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
1013                 kstat_install(xuio_ksp);
1014         }
1015 }
1016
1017 static void
1018 xuio_stat_fini(void)
1019 {
1020         if (xuio_ksp != NULL) {
1021                 kstat_delete(xuio_ksp);
1022                 xuio_ksp = NULL;
1023         }
1024 }
1025
1026 void
1027 xuio_stat_wbuf_copied()
1028 {
1029         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1030 }
1031
1032 void
1033 xuio_stat_wbuf_nocopy()
1034 {
1035         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
1036 }
1037
1038 #ifdef _KERNEL
1039
1040 /*
1041  * Copy up to size bytes between arg_buf and req based on the data direction
1042  * described by the req.  If an entire req's data cannot be transfered in one
1043  * pass, you should pass in @req_offset to indicate where to continue. The
1044  * return value is the number of bytes successfully copied to arg_buf.
1045  */
1046 static int
1047 dmu_req_copy(void *arg_buf, int size, struct request *req, size_t req_offset)
1048 {
1049         struct bio_vec bv, *bvp;
1050         struct req_iterator iter;
1051         char *bv_buf;
1052         int tocpy, bv_len, bv_offset;
1053         int offset = 0;
1054
1055         rq_for_each_segment4(bv, bvp, req, iter) {
1056                 /*
1057                  * Fully consumed the passed arg_buf. We use goto here because
1058                  * rq_for_each_segment is a double loop
1059                  */
1060                 ASSERT3S(offset, <=, size);
1061                 if (size == offset)
1062                         goto out;
1063
1064                 /* Skip already copied bv */
1065                 if (req_offset >=  bv.bv_len) {
1066                         req_offset -= bv.bv_len;
1067                         continue;
1068                 }
1069
1070                 bv_len = bv.bv_len - req_offset;
1071                 bv_offset = bv.bv_offset + req_offset;
1072                 req_offset = 0;
1073
1074                 tocpy = MIN(bv_len, size - offset);
1075                 ASSERT3S(tocpy, >=, 0);
1076
1077                 bv_buf = page_address(bv.bv_page) + bv_offset;
1078                 ASSERT3P(bv_buf, !=, NULL);
1079
1080                 if (rq_data_dir(req) == WRITE)
1081                         memcpy(arg_buf + offset, bv_buf, tocpy);
1082                 else
1083                         memcpy(bv_buf, arg_buf + offset, tocpy);
1084
1085                 offset += tocpy;
1086         }
1087 out:
1088         return (offset);
1089 }
1090
1091 int
1092 dmu_read_req(objset_t *os, uint64_t object, struct request *req)
1093 {
1094         uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
1095         uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
1096         dmu_buf_t **dbp;
1097         int numbufs, i, err;
1098         size_t req_offset;
1099
1100         /*
1101          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1102          * to be reading in parallel.
1103          */
1104         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size, TRUE, FTAG,
1105             &numbufs, &dbp);
1106         if (err)
1107                 return (err);
1108
1109         req_offset = 0;
1110         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1111                 int tocpy, didcpy, bufoff;
1112                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1113
1114                 bufoff = offset - db->db_offset;
1115                 ASSERT3S(bufoff, >=, 0);
1116
1117                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1118                 if (tocpy == 0)
1119                         break;
1120
1121                 didcpy = dmu_req_copy(db->db_data + bufoff, tocpy, req,
1122                     req_offset);
1123
1124                 if (didcpy < tocpy)
1125                         err = EIO;
1126
1127                 if (err)
1128                         break;
1129
1130                 size -= tocpy;
1131                 offset += didcpy;
1132                 req_offset += didcpy;
1133                 err = 0;
1134         }
1135         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1136
1137         return (err);
1138 }
1139
1140 int
1141 dmu_write_req(objset_t *os, uint64_t object, struct request *req, dmu_tx_t *tx)
1142 {
1143         uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
1144         uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
1145         dmu_buf_t **dbp;
1146         int numbufs, i, err;
1147         size_t req_offset;
1148
1149         if (size == 0)
1150                 return (0);
1151
1152         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size, FALSE, FTAG,
1153             &numbufs, &dbp);
1154         if (err)
1155                 return (err);
1156
1157         req_offset = 0;
1158         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1159                 int tocpy, didcpy, bufoff;
1160                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1161
1162                 bufoff = offset - db->db_offset;
1163                 ASSERT3S(bufoff, >=, 0);
1164
1165                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1166                 if (tocpy == 0)
1167                         break;
1168
1169                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1170
1171                 if (tocpy == db->db_size)
1172                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1173                 else
1174                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1175
1176                 didcpy = dmu_req_copy(db->db_data + bufoff, tocpy, req,
1177                     req_offset);
1178
1179                 if (tocpy == db->db_size)
1180                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1181
1182                 if (didcpy < tocpy)
1183                         err = EIO;
1184
1185                 if (err)
1186                         break;
1187
1188                 size -= tocpy;
1189                 offset += didcpy;
1190                 req_offset += didcpy;
1191                 err = 0;
1192         }
1193
1194         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1195         return (err);
1196 }
1197
1198 int
1199 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
1200 {
1201         dmu_buf_t **dbp;
1202         int numbufs, i, err;
1203         xuio_t *xuio = NULL;
1204
1205         /*
1206          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1207          * to be reading in parallel.
1208          */
1209         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size, TRUE, FTAG,
1210             &numbufs, &dbp);
1211         if (err)
1212                 return (err);
1213
1214         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1215                 int tocpy;
1216                 int bufoff;
1217                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1218
1219                 ASSERT(size > 0);
1220
1221                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1222                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1223
1224                 if (xuio) {
1225                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1226                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1227                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1228                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1229                         if (!err) {
1230                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1231                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1232                         }
1233
1234                         if (abuf == dbuf_abuf)
1235                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1236                         else
1237                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1238                 } else {
1239                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1240                             UIO_READ, uio);
1241                 }
1242                 if (err)
1243                         break;
1244
1245                 size -= tocpy;
1246         }
1247         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1248
1249         return (err);
1250 }
1251
1252 static int
1253 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1254 {
1255         dmu_buf_t **dbp;
1256         int numbufs;
1257         int err = 0;
1258         int i;
1259
1260         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1261             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1262         if (err)
1263                 return (err);
1264
1265         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1266                 int tocpy;
1267                 int bufoff;
1268                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1269
1270                 ASSERT(size > 0);
1271
1272                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1273                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1274
1275                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1276
1277                 if (tocpy == db->db_size)
1278                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1279                 else
1280                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1281
1282                 /*
1283                  * XXX uiomove could block forever (eg.nfs-backed
1284                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1285                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1286                  * block.
1287                  */
1288                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1289                     UIO_WRITE, uio);
1290
1291                 if (tocpy == db->db_size)
1292                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1293
1294                 if (err)
1295                         break;
1296
1297                 size -= tocpy;
1298         }
1299
1300         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1301         return (err);
1302 }
1303
1304 int
1305 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1306     dmu_tx_t *tx)
1307 {
1308         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1309         dnode_t *dn;
1310         int err;
1311
1312         if (size == 0)
1313                 return (0);
1314
1315         DB_DNODE_ENTER(db);
1316         dn = DB_DNODE(db);
1317         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1318         DB_DNODE_EXIT(db);
1319
1320         return (err);
1321 }
1322
1323 int
1324 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1325     dmu_tx_t *tx)
1326 {
1327         dnode_t *dn;
1328         int err;
1329
1330         if (size == 0)
1331                 return (0);
1332
1333         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1334         if (err)
1335                 return (err);
1336
1337         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1338
1339         dnode_rele(dn, FTAG);
1340
1341         return (err);
1342 }
1343 #endif /* _KERNEL */
1344
1345 /*
1346  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1347  */
1348 arc_buf_t *
1349 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1350 {
1351         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1352
1353         return (arc_loan_buf(db->db_objset->os_spa, size));
1354 }
1355
1356 /*
1357  * Free a loaned arc buffer.
1358  */
1359 void
1360 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1361 {
1362         arc_return_buf(buf, FTAG);
1363         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG));
1364 }
1365
1366 /*
1367  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1368  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1369  * dmu_write().
1370  */
1371 void
1372 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1373     dmu_tx_t *tx)
1374 {
1375         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1376         dnode_t *dn;
1377         dmu_buf_impl_t *db;
1378         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1379         uint64_t blkid;
1380
1381         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1382         dn = DB_DNODE(dbuf);
1383         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1384         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
1385         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1386         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1387         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1388
1389         /*
1390          * We can only assign if the offset is aligned, the arc buf is the
1391          * same size as the dbuf, and the dbuf is not metadata.  It
1392          * can't be metadata because the loaned arc buf comes from the
1393          * user-data kmem area.
1394          */
1395         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size &&
1396             DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA) {
1397                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1398                 dbuf_rele(db, FTAG);
1399         } else {
1400                 objset_t *os;
1401                 uint64_t object;
1402
1403                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1404                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1405                 os = dn->dn_objset;
1406                 object = dn->dn_object;
1407                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1408
1409                 dbuf_rele(db, FTAG);
1410                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1411                 dmu_return_arcbuf(buf);
1412                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1413         }
1414 }
1415
1416 typedef struct {
1417         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1418         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1419         zgd_t                   *dsa_zgd;
1420         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1421 } dmu_sync_arg_t;
1422
1423 /* ARGSUSED */
1424 static void
1425 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1426 {
1427         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1428         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1429         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1430
1431         if (zio->io_error == 0) {
1432                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1433                         /*
1434                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1435                          * block size still needs to be known for replay.
1436                          */
1437                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1438                 } else if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1439                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1440                         bp->blk_fill = 1;
1441                 }
1442         }
1443 }
1444
1445 static void
1446 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1447 {
1448         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1449 }
1450
1451 /* ARGSUSED */
1452 static void
1453 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1454 {
1455         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1456         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1457         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1458
1459         mutex_enter(&db->db_mtx);
1460         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1461         if (zio->io_error == 0) {
1462                 dr->dt.dl.dr_nopwrite = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
1463                 if (dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
1464                         ASSERTV(blkptr_t *bp = zio->io_bp);
1465                         ASSERTV(blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig);
1466                         ASSERTV(uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig));
1467
1468                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1469                         ASSERT(zio->io_prop.zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
1470                         ASSERT(zio_checksum_table[chksum].ci_dedup);
1471                 }
1472                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1473                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1474                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1475
1476                 /*
1477                  * Old style holes are filled with all zeros, whereas
1478                  * new-style holes maintain their lsize, type, level,
1479                  * and birth time (see zio_write_compress). While we
1480                  * need to reset the BP_SET_LSIZE() call that happened
1481                  * in dmu_sync_ready for old style holes, we do *not*
1482                  * want to wipe out the information contained in new
1483                  * style holes. Thus, only zero out the block pointer if
1484                  * it's an old style hole.
1485                  */
1486                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by) &&
1487                     dr->dt.dl.dr_overridden_by.blk_birth == 0)
1488                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1489         } else {
1490                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1491         }
1492         cv_broadcast(&db->db_changed);
1493         mutex_exit(&db->db_mtx);
1494
1495         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1496
1497         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1498 }
1499
1500 static void
1501 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1502 {
1503         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1504         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1505         ASSERTV(blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig);
1506
1507         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1508                 /*
1509                  * If we didn't allocate a new block (i.e. ZIO_FLAG_NOPWRITE)
1510                  * then there is nothing to do here. Otherwise, free the
1511                  * newly allocated block in this txg.
1512                  */
1513                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE) {
1514                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1515                 } else {
1516                         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1517                         ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1518                         ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1519                         zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1520                 }
1521         }
1522
1523         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1524
1525         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1526
1527         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1528 }
1529
1530 static int
1531 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1532     zio_prop_t *zp, zbookmark_phys_t *zb)
1533 {
1534         dmu_sync_arg_t *dsa;
1535         dmu_tx_t *tx;
1536
1537         tx = dmu_tx_create(os);
1538         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1539         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1540                 dmu_tx_abort(tx);
1541                 /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1542                 return (SET_ERROR(EIO));
1543         }
1544
1545         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1546         dsa->dsa_dr = NULL;
1547         dsa->dsa_done = done;
1548         dsa->dsa_zgd = zgd;
1549         dsa->dsa_tx = tx;
1550
1551         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
1552             zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size, zp,
1553             dmu_sync_late_arrival_ready, NULL, dmu_sync_late_arrival_done, dsa,
1554             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL|ZIO_FLAG_FASTWRITE, zb));
1555
1556         return (0);
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1561  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1562  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1563  *
1564  * Return values:
1565  *
1566  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to do.
1567  *              The caller should not log the write.
1568  *
1569  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1570  *              The caller should not log the write.
1571  *
1572  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1573  *              The caller should track its progress (somehow).
1574  *
1575  *      EIO: could not do the I/O.
1576  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1577  *
1578  *      0: the I/O has been initiated.
1579  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1580  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1581  *              the error will be reported to the done callback and
1582  *              propagated to pio from zio_done().
1583  */
1584 int
1585 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1586 {
1587         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1588         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1589         objset_t *os = db->db_objset;
1590         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1591         dbuf_dirty_record_t *dr;
1592         dmu_sync_arg_t *dsa;
1593         zbookmark_phys_t zb;
1594         zio_prop_t zp;
1595         dnode_t *dn;
1596
1597         ASSERT(pio != NULL);
1598         ASSERT(txg != 0);
1599
1600         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1601             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1602
1603         DB_DNODE_ENTER(db);
1604         dn = DB_DNODE(db);
1605         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1606         DB_DNODE_EXIT(db);
1607
1608         /*
1609          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1610          */
1611         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1612                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1613
1614         /*
1615          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1616          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1617          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1618          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1619          */
1620         mutex_enter(&db->db_mtx);
1621
1622         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1623                 /*
1624                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1625                  */
1626                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1627                 return (SET_ERROR(EEXIST));
1628         }
1629
1630         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1631                 /*
1632                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1633                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1634                  */
1635                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1636                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1637         }
1638
1639         dr = db->db_last_dirty;
1640         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1641                 dr = dr->dr_next;
1642
1643         if (dr == NULL) {
1644                 /*
1645                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1646                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1647                  */
1648                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1649                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1650         }
1651
1652         ASSERT(dr->dr_next == NULL || dr->dr_next->dr_txg < txg);
1653
1654         /*
1655          * Assume the on-disk data is X, the current syncing data is Y,
1656          * and the current in-memory data is Z (currently in dmu_sync).
1657          * X and Z are identical but Y is has been modified. Normally,
1658          * when X and Z are the same we will perform a nopwrite but if Y
1659          * is different we must disable nopwrite since the resulting write
1660          * of Y to disk can free the block containing X. If we allowed a
1661          * nopwrite to occur the block pointing to Z would reference a freed
1662          * block. Since this is a rare case we simplify this by disabling
1663          * nopwrite if the current dmu_sync-ing dbuf has been modified in
1664          * a previous transaction.
1665          */
1666         if (dr->dr_next)
1667                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1668
1669         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1670         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1671             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1672                 /*
1673                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1674                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1675                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1676                  */
1677                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1678                 return (SET_ERROR(EALREADY));
1679         }
1680
1681         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1682         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1683         mutex_exit(&db->db_mtx);
1684
1685         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1686         dsa->dsa_dr = dr;
1687         dsa->dsa_done = done;
1688         dsa->dsa_zgd = zgd;
1689         dsa->dsa_tx = NULL;
1690
1691         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1692             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
1693             DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dmu_sync_ready,
1694             NULL, dmu_sync_done, dsa, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
1695             ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1696
1697         return (0);
1698 }
1699
1700 int
1701 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1702         dmu_tx_t *tx)
1703 {
1704         dnode_t *dn;
1705         int err;
1706
1707         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1708         if (err)
1709                 return (err);
1710         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1711         dnode_rele(dn, FTAG);
1712         return (err);
1713 }
1714
1715 void
1716 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1717         dmu_tx_t *tx)
1718 {
1719         dnode_t *dn;
1720
1721         /*
1722          * Send streams include each object's checksum function.  This
1723          * check ensures that the receiving system can understand the
1724          * checksum function transmitted.
1725          */
1726         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
1727
1728         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1729         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1730         dn->dn_checksum = checksum;
1731         dnode_setdirty(dn, tx);
1732         dnode_rele(dn, FTAG);
1733 }
1734
1735 void
1736 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1737         dmu_tx_t *tx)
1738 {
1739         dnode_t *dn;
1740
1741         /*
1742          * Send streams include each object's compression function.  This
1743          * check ensures that the receiving system can understand the
1744          * compression function transmitted.
1745          */
1746         ASSERT3U(compress, <, ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
1747
1748         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1749         dn->dn_compress = compress;
1750         dnode_setdirty(dn, tx);
1751         dnode_rele(dn, FTAG);
1752 }
1753
1754 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1755
1756 /*
1757  * When the "redundant_metadata" property is set to "most", only indirect
1758  * blocks of this level and higher will have an additional ditto block.
1759  */
1760 int zfs_redundant_metadata_most_ditto_level = 2;
1761
1762 void
1763 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1764 {
1765         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1766         boolean_t ismd = (level > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(type) ||
1767             (wp & WP_SPILL));
1768         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1769         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1770         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1771         boolean_t dedup = B_FALSE;
1772         boolean_t nopwrite = B_FALSE;
1773         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1774         int copies = os->os_copies;
1775
1776         /*
1777          * We maintain different write policies for each of the following
1778          * types of data:
1779          *       1. metadata
1780          *       2. preallocated blocks (i.e. level-0 blocks of a dump device)
1781          *       3. all other level 0 blocks
1782          */
1783         if (ismd) {
1784                 /*
1785                  * XXX -- we should design a compression algorithm
1786                  * that specializes in arrays of bps.
1787                  */
1788                 boolean_t lz4_ac = spa_feature_is_active(os->os_spa,
1789                     SPA_FEATURE_LZ4_COMPRESS);
1790
1791                 if (zfs_mdcomp_disable) {
1792                         compress = ZIO_COMPRESS_EMPTY;
1793                 } else if (lz4_ac) {
1794                         compress = ZIO_COMPRESS_LZ4;
1795                 } else {
1796                         compress = ZIO_COMPRESS_LZJB;
1797                 }
1798
1799                 /*
1800                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1801                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1802                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1803                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1804                  * to fletcher4.
1805                  */
1806                 if (zio_checksum_table[checksum].ci_correctable < 1 ||
1807                     zio_checksum_table[checksum].ci_eck)
1808                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1809
1810                 if (os->os_redundant_metadata == ZFS_REDUNDANT_METADATA_ALL ||
1811                     (os->os_redundant_metadata ==
1812                     ZFS_REDUNDANT_METADATA_MOST &&
1813                     (level >= zfs_redundant_metadata_most_ditto_level ||
1814                     DMU_OT_IS_METADATA(type) || (wp & WP_SPILL))))
1815                         copies++;
1816         } else if (wp & WP_NOFILL) {
1817                 ASSERT(level == 0);
1818
1819                 /*
1820                  * If we're writing preallocated blocks, we aren't actually
1821                  * writing them so don't set any policy properties.  These
1822                  * blocks are currently only used by an external subsystem
1823                  * outside of zfs (i.e. dump) and not written by the zio
1824                  * pipeline.
1825                  */
1826                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1827                 checksum = ZIO_CHECKSUM_OFF;
1828         } else {
1829                 compress = zio_compress_select(dn->dn_compress, compress);
1830
1831                 checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
1832                     zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
1833                     dedup_checksum;
1834
1835                 /*
1836                  * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(),
1837                  * we won't actually dedup now because that's all
1838                  * done in syncing context; but we do want to use the
1839                  * dedup checkum.  If the checksum is not strong
1840                  * enough to ensure unique signatures, force
1841                  * dedup_verify.
1842                  */
1843                 if (dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF) {
1844                         dedup = (wp & WP_DMU_SYNC) ? B_FALSE : B_TRUE;
1845                         if (!zio_checksum_table[checksum].ci_dedup)
1846                                 dedup_verify = B_TRUE;
1847                 }
1848
1849                 /*
1850                  * Enable nopwrite if we have a cryptographically secure
1851                  * checksum that has no known collisions (i.e. SHA-256)
1852                  * and compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
1853                  * dedup is enabled as the two features are mutually exclusive.
1854                  */
1855                 nopwrite = (!dedup && zio_checksum_table[checksum].ci_dedup &&
1856                     compress != ZIO_COMPRESS_OFF && zfs_nopwrite_enabled);
1857         }
1858
1859         zp->zp_checksum = checksum;
1860         zp->zp_compress = compress;
1861         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
1862         zp->zp_level = level;
1863         zp->zp_copies = MIN(copies, spa_max_replication(os->os_spa));
1864         zp->zp_dedup = dedup;
1865         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
1866         zp->zp_nopwrite = nopwrite;
1867 }
1868
1869 int
1870 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1871 {
1872         dnode_t *dn;
1873         int i, err;
1874
1875         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1876         if (err)
1877                 return (err);
1878         /*
1879          * Sync any current changes before
1880          * we go trundling through the block pointers.
1881          */
1882         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1883                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]))
1884                         break;
1885         }
1886         if (i != TXG_SIZE) {
1887                 dnode_rele(dn, FTAG);
1888                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1889                 err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1890                 if (err)
1891                         return (err);
1892         }
1893
1894         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1895         dnode_rele(dn, FTAG);
1896
1897         return (err);
1898 }
1899
1900 void
1901 __dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1902 {
1903         dnode_phys_t *dnp = dn->dn_phys;
1904         int i;
1905
1906         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1907         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1908             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1909         doi->doi_type = dn->dn_type;
1910         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1911         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1912         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1913         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1914         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1915         doi->doi_nblkptr = dn->dn_nblkptr;
1916         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
1917         doi->doi_max_offset = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
1918         doi->doi_fill_count = 0;
1919         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
1920                 doi->doi_fill_count += BP_GET_FILL(&dnp->dn_blkptr[i]);
1921 }
1922
1923 void
1924 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1925 {
1926         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1927         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1928
1929         __dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
1930
1931         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1932         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Get information on a DMU object.
1937  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
1938  */
1939 int
1940 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
1941 {
1942         dnode_t *dn;
1943         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1944
1945         if (err)
1946                 return (err);
1947
1948         if (doi != NULL)
1949                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
1950
1951         dnode_rele(dn, FTAG);
1952         return (0);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
1957  */
1958 void
1959 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
1960 {
1961         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1962
1963         DB_DNODE_ENTER(db);
1964         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
1965         DB_DNODE_EXIT(db);
1966 }
1967
1968 /*
1969  * Faster still when you only care about the size.
1970  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
1971  */
1972 void
1973 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
1974     u_longlong_t *nblk512)
1975 {
1976         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1977         dnode_t *dn;
1978
1979         DB_DNODE_ENTER(db);
1980         dn = DB_DNODE(db);
1981
1982         *blksize = dn->dn_datablksz;
1983         /* add 1 for dnode space */
1984         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
1985             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
1986         DB_DNODE_EXIT(db);
1987 }
1988
1989 void
1990 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
1991 {
1992         uint64_t *buf = vbuf;
1993         size_t count = size >> 3;
1994         int i;
1995
1996         ASSERT((size & 7) == 0);
1997
1998         for (i = 0; i < count; i++)
1999                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
2000 }
2001
2002 void
2003 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
2004 {
2005         uint32_t *buf = vbuf;
2006         size_t count = size >> 2;
2007         int i;
2008
2009         ASSERT((size & 3) == 0);
2010
2011         for (i = 0; i < count; i++)
2012                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
2013 }
2014
2015 void
2016 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
2017 {
2018         uint16_t *buf = vbuf;
2019         size_t count = size >> 1;
2020         int i;
2021
2022         ASSERT((size & 1) == 0);
2023
2024         for (i = 0; i < count; i++)
2025                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
2026 }
2027
2028 /* ARGSUSED */
2029 void
2030 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
2031 {
2032 }
2033
2034 void
2035 dmu_init(void)
2036 {
2037         zfs_dbgmsg_init();
2038         sa_cache_init();
2039         xuio_stat_init();
2040         dmu_objset_init();
2041         dnode_init();
2042         dbuf_init();
2043         zfetch_init();
2044         dmu_tx_init();
2045         l2arc_init();
2046         arc_init();
2047 }
2048
2049 void
2050 dmu_fini(void)
2051 {
2052         arc_fini(); /* arc depends on l2arc, so arc must go first */
2053         l2arc_fini();
2054         dmu_tx_fini();
2055         zfetch_fini();
2056         dbuf_fini();
2057         dnode_fini();
2058         dmu_objset_fini();
2059         xuio_stat_fini();
2060         sa_cache_fini();
2061         zfs_dbgmsg_fini();
2062 }
2063
2064 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
2065 EXPORT_SYMBOL(dmu_bonus_hold);
2066 EXPORT_SYMBOL(dmu_buf_hold_array_by_bonus);
2067 EXPORT_SYMBOL(dmu_buf_rele_array);
2068 EXPORT_SYMBOL(dmu_prefetch);
2069 EXPORT_SYMBOL(dmu_free_range);
2070 EXPORT_SYMBOL(dmu_free_long_range);
2071 EXPORT_SYMBOL(dmu_free_long_object);
2072 EXPORT_SYMBOL(dmu_read);
2073 EXPORT_SYMBOL(dmu_write);
2074 EXPORT_SYMBOL(dmu_prealloc);
2075 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info);
2076 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info_from_dnode);
2077 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info_from_db);
2078 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_size_from_db);
2079 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_blocksize);
2080 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_checksum);
2081 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_compress);
2082 EXPORT_SYMBOL(dmu_write_policy);
2083 EXPORT_SYMBOL(dmu_sync);
2084 EXPORT_SYMBOL(dmu_request_arcbuf);
2085 EXPORT_SYMBOL(dmu_return_arcbuf);
2086 EXPORT_SYMBOL(dmu_assign_arcbuf);
2087 EXPORT_SYMBOL(dmu_buf_hold);
2088 EXPORT_SYMBOL(dmu_ot);
2089
2090 module_param(zfs_mdcomp_disable, int, 0644);
2091 MODULE_PARM_DESC(zfs_mdcomp_disable, "Disable meta data compression");
2092
2093 module_param(zfs_nopwrite_enabled, int, 0644);
2094 MODULE_PARM_DESC(zfs_nopwrite_enabled, "Enable NOP writes");
2095
2096 #endif