module/zfs/dnode.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 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, 2020 by Delphix. All rights reserved.
  24  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
  25  */
  26
  27 #include <sys/zfs_context.h>
  28 #include <sys/dbuf.h>
  29 #include <sys/dnode.h>
  30 #include <sys/dmu.h>
  31 #include <sys/dmu_impl.h>
  32 #include <sys/dmu_tx.h>
  33 #include <sys/dmu_objset.h>
  34 #include <sys/dsl_dir.h>
  35 #include <sys/dsl_dataset.h>
  36 #include <sys/spa.h>
  37 #include <sys/zio.h>
  38 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  39 #include <sys/range_tree.h>
  40 #include <sys/trace_zfs.h>
  41 #include <sys/zfs_project.h>
  42
  43 dnode_stats_t dnode_stats = {
  44         { "dnode_hold_dbuf_hold",               KSTAT_DATA_UINT64 },
  45         { "dnode_hold_dbuf_read",               KSTAT_DATA_UINT64 },
  46         { "dnode_hold_alloc_hits",              KSTAT_DATA_UINT64 },
  47         { "dnode_hold_alloc_misses",            KSTAT_DATA_UINT64 },
  48         { "dnode_hold_alloc_interior",          KSTAT_DATA_UINT64 },
  49         { "dnode_hold_alloc_lock_retry",        KSTAT_DATA_UINT64 },
  50         { "dnode_hold_alloc_lock_misses",       KSTAT_DATA_UINT64 },
  51         { "dnode_hold_alloc_type_none",         KSTAT_DATA_UINT64 },
  52         { "dnode_hold_free_hits",               KSTAT_DATA_UINT64 },
  53         { "dnode_hold_free_misses",             KSTAT_DATA_UINT64 },
  54         { "dnode_hold_free_lock_misses",        KSTAT_DATA_UINT64 },
  55         { "dnode_hold_free_lock_retry",         KSTAT_DATA_UINT64 },
  56         { "dnode_hold_free_overflow",           KSTAT_DATA_UINT64 },
  57         { "dnode_hold_free_refcount",           KSTAT_DATA_UINT64 },
  58         { "dnode_free_interior_lock_retry",     KSTAT_DATA_UINT64 },
  59         { "dnode_allocate",                     KSTAT_DATA_UINT64 },
  60         { "dnode_reallocate",                   KSTAT_DATA_UINT64 },
  61         { "dnode_buf_evict",                    KSTAT_DATA_UINT64 },
  62         { "dnode_alloc_next_chunk",             KSTAT_DATA_UINT64 },
  63         { "dnode_alloc_race",                   KSTAT_DATA_UINT64 },
  64         { "dnode_alloc_next_block",             KSTAT_DATA_UINT64 },
  65         { "dnode_move_invalid",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
  66         { "dnode_move_recheck1",                KSTAT_DATA_UINT64 },
  67         { "dnode_move_recheck2",                KSTAT_DATA_UINT64 },
  68         { "dnode_move_special",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
  69         { "dnode_move_handle",                  KSTAT_DATA_UINT64 },
  70         { "dnode_move_rwlock",                  KSTAT_DATA_UINT64 },
  71         { "dnode_move_active",                  KSTAT_DATA_UINT64 },
  72 };
  73
  74 dnode_sums_t dnode_sums;
  75
  76 static kstat_t *dnode_ksp;
  77 static kmem_cache_t *dnode_cache;
  78
  79 static dnode_phys_t dnode_phys_zero __maybe_unused;
  80
  81 int zfs_default_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
  82 int zfs_default_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
  83
  84 #ifdef  _KERNEL
  85 static kmem_cbrc_t dnode_move(void *, void *, size_t, void *);
  86 #endif /* _KERNEL */
  87
  88 static int
  89 dbuf_compare(const void *x1, const void *x2)
  90 {
  91         const dmu_buf_impl_t *d1 = x1;
  92         const dmu_buf_impl_t *d2 = x2;
  93
  94         int cmp = TREE_CMP(d1->db_level, d2->db_level);
  95         if (likely(cmp))
  96                 return (cmp);
  97
  98         cmp = TREE_CMP(d1->db_blkid, d2->db_blkid);
  99         if (likely(cmp))
 100                 return (cmp);
 101
 102         if (d1->db_state == DB_SEARCH) {
 103                 ASSERT3S(d2->db_state, !=, DB_SEARCH);
 104                 return (-1);
 105         } else if (d2->db_state == DB_SEARCH) {
 106                 ASSERT3S(d1->db_state, !=, DB_SEARCH);
 107                 return (1);
 108         }
 109
 110         return (TREE_PCMP(d1, d2));
 111 }
 112
 113 static int
 114 dnode_cons(void *arg, void *unused, int kmflag)
 115 {
 116         (void) unused, (void) kmflag;
 117         dnode_t *dn = arg;
 118
 119         rw_init(&dn->dn_struct_rwlock, NULL, RW_NOLOCKDEP, NULL);
 120         mutex_init(&dn->dn_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
 121         mutex_init(&dn->dn_dbufs_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
 122         cv_init(&dn->dn_notxholds, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
 123         cv_init(&dn->dn_nodnholds, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
 124
 125         /*
 126          * Every dbuf has a reference, and dropping a tracked reference is
 127          * O(number of references), so don't track dn_holds.
 128          */
 129         zfs_refcount_create_untracked(&dn->dn_holds);
 130         zfs_refcount_create(&dn->dn_tx_holds);
 131         list_link_init(&dn->dn_link);
 132
 133         memset(dn->dn_next_type, 0, sizeof (dn->dn_next_type));
 134         memset(dn->dn_next_nblkptr, 0, sizeof (dn->dn_next_nblkptr));
 135         memset(dn->dn_next_nlevels, 0, sizeof (dn->dn_next_nlevels));
 136         memset(dn->dn_next_indblkshift, 0, sizeof (dn->dn_next_indblkshift));
 137         memset(dn->dn_next_bonustype, 0, sizeof (dn->dn_next_bonustype));
 138         memset(dn->dn_rm_spillblk, 0, sizeof (dn->dn_rm_spillblk));
 139         memset(dn->dn_next_bonuslen, 0, sizeof (dn->dn_next_bonuslen));
 140         memset(dn->dn_next_blksz, 0, sizeof (dn->dn_next_blksz));
 141         memset(dn->dn_next_maxblkid, 0, sizeof (dn->dn_next_maxblkid));
 142
 143         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 144                 multilist_link_init(&dn->dn_dirty_link[i]);
 145                 dn->dn_free_ranges[i] = NULL;
 146                 list_create(&dn->dn_dirty_records[i],
 147                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
 148                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
 149         }
 150
 151         dn->dn_allocated_txg = 0;
 152         dn->dn_free_txg = 0;
 153         dn->dn_assigned_txg = 0;
 154         dn->dn_dirty_txg = 0;
 155         dn->dn_dirtyctx = 0;
 156         dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 157         dn->dn_bonus = NULL;
 158         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
 159         dn->dn_zio = NULL;
 160         dn->dn_oldused = 0;
 161         dn->dn_oldflags = 0;
 162         dn->dn_olduid = 0;
 163         dn->dn_oldgid = 0;
 164         dn->dn_oldprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 165         dn->dn_newuid = 0;
 166         dn->dn_newgid = 0;
 167         dn->dn_newprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 168         dn->dn_id_flags = 0;
 169
 170         dn->dn_dbufs_count = 0;
 171         avl_create(&dn->dn_dbufs, dbuf_compare, sizeof (dmu_buf_impl_t),
 172             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
 173
 174         dn->dn_moved = 0;
 175         return (0);
 176 }
 177
 178 static void
 179 dnode_dest(void *arg, void *unused)
 180 {
 181         (void) unused;
 182         dnode_t *dn = arg;
 183
 184         rw_destroy(&dn->dn_struct_rwlock);
 185         mutex_destroy(&dn->dn_mtx);
 186         mutex_destroy(&dn->dn_dbufs_mtx);
 187         cv_destroy(&dn->dn_notxholds);
 188         cv_destroy(&dn->dn_nodnholds);
 189         zfs_refcount_destroy(&dn->dn_holds);
 190         zfs_refcount_destroy(&dn->dn_tx_holds);
 191         ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_link));
 192
 193         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 194                 ASSERT(!multilist_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 195                 ASSERT3P(dn->dn_free_ranges[i], ==, NULL);
 196                 list_destroy(&dn->dn_dirty_records[i]);
 197                 ASSERT0(dn->dn_next_nblkptr[i]);
 198                 ASSERT0(dn->dn_next_nlevels[i]);
 199                 ASSERT0(dn->dn_next_indblkshift[i]);
 200                 ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[i]);
 201                 ASSERT0(dn->dn_rm_spillblk[i]);
 202                 ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[i]);
 203                 ASSERT0(dn->dn_next_blksz[i]);
 204                 ASSERT0(dn->dn_next_maxblkid[i]);
 205         }
 206
 207         ASSERT0(dn->dn_allocated_txg);
 208         ASSERT0(dn->dn_free_txg);
 209         ASSERT0(dn->dn_assigned_txg);
 210         ASSERT0(dn->dn_dirty_txg);
 211         ASSERT0(dn->dn_dirtyctx);
 212         ASSERT3P(dn->dn_dirtyctx_firstset, ==, NULL);
 213         ASSERT3P(dn->dn_bonus, ==, NULL);
 214         ASSERT(!dn->dn_have_spill);
 215         ASSERT3P(dn->dn_zio, ==, NULL);
 216         ASSERT0(dn->dn_oldused);
 217         ASSERT0(dn->dn_oldflags);
 218         ASSERT0(dn->dn_olduid);
 219         ASSERT0(dn->dn_oldgid);
 220         ASSERT0(dn->dn_oldprojid);
 221         ASSERT0(dn->dn_newuid);
 222         ASSERT0(dn->dn_newgid);
 223         ASSERT0(dn->dn_newprojid);
 224         ASSERT0(dn->dn_id_flags);
 225
 226         ASSERT0(dn->dn_dbufs_count);
 227         avl_destroy(&dn->dn_dbufs);
 228 }
 229
 230 static int
 231 dnode_kstats_update(kstat_t *ksp, int rw)
 232 {
 233         dnode_stats_t *ds = ksp->ks_data;
 234
 235         if (rw == KSTAT_WRITE)
 236                 return (EACCES);
 237         ds->dnode_hold_dbuf_hold.value.ui64 =
 238             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_hold);
 239         ds->dnode_hold_dbuf_read.value.ui64 =
 240             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_read);
 241         ds->dnode_hold_alloc_hits.value.ui64 =
 242             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_hits);
 243         ds->dnode_hold_alloc_misses.value.ui64 =
 244             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_misses);
 245         ds->dnode_hold_alloc_interior.value.ui64 =
 246             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_interior);
 247         ds->dnode_hold_alloc_lock_retry.value.ui64 =
 248             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_retry);
 249         ds->dnode_hold_alloc_lock_misses.value.ui64 =
 250             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_misses);
 251         ds->dnode_hold_alloc_type_none.value.ui64 =
 252             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_type_none);
 253         ds->dnode_hold_free_hits.value.ui64 =
 254             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_hits);
 255         ds->dnode_hold_free_misses.value.ui64 =
 256             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_misses);
 257         ds->dnode_hold_free_lock_misses.value.ui64 =
 258             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_misses);
 259         ds->dnode_hold_free_lock_retry.value.ui64 =
 260             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_retry);
 261         ds->dnode_hold_free_refcount.value.ui64 =
 262             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_refcount);
 263         ds->dnode_hold_free_overflow.value.ui64 =
 264             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_overflow);
 265         ds->dnode_free_interior_lock_retry.value.ui64 =
 266             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_free_interior_lock_retry);
 267         ds->dnode_allocate.value.ui64 =
 268             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_allocate);
 269         ds->dnode_reallocate.value.ui64 =
 270             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_reallocate);
 271         ds->dnode_buf_evict.value.ui64 =
 272             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_buf_evict);
 273         ds->dnode_alloc_next_chunk.value.ui64 =
 274             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_alloc_next_chunk);
 275         ds->dnode_alloc_race.value.ui64 =
 276             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_alloc_race);
 277         ds->dnode_alloc_next_block.value.ui64 =
 278             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_alloc_next_block);
 279         ds->dnode_move_invalid.value.ui64 =
 280             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_invalid);
 281         ds->dnode_move_recheck1.value.ui64 =
 282             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_recheck1);
 283         ds->dnode_move_recheck2.value.ui64 =
 284             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_recheck2);
 285         ds->dnode_move_special.value.ui64 =
 286             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_special);
 287         ds->dnode_move_handle.value.ui64 =
 288             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_handle);
 289         ds->dnode_move_rwlock.value.ui64 =
 290             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_rwlock);
 291         ds->dnode_move_active.value.ui64 =
 292             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_active);
 293         return (0);
 294 }
 295
 296 void
 297 dnode_init(void)
 298 {
 299         ASSERT(dnode_cache == NULL);
 300         dnode_cache = kmem_cache_create("dnode_t", sizeof (dnode_t),
 301             0, dnode_cons, dnode_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
 302         kmem_cache_set_move(dnode_cache, dnode_move);
 303
 304         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_hold, 0);
 305         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_read, 0);
 306         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_hits, 0);
 307         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_misses, 0);
 308         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_interior, 0);
 309         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_retry, 0);
 310         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_misses, 0);
 311         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_type_none, 0);
 312         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_hits, 0);
 313         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_misses, 0);
 314         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_misses, 0);
 315         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_retry, 0);
 316         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_refcount, 0);
 317         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_overflow, 0);
 318         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_free_interior_lock_retry, 0);
 319         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_allocate, 0);
 320         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_reallocate, 0);
 321         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_buf_evict, 0);
 322         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_alloc_next_chunk, 0);
 323         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_alloc_race, 0);
 324         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_alloc_next_block, 0);
 325         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_invalid, 0);
 326         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_recheck1, 0);
 327         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_recheck2, 0);
 328         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_special, 0);
 329         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_handle, 0);
 330         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_rwlock, 0);
 331         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_active, 0);
 332
 333         dnode_ksp = kstat_create("zfs", 0, "dnodestats", "misc",
 334             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (dnode_stats) / sizeof (kstat_named_t),
 335             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
 336         if (dnode_ksp != NULL) {
 337                 dnode_ksp->ks_data = &dnode_stats;
 338                 dnode_ksp->ks_update = dnode_kstats_update;
 339                 kstat_install(dnode_ksp);
 340         }
 341 }
 342
 343 void
 344 dnode_fini(void)
 345 {
 346         if (dnode_ksp != NULL) {
 347                 kstat_delete(dnode_ksp);
 348                 dnode_ksp = NULL;
 349         }
 350
 351         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_hold);
 352         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_read);
 353         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_hits);
 354         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_misses);
 355         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_interior);
 356         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_retry);
 357         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_misses);
 358         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_type_none);
 359         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_hits);
 360         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_misses);
 361         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_misses);
 362         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_retry);
 363         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_refcount);
 364         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_overflow);
 365         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_free_interior_lock_retry);
 366         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_allocate);
 367         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_reallocate);
 368         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_buf_evict);
 369         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_alloc_next_chunk);
 370         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_alloc_race);
 371         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_alloc_next_block);
 372         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_invalid);
 373         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_recheck1);
 374         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_recheck2);
 375         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_special);
 376         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_handle);
 377         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_rwlock);
 378         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_active);
 379
 380         kmem_cache_destroy(dnode_cache);
 381         dnode_cache = NULL;
 382 }
 383
 384
 385 #ifdef ZFS_DEBUG
 386 void
 387 dnode_verify(dnode_t *dn)
 388 {
 389         int drop_struct_lock = FALSE;
 390
 391         ASSERT(dn->dn_phys);
 392         ASSERT(dn->dn_objset);
 393         ASSERT(dn->dn_handle->dnh_dnode == dn);
 394
 395         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_phys->dn_type));
 396
 397         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DNODE_VERIFY))
 398                 return;
 399
 400         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
 401                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 402                 drop_struct_lock = TRUE;
 403         }
 404         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE || dn->dn_allocated_txg != 0) {
 405                 int i;
 406                 int max_bonuslen = DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn->dn_num_slots);
 407                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 408                 if (dn->dn_datablkshift) {
 409                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
 410                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 411                         ASSERT3U(1<<dn->dn_datablkshift, ==, dn->dn_datablksz);
 412                 }
 413                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, <=, 30);
 414                 ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_type));
 415                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, >=, 1);
 416                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
 417                 ASSERT3U(dn->dn_bonuslen, <=, max_bonuslen);
 418                 ASSERT3U(dn->dn_datablksz, ==,
 419                     dn->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 420                 ASSERT3U(ISP2(dn->dn_datablksz), ==, dn->dn_datablkshift != 0);
 421                 ASSERT3U((dn->dn_nblkptr - 1) * sizeof (blkptr_t) +
 422                     dn->dn_bonuslen, <=, max_bonuslen);
 423                 for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 424                         ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], <=, dn->dn_nlevels);
 425                 }
 426         }
 427         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE)
 428                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_nlevels, <=, dn->dn_nlevels);
 429         ASSERT(DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) || dn->dn_dbuf != NULL);
 430         if (dn->dn_dbuf != NULL) {
 431                 ASSERT3P(dn->dn_phys, ==,
 432                     (dnode_phys_t *)dn->dn_dbuf->db.db_data +
 433                     (dn->dn_object % (dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT)));
 434         }
 435         if (drop_struct_lock)
 436                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 437 }
 438 #endif
 439
 440 void
 441 dnode_byteswap(dnode_phys_t *dnp)
 442 {
 443         uint64_t *buf64 = (void*)&dnp->dn_blkptr;
 444         int i;
 445
 446         if (dnp->dn_type == DMU_OT_NONE) {
 447                 memset(dnp, 0, sizeof (dnode_phys_t));
 448                 return;
 449         }
 450
 451         dnp->dn_datablkszsec = BSWAP_16(dnp->dn_datablkszsec);
 452         dnp->dn_bonuslen = BSWAP_16(dnp->dn_bonuslen);
 453         dnp->dn_extra_slots = BSWAP_8(dnp->dn_extra_slots);
 454         dnp->dn_maxblkid = BSWAP_64(dnp->dn_maxblkid);
 455         dnp->dn_used = BSWAP_64(dnp->dn_used);
 456
 457         /*
 458          * dn_nblkptr is only one byte, so it's OK to read it in either
 459          * byte order.  We can't read dn_bouslen.
 460          */
 461         ASSERT(dnp->dn_indblkshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 462         ASSERT(dnp->dn_nblkptr <= DN_MAX_NBLKPTR);
 463         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr * sizeof (blkptr_t)/8; i++)
 464                 buf64[i] = BSWAP_64(buf64[i]);
 465
 466         /*
 467          * OK to check dn_bonuslen for zero, because it won't matter if
 468          * we have the wrong byte order.  This is necessary because the
 469          * dnode dnode is smaller than a regular dnode.
 470          */
 471         if (dnp->dn_bonuslen != 0) {
 472                 dmu_object_byteswap_t byteswap;
 473                 ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dnp->dn_bonustype));
 474                 byteswap = DMU_OT_BYTESWAP(dnp->dn_bonustype);
 475                 dmu_ot_byteswap[byteswap].ob_func(DN_BONUS(dnp),
 476                     DN_MAX_BONUS_LEN(dnp));
 477         }
 478
 479         /* Swap SPILL block if we have one */
 480         if (dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)
 481                 byteswap_uint64_array(DN_SPILL_BLKPTR(dnp), sizeof (blkptr_t));
 482 }
 483
 484 void
 485 dnode_buf_byteswap(void *vbuf, size_t size)
 486 {
 487         int i = 0;
 488
 489         ASSERT3U(sizeof (dnode_phys_t), ==, (1<<DNODE_SHIFT));
 490         ASSERT((size & (sizeof (dnode_phys_t)-1)) == 0);
 491
 492         while (i < size) {
 493                 dnode_phys_t *dnp = (void *)(((char *)vbuf) + i);
 494                 dnode_byteswap(dnp);
 495
 496                 i += DNODE_MIN_SIZE;
 497                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
 498                         i += dnp->dn_extra_slots * DNODE_MIN_SIZE;
 499         }
 500 }
 501
 502 void
 503 dnode_setbonuslen(dnode_t *dn, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 504 {
 505         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
 506
 507         dnode_setdirty(dn, tx);
 508         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 509         ASSERT3U(newsize, <=, DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn->dn_num_slots) -
 510             (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t));
 511
 512         if (newsize < dn->dn_bonuslen) {
 513                 /* clear any data after the end of the new size */
 514                 size_t diff = dn->dn_bonuslen - newsize;
 515                 char *data_end = ((char *)dn->dn_bonus->db.db_data) + newsize;
 516                 memset(data_end, 0, diff);
 517         }
 518
 519         dn->dn_bonuslen = newsize;
 520         if (newsize == 0)
 521                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = DN_ZERO_BONUSLEN;
 522         else
 523                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
 524         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 525 }
 526
 527 void
 528 dnode_setbonus_type(dnode_t *dn, dmu_object_type_t newtype, dmu_tx_t *tx)
 529 {
 530         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
 531         dnode_setdirty(dn, tx);
 532         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 533         dn->dn_bonustype = newtype;
 534         dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonustype;
 535         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 536 }
 537
 538 void
 539 dnode_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
 540 {
 541         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
 542         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
 543         dnode_setdirty(dn, tx);
 544         dn->dn_rm_spillblk[tx->tx_txg & TXG_MASK] = DN_KILL_SPILLBLK;
 545         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
 546 }
 547
 548 static void
 549 dnode_setdblksz(dnode_t *dn, int size)
 550 {
 551         ASSERT0(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE));
 552         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
 553         ASSERT3U(size, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
 554         ASSERT3U(size >> SPA_MINBLOCKSHIFT, <,
 555             1<<(sizeof (dn->dn_phys->dn_datablkszsec) * 8));
 556         dn->dn_datablksz = size;
 557         dn->dn_datablkszsec = size >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
 558         dn->dn_datablkshift = ISP2(size) ? highbit64(size - 1) : 0;
 559 }
 560
 561 static dnode_t *
 562 dnode_create(objset_t *os, dnode_phys_t *dnp, dmu_buf_impl_t *db,
 563     uint64_t object, dnode_handle_t *dnh)
 564 {
 565         dnode_t *dn;
 566
 567         dn = kmem_cache_alloc(dnode_cache, KM_SLEEP);
 568         dn->dn_moved = 0;
 569
 570         /*
 571          * Defer setting dn_objset until the dnode is ready to be a candidate
 572          * for the dnode_move() callback.
 573          */
 574         dn->dn_object = object;
 575         dn->dn_dbuf = db;
 576         dn->dn_handle = dnh;
 577         dn->dn_phys = dnp;
 578
 579         if (dnp->dn_datablkszsec) {
 580                 dnode_setdblksz(dn, dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 581         } else {
 582                 dn->dn_datablksz = 0;
 583                 dn->dn_datablkszsec = 0;
 584                 dn->dn_datablkshift = 0;
 585         }
 586         dn->dn_indblkshift = dnp->dn_indblkshift;
 587         dn->dn_nlevels = dnp->dn_nlevels;
 588         dn->dn_type = dnp->dn_type;
 589         dn->dn_nblkptr = dnp->dn_nblkptr;
 590         dn->dn_checksum = dnp->dn_checksum;
 591         dn->dn_compress = dnp->dn_compress;
 592         dn->dn_bonustype = dnp->dn_bonustype;
 593         dn->dn_bonuslen = dnp->dn_bonuslen;
 594         dn->dn_num_slots = dnp->dn_extra_slots + 1;
 595         dn->dn_maxblkid = dnp->dn_maxblkid;
 596         dn->dn_have_spill = ((dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR) != 0);
 597         dn->dn_id_flags = 0;
 598
 599         dmu_zfetch_init(&dn->dn_zfetch, dn);
 600
 601         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_phys->dn_type));
 602         ASSERT(zrl_is_locked(&dnh->dnh_zrlock));
 603         ASSERT(!DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode));
 604
 605         mutex_enter(&os->os_lock);
 606
 607         /*
 608          * Exclude special dnodes from os_dnodes so an empty os_dnodes
 609          * signifies that the special dnodes have no references from
 610          * their children (the entries in os_dnodes).  This allows
 611          * dnode_destroy() to easily determine if the last child has
 612          * been removed and then complete eviction of the objset.
 613          */
 614         if (!DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(object))
 615                 list_insert_head(&os->os_dnodes, dn);
 616         membar_producer();
 617
 618         /*
 619          * Everything else must be valid before assigning dn_objset
 620          * makes the dnode eligible for dnode_move().
 621          */
 622         dn->dn_objset = os;
 623
 624         dnh->dnh_dnode = dn;
 625         mutex_exit(&os->os_lock);
 626
 627         arc_space_consume(sizeof (dnode_t), ARC_SPACE_DNODE);
 628
 629         return (dn);
 630 }
 631
 632 /*
 633  * Caller must be holding the dnode handle, which is released upon return.
 634  */
 635 static void
 636 dnode_destroy(dnode_t *dn)
 637 {
 638         objset_t *os = dn->dn_objset;
 639         boolean_t complete_os_eviction = B_FALSE;
 640
 641         ASSERT((dn->dn_id_flags & DN_ID_NEW_EXIST) == 0);
 642
 643         mutex_enter(&os->os_lock);
 644         POINTER_INVALIDATE(&dn->dn_objset);
 645         if (!DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object)) {
 646                 list_remove(&os->os_dnodes, dn);
 647                 complete_os_eviction =
 648                     list_is_empty(&os->os_dnodes) &&
 649                     list_link_active(&os->os_evicting_node);
 650         }
 651         mutex_exit(&os->os_lock);
 652
 653         /* the dnode can no longer move, so we can release the handle */
 654         if (!zrl_is_locked(&dn->dn_handle->dnh_zrlock))
 655                 zrl_remove(&dn->dn_handle->dnh_zrlock);
 656
 657         dn->dn_allocated_txg = 0;
 658         dn->dn_free_txg = 0;
 659         dn->dn_assigned_txg = 0;
 660         dn->dn_dirty_txg = 0;
 661
 662         dn->dn_dirtyctx = 0;
 663         dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 664         if (dn->dn_bonus != NULL) {
 665                 mutex_enter(&dn->dn_bonus->db_mtx);
 666                 dbuf_destroy(dn->dn_bonus);
 667                 dn->dn_bonus = NULL;
 668         }
 669         dn->dn_zio = NULL;
 670
 671         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
 672         dn->dn_oldused = 0;
 673         dn->dn_oldflags = 0;
 674         dn->dn_olduid = 0;
 675         dn->dn_oldgid = 0;
 676         dn->dn_oldprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 677         dn->dn_newuid = 0;
 678         dn->dn_newgid = 0;
 679         dn->dn_newprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 680         dn->dn_id_flags = 0;
 681
 682         dmu_zfetch_fini(&dn->dn_zfetch);
 683         kmem_cache_free(dnode_cache, dn);
 684         arc_space_return(sizeof (dnode_t), ARC_SPACE_DNODE);
 685
 686         if (complete_os_eviction)
 687                 dmu_objset_evict_done(os);
 688 }
 689
 690 void
 691 dnode_allocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize, int ibs,
 692     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, int dn_slots, dmu_tx_t *tx)
 693 {
 694         int i;
 695
 696         ASSERT3U(dn_slots, >, 0);
 697         ASSERT3U(dn_slots << DNODE_SHIFT, <=,
 698             spa_maxdnodesize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset)));
 699         ASSERT3U(blocksize, <=,
 700             spa_maxblocksize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset)));
 701         if (blocksize == 0)
 702                 blocksize = 1 << zfs_default_bs;
 703         else
 704                 blocksize = P2ROUNDUP(blocksize, SPA_MINBLOCKSIZE);
 705
 706         if (ibs == 0)
 707                 ibs = zfs_default_ibs;
 708
 709         ibs = MIN(MAX(ibs, DN_MIN_INDBLKSHIFT), DN_MAX_INDBLKSHIFT);
 710
 711         dprintf("os=%p obj=%llu txg=%llu blocksize=%d ibs=%d dn_slots=%d\n",
 712             dn->dn_objset, (u_longlong_t)dn->dn_object,
 713             (u_longlong_t)tx->tx_txg, blocksize, ibs, dn_slots);
 714         DNODE_STAT_BUMP(dnode_allocate);
 715
 716         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
 717         ASSERT0(memcmp(dn->dn_phys, &dnode_phys_zero, sizeof (dnode_phys_t)));
 718         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type == DMU_OT_NONE);
 719         ASSERT(ot != DMU_OT_NONE);
 720         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(ot));
 721         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
 722             (bonustype == DMU_OT_SA && bonuslen == 0) ||
 723             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
 724         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(bonustype));
 725         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn_slots));
 726         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
 727         ASSERT0(dn->dn_maxblkid);
 728         ASSERT0(dn->dn_allocated_txg);
 729         ASSERT0(dn->dn_assigned_txg);
 730         ASSERT(zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
 731         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), <=, 1);
 732         ASSERT(avl_is_empty(&dn->dn_dbufs));
 733
 734         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 735                 ASSERT0(dn->dn_next_nblkptr[i]);
 736                 ASSERT0(dn->dn_next_nlevels[i]);
 737                 ASSERT0(dn->dn_next_indblkshift[i]);
 738                 ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[i]);
 739                 ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[i]);
 740                 ASSERT0(dn->dn_rm_spillblk[i]);
 741                 ASSERT0(dn->dn_next_blksz[i]);
 742                 ASSERT0(dn->dn_next_maxblkid[i]);
 743                 ASSERT(!multilist_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 744                 ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dirty_records[i]), ==, NULL);
 745                 ASSERT3P(dn->dn_free_ranges[i], ==, NULL);
 746         }
 747
 748         dn->dn_type = ot;
 749         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
 750         dn->dn_indblkshift = ibs;
 751         dn->dn_nlevels = 1;
 752         dn->dn_num_slots = dn_slots;
 753         if (bonustype == DMU_OT_SA) /* Maximize bonus space for SA */
 754                 dn->dn_nblkptr = 1;
 755         else {
 756                 dn->dn_nblkptr = MIN(DN_MAX_NBLKPTR,
 757                     1 + ((DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn_slots) - bonuslen) >>
 758                     SPA_BLKPTRSHIFT));
 759         }
 760
 761         dn->dn_bonustype = bonustype;
 762         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
 763         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
 764         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
 765         dn->dn_dirtyctx = 0;
 766
 767         dn->dn_free_txg = 0;
 768         dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 769         dn->dn_dirty_txg = 0;
 770
 771         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
 772         dn->dn_id_flags = 0;
 773
 774         dnode_setdirty(dn, tx);
 775         dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg & TXG_MASK] = ibs;
 776         dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
 777         dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonustype;
 778         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_datablksz;
 779 }
 780
 781 void
 782 dnode_reallocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize,
 783     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, int dn_slots,
 784     boolean_t keep_spill, dmu_tx_t *tx)
 785 {
 786         int nblkptr;
 787
 788         ASSERT3U(blocksize, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
 789         ASSERT3U(blocksize, <=,
 790             spa_maxblocksize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset)));
 791         ASSERT0(blocksize % SPA_MINBLOCKSIZE);
 792         ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT || dmu_tx_private_ok(tx));
 793         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 794         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
 795             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0) ||
 796             (bonustype == DMU_OT_SA && bonuslen == 0));
 797         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(bonustype));
 798         ASSERT3U(bonuslen, <=,
 799             DN_BONUS_SIZE(spa_maxdnodesize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset))));
 800         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_BONUS_SIZE(dn_slots << DNODE_SHIFT));
 801
 802         dnode_free_interior_slots(dn);
 803         DNODE_STAT_BUMP(dnode_reallocate);
 804
 805         /* clean up any unreferenced dbufs */
 806         dnode_evict_dbufs(dn);
 807
 808         dn->dn_id_flags = 0;
 809
 810         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 811         dnode_setdirty(dn, tx);
 812         if (dn->dn_datablksz != blocksize) {
 813                 /* change blocksize */
 814                 ASSERT0(dn->dn_maxblkid);
 815                 ASSERT(BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) ||
 816                     dnode_block_freed(dn, 0));
 817
 818                 dnode_setdblksz(dn, blocksize);
 819                 dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = blocksize;
 820         }
 821         if (dn->dn_bonuslen != bonuslen)
 822                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = bonuslen;
 823
 824         if (bonustype == DMU_OT_SA) /* Maximize bonus space for SA */
 825                 nblkptr = 1;
 826         else
 827                 nblkptr = MIN(DN_MAX_NBLKPTR,
 828                     1 + ((DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn_slots) - bonuslen) >>
 829                     SPA_BLKPTRSHIFT));
 830         if (dn->dn_bonustype != bonustype)
 831                 dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = bonustype;
 832         if (dn->dn_nblkptr != nblkptr)
 833                 dn->dn_next_nblkptr[tx->tx_txg & TXG_MASK] = nblkptr;
 834         if (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR && !keep_spill) {
 835                 dbuf_rm_spill(dn, tx);
 836                 dnode_rm_spill(dn, tx);
 837         }
 838
 839         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 840
 841         /* change type */
 842         dn->dn_type = ot;
 843
 844         /* change bonus size and type */
 845         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 846         dn->dn_bonustype = bonustype;
 847         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
 848         dn->dn_num_slots = dn_slots;
 849         dn->dn_nblkptr = nblkptr;
 850         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
 851         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
 852         ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
 853
 854         /* fix up the bonus db_size */
 855         if (dn->dn_bonus) {
 856                 dn->dn_bonus->db.db_size =
 857                     DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn->dn_num_slots) -
 858                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
 859                 ASSERT(dn->dn_bonuslen <= dn->dn_bonus->db.db_size);
 860         }
 861
 862         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
 863         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 864 }
 865
 866 #ifdef  _KERNEL
 867 static void
 868 dnode_move_impl(dnode_t *odn, dnode_t *ndn)
 869 {
 870         ASSERT(!RW_LOCK_HELD(&odn->dn_struct_rwlock));
 871         ASSERT(MUTEX_NOT_HELD(&odn->dn_mtx));
 872         ASSERT(MUTEX_NOT_HELD(&odn->dn_dbufs_mtx));
 873
 874         /* Copy fields. */
 875         ndn->dn_objset = odn->dn_objset;
 876         ndn->dn_object = odn->dn_object;
 877         ndn->dn_dbuf = odn->dn_dbuf;
 878         ndn->dn_handle = odn->dn_handle;
 879         ndn->dn_phys = odn->dn_phys;
 880         ndn->dn_type = odn->dn_type;
 881         ndn->dn_bonuslen = odn->dn_bonuslen;
 882         ndn->dn_bonustype = odn->dn_bonustype;
 883         ndn->dn_nblkptr = odn->dn_nblkptr;
 884         ndn->dn_checksum = odn->dn_checksum;
 885         ndn->dn_compress = odn->dn_compress;
 886         ndn->dn_nlevels = odn->dn_nlevels;
 887         ndn->dn_indblkshift = odn->dn_indblkshift;
 888         ndn->dn_datablkshift = odn->dn_datablkshift;
 889         ndn->dn_datablkszsec = odn->dn_datablkszsec;
 890         ndn->dn_datablksz = odn->dn_datablksz;
 891         ndn->dn_maxblkid = odn->dn_maxblkid;
 892         ndn->dn_num_slots = odn->dn_num_slots;
 893         memcpy(ndn->dn_next_type, odn->dn_next_type,
 894             sizeof (odn->dn_next_type));
 895         memcpy(ndn->dn_next_nblkptr, odn->dn_next_nblkptr,
 896             sizeof (odn->dn_next_nblkptr));
 897         memcpy(ndn->dn_next_nlevels, odn->dn_next_nlevels,
 898             sizeof (odn->dn_next_nlevels));
 899         memcpy(ndn->dn_next_indblkshift, odn->dn_next_indblkshift,
 900             sizeof (odn->dn_next_indblkshift));
 901         memcpy(ndn->dn_next_bonustype, odn->dn_next_bonustype,
 902             sizeof (odn->dn_next_bonustype));
 903         memcpy(ndn->dn_rm_spillblk, odn->dn_rm_spillblk,
 904             sizeof (odn->dn_rm_spillblk));
 905         memcpy(ndn->dn_next_bonuslen, odn->dn_next_bonuslen,
 906             sizeof (odn->dn_next_bonuslen));
 907         memcpy(ndn->dn_next_blksz, odn->dn_next_blksz,
 908             sizeof (odn->dn_next_blksz));
 909         memcpy(ndn->dn_next_maxblkid, odn->dn_next_maxblkid,
 910             sizeof (odn->dn_next_maxblkid));
 911         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 912                 list_move_tail(&ndn->dn_dirty_records[i],
 913                     &odn->dn_dirty_records[i]);
 914         }
 915         memcpy(ndn->dn_free_ranges, odn->dn_free_ranges,
 916             sizeof (odn->dn_free_ranges));
 917         ndn->dn_allocated_txg = odn->dn_allocated_txg;
 918         ndn->dn_free_txg = odn->dn_free_txg;
 919         ndn->dn_assigned_txg = odn->dn_assigned_txg;
 920         ndn->dn_dirty_txg = odn->dn_dirty_txg;
 921         ndn->dn_dirtyctx = odn->dn_dirtyctx;
 922         ndn->dn_dirtyctx_firstset = odn->dn_dirtyctx_firstset;
 923         ASSERT(zfs_refcount_count(&odn->dn_tx_holds) == 0);
 924         zfs_refcount_transfer(&ndn->dn_holds, &odn->dn_holds);
 925         ASSERT(avl_is_empty(&ndn->dn_dbufs));
 926         avl_swap(&ndn->dn_dbufs, &odn->dn_dbufs);
 927         ndn->dn_dbufs_count = odn->dn_dbufs_count;
 928         ndn->dn_bonus = odn->dn_bonus;
 929         ndn->dn_have_spill = odn->dn_have_spill;
 930         ndn->dn_zio = odn->dn_zio;
 931         ndn->dn_oldused = odn->dn_oldused;
 932         ndn->dn_oldflags = odn->dn_oldflags;
 933         ndn->dn_olduid = odn->dn_olduid;
 934         ndn->dn_oldgid = odn->dn_oldgid;
 935         ndn->dn_oldprojid = odn->dn_oldprojid;
 936         ndn->dn_newuid = odn->dn_newuid;
 937         ndn->dn_newgid = odn->dn_newgid;
 938         ndn->dn_newprojid = odn->dn_newprojid;
 939         ndn->dn_id_flags = odn->dn_id_flags;
 940         dmu_zfetch_init(&ndn->dn_zfetch, ndn);
 941
 942         /*
 943          * Update back pointers. Updating the handle fixes the back pointer of
 944          * every descendant dbuf as well as the bonus dbuf.
 945          */
 946         ASSERT(ndn->dn_handle->dnh_dnode == odn);
 947         ndn->dn_handle->dnh_dnode = ndn;
 948
 949         /*
 950          * Invalidate the original dnode by clearing all of its back pointers.
 951          */
 952         odn->dn_dbuf = NULL;
 953         odn->dn_handle = NULL;
 954         avl_create(&odn->dn_dbufs, dbuf_compare, sizeof (dmu_buf_impl_t),
 955             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
 956         odn->dn_dbufs_count = 0;
 957         odn->dn_bonus = NULL;
 958         dmu_zfetch_fini(&odn->dn_zfetch);
 959
 960         /*
 961          * Set the low bit of the objset pointer to ensure that dnode_move()
 962          * recognizes the dnode as invalid in any subsequent callback.
 963          */
 964         POINTER_INVALIDATE(&odn->dn_objset);
 965
 966         /*
 967          * Satisfy the destructor.
 968          */
 969         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 970                 list_create(&odn->dn_dirty_records[i],
 971                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
 972                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
 973                 odn->dn_free_ranges[i] = NULL;
 974                 odn->dn_next_nlevels[i] = 0;
 975                 odn->dn_next_indblkshift[i] = 0;
 976                 odn->dn_next_bonustype[i] = 0;
 977                 odn->dn_rm_spillblk[i] = 0;
 978                 odn->dn_next_bonuslen[i] = 0;
 979                 odn->dn_next_blksz[i] = 0;
 980         }
 981         odn->dn_allocated_txg = 0;
 982         odn->dn_free_txg = 0;
 983         odn->dn_assigned_txg = 0;
 984         odn->dn_dirty_txg = 0;
 985         odn->dn_dirtyctx = 0;
 986         odn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 987         odn->dn_have_spill = B_FALSE;
 988         odn->dn_zio = NULL;
 989         odn->dn_oldused = 0;
 990         odn->dn_oldflags = 0;
 991         odn->dn_olduid = 0;
 992         odn->dn_oldgid = 0;
 993         odn->dn_oldprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 994         odn->dn_newuid = 0;
 995         odn->dn_newgid = 0;
 996         odn->dn_newprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 997         odn->dn_id_flags = 0;
 998
 999         /*
1000          * Mark the dnode.
1001          */
1002         ndn->dn_moved = 1;
1003         odn->dn_moved = (uint8_t)-1;
1004 }
1005
1006 static kmem_cbrc_t
1007 dnode_move(void *buf, void *newbuf, size_t size, void *arg)
1008 {
1009         dnode_t *odn = buf, *ndn = newbuf;
1010         objset_t *os;
1011         int64_t refcount;
1012         uint32_t dbufs;
1013
1014         /*
1015          * The dnode is on the objset's list of known dnodes if the objset
1016          * pointer is valid. We set the low bit of the objset pointer when
1017          * freeing the dnode to invalidate it, and the memory patterns written
1018          * by kmem (baddcafe and deadbeef) set at least one of the two low bits.
1019          * A newly created dnode sets the objset pointer last of all to indicate
1020          * that the dnode is known and in a valid state to be moved by this
1021          * function.
1022          */
1023         os = odn->dn_objset;
1024         if (!POINTER_IS_VALID(os)) {
1025                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_invalid);
1026                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
1027         }
1028
1029         /*
1030          * Ensure that the objset does not go away during the move.
1031          */
1032         rw_enter(&os_lock, RW_WRITER);
1033         if (os != odn->dn_objset) {
1034                 rw_exit(&os_lock);
1035                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_recheck1);
1036                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
1037         }
1038
1039         /*
1040          * If the dnode is still valid, then so is the objset. We know that no
1041          * valid objset can be freed while we hold os_lock, so we can safely
1042          * ensure that the objset remains in use.
1043          */
1044         mutex_enter(&os->os_lock);
1045
1046         /*
1047          * Recheck the objset pointer in case the dnode was removed just before
1048          * acquiring the lock.
1049          */
1050         if (os != odn->dn_objset) {
1051                 mutex_exit(&os->os_lock);
1052                 rw_exit(&os_lock);
1053                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_recheck2);
1054                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
1055         }
1056
1057         /*
1058          * At this point we know that as long as we hold os->os_lock, the dnode
1059          * cannot be freed and fields within the dnode can be safely accessed.
1060          * The objset listing this dnode cannot go away as long as this dnode is
1061          * on its list.
1062          */
1063         rw_exit(&os_lock);
1064         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(odn->dn_object)) {
1065                 mutex_exit(&os->os_lock);
1066                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_special);
1067                 return (KMEM_CBRC_NO);
1068         }
1069         ASSERT(odn->dn_dbuf != NULL); /* only "special" dnodes have no parent */
1070
1071         /*
1072          * Lock the dnode handle to prevent the dnode from obtaining any new
1073          * holds. This also prevents the descendant dbufs and the bonus dbuf
1074          * from accessing the dnode, so that we can discount their holds. The
1075          * handle is safe to access because we know that while the dnode cannot
1076          * go away, neither can its handle. Once we hold dnh_zrlock, we can
1077          * safely move any dnode referenced only by dbufs.
1078          */
1079         if (!zrl_tryenter(&odn->dn_handle->dnh_zrlock)) {
1080                 mutex_exit(&os->os_lock);
1081                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_handle);
1082                 return (KMEM_CBRC_LATER);
1083         }
1084
1085         /*
1086          * Ensure a consistent view of the dnode's holds and the dnode's dbufs.
1087          * We need to guarantee that there is a hold for every dbuf in order to
1088          * determine whether the dnode is actively referenced. Falsely matching
1089          * a dbuf to an active hold would lead to an unsafe move. It's possible
1090          * that a thread already having an active dnode hold is about to add a
1091          * dbuf, and we can't compare hold and dbuf counts while the add is in
1092          * progress.
1093          */
1094         if (!rw_tryenter(&odn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER)) {
1095                 zrl_exit(&odn->dn_handle->dnh_zrlock);
1096                 mutex_exit(&os->os_lock);
1097                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_rwlock);
1098                 return (KMEM_CBRC_LATER);
1099         }
1100
1101         /*
1102          * A dbuf may be removed (evicted) without an active dnode hold. In that
1103          * case, the dbuf count is decremented under the handle lock before the
1104          * dbuf's hold is released. This order ensures that if we count the hold
1105          * after the dbuf is removed but before its hold is released, we will
1106          * treat the unmatched hold as active and exit safely. If we count the
1107          * hold before the dbuf is removed, the hold is discounted, and the
1108          * removal is blocked until the move completes.
1109          */
1110         refcount = zfs_refcount_count(&odn->dn_holds);
1111         ASSERT(refcount >= 0);
1112         dbufs = DN_DBUFS_COUNT(odn);
1113
1114         /* We can't have more dbufs than dnode holds. */
1115         ASSERT3U(dbufs, <=, refcount);
1116         DTRACE_PROBE3(dnode__move, dnode_t *, odn, int64_t, refcount,
1117             uint32_t, dbufs);
1118
1119         if (refcount > dbufs) {
1120                 rw_exit(&odn->dn_struct_rwlock);
1121                 zrl_exit(&odn->dn_handle->dnh_zrlock);
1122                 mutex_exit(&os->os_lock);
1123                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_active);
1124                 return (KMEM_CBRC_LATER);
1125         }
1126
1127         rw_exit(&odn->dn_struct_rwlock);
1128
1129         /*
1130          * At this point we know that anyone with a hold on the dnode is not
1131          * actively referencing it. The dnode is known and in a valid state to
1132          * move. We're holding the locks needed to execute the critical section.
1133          */
1134         dnode_move_impl(odn, ndn);
1135
1136         list_link_replace(&odn->dn_link, &ndn->dn_link);
1137         /* If the dnode was safe to move, the refcount cannot have changed. */
1138         ASSERT(refcount == zfs_refcount_count(&ndn->dn_holds));
1139         ASSERT(dbufs == DN_DBUFS_COUNT(ndn));
1140         zrl_exit(&ndn->dn_handle->dnh_zrlock); /* handle has moved */
1141         mutex_exit(&os->os_lock);
1142
1143         return (KMEM_CBRC_YES);
1144 }
1145 #endif  /* _KERNEL */
1146
1147 static void
1148 dnode_slots_hold(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1149 {
1150         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1151
1152         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1153                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1154                 zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1155         }
1156 }
1157
1158 static void
1159 dnode_slots_rele(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1160 {
1161         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1162
1163         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1164                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1165
1166                 if (zrl_is_locked(&dnh->dnh_zrlock))
1167                         zrl_exit(&dnh->dnh_zrlock);
1168                 else
1169                         zrl_remove(&dnh->dnh_zrlock);
1170         }
1171 }
1172
1173 static int
1174 dnode_slots_tryenter(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1175 {
1176         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1177
1178         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1179                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1180
1181                 if (!zrl_tryenter(&dnh->dnh_zrlock)) {
1182                         for (int j = idx; j < i; j++) {
1183                                 dnh = &children->dnc_children[j];
1184                                 zrl_exit(&dnh->dnh_zrlock);
1185                         }
1186
1187                         return (0);
1188                 }
1189         }
1190
1191         return (1);
1192 }
1193
1194 static void
1195 dnode_set_slots(dnode_children_t *children, int idx, int slots, void *ptr)
1196 {
1197         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1198
1199         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1200                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1201                 dnh->dnh_dnode = ptr;
1202         }
1203 }
1204
1205 static boolean_t
1206 dnode_check_slots_free(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1207 {
1208         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1209
1210         /*
1211          * If all dnode slots are either already free or
1212          * evictable return B_TRUE.
1213          */
1214         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1215                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1216                 dnode_t *dn = dnh->dnh_dnode;
1217
1218                 if (dn == DN_SLOT_FREE) {
1219                         continue;
1220                 } else if (DN_SLOT_IS_PTR(dn)) {
1221                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1222                         boolean_t can_free = (dn->dn_type == DMU_OT_NONE &&
1223                             zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds) &&
1224                             !DNODE_IS_DIRTY(dn));
1225                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1226
1227                         if (!can_free)
1228                                 return (B_FALSE);
1229                         else
1230                                 continue;
1231                 } else {
1232                         return (B_FALSE);
1233                 }
1234         }
1235
1236         return (B_TRUE);
1237 }
1238
1239 static void
1240 dnode_reclaim_slots(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1241 {
1242         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1243
1244         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1245                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1246
1247                 ASSERT(zrl_is_locked(&dnh->dnh_zrlock));
1248
1249                 if (DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1250                         ASSERT3S(dnh->dnh_dnode->dn_type, ==, DMU_OT_NONE);
1251                         dnode_destroy(dnh->dnh_dnode);
1252                         dnh->dnh_dnode = DN_SLOT_FREE;
1253                 }
1254         }
1255 }
1256
1257 void
1258 dnode_free_interior_slots(dnode_t *dn)
1259 {
1260         dnode_children_t *children = dmu_buf_get_user(&dn->dn_dbuf->db);
1261         int epb = dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
1262         int idx = (dn->dn_object & (epb - 1)) + 1;
1263         int slots = dn->dn_num_slots - 1;
1264
1265         if (slots == 0)
1266                 return;
1267
1268         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1269
1270         while (!dnode_slots_tryenter(children, idx, slots)) {
1271                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_free_interior_lock_retry);
1272                 kpreempt(KPREEMPT_SYNC);
1273         }
1274
1275         dnode_set_slots(children, idx, slots, DN_SLOT_FREE);
1276         dnode_slots_rele(children, idx, slots);
1277 }
1278
1279 void
1280 dnode_special_close(dnode_handle_t *dnh)
1281 {
1282         dnode_t *dn = dnh->dnh_dnode;
1283
1284         /*
1285          * Ensure dnode_rele_and_unlock() has released dn_mtx, after final
1286          * zfs_refcount_remove()
1287          */
1288         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1289         if (zfs_refcount_count(&dn->dn_holds) > 0)
1290                 cv_wait(&dn->dn_nodnholds, &dn->dn_mtx);
1291         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1292         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), ==, 0);
1293
1294         ASSERT(dn->dn_dbuf == NULL ||
1295             dmu_buf_get_user(&dn->dn_dbuf->db) == NULL);
1296         zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1297         dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() */
1298         zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
1299         dnh->dnh_dnode = NULL;
1300 }
1301
1302 void
1303 dnode_special_open(objset_t *os, dnode_phys_t *dnp, uint64_t object,
1304     dnode_handle_t *dnh)
1305 {
1306         dnode_t *dn;
1307
1308         zrl_init(&dnh->dnh_zrlock);
1309         VERIFY3U(1, ==, zrl_tryenter(&dnh->dnh_zrlock));
1310
1311         dn = dnode_create(os, dnp, NULL, object, dnh);
1312         DNODE_VERIFY(dn);
1313
1314         zrl_exit(&dnh->dnh_zrlock);
1315 }
1316
1317 static void
1318 dnode_buf_evict_async(void *dbu)
1319 {
1320         dnode_children_t *dnc = dbu;
1321
1322         DNODE_STAT_BUMP(dnode_buf_evict);
1323
1324         for (int i = 0; i < dnc->dnc_count; i++) {
1325                 dnode_handle_t *dnh = &dnc->dnc_children[i];
1326                 dnode_t *dn;
1327
1328                 /*
1329                  * The dnode handle lock guards against the dnode moving to
1330                  * another valid address, so there is no need here to guard
1331                  * against changes to or from NULL.
1332                  */
1333                 if (!DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1334                         zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
1335                         dnh->dnh_dnode = DN_SLOT_UNINIT;
1336                         continue;
1337                 }
1338
1339                 zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1340                 dn = dnh->dnh_dnode;
1341                 /*
1342                  * If there are holds on this dnode, then there should
1343                  * be holds on the dnode's containing dbuf as well; thus
1344                  * it wouldn't be eligible for eviction and this function
1345                  * would not have been called.
1346                  */
1347                 ASSERT(zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds));
1348                 ASSERT(zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
1349
1350                 dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() for first slot */
1351                 zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
1352                 dnh->dnh_dnode = DN_SLOT_UNINIT;
1353         }
1354         kmem_free(dnc, sizeof (dnode_children_t) +
1355             dnc->dnc_count * sizeof (dnode_handle_t));
1356 }
1357
1358 /*
1359  * When the DNODE_MUST_BE_FREE flag is set, the "slots" parameter is used
1360  * to ensure the hole at the specified object offset is large enough to
1361  * hold the dnode being created. The slots parameter is also used to ensure
1362  * a dnode does not span multiple dnode blocks. In both of these cases, if
1363  * a failure occurs, ENOSPC is returned. Keep in mind, these failure cases
1364  * are only possible when using DNODE_MUST_BE_FREE.
1365  *
1366  * If the DNODE_MUST_BE_ALLOCATED flag is set, "slots" must be 0.
1367  * dnode_hold_impl() will check if the requested dnode is already consumed
1368  * as an extra dnode slot by an large dnode, in which case it returns
1369  * ENOENT.
1370  *
1371  * If the DNODE_DRY_RUN flag is set, we don't actually hold the dnode, just
1372  * return whether the hold would succeed or not. tag and dnp should set to
1373  * NULL in this case.
1374  *
1375  * errors:
1376  * EINVAL - Invalid object number or flags.
1377  * ENOSPC - Hole too small to fulfill "slots" request (DNODE_MUST_BE_FREE)
1378  * EEXIST - Refers to an allocated dnode (DNODE_MUST_BE_FREE)
1379  *        - Refers to a freeing dnode (DNODE_MUST_BE_FREE)
1380  *        - Refers to an interior dnode slot (DNODE_MUST_BE_ALLOCATED)
1381  * ENOENT - The requested dnode is not allocated (DNODE_MUST_BE_ALLOCATED)
1382  *        - The requested dnode is being freed (DNODE_MUST_BE_ALLOCATED)
1383  * EIO    - I/O error when reading the meta dnode dbuf.
1384  *
1385  * succeeds even for free dnodes.
1386  */
1387 int
1388 dnode_hold_impl(objset_t *os, uint64_t object, int flag, int slots,
1389     const void *tag, dnode_t **dnp)
1390 {
1391         int epb, idx, err;
1392         int drop_struct_lock = FALSE;
1393         int type;
1394         uint64_t blk;
1395         dnode_t *mdn, *dn;
1396         dmu_buf_impl_t *db;
1397         dnode_children_t *dnc;
1398         dnode_phys_t *dn_block;
1399         dnode_handle_t *dnh;
1400
1401         ASSERT(!(flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) || (slots == 0));
1402         ASSERT(!(flag & DNODE_MUST_BE_FREE) || (slots > 0));
1403         IMPLY(flag & DNODE_DRY_RUN, (tag == NULL) && (dnp == NULL));
1404
1405         /*
1406          * If you are holding the spa config lock as writer, you shouldn't
1407          * be asking the DMU to do *anything* unless it's the root pool
1408          * which may require us to read from the root filesystem while
1409          * holding some (not all) of the locks as writer.
1410          */
1411         ASSERT(spa_config_held(os->os_spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == 0 ||
1412             (spa_is_root(os->os_spa) &&
1413             spa_config_held(os->os_spa, SCL_STATE, RW_WRITER)));
1414
1415         ASSERT((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) || (flag & DNODE_MUST_BE_FREE));
1416
1417         if (object == DMU_USERUSED_OBJECT || object == DMU_GROUPUSED_OBJECT ||
1418             object == DMU_PROJECTUSED_OBJECT) {
1419                 if (object == DMU_USERUSED_OBJECT)
1420                         dn = DMU_USERUSED_DNODE(os);
1421                 else if (object == DMU_GROUPUSED_OBJECT)
1422                         dn = DMU_GROUPUSED_DNODE(os);
1423                 else
1424                         dn = DMU_PROJECTUSED_DNODE(os);
1425                 if (dn == NULL)
1426                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1427                 type = dn->dn_type;
1428                 if ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE)
1429                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1430                 if ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) && type != DMU_OT_NONE)
1431                         return (SET_ERROR(EEXIST));
1432                 DNODE_VERIFY(dn);
1433                 /* Don't actually hold if dry run, just return 0 */
1434                 if (!(flag & DNODE_DRY_RUN)) {
1435                         (void) zfs_refcount_add(&dn->dn_holds, tag);
1436                         *dnp = dn;
1437                 }
1438                 return (0);
1439         }
1440
1441         if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
1442                 return (SET_ERROR(EINVAL));
1443
1444         mdn = DMU_META_DNODE(os);
1445         ASSERT(mdn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1446
1447         DNODE_VERIFY(mdn);
1448
1449         if (!RW_WRITE_HELD(&mdn->dn_struct_rwlock)) {
1450                 rw_enter(&mdn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1451                 drop_struct_lock = TRUE;
1452         }
1453
1454         blk = dbuf_whichblock(mdn, 0, object * sizeof (dnode_phys_t));
1455         db = dbuf_hold(mdn, blk, FTAG);
1456         if (drop_struct_lock)
1457                 rw_exit(&mdn->dn_struct_rwlock);
1458         if (db == NULL) {
1459                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_dbuf_hold);
1460                 return (SET_ERROR(EIO));
1461         }
1462
1463         /*
1464          * We do not need to decrypt to read the dnode so it doesn't matter
1465          * if we get the encrypted or decrypted version.
1466          */
1467         err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL |
1468             DB_RF_NO_DECRYPT | DB_RF_NOPREFETCH);
1469         if (err) {
1470                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_dbuf_read);
1471                 dbuf_rele(db, FTAG);
1472                 return (err);
1473         }
1474
1475         ASSERT3U(db->db.db_size, >=, 1<<DNODE_SHIFT);
1476         epb = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
1477
1478         idx = object & (epb - 1);
1479         dn_block = (dnode_phys_t *)db->db.db_data;
1480
1481         ASSERT(DB_DNODE(db)->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1482         dnc = dmu_buf_get_user(&db->db);
1483         dnh = NULL;
1484         if (dnc == NULL) {
1485                 dnode_children_t *winner;
1486                 int skip = 0;
1487
1488                 dnc = kmem_zalloc(sizeof (dnode_children_t) +
1489                     epb * sizeof (dnode_handle_t), KM_SLEEP);
1490                 dnc->dnc_count = epb;
1491                 dnh = &dnc->dnc_children[0];
1492
1493                 /* Initialize dnode slot status from dnode_phys_t */
1494                 for (int i = 0; i < epb; i++) {
1495                         zrl_init(&dnh[i].dnh_zrlock);
1496
1497                         if (skip) {
1498                                 skip--;
1499                                 continue;
1500                         }
1501
1502                         if (dn_block[i].dn_type != DMU_OT_NONE) {
1503                                 int interior = dn_block[i].dn_extra_slots;
1504
1505                                 dnode_set_slots(dnc, i, 1, DN_SLOT_ALLOCATED);
1506                                 dnode_set_slots(dnc, i + 1, interior,
1507                                     DN_SLOT_INTERIOR);
1508                                 skip = interior;
1509                         } else {
1510                                 dnh[i].dnh_dnode = DN_SLOT_FREE;
1511                                 skip = 0;
1512                         }
1513                 }
1514
1515                 dmu_buf_init_user(&dnc->dnc_dbu, NULL,
1516                     dnode_buf_evict_async, NULL);
1517                 winner = dmu_buf_set_user(&db->db, &dnc->dnc_dbu);
1518                 if (winner != NULL) {
1519
1520                         for (int i = 0; i < epb; i++)
1521                                 zrl_destroy(&dnh[i].dnh_zrlock);
1522
1523                         kmem_free(dnc, sizeof (dnode_children_t) +
1524                             epb * sizeof (dnode_handle_t));
1525                         dnc = winner;
1526                 }
1527         }
1528
1529         ASSERT(dnc->dnc_count == epb);
1530
1531         if (flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) {
1532                 slots = 1;
1533
1534                 dnode_slots_hold(dnc, idx, slots);
1535                 dnh = &dnc->dnc_children[idx];
1536
1537                 if (DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1538                         dn = dnh->dnh_dnode;
1539                 } else if (dnh->dnh_dnode == DN_SLOT_INTERIOR) {
1540                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_interior);
1541                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1542                         dbuf_rele(db, FTAG);
1543                         return (SET_ERROR(EEXIST));
1544                 } else if (dnh->dnh_dnode != DN_SLOT_ALLOCATED) {
1545                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_misses);
1546                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1547                         dbuf_rele(db, FTAG);
1548                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1549                 } else {
1550                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1551                         while (!dnode_slots_tryenter(dnc, idx, slots)) {
1552                                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_lock_retry);
1553                                 kpreempt(KPREEMPT_SYNC);
1554                         }
1555
1556                         /*
1557                          * Someone else won the race and called dnode_create()
1558                          * after we checked DN_SLOT_IS_PTR() above but before
1559                          * we acquired the lock.
1560                          */
1561                         if (DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1562                                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_lock_misses);
1563                                 dn = dnh->dnh_dnode;
1564                         } else {
1565                                 dn = dnode_create(os, dn_block + idx, db,
1566                                     object, dnh);
1567                         }
1568                 }
1569
1570                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1571                 if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg != 0) {
1572                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_type_none);
1573                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1574                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1575                         dbuf_rele(db, FTAG);
1576                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1577                 }
1578
1579                 /* Don't actually hold if dry run, just return 0 */
1580                 if (flag & DNODE_DRY_RUN) {
1581                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1582                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1583                         dbuf_rele(db, FTAG);
1584                         return (0);
1585                 }
1586
1587                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_hits);
1588         } else if (flag & DNODE_MUST_BE_FREE) {
1589
1590                 if (idx + slots - 1 >= DNODES_PER_BLOCK) {
1591                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_overflow);
1592                         dbuf_rele(db, FTAG);
1593                         return (SET_ERROR(ENOSPC));
1594                 }
1595
1596                 dnode_slots_hold(dnc, idx, slots);
1597
1598                 if (!dnode_check_slots_free(dnc, idx, slots)) {
1599                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_misses);
1600                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1601                         dbuf_rele(db, FTAG);
1602                         return (SET_ERROR(ENOSPC));
1603                 }
1604
1605                 dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1606                 while (!dnode_slots_tryenter(dnc, idx, slots)) {
1607                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_lock_retry);
1608                         kpreempt(KPREEMPT_SYNC);
1609                 }
1610
1611                 if (!dnode_check_slots_free(dnc, idx, slots)) {
1612                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_lock_misses);
1613                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1614                         dbuf_rele(db, FTAG);
1615                         return (SET_ERROR(ENOSPC));
1616                 }
1617
1618                 /*
1619                  * Allocated but otherwise free dnodes which would
1620                  * be in the interior of a multi-slot dnodes need
1621                  * to be freed.  Single slot dnodes can be safely
1622                  * re-purposed as a performance optimization.
1623                  */
1624                 if (slots > 1)
1625                         dnode_reclaim_slots(dnc, idx + 1, slots - 1);
1626
1627                 dnh = &dnc->dnc_children[idx];
1628                 if (DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1629                         dn = dnh->dnh_dnode;
1630                 } else {
1631                         dn = dnode_create(os, dn_block + idx, db,
1632                             object, dnh);
1633                 }
1634
1635                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1636                 if (!zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds) || dn->dn_free_txg) {
1637                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_refcount);
1638                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1639                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1640                         dbuf_rele(db, FTAG);
1641                         return (SET_ERROR(EEXIST));
1642                 }
1643
1644                 /* Don't actually hold if dry run, just return 0 */
1645                 if (flag & DNODE_DRY_RUN) {
1646                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1647                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1648                         dbuf_rele(db, FTAG);
1649                         return (0);
1650                 }
1651
1652                 dnode_set_slots(dnc, idx + 1, slots - 1, DN_SLOT_INTERIOR);
1653                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_hits);
1654         } else {
1655                 dbuf_rele(db, FTAG);
1656                 return (SET_ERROR(EINVAL));
1657         }
1658
1659         ASSERT0(dn->dn_free_txg);
1660
1661         if (zfs_refcount_add(&dn->dn_holds, tag) == 1)
1662                 dbuf_add_ref(db, dnh);
1663
1664         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1665
1666         /* Now we can rely on the hold to prevent the dnode from moving. */
1667         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1668
1669         DNODE_VERIFY(dn);
1670         ASSERT3P(dnp, !=, NULL);
1671         ASSERT3P(dn->dn_dbuf, ==, db);
1672         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, object);
1673         dbuf_rele(db, FTAG);
1674
1675         *dnp = dn;
1676         return (0);
1677 }
1678
1679 /*
1680  * Return held dnode if the object is allocated, NULL if not.
1681  */
1682 int
1683 dnode_hold(objset_t *os, uint64_t object, const void *tag, dnode_t **dnp)
1684 {
1685         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED, 0, tag,
1686             dnp));
1687 }
1688
1689 /*
1690  * Can only add a reference if there is already at least one
1691  * reference on the dnode.  Returns FALSE if unable to add a
1692  * new reference.
1693  */
1694 boolean_t
1695 dnode_add_ref(dnode_t *dn, const void *tag)
1696 {
1697         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1698         if (zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds)) {
1699                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1700                 return (FALSE);
1701         }
1702         VERIFY(1 < zfs_refcount_add(&dn->dn_holds, tag));
1703         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1704         return (TRUE);
1705 }
1706
1707 void
1708 dnode_rele(dnode_t *dn, const void *tag)
1709 {
1710         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1711         dnode_rele_and_unlock(dn, tag, B_FALSE);
1712 }
1713
1714 void
1715 dnode_rele_and_unlock(dnode_t *dn, const void *tag, boolean_t evicting)
1716 {
1717         uint64_t refs;
1718         /* Get while the hold prevents the dnode from moving. */
1719         dmu_buf_impl_t *db = dn->dn_dbuf;
1720         dnode_handle_t *dnh = dn->dn_handle;
1721
1722         refs = zfs_refcount_remove(&dn->dn_holds, tag);
1723         if (refs == 0)
1724                 cv_broadcast(&dn->dn_nodnholds);
1725         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1726         /* dnode could get destroyed at this point, so don't use it anymore */
1727
1728         /*
1729          * It's unsafe to release the last hold on a dnode by dnode_rele() or
1730          * indirectly by dbuf_rele() while relying on the dnode handle to
1731          * prevent the dnode from moving, since releasing the last hold could
1732          * result in the dnode's parent dbuf evicting its dnode handles. For
1733          * that reason anyone calling dnode_rele() or dbuf_rele() without some
1734          * other direct or indirect hold on the dnode must first drop the dnode
1735          * handle.
1736          */
1737 #ifdef ZFS_DEBUG
1738         ASSERT(refs > 0 || dnh->dnh_zrlock.zr_owner != curthread);
1739 #endif
1740
1741         /* NOTE: the DNODE_DNODE does not have a dn_dbuf */
1742         if (refs == 0 && db != NULL) {
1743                 /*
1744                  * Another thread could add a hold to the dnode handle in
1745                  * dnode_hold_impl() while holding the parent dbuf. Since the
1746                  * hold on the parent dbuf prevents the handle from being
1747                  * destroyed, the hold on the handle is OK. We can't yet assert
1748                  * that the handle has zero references, but that will be
1749                  * asserted anyway when the handle gets destroyed.
1750                  */
1751                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1752                 dbuf_rele_and_unlock(db, dnh, evicting);
1753         }
1754 }
1755
1756 /*
1757  * Test whether we can create a dnode at the specified location.
1758  */
1759 int
1760 dnode_try_claim(objset_t *os, uint64_t object, int slots)
1761 {
1762         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_FREE | DNODE_DRY_RUN,
1763             slots, NULL, NULL));
1764 }
1765
1766 /*
1767  * Checks if the dnode contains any uncommitted dirty records.
1768  */
1769 boolean_t
1770 dnode_is_dirty(dnode_t *dn)
1771 {
1772         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1773
1774         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1775                 if (multilist_link_active(&dn->dn_dirty_link[i])) {
1776                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1777                         return (B_TRUE);
1778                 }
1779         }
1780
1781         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1782
1783         return (B_FALSE);
1784 }
1785
1786 void
1787 dnode_setdirty(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1788 {
1789         objset_t *os = dn->dn_objset;
1790         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1791
1792         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object)) {
1793                 dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
1794                 return;
1795         }
1796
1797         DNODE_VERIFY(dn);
1798
1799 #ifdef ZFS_DEBUG
1800         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1801         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type || dn->dn_allocated_txg);
1802         ASSERT(dn->dn_free_txg == 0 || dn->dn_free_txg >= txg);
1803         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1804 #endif
1805
1806         /*
1807          * Determine old uid/gid when necessary
1808          */
1809         dmu_objset_userquota_get_ids(dn, B_TRUE, tx);
1810
1811         multilist_t *dirtylist = &os->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK];
1812         multilist_sublist_t *mls = multilist_sublist_lock_obj(dirtylist, dn);
1813
1814         /*
1815          * If we are already marked dirty, we're done.
1816          */
1817         if (multilist_link_active(&dn->dn_dirty_link[txg & TXG_MASK])) {
1818                 multilist_sublist_unlock(mls);
1819                 return;
1820         }
1821
1822         ASSERT(!zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds) ||
1823             !avl_is_empty(&dn->dn_dbufs));
1824         ASSERT(dn->dn_datablksz != 0);
1825         ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[txg & TXG_MASK]);
1826         ASSERT0(dn->dn_next_blksz[txg & TXG_MASK]);
1827         ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[txg & TXG_MASK]);
1828
1829         dprintf_ds(os->os_dsl_dataset, "obj=%llu txg=%llu\n",
1830             (u_longlong_t)dn->dn_object, (u_longlong_t)txg);
1831
1832         multilist_sublist_insert_head(mls, dn);
1833
1834         multilist_sublist_unlock(mls);
1835
1836         /*
1837          * The dnode maintains a hold on its containing dbuf as
1838          * long as there are holds on it.  Each instantiated child
1839          * dbuf maintains a hold on the dnode.  When the last child
1840          * drops its hold, the dnode will drop its hold on the
1841          * containing dbuf. We add a "dirty hold" here so that the
1842          * dnode will hang around after we finish processing its
1843          * children.
1844          */
1845         VERIFY(dnode_add_ref(dn, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg));
1846
1847         (void) dbuf_dirty(dn->dn_dbuf, tx);
1848
1849         dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
1850 }
1851
1852 void
1853 dnode_free(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1854 {
1855         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1856         if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg) {
1857                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1858                 return;
1859         }
1860         dn->dn_free_txg = tx->tx_txg;
1861         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1862
1863         dnode_setdirty(dn, tx);
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Try to change the block size for the indicated dnode.  This can only
1868  * succeed if there are no blocks allocated or dirty beyond first block
1869  */
1870 int
1871 dnode_set_blksz(dnode_t *dn, uint64_t size, int ibs, dmu_tx_t *tx)
1872 {
1873         dmu_buf_impl_t *db;
1874         int err;
1875
1876         ASSERT3U(size, <=, spa_maxblocksize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset)));
1877         if (size == 0)
1878                 size = SPA_MINBLOCKSIZE;
1879         else
1880                 size = P2ROUNDUP(size, SPA_MINBLOCKSIZE);
1881
1882         if (ibs == dn->dn_indblkshift)
1883                 ibs = 0;
1884
1885         if (size >> SPA_MINBLOCKSHIFT == dn->dn_datablkszsec && ibs == 0)
1886                 return (0);
1887
1888         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1889
1890         /* Check for any allocated blocks beyond the first */
1891         if (dn->dn_maxblkid != 0)
1892                 goto fail;
1893
1894         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1895         for (db = avl_first(&dn->dn_dbufs); db != NULL;
1896             db = AVL_NEXT(&dn->dn_dbufs, db)) {
1897                 if (db->db_blkid != 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1898                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1899                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1900                         goto fail;
1901                 }
1902         }
1903         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1904
1905         if (ibs && dn->dn_nlevels != 1)
1906                 goto fail;
1907
1908         /* resize the old block */
1909         err = dbuf_hold_impl(dn, 0, 0, TRUE, FALSE, FTAG, &db);
1910         if (err == 0) {
1911                 dbuf_new_size(db, size, tx);
1912         } else if (err != ENOENT) {
1913                 goto fail;
1914         }
1915
1916         dnode_setdblksz(dn, size);
1917         dnode_setdirty(dn, tx);
1918         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = size;
1919         if (ibs) {
1920                 dn->dn_indblkshift = ibs;
1921                 dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg&TXG_MASK] = ibs;
1922         }
1923         /* release after we have fixed the blocksize in the dnode */
1924         if (db)
1925                 dbuf_rele(db, FTAG);
1926
1927         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1928         return (0);
1929
1930 fail:
1931         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1932         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1933 }
1934
1935 static void
1936 dnode_set_nlevels_impl(dnode_t *dn, int new_nlevels, dmu_tx_t *tx)
1937 {
1938         uint64_t txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1939         int old_nlevels = dn->dn_nlevels;
1940         dmu_buf_impl_t *db;
1941         list_t *list;
1942         dbuf_dirty_record_t *new, *dr, *dr_next;
1943
1944         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1945
1946         ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_nlevels);
1947         dn->dn_nlevels = new_nlevels;
1948
1949         ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_next_nlevels[txgoff]);
1950         dn->dn_next_nlevels[txgoff] = new_nlevels;
1951
1952         /* dirty the left indirects */
1953         db = dbuf_hold_level(dn, old_nlevels, 0, FTAG);
1954         ASSERT(db != NULL);
1955         new = dbuf_dirty(db, tx);
1956         dbuf_rele(db, FTAG);
1957
1958         /* transfer the dirty records to the new indirect */
1959         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1960         mutex_enter(&new->dt.di.dr_mtx);
1961         list = &dn->dn_dirty_records[txgoff];
1962         for (dr = list_head(list); dr; dr = dr_next) {
1963                 dr_next = list_next(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1964
1965                 IMPLY(dr->dr_dbuf == NULL, old_nlevels == 1);
1966                 if (dr->dr_dbuf == NULL ||
1967                     (dr->dr_dbuf->db_level == old_nlevels - 1 &&
1968                     dr->dr_dbuf->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1969                     dr->dr_dbuf->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)) {
1970                         list_remove(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1971                         list_insert_tail(&new->dt.di.dr_children, dr);
1972                         dr->dr_parent = new;
1973                 }
1974         }
1975         mutex_exit(&new->dt.di.dr_mtx);
1976         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1977 }
1978
1979 int
1980 dnode_set_nlevels(dnode_t *dn, int nlevels, dmu_tx_t *tx)
1981 {
1982         int ret = 0;
1983
1984         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1985
1986         if (dn->dn_nlevels == nlevels) {
1987                 ret = 0;
1988                 goto out;
1989         } else if (nlevels < dn->dn_nlevels) {
1990                 ret = SET_ERROR(EINVAL);
1991                 goto out;
1992         }
1993
1994         dnode_set_nlevels_impl(dn, nlevels, tx);
1995
1996 out:
1997         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1998         return (ret);
1999 }
2000
2001 /* read-holding callers must not rely on the lock being continuously held */
2002 void
2003 dnode_new_blkid(dnode_t *dn, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx, boolean_t have_read,
2004     boolean_t force)
2005 {
2006         int epbs, new_nlevels;
2007         uint64_t sz;
2008
2009         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2010
2011         ASSERT(have_read ?
2012             RW_READ_HELD(&dn->dn_struct_rwlock) :
2013             RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
2014
2015         /*
2016          * if we have a read-lock, check to see if we need to do any work
2017          * before upgrading to a write-lock.
2018          */
2019         if (have_read) {
2020                 if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
2021                         return;
2022
2023                 if (!rw_tryupgrade(&dn->dn_struct_rwlock)) {
2024                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2025                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
2026                 }
2027         }
2028
2029         /*
2030          * Raw sends (indicated by the force flag) require that we take the
2031          * given blkid even if the value is lower than the current value.
2032          */
2033         if (!force && blkid <= dn->dn_maxblkid)
2034                 goto out;
2035
2036         /*
2037          * We use the (otherwise unused) top bit of dn_next_maxblkid[txgoff]
2038          * to indicate that this field is set. This allows us to set the
2039          * maxblkid to 0 on an existing object in dnode_sync().
2040          */
2041         dn->dn_maxblkid = blkid;
2042         dn->dn_next_maxblkid[tx->tx_txg & TXG_MASK] =
2043             blkid | DMU_NEXT_MAXBLKID_SET;
2044
2045         /*
2046          * Compute the number of levels necessary to support the new maxblkid.
2047          * Raw sends will ensure nlevels is set correctly for us.
2048          */
2049         new_nlevels = 1;
2050         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2051         for (sz = dn->dn_nblkptr;
2052             sz <= blkid && sz >= dn->dn_nblkptr; sz <<= epbs)
2053                 new_nlevels++;
2054
2055         ASSERT3U(new_nlevels, <=, DN_MAX_LEVELS);
2056
2057         if (!force) {
2058                 if (new_nlevels > dn->dn_nlevels)
2059                         dnode_set_nlevels_impl(dn, new_nlevels, tx);
2060         } else {
2061                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >=, new_nlevels);
2062         }
2063
2064 out:
2065         if (have_read)
2066                 rw_downgrade(&dn->dn_struct_rwlock);
2067 }
2068
2069 static void
2070 dnode_dirty_l1(dnode_t *dn, uint64_t l1blkid, dmu_tx_t *tx)
2071 {
2072         dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold_level(dn, 1, l1blkid, FTAG);
2073         if (db != NULL) {
2074                 dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
2075                 dbuf_rele(db, FTAG);
2076         }
2077 }
2078
2079 /*
2080  * Dirty all the in-core level-1 dbufs in the range specified by start_blkid
2081  * and end_blkid.
2082  */
2083 static void
2084 dnode_dirty_l1range(dnode_t *dn, uint64_t start_blkid, uint64_t end_blkid,
2085     dmu_tx_t *tx)
2086 {
2087         dmu_buf_impl_t *db_search;
2088         dmu_buf_impl_t *db;
2089         avl_index_t where;
2090
2091         db_search = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_impl_t), KM_SLEEP);
2092
2093         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
2094
2095         db_search->db_level = 1;
2096         db_search->db_blkid = start_blkid + 1;
2097         db_search->db_state = DB_SEARCH;
2098         for (;;) {
2099
2100                 db = avl_find(&dn->dn_dbufs, db_search, &where);
2101                 if (db == NULL)
2102                         db = avl_nearest(&dn->dn_dbufs, where, AVL_AFTER);
2103
2104                 if (db == NULL || db->db_level != 1 ||
2105                     db->db_blkid >= end_blkid) {
2106                         break;
2107                 }
2108
2109                 /*
2110                  * Setup the next blkid we want to search for.
2111                  */
2112                 db_search->db_blkid = db->db_blkid + 1;
2113                 ASSERT3U(db->db_blkid, >=, start_blkid);
2114
2115                 /*
2116                  * If the dbuf transitions to DB_EVICTING while we're trying
2117                  * to dirty it, then we will be unable to discover it in
2118                  * the dbuf hash table. This will result in a call to
2119                  * dbuf_create() which needs to acquire the dn_dbufs_mtx
2120                  * lock. To avoid a deadlock, we drop the lock before
2121                  * dirtying the level-1 dbuf.
2122                  */
2123                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
2124                 dnode_dirty_l1(dn, db->db_blkid, tx);
2125                 mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
2126         }
2127
2128 #ifdef ZFS_DEBUG
2129         /*
2130          * Walk all the in-core level-1 dbufs and verify they have been dirtied.
2131          */
2132         db_search->db_level = 1;
2133         db_search->db_blkid = start_blkid + 1;
2134         db_search->db_state = DB_SEARCH;
2135         db = avl_find(&dn->dn_dbufs, db_search, &where);
2136         if (db == NULL)
2137                 db = avl_nearest(&dn->dn_dbufs, where, AVL_AFTER);
2138         for (; db != NULL; db = AVL_NEXT(&dn->dn_dbufs, db)) {
2139                 if (db->db_level != 1 || db->db_blkid >= end_blkid)
2140                         break;
2141                 if (db->db_state != DB_EVICTING)
2142                         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2143         }
2144 #endif
2145         kmem_free(db_search, sizeof (dmu_buf_impl_t));
2146         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
2147 }
2148
2149 void
2150 dnode_set_dirtyctx(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx, const void *tag)
2151 {
2152         /*
2153          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
2154          * initialize the objset.
2155          */
2156         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED) {
2157                 dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
2158
2159                 if (ds != NULL) {
2160                         rrw_enter(&ds->ds_bp_rwlock, RW_READER, tag);
2161                 }
2162                 if (!BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
2163                         if (dmu_tx_is_syncing(tx))
2164                                 dn->dn_dirtyctx = DN_DIRTY_SYNC;
2165                         else
2166                                 dn->dn_dirtyctx = DN_DIRTY_OPEN;
2167                         dn->dn_dirtyctx_firstset = tag;
2168                 }
2169                 if (ds != NULL) {
2170                         rrw_exit(&ds->ds_bp_rwlock, tag);
2171                 }
2172         }
2173 }
2174
2175 static void
2176 dnode_partial_zero(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t blkoff, uint64_t len,
2177     dmu_tx_t *tx)
2178 {
2179         dmu_buf_impl_t *db;
2180         int res;
2181
2182         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2183         res = dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, 0, off), TRUE, FALSE,
2184             FTAG, &db);
2185         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2186         if (res == 0) {
2187                 db_lock_type_t dblt;
2188                 boolean_t dirty;
2189
2190                 dblt = dmu_buf_lock_parent(db, RW_READER, FTAG);
2191                 /* don't dirty if not on disk and not dirty */
2192                 dirty = !list_is_empty(&db->db_dirty_records) ||
2193                     (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr));
2194                 dmu_buf_unlock_parent(db, dblt, FTAG);
2195                 if (dirty) {
2196                         caddr_t data;
2197
2198                         dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
2199                         data = db->db.db_data;
2200                         memset(data + blkoff, 0, len);
2201                 }
2202                 dbuf_rele(db, FTAG);
2203         }
2204 }
2205
2206 void
2207 dnode_free_range(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t len, dmu_tx_t *tx)
2208 {
2209         uint64_t blkoff, blkid, nblks;
2210         int blksz, blkshift, head, tail;
2211         int trunc = FALSE;
2212         int epbs;
2213
2214         blksz = dn->dn_datablksz;
2215         blkshift = dn->dn_datablkshift;
2216         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2217
2218         if (len == DMU_OBJECT_END) {
2219                 len = UINT64_MAX - off;
2220                 trunc = TRUE;
2221         }
2222
2223         /*
2224          * First, block align the region to free:
2225          */
2226         if (ISP2(blksz)) {
2227                 head = P2NPHASE(off, blksz);
2228                 blkoff = P2PHASE(off, blksz);
2229                 if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
2230                         return;
2231         } else {
2232                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0);
2233                 if (off == 0 && len >= blksz) {
2234                         /*
2235                          * Freeing the whole block; fast-track this request.
2236                          */
2237                         blkid = 0;
2238                         nblks = 1;
2239                         if (dn->dn_nlevels > 1) {
2240                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
2241                                 dnode_dirty_l1(dn, 0, tx);
2242                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2243                         }
2244                         goto done;
2245                 } else if (off >= blksz) {
2246                         /* Freeing past end-of-data */
2247                         return;
2248                 } else {
2249                         /* Freeing part of the block. */
2250                         head = blksz - off;
2251                         ASSERT3U(head, >, 0);
2252                 }
2253                 blkoff = off;
2254         }
2255         /* zero out any partial block data at the start of the range */
2256         if (head) {
2257                 ASSERT3U(blkoff + head, ==, blksz);
2258                 if (len < head)
2259                         head = len;
2260                 dnode_partial_zero(dn, off, blkoff, head, tx);
2261                 off += head;
2262                 len -= head;
2263         }
2264
2265         /* If the range was less than one block, we're done */
2266         if (len == 0)
2267                 return;
2268
2269         /* If the remaining range is past end of file, we're done */
2270         if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
2271                 return;
2272
2273         ASSERT(ISP2(blksz));
2274         if (trunc)
2275                 tail = 0;
2276         else
2277                 tail = P2PHASE(len, blksz);
2278
2279         ASSERT0(P2PHASE(off, blksz));
2280         /* zero out any partial block data at the end of the range */
2281         if (tail) {
2282                 if (len < tail)
2283                         tail = len;
2284                 dnode_partial_zero(dn, off + len, 0, tail, tx);
2285                 len -= tail;
2286         }
2287
2288         /* If the range did not include a full block, we are done */
2289         if (len == 0)
2290                 return;
2291
2292         ASSERT(IS_P2ALIGNED(off, blksz));
2293         ASSERT(trunc || IS_P2ALIGNED(len, blksz));
2294         blkid = off >> blkshift;
2295         nblks = len >> blkshift;
2296         if (trunc)
2297                 nblks += 1;
2298
2299         /*
2300          * Dirty all the indirect blocks in this range.  Note that only
2301          * the first and last indirect blocks can actually be written
2302          * (if they were partially freed) -- they must be dirtied, even if
2303          * they do not exist on disk yet.  The interior blocks will
2304          * be freed by free_children(), so they will not actually be written.
2305          * Even though these interior blocks will not be written, we
2306          * dirty them for two reasons:
2307          *
2308          *  - It ensures that the indirect blocks remain in memory until
2309          *    syncing context.  (They have already been prefetched by
2310          *    dmu_tx_hold_free(), so we don't have to worry about reading
2311          *    them serially here.)
2312          *
2313          *  - The dirty space accounting will put pressure on the txg sync
2314          *    mechanism to begin syncing, and to delay transactions if there
2315          *    is a large amount of freeing.  Even though these indirect
2316          *    blocks will not be written, we could need to write the same
2317          *    amount of space if we copy the freed BPs into deadlists.
2318          */
2319         if (dn->dn_nlevels > 1) {
2320                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
2321                 uint64_t first, last;
2322
2323                 first = blkid >> epbs;
2324                 dnode_dirty_l1(dn, first, tx);
2325                 if (trunc)
2326                         last = dn->dn_maxblkid >> epbs;
2327                 else
2328                         last = (blkid + nblks - 1) >> epbs;
2329                 if (last != first)
2330                         dnode_dirty_l1(dn, last, tx);
2331
2332                 dnode_dirty_l1range(dn, first, last, tx);
2333
2334                 int shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
2335                     SPA_BLKPTRSHIFT;
2336                 for (uint64_t i = first + 1; i < last; i++) {
2337                         /*
2338                          * Set i to the blockid of the next non-hole
2339                          * level-1 indirect block at or after i.  Note
2340                          * that dnode_next_offset() operates in terms of
2341                          * level-0-equivalent bytes.
2342                          */
2343                         uint64_t ibyte = i << shift;
2344                         int err = dnode_next_offset(dn, DNODE_FIND_HAVELOCK,
2345                             &ibyte, 2, 1, 0);
2346                         i = ibyte >> shift;
2347                         if (i >= last)
2348                                 break;
2349
2350                         /*
2351                          * Normally we should not see an error, either
2352                          * from dnode_next_offset() or dbuf_hold_level()
2353                          * (except for ESRCH from dnode_next_offset).
2354                          * If there is an i/o error, then when we read
2355                          * this block in syncing context, it will use
2356                          * ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, and thus hang/panic according
2357                          * to the "failmode" property.  dnode_next_offset()
2358                          * doesn't have a flag to indicate MUSTSUCCEED.
2359                          */
2360                         if (err != 0)
2361                                 break;
2362
2363                         dnode_dirty_l1(dn, i, tx);
2364                 }
2365                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2366         }
2367
2368 done:
2369         /*
2370          * Add this range to the dnode range list.
2371          * We will finish up this free operation in the syncing phase.
2372          */
2373         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2374         {
2375                 int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
2376                 if (dn->dn_free_ranges[txgoff] == NULL) {
2377                         dn->dn_free_ranges[txgoff] = range_tree_create(NULL,
2378                             RANGE_SEG64, NULL, 0, 0);
2379                 }
2380                 range_tree_clear(dn->dn_free_ranges[txgoff], blkid, nblks);
2381                 range_tree_add(dn->dn_free_ranges[txgoff], blkid, nblks);
2382         }
2383         dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
2384             (u_longlong_t)blkid, (u_longlong_t)nblks,
2385             (u_longlong_t)tx->tx_txg);
2386         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2387
2388         dbuf_free_range(dn, blkid, blkid + nblks - 1, tx);
2389         dnode_setdirty(dn, tx);
2390 }
2391
2392 static boolean_t
2393 dnode_spill_freed(dnode_t *dn)
2394 {
2395         int i;
2396
2397         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2398         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
2399                 if (dn->dn_rm_spillblk[i] == DN_KILL_SPILLBLK)
2400                         break;
2401         }
2402         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2403         return (i < TXG_SIZE);
2404 }
2405
2406 /* return TRUE if this blkid was freed in a recent txg, or FALSE if it wasn't */
2407 uint64_t
2408 dnode_block_freed(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
2409 {
2410         int i;
2411
2412         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID)
2413                 return (FALSE);
2414
2415         if (dn->dn_free_txg)
2416                 return (TRUE);
2417
2418         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2419                 return (dnode_spill_freed(dn));
2420
2421         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2422         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
2423                 if (dn->dn_free_ranges[i] != NULL &&
2424                     range_tree_contains(dn->dn_free_ranges[i], blkid, 1))
2425                         break;
2426         }
2427         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2428         return (i < TXG_SIZE);
2429 }
2430
2431 /* call from syncing context when we actually write/free space for this dnode */
2432 void
2433 dnode_diduse_space(dnode_t *dn, int64_t delta)
2434 {
2435         uint64_t space;
2436         dprintf_dnode(dn, "dn=%p dnp=%p used=%llu delta=%lld\n",
2437             dn, dn->dn_phys,
2438             (u_longlong_t)dn->dn_phys->dn_used,
2439             (longlong_t)delta);
2440
2441         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2442         space = DN_USED_BYTES(dn->dn_phys);
2443         if (delta > 0) {
2444                 ASSERT3U(space + delta, >=, space); /* no overflow */
2445         } else {
2446                 ASSERT3U(space, >=, -delta); /* no underflow */
2447         }
2448         space += delta;
2449         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_DNODE_BYTES) {
2450                 ASSERT((dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_USED_BYTES) == 0);
2451                 ASSERT0(P2PHASE(space, 1<<DEV_BSHIFT));
2452                 dn->dn_phys->dn_used = space >> DEV_BSHIFT;
2453         } else {
2454                 dn->dn_phys->dn_used = space;
2455                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_USED_BYTES;
2456         }
2457         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Scans a block at the indicated "level" looking for a hole or data,
2462  * depending on 'flags'.
2463  *
2464  * If level > 0, then we are scanning an indirect block looking at its
2465  * pointers.  If level == 0, then we are looking at a block of dnodes.
2466  *
2467  * If we don't find what we are looking for in the block, we return ESRCH.
2468  * Otherwise, return with *offset pointing to the beginning (if searching
2469  * forwards) or end (if searching backwards) of the range covered by the
2470  * block pointer we matched on (or dnode).
2471  *
2472  * The basic search algorithm used below by dnode_next_offset() is to
2473  * use this function to search up the block tree (widen the search) until
2474  * we find something (i.e., we don't return ESRCH) and then search back
2475  * down the tree (narrow the search) until we reach our original search
2476  * level.
2477  */
2478 static int
2479 dnode_next_offset_level(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
2480     int lvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
2481 {
2482         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
2483         void *data = NULL;
2484         uint64_t epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2485         uint64_t epb = 1ULL << epbs;
2486         uint64_t minfill, maxfill;
2487         boolean_t hole;
2488         int i, inc, error, span;
2489
2490         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
2491
2492         hole = ((flags & DNODE_FIND_HOLE) != 0);
2493         inc = (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS) ? -1 : 1;
2494         ASSERT(txg == 0 || !hole);
2495
2496         if (lvl == dn->dn_phys->dn_nlevels) {
2497                 error = 0;
2498                 epb = dn->dn_phys->dn_nblkptr;
2499                 data = dn->dn_phys->dn_blkptr;
2500         } else {
2501                 uint64_t blkid = dbuf_whichblock(dn, lvl, *offset);
2502                 error = dbuf_hold_impl(dn, lvl, blkid, TRUE, FALSE, FTAG, &db);
2503                 if (error) {
2504                         if (error != ENOENT)
2505                                 return (error);
2506                         if (hole)
2507                                 return (0);
2508                         /*
2509                          * This can only happen when we are searching up
2510                          * the block tree for data.  We don't really need to
2511                          * adjust the offset, as we will just end up looking
2512                          * at the pointer to this block in its parent, and its
2513                          * going to be unallocated, so we will skip over it.
2514                          */
2515                         return (SET_ERROR(ESRCH));
2516                 }
2517                 error = dbuf_read(db, NULL,
2518                     DB_RF_CANFAIL | DB_RF_HAVESTRUCT |
2519                     DB_RF_NO_DECRYPT | DB_RF_NOPREFETCH);
2520                 if (error) {
2521                         dbuf_rele(db, FTAG);
2522                         return (error);
2523                 }
2524                 data = db->db.db_data;
2525                 rw_enter(&db->db_rwlock, RW_READER);
2526         }
2527
2528         if (db != NULL && txg != 0 && (db->db_blkptr == NULL ||
2529             db->db_blkptr->blk_birth <= txg ||
2530             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
2531                 /*
2532                  * This can only happen when we are searching up the tree
2533                  * and these conditions mean that we need to keep climbing.
2534                  */
2535                 error = SET_ERROR(ESRCH);
2536         } else if (lvl == 0) {
2537                 dnode_phys_t *dnp = data;
2538
2539                 ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_DNODE);
2540                 ASSERT(!(flags & DNODE_FIND_BACKWARDS));
2541
2542                 for (i = (*offset >> DNODE_SHIFT) & (blkfill - 1);
2543                     i < blkfill; i += dnp[i].dn_extra_slots + 1) {
2544                         if ((dnp[i].dn_type == DMU_OT_NONE) == hole)
2545                                 break;
2546                 }
2547
2548                 if (i == blkfill)
2549                         error = SET_ERROR(ESRCH);
2550
2551                 *offset = (*offset & ~(DNODE_BLOCK_SIZE - 1)) +
2552                     (i << DNODE_SHIFT);
2553         } else {
2554                 blkptr_t *bp = data;
2555                 uint64_t start = *offset;
2556                 span = (lvl - 1) * epbs + dn->dn_datablkshift;
2557                 minfill = 0;
2558                 maxfill = blkfill << ((lvl - 1) * epbs);
2559
2560                 if (hole)
2561                         maxfill--;
2562                 else
2563                         minfill++;
2564
2565                 if (span >= 8 * sizeof (*offset)) {
2566                         /* This only happens on the highest indirection level */
2567                         ASSERT3U((lvl - 1), ==, dn->dn_phys->dn_nlevels - 1);
2568                         *offset = 0;
2569                 } else {
2570                         *offset = *offset >> span;
2571                 }
2572
2573                 for (i = BF64_GET(*offset, 0, epbs);
2574                     i >= 0 && i < epb; i += inc) {
2575                         if (BP_GET_FILL(&bp[i]) >= minfill &&
2576                             BP_GET_FILL(&bp[i]) <= maxfill &&
2577                             (hole || bp[i].blk_birth > txg))
2578                                 break;
2579                         if (inc > 0 || *offset > 0)
2580                                 *offset += inc;
2581                 }
2582
2583                 if (span >= 8 * sizeof (*offset)) {
2584                         *offset = start;
2585                 } else {
2586                         *offset = *offset << span;
2587                 }
2588
2589                 if (inc < 0) {
2590                         /* traversing backwards; position offset at the end */
2591                         ASSERT3U(*offset, <=, start);
2592                         *offset = MIN(*offset + (1ULL << span) - 1, start);
2593                 } else if (*offset < start) {
2594                         *offset = start;
2595                 }
2596                 if (i < 0 || i >= epb)
2597                         error = SET_ERROR(ESRCH);
2598         }
2599
2600         if (db != NULL) {
2601                 rw_exit(&db->db_rwlock);
2602                 dbuf_rele(db, FTAG);
2603         }
2604
2605         return (error);
2606 }
2607
2608 /*
2609  * Find the next hole, data, or sparse region at or after *offset.
2610  * The value 'blkfill' tells us how many items we expect to find
2611  * in an L0 data block; this value is 1 for normal objects,
2612  * DNODES_PER_BLOCK for the meta dnode, and some fraction of
2613  * DNODES_PER_BLOCK when searching for sparse regions thereof.
2614  *
2615  * Examples:
2616  *
2617  * dnode_next_offset(dn, flags, offset, 1, 1, 0);
2618  *      Finds the next/previous hole/data in a file.
2619  *      Used in dmu_offset_next().
2620  *
2621  * dnode_next_offset(mdn, flags, offset, 0, DNODES_PER_BLOCK, txg);
2622  *      Finds the next free/allocated dnode an objset's meta-dnode.
2623  *      Only finds objects that have new contents since txg (ie.
2624  *      bonus buffer changes and content removal are ignored).
2625  *      Used in dmu_object_next().
2626  *
2627  * dnode_next_offset(mdn, DNODE_FIND_HOLE, offset, 2, DNODES_PER_BLOCK >> 2, 0);
2628  *      Finds the next L2 meta-dnode bp that's at most 1/4 full.
2629  *      Used in dmu_object_alloc().
2630  */
2631 int
2632 dnode_next_offset(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
2633     int minlvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
2634 {
2635         uint64_t initial_offset = *offset;
2636         int lvl, maxlvl;
2637         int error = 0;
2638
2639         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
2640                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2641
2642         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0) {
2643                 error = SET_ERROR(ESRCH);
2644                 goto out;
2645         }
2646
2647         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
2648                 if (*offset < dn->dn_datablksz) {
2649                         if (flags & DNODE_FIND_HOLE)
2650                                 *offset = dn->dn_datablksz;
2651                 } else {
2652                         error = SET_ERROR(ESRCH);
2653                 }
2654                 goto out;
2655         }
2656
2657         maxlvl = dn->dn_phys->dn_nlevels;
2658
2659         for (lvl = minlvl; lvl <= maxlvl; lvl++) {
2660                 error = dnode_next_offset_level(dn,
2661                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
2662                 if (error != ESRCH)
2663                         break;
2664         }
2665
2666         while (error == 0 && --lvl >= minlvl) {
2667                 error = dnode_next_offset_level(dn,
2668                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
2669         }
2670
2671         /*
2672          * There's always a "virtual hole" at the end of the object, even
2673          * if all BP's which physically exist are non-holes.
2674          */
2675         if ((flags & DNODE_FIND_HOLE) && error == ESRCH && txg == 0 &&
2676             minlvl == 1 && blkfill == 1 && !(flags & DNODE_FIND_BACKWARDS)) {
2677                 error = 0;
2678         }
2679
2680         if (error == 0 && (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS ?
2681             initial_offset < *offset : initial_offset > *offset))
2682                 error = SET_ERROR(ESRCH);
2683 out:
2684         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
2685                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2686
2687         return (error);
2688 }
2689
2690 #if defined(_KERNEL)
2691 EXPORT_SYMBOL(dnode_hold);
2692 EXPORT_SYMBOL(dnode_rele);
2693 EXPORT_SYMBOL(dnode_set_nlevels);
2694 EXPORT_SYMBOL(dnode_set_blksz);
2695 EXPORT_SYMBOL(dnode_free_range);
2696 EXPORT_SYMBOL(dnode_evict_dbufs);
2697 EXPORT_SYMBOL(dnode_evict_bonus);
2698 #endif