]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
MFC r268075: MFV r267565:
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dbuf.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2012, 2014 by Delphix. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
26  * Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved.
27  */
28
29 #include <sys/zfs_context.h>
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/dmu_send.h>
32 #include <sys/dmu_impl.h>
33 #include <sys/dbuf.h>
34 #include <sys/dmu_objset.h>
35 #include <sys/dsl_dataset.h>
36 #include <sys/dsl_dir.h>
37 #include <sys/dmu_tx.h>
38 #include <sys/spa.h>
39 #include <sys/zio.h>
40 #include <sys/dmu_zfetch.h>
41 #include <sys/sa.h>
42 #include <sys/sa_impl.h>
43 #include <sys/zfeature.h>
44 #include <sys/blkptr.h>
45 #include <sys/range_tree.h>
46
47 /*
48  * Number of times that zfs_free_range() took the slow path while doing
49  * a zfs receive.  A nonzero value indicates a potential performance problem.
50  */
51 uint64_t zfs_free_range_recv_miss;
52
53 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
54 static boolean_t dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
55 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
56
57 /*
58  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
59  */
60 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
61
62 /* ARGSUSED */
63 static int
64 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
65 {
66         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
67         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
68
69         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
70         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
71         refcount_create(&db->db_holds);
72         return (0);
73 }
74
75 /* ARGSUSED */
76 static void
77 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
78 {
79         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
80         mutex_destroy(&db->db_mtx);
81         cv_destroy(&db->db_changed);
82         refcount_destroy(&db->db_holds);
83 }
84
85 /*
86  * dbuf hash table routines
87  */
88 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
89
90 static uint64_t dbuf_hash_count;
91
92 static uint64_t
93 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
94 {
95         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
96         uint64_t crc = -1ULL;
97
98         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
99         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
100         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
101         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
102         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
103         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
104         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
105
106         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
107
108         return (crc);
109 }
110
111 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
112
113 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
114         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
115         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
116         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
117         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
118
119 dmu_buf_impl_t *
120 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
121 {
122         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
123         objset_t *os = dn->dn_objset;
124         uint64_t obj = dn->dn_object;
125         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
126         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
127         dmu_buf_impl_t *db;
128
129         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
130         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
131                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
132                         mutex_enter(&db->db_mtx);
133                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
134                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
135                                 return (db);
136                         }
137                         mutex_exit(&db->db_mtx);
138                 }
139         }
140         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
141         return (NULL);
142 }
143
144 /*
145  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
146  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
147  * will be returned and the new element will not be inserted.
148  * Otherwise returns NULL.
149  */
150 static dmu_buf_impl_t *
151 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
152 {
153         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
154         objset_t *os = db->db_objset;
155         uint64_t obj = db->db.db_object;
156         int level = db->db_level;
157         uint64_t blkid = db->db_blkid;
158         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
159         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
160         dmu_buf_impl_t *dbf;
161
162         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
163         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
164                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
165                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
166                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
167                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
168                                 return (dbf);
169                         }
170                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
171                 }
172         }
173
174         mutex_enter(&db->db_mtx);
175         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
176         h->hash_table[idx] = db;
177         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
178         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
179
180         return (NULL);
181 }
182
183 /*
184  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
185  * fail if there are any existing holds on the db.
186  */
187 static void
188 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
189 {
190         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
191         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
192             db->db_level, db->db_blkid);
193         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
194         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
195
196         /*
197          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
198          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
199          */
200         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
201         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
202         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
203
204         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
205         dbp = &h->hash_table[idx];
206         while ((dbf = *dbp) != db) {
207                 dbp = &dbf->db_hash_next;
208                 ASSERT(dbf != NULL);
209         }
210         *dbp = db->db_hash_next;
211         db->db_hash_next = NULL;
212         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
213         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
214 }
215
216 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
217
218 static void
219 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
220 {
221         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
222
223         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
224                 return;
225
226         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
227                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
228         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
229         db->db_user_ptr = NULL;
230         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
231         db->db_evict_func = NULL;
232 }
233
234 boolean_t
235 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
236 {
237         if (db->db_level > 0) {
238                 return (B_TRUE);
239         } else {
240                 boolean_t is_metadata;
241
242                 DB_DNODE_ENTER(db);
243                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
244                 DB_DNODE_EXIT(db);
245
246                 return (is_metadata);
247         }
248 }
249
250 void
251 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
252 {
253         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
254         ASSERT(db->db_buf == NULL);
255         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
256
257         dbuf_clear(db);
258         dbuf_destroy(db);
259 }
260
261 void
262 dbuf_init(void)
263 {
264         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
265         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
266         int i;
267
268         /*
269          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
270          * with an average 4K block size.  The table will take up
271          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
272          */
273         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
274                 hsize <<= 1;
275
276 retry:
277         h->hash_table_mask = hsize - 1;
278         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
279         if (h->hash_table == NULL) {
280                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
281                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
282                 hsize >>= 1;
283                 goto retry;
284         }
285
286         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
287             sizeof (dmu_buf_impl_t),
288             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
289
290         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
291                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
292 }
293
294 void
295 dbuf_fini(void)
296 {
297         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
298         int i;
299
300         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
301                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
302         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
303         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
304 }
305
306 /*
307  * Other stuff.
308  */
309
310 #ifdef ZFS_DEBUG
311 static void
312 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
313 {
314         dnode_t *dn;
315         dbuf_dirty_record_t *dr;
316
317         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
318
319         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
320                 return;
321
322         ASSERT(db->db_objset != NULL);
323         DB_DNODE_ENTER(db);
324         dn = DB_DNODE(db);
325         if (dn == NULL) {
326                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
327                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
328         } else {
329                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
330                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
331                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
332                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
333                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
334                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
335         }
336         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
337                 ASSERT(dn != NULL);
338                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
339                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
340         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
341                 ASSERT(dn != NULL);
342                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
343                 ASSERT0(db->db.db_offset);
344         } else {
345                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
346         }
347
348         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
349                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
350
351         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
352                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
353
354         /*
355          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
356          * can be momentarily different when another thread is doing
357          * dnode_set_blksz().
358          */
359         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
360                 dr = db->db_data_pending;
361                 /*
362                  * It should only be modified in syncing context, so
363                  * make sure we only have one copy of the data.
364                  */
365                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
366         }
367
368         /* verify db->db_blkptr */
369         if (db->db_blkptr) {
370                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
371                         /* db is pointed to by the dnode */
372                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
373                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
374                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
375                         else
376                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
377                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
378                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
379                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
380                 } else {
381                         /* db is pointed to by an indirect block */
382                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
383                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
384                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
385                             db->db.db_object);
386                         /*
387                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
388                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
389                          * grows.  safe to do this now?
390                          */
391                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
392                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
393                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
394                                     db->db_blkid % epb));
395                         }
396                 }
397         }
398         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
399             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
400             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
401             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
402                 /*
403                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
404                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
405                  * data when we evict this buffer.
406                  */
407                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
408                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
409                         int i;
410
411                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
412                                 ASSERT(buf[i] == 0);
413                         }
414                 }
415         }
416         DB_DNODE_EXIT(db);
417 }
418 #endif
419
420 static void
421 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
422 {
423         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
424         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
425                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
426                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
427         }
428 }
429
430 static void
431 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
432 {
433         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
434         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
435         db->db_buf = buf;
436         if (buf != NULL) {
437                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
438                 db->db.db_data = buf->b_data;
439                 if (!arc_released(buf))
440                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
441                 dbuf_update_data(db);
442         } else {
443                 dbuf_evict_user(db);
444                 db->db.db_data = NULL;
445                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
446                         db->db_state = DB_UNCACHED;
447         }
448 }
449
450 /*
451  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
452  */
453 arc_buf_t *
454 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
455 {
456         arc_buf_t *abuf;
457
458         mutex_enter(&db->db_mtx);
459         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
460                 int blksz = db->db.db_size;
461                 spa_t *spa = db->db_objset->os_spa;
462
463                 mutex_exit(&db->db_mtx);
464                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
465                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
466         } else {
467                 abuf = db->db_buf;
468                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
469                 dbuf_set_data(db, NULL);
470                 mutex_exit(&db->db_mtx);
471         }
472         return (abuf);
473 }
474
475 uint64_t
476 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
477 {
478         if (dn->dn_datablkshift) {
479                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
480         } else {
481                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
482                 return (0);
483         }
484 }
485
486 static void
487 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
488 {
489         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
490
491         mutex_enter(&db->db_mtx);
492         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
493         /*
494          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
495          */
496         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
497         ASSERT(db->db_buf == NULL);
498         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
499         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
500                 /* we were freed in flight; disregard any error */
501                 arc_release(buf, db);
502                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
503                 arc_buf_freeze(buf);
504                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
505                 dbuf_set_data(db, buf);
506                 db->db_state = DB_CACHED;
507         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
508                 dbuf_set_data(db, buf);
509                 db->db_state = DB_CACHED;
510         } else {
511                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
512                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
513                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
514                 db->db_state = DB_UNCACHED;
515         }
516         cv_broadcast(&db->db_changed);
517         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
518 }
519
520 static void
521 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
522 {
523         dnode_t *dn;
524         zbookmark_t zb;
525         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
526
527         DB_DNODE_ENTER(db);
528         dn = DB_DNODE(db);
529         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
530         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
531         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
532         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
533         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
534         ASSERT(db->db_buf == NULL);
535
536         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
537                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
538
539                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
540                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
541                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
542                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
543                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
544                 if (bonuslen)
545                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
546                 DB_DNODE_EXIT(db);
547                 dbuf_update_data(db);
548                 db->db_state = DB_CACHED;
549                 mutex_exit(&db->db_mtx);
550                 return;
551         }
552
553         /*
554          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
555          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
556          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
557          */
558         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
559             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
560             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
561                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
562
563                 DB_DNODE_EXIT(db);
564                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(db->db_objset->os_spa,
565                     db->db.db_size, db, type));
566                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
567                 db->db_state = DB_CACHED;
568                 *flags |= DB_RF_CACHED;
569                 mutex_exit(&db->db_mtx);
570                 return;
571         }
572
573         DB_DNODE_EXIT(db);
574
575         db->db_state = DB_READ;
576         mutex_exit(&db->db_mtx);
577
578         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
579                 aflags |= ARC_L2CACHE;
580         if (DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db))
581                 aflags |= ARC_L2COMPRESS;
582
583         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
584             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
585             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
586
587         dbuf_add_ref(db, NULL);
588
589         (void) arc_read(zio, db->db_objset->os_spa, db->db_blkptr,
590             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
591             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
592             &aflags, &zb);
593         if (aflags & ARC_CACHED)
594                 *flags |= DB_RF_CACHED;
595 }
596
597 int
598 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
599 {
600         int err = 0;
601         boolean_t havepzio = (zio != NULL);
602         boolean_t prefetch;
603         dnode_t *dn;
604
605         /*
606          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
607          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
608          */
609         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
610
611         if (db->db_state == DB_NOFILL)
612                 return (SET_ERROR(EIO));
613
614         DB_DNODE_ENTER(db);
615         dn = DB_DNODE(db);
616         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
617                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
618
619         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
620             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
621             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
622
623         mutex_enter(&db->db_mtx);
624         if (db->db_state == DB_CACHED) {
625                 mutex_exit(&db->db_mtx);
626                 if (prefetch)
627                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
628                             db->db.db_size, TRUE);
629                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
630                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
631                 DB_DNODE_EXIT(db);
632         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
633                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
634
635                 if (zio == NULL)
636                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
637                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
638
639                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
640
641                 if (prefetch)
642                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
643                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
644
645                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
646                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
647                 DB_DNODE_EXIT(db);
648
649                 if (!havepzio)
650                         err = zio_wait(zio);
651         } else {
652                 /*
653                  * Another reader came in while the dbuf was in flight
654                  * between UNCACHED and CACHED.  Either a writer will finish
655                  * writing the buffer (sending the dbuf to CACHED) or the
656                  * first reader's request will reach the read_done callback
657                  * and send the dbuf to CACHED.  Otherwise, a failure
658                  * occurred and the dbuf went to UNCACHED.
659                  */
660                 mutex_exit(&db->db_mtx);
661                 if (prefetch)
662                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
663                             db->db.db_size, TRUE);
664                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
665                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
666                 DB_DNODE_EXIT(db);
667
668                 /* Skip the wait per the caller's request. */
669                 mutex_enter(&db->db_mtx);
670                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
671                         while (db->db_state == DB_READ ||
672                             db->db_state == DB_FILL) {
673                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
674                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
675                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
676                         }
677                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
678                                 err = SET_ERROR(EIO);
679                 }
680                 mutex_exit(&db->db_mtx);
681         }
682
683         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
684         return (err);
685 }
686
687 static void
688 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
689 {
690         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
691         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
692         mutex_enter(&db->db_mtx);
693         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
694                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
695         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
696                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
697                 spa_t *spa = db->db_objset->os_spa;
698
699                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
700                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
701                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
702                 db->db_state = DB_FILL;
703         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
704                 dbuf_set_data(db, NULL);
705         } else {
706                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
707         }
708         mutex_exit(&db->db_mtx);
709 }
710
711 /*
712  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
713  * buffers, that have been modified in a previous transaction
714  * group, before we modify them in the current active group.
715  *
716  * This function is used in two places: when we are dirtying a
717  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
718  * a range in a dnode that includes this buffer.
719  *
720  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
721  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
722  * dbuf list for the dnode.
723  */
724 static void
725 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
726 {
727         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
728
729         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
730         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
731         ASSERT(db->db_level == 0);
732         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
733
734         if (dr == NULL ||
735             (dr->dt.dl.dr_data !=
736             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
737                 return;
738
739         /*
740          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
741          * and its referencing the dbuf data, either:
742          *      reset the reference to point to a new copy,
743          * or (if there a no active holders)
744          *      just null out the current db_data pointer.
745          */
746         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
747         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
748                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
749                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
750                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
751                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
752         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
753                 int size = db->db.db_size;
754                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
755                 spa_t *spa = db->db_objset->os_spa;
756
757                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
758                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
759         } else {
760                 dbuf_set_data(db, NULL);
761         }
762 }
763
764 void
765 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
766 {
767         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
768         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
769         uint64_t txg = dr->dr_txg;
770
771         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
772         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
773         ASSERT(db->db_level == 0);
774
775         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
776             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
777                 return;
778
779         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
780
781         /* free this block */
782         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite)
783                 zio_free(db->db_objset->os_spa, txg, bp);
784
785         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
786         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
787
788         /*
789          * Release the already-written buffer, so we leave it in
790          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
791          * modifying the buffer, so they will immediately do
792          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
793          * the buf thawed to save the effort of freezing &
794          * immediately re-thawing it.
795          */
796         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
797 }
798
799 /*
800  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
801  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
802  * empty blocks.
803  *
804  * This is a no-op if the dataset is in the middle of an incremental
805  * receive; see comment below for details.
806  */
807 void
808 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
809 {
810         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
811         uint64_t txg = tx->tx_txg;
812
813         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID))
814                 end = dn->dn_maxblkid;
815         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
816
817         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
818         if (start >= dn->dn_unlisted_l0_blkid * dn->dn_datablksz) {
819                 /* There can't be any dbufs in this range; no need to search. */
820                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
821                 return;
822         } else if (dmu_objset_is_receiving(dn->dn_objset)) {
823                 /*
824                  * If we are receiving, we expect there to be no dbufs in
825                  * the range to be freed, because receive modifies each
826                  * block at most once, and in offset order.  If this is
827                  * not the case, it can lead to performance problems,
828                  * so note that we unexpectedly took the slow path.
829                  */
830                 atomic_inc_64(&zfs_free_range_recv_miss);
831         }
832
833         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db != NULL; db = db_next) {
834                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
835                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
836
837                 if (db->db_level != 0)
838                         continue;
839                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
840                         continue;
841
842                 /* found a level 0 buffer in the range */
843                 mutex_enter(&db->db_mtx);
844                 if (dbuf_undirty(db, tx)) {
845                         /* mutex has been dropped and dbuf destroyed */
846                         continue;
847                 }
848
849                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
850                     db->db_state == DB_NOFILL ||
851                     db->db_state == DB_EVICTING) {
852                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
853                         mutex_exit(&db->db_mtx);
854                         continue;
855                 }
856                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
857                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
858                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
859                         mutex_exit(&db->db_mtx);
860                         continue;
861                 }
862                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
863                         ASSERT(db->db_buf);
864                         dbuf_clear(db);
865                         continue;
866                 }
867                 /* The dbuf is referenced */
868
869                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
870                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
871
872                         if (dr->dr_txg == txg) {
873                                 /*
874                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
875                                  * size to reflect that this buffer may
876                                  * contain new data when we sync.
877                                  */
878                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
879                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
880                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
881                                 dbuf_unoverride(dr);
882                         } else {
883                                 /*
884                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
885                                  * Either uncache it (if its not referenced in
886                                  * the open context) or reset its contents to
887                                  * empty.
888                                  */
889                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
890                         }
891                 }
892                 /* clear the contents if its cached */
893                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
894                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
895                         arc_release(db->db_buf, db);
896                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
897                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
898                 }
899
900                 mutex_exit(&db->db_mtx);
901         }
902         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
903 }
904
905 static int
906 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
907 {
908         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
909         uint64_t birth_txg = 0;
910
911         /*
912          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
913          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
914          * so we'll ignore db_blkptr.
915          *
916          * This logic ensures that only block births for
917          * filled blocks are considered.
918          */
919         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
920         if (db->db_last_dirty && (db->db_blkptr == NULL ||
921             !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
922                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
923         } else if (db->db_blkptr != NULL && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
924                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
925         }
926
927         /*
928          * If this block don't exist or is in a snapshot, it can't be freed.
929          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
930          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
931          * prefetching a dedup-ed block.
932          */
933         if (birth_txg != 0)
934                 return (ds == NULL ||
935                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
936         else
937                 return (B_FALSE);
938 }
939
940 void
941 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
942 {
943         arc_buf_t *buf, *obuf;
944         int osize = db->db.db_size;
945         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
946         dnode_t *dn;
947
948         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
949
950         DB_DNODE_ENTER(db);
951         dn = DB_DNODE(db);
952
953         /* XXX does *this* func really need the lock? */
954         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
955
956         /*
957          * This call to dmu_buf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
958          * is OK, because there can be no other references to the db
959          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
960          * be happening.
961          */
962         /*
963          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
964          * value and returning that up to our callers
965          */
966         dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
967
968         /* create the data buffer for the new block */
969         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
970
971         /* copy old block data to the new block */
972         obuf = db->db_buf;
973         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
974         /* zero the remainder */
975         if (size > osize)
976                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
977
978         mutex_enter(&db->db_mtx);
979         dbuf_set_data(db, buf);
980         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db));
981         db->db.db_size = size;
982
983         if (db->db_level == 0) {
984                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
985                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
986         }
987         mutex_exit(&db->db_mtx);
988
989         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
990         DB_DNODE_EXIT(db);
991 }
992
993 void
994 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
995 {
996         objset_t *os = db->db_objset;
997
998         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
999         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
1000             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
1001         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
1002
1003         (void) arc_release(db->db_buf, db);
1004 }
1005
1006 dbuf_dirty_record_t *
1007 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1008 {
1009         dnode_t *dn;
1010         objset_t *os;
1011         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1012         int drop_struct_lock = FALSE;
1013         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1014         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1015
1016         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1017         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1018         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1019
1020         DB_DNODE_ENTER(db);
1021         dn = DB_DNODE(db);
1022         /*
1023          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1024          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1025          * were already pre-dirtied in open context.
1026          */
1027         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1028             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1029             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1030             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1031         /*
1032          * We make this assert for private objects as well, but after we
1033          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1034          * in syncing context.
1035          */
1036         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1037             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1038             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1039
1040         mutex_enter(&db->db_mtx);
1041         /*
1042          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1043          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1044          * syncing context don't bother holding ahead.
1045          */
1046         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1047             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1048             db->db_state == DB_NOFILL);
1049
1050         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1051         /*
1052          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1053          * initialize the objset.
1054          */
1055         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1056             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1057                 dn->dn_dirtyctx =
1058                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1059                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1060                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1061         }
1062         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1063
1064         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1065                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1066
1067         /*
1068          * If this buffer is already dirty, we're done.
1069          */
1070         drp = &db->db_last_dirty;
1071         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1072             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1073         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1074                 drp = &dr->dr_next;
1075         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1076                 DB_DNODE_EXIT(db);
1077
1078                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1079                         /*
1080                          * If this buffer has already been written out,
1081                          * we now need to reset its state.
1082                          */
1083                         dbuf_unoverride(dr);
1084                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1085                             db->db_state != DB_NOFILL)
1086                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1087                 }
1088                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1089                 return (dr);
1090         }
1091
1092         /*
1093          * Only valid if not already dirty.
1094          */
1095         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1096             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1097             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1098
1099         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1100         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1101             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1102             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1103             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1104             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1105
1106         /*
1107          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1108          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1109          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1110          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1111          * this assertion only if we're not already dirty.
1112          */
1113         os = dn->dn_objset;
1114         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1115             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1116         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1117
1118         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1119
1120         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1121                 /*
1122                  * Update the accounting.
1123                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1124                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1125                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1126                  * also holding the db_mtx.
1127                  */
1128                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1129                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1130         }
1131
1132         /*
1133          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1134          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1135          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1136          */
1137         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1138         if (db->db_level == 0) {
1139                 void *data_old = db->db_buf;
1140
1141                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1142                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1143                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1144                                 data_old = db->db.db_data;
1145                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1146                                 /*
1147                                  * Release the data buffer from the cache so
1148                                  * that we can modify it without impacting
1149                                  * possible other users of this cached data
1150                                  * block.  Note that indirect blocks and
1151                                  * private objects are not released until the
1152                                  * syncing state (since they are only modified
1153                                  * then).
1154                                  */
1155                                 arc_release(db->db_buf, db);
1156                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1157                                 data_old = db->db_buf;
1158                         }
1159                         ASSERT(data_old != NULL);
1160                 }
1161                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1162         } else {
1163                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1164                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1165                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1166                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1167         }
1168         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && os->os_dsl_dataset != NULL)
1169                 dr->dr_accounted = db->db.db_size;
1170         dr->dr_dbuf = db;
1171         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1172         dr->dr_next = *drp;
1173         *drp = dr;
1174
1175         /*
1176          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1177          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1178          * happened after the free.
1179          */
1180         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1181             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1182                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1183                 if (dn->dn_free_ranges[txgoff] != NULL) {
1184                         range_tree_clear(dn->dn_free_ranges[txgoff],
1185                             db->db_blkid, 1);
1186                 }
1187                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1188                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1189         }
1190
1191         /*
1192          * This buffer is now part of this txg
1193          */
1194         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1195         db->db_dirtycnt += 1;
1196         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1197
1198         mutex_exit(&db->db_mtx);
1199
1200         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1201             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1202                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1203                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1204                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1205                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1206                 dnode_setdirty(dn, tx);
1207                 DB_DNODE_EXIT(db);
1208                 return (dr);
1209         } else if (do_free_accounting) {
1210                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1211                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1212                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1213                 /*
1214                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1215                  * in a previous txg, we don't know how much
1216                  * space it will use on disk yet.  We should
1217                  * really have the struct_rwlock to access
1218                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1219                  * it's OK if we get an odd answer.
1220                  */
1221                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1222                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1223         }
1224
1225         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1226                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1227                 drop_struct_lock = TRUE;
1228         }
1229
1230         if (db->db_level == 0) {
1231                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1232                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1233         }
1234
1235         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1236                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1237                 dbuf_dirty_record_t *di;
1238                 int parent_held = FALSE;
1239
1240                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1241                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1242
1243                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1244                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1245                         ASSERT(parent != NULL);
1246                         parent_held = TRUE;
1247                 }
1248                 if (drop_struct_lock)
1249                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1250                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1251                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1252                 if (parent_held)
1253                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1254
1255                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1256                 /*
1257                  * Since we've dropped the mutex, it's possible that
1258                  * dbuf_undirty() might have changed this out from under us.
1259                  */
1260                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1261                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1262                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1263                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1264                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1265                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1266                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1267                         dr->dr_parent = di;
1268                 }
1269                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1270         } else {
1271                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1272                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1273                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1274                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1275                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1276                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1277                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1278                 if (drop_struct_lock)
1279                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1280         }
1281
1282         dnode_setdirty(dn, tx);
1283         DB_DNODE_EXIT(db);
1284         return (dr);
1285 }
1286
1287 /*
1288  * Undirty a buffer in the transaction group referenced by the given
1289  * transaction.  Return whether this evicted the dbuf.
1290  */
1291 static boolean_t
1292 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1293 {
1294         dnode_t *dn;
1295         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1296         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1297
1298         ASSERT(txg != 0);
1299         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1300         ASSERT0(db->db_level);
1301         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1302
1303         /*
1304          * If this buffer is not dirty, we're done.
1305          */
1306         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1307                 if (dr->dr_txg <= txg)
1308                         break;
1309         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg)
1310                 return (B_FALSE);
1311         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1312         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1313
1314         DB_DNODE_ENTER(db);
1315         dn = DB_DNODE(db);
1316
1317         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1318
1319         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1320
1321         /*
1322          * Any space we accounted for in dp_dirty_* will be cleaned up by
1323          * dsl_pool_sync().  This is relatively rare so the discrepancy
1324          * is not a big deal.
1325          */
1326
1327         *drp = dr->dr_next;
1328
1329         /*
1330          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1331          * where this dirty record may be put on a list.
1332          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1333          * every one of those list_insert calls.
1334          */
1335         if (dr->dr_parent) {
1336                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1337                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1338                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1339         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1340             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1341                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1342                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1343                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1344                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1345         }
1346         DB_DNODE_EXIT(db);
1347
1348         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1349                 dbuf_unoverride(dr);
1350
1351                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1352                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1353                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1354                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db));
1355         }
1356         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1357
1358         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1359         db->db_dirtycnt -= 1;
1360
1361         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1362                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1363
1364                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1365                 dbuf_set_data(db, NULL);
1366                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1367                 dbuf_evict(db);
1368                 return (B_TRUE);
1369         }
1370
1371         return (B_FALSE);
1372 }
1373
1374 void
1375 dmu_buf_will_dirty(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1376 {
1377         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1378         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1379
1380         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1381         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1382
1383         DB_DNODE_ENTER(db);
1384         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1385                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1386         DB_DNODE_EXIT(db);
1387         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1388         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1389 }
1390
1391 void
1392 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1393 {
1394         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1395
1396         db->db_state = DB_NOFILL;
1397
1398         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1399 }
1400
1401 void
1402 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1403 {
1404         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1405
1406         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1407         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1408         ASSERT(db->db_level == 0);
1409         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1410
1411         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1412             dmu_tx_private_ok(tx));
1413
1414         dbuf_noread(db);
1415         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1416 }
1417
1418 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1419 /* ARGSUSED */
1420 void
1421 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1422 {
1423         mutex_enter(&db->db_mtx);
1424         DBUF_VERIFY(db);
1425
1426         if (db->db_state == DB_FILL) {
1427                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1428                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1429                         /* we were freed while filling */
1430                         /* XXX dbuf_undirty? */
1431                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1432                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1433                 }
1434                 db->db_state = DB_CACHED;
1435                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1436         }
1437         mutex_exit(&db->db_mtx);
1438 }
1439
1440 void
1441 dmu_buf_write_embedded(dmu_buf_t *dbuf, void *data,
1442     bp_embedded_type_t etype, enum zio_compress comp,
1443     int uncompressed_size, int compressed_size, int byteorder,
1444     dmu_tx_t *tx)
1445 {
1446         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
1447         struct dirty_leaf *dl;
1448         dmu_object_type_t type;
1449
1450         DB_DNODE_ENTER(db);
1451         type = DB_DNODE(db)->dn_type;
1452         DB_DNODE_EXIT(db);
1453
1454         ASSERT0(db->db_level);
1455         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1456
1457         dmu_buf_will_not_fill(dbuf, tx);
1458
1459         ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1460         dl = &db->db_last_dirty->dt.dl;
1461         encode_embedded_bp_compressed(&dl->dr_overridden_by,
1462             data, comp, uncompressed_size, compressed_size);
1463         BPE_SET_ETYPE(&dl->dr_overridden_by, etype);
1464         BP_SET_TYPE(&dl->dr_overridden_by, type);
1465         BP_SET_LEVEL(&dl->dr_overridden_by, 0);
1466         BP_SET_BYTEORDER(&dl->dr_overridden_by, byteorder);
1467
1468         dl->dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1469         dl->dr_overridden_by.blk_birth = db->db_last_dirty->dr_txg;
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1474  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1475  */
1476 void
1477 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1478 {
1479         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1480         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1481         ASSERT(db->db_level == 0);
1482         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1483         ASSERT(buf != NULL);
1484         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1485         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1486
1487         arc_return_buf(buf, db);
1488         ASSERT(arc_released(buf));
1489
1490         mutex_enter(&db->db_mtx);
1491
1492         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1493                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1494
1495         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1496
1497         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1498             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1499                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1500                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1501                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1502                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1503                 xuio_stat_wbuf_copied();
1504                 return;
1505         }
1506
1507         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1508         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1509                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1510
1511                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1512                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1513                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1514                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1515                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1516                                     DR_OVERRIDDEN);
1517                                 arc_release(db->db_buf, db);
1518                         }
1519                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1520                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1521                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1522                         arc_release(db->db_buf, db);
1523                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1524                 }
1525                 db->db_buf = NULL;
1526         }
1527         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1528         dbuf_set_data(db, buf);
1529         db->db_state = DB_FILL;
1530         mutex_exit(&db->db_mtx);
1531         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1532         dmu_buf_fill_done(&db->db, tx);
1533 }
1534
1535 /*
1536  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1537  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunately,
1538  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1539  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1540  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1541  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1542  * For the arc callback, we will usually see:
1543  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1544  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1545  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1546  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1547  */
1548 void
1549 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1550 {
1551         dnode_t *dn;
1552         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1553         dmu_buf_impl_t *dndb;
1554         int dbuf_gone = FALSE;
1555
1556         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1557         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1558
1559         dbuf_evict_user(db);
1560
1561         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1562                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1563                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1564                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1565                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1566                 }
1567                 db->db.db_data = NULL;
1568                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1569         }
1570
1571         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1572         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1573
1574         db->db_state = DB_EVICTING;
1575         db->db_blkptr = NULL;
1576
1577         DB_DNODE_ENTER(db);
1578         dn = DB_DNODE(db);
1579         dndb = dn->dn_dbuf;
1580         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1581                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1582                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1583                 membar_producer();
1584                 DB_DNODE_EXIT(db);
1585                 /*
1586                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1587                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1588                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1589                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1590                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1591                  * release any lock.
1592                  */
1593                 dnode_rele(dn, db);
1594                 db->db_dnode_handle = NULL;
1595         } else {
1596                 DB_DNODE_EXIT(db);
1597         }
1598
1599         if (db->db_buf)
1600                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1601
1602         if (!dbuf_gone)
1603                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1604
1605         /*
1606          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1607          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1608          */
1609         if (parent && parent != dndb)
1610                 dbuf_rele(parent, db);
1611 }
1612
1613 static int
1614 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1615     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1616 {
1617         int nlevels, epbs;
1618
1619         *parentp = NULL;
1620         *bpp = NULL;
1621
1622         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1623
1624         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1625                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1626                 if (dn->dn_have_spill &&
1627                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1628                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1629                 else
1630                         *bpp = NULL;
1631                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1632                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1633                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1634                 return (0);
1635         }
1636
1637         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1638                 nlevels = 1;
1639         else
1640                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1641
1642         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1643
1644         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1645         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1646         if (level >= nlevels ||
1647             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1648                 /* the buffer has no parent yet */
1649                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1650         } else if (level < nlevels-1) {
1651                 /* this block is referenced from an indirect block */
1652                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1653                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1654                 if (err)
1655                         return (err);
1656                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1657                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1658                 if (err) {
1659                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1660                         *parentp = NULL;
1661                         return (err);
1662                 }
1663                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1664                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1665                 return (0);
1666         } else {
1667                 /* the block is referenced from the dnode */
1668                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1669                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1670                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1671                 if (dn->dn_dbuf) {
1672                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1673                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1674                 }
1675                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1676                 return (0);
1677         }
1678 }
1679
1680 static dmu_buf_impl_t *
1681 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1682     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1683 {
1684         objset_t *os = dn->dn_objset;
1685         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1686
1687         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1688         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1689
1690         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1691
1692         db->db_objset = os;
1693         db->db.db_object = dn->dn_object;
1694         db->db_level = level;
1695         db->db_blkid = blkid;
1696         db->db_last_dirty = NULL;
1697         db->db_dirtycnt = 0;
1698         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1699         db->db_parent = parent;
1700         db->db_blkptr = blkptr;
1701
1702         db->db_user_ptr = NULL;
1703         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1704         db->db_evict_func = NULL;
1705         db->db_immediate_evict = 0;
1706         db->db_freed_in_flight = 0;
1707
1708         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1709                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1710                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1711                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1712                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1713                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1714                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1715                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1716                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1717                 return (db);
1718         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1719                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1720                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1721                 db->db.db_offset = 0;
1722         } else {
1723                 int blocksize =
1724                     db->db_level ? 1 << dn->dn_indblkshift : dn->dn_datablksz;
1725                 db->db.db_size = blocksize;
1726                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1727         }
1728
1729         /*
1730          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1731          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1732          * This prevents a possible deadlock with someone
1733          * trying to look up this dbuf before its added to the
1734          * dn_dbufs list.
1735          */
1736         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1737         db->db_state = DB_EVICTING;
1738         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1739                 /* someone else inserted it first */
1740                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1741                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1742                 return (odb);
1743         }
1744         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1745         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid >=
1746             dn->dn_unlisted_l0_blkid)
1747                 dn->dn_unlisted_l0_blkid = db->db_blkid + 1;
1748         db->db_state = DB_UNCACHED;
1749         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1750         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1751
1752         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1753                 dbuf_add_ref(parent, db);
1754
1755         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1756             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1757         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1758         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1759
1760         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1761
1762         return (db);
1763 }
1764
1765 static int
1766 dbuf_do_evict(void *private)
1767 {
1768         arc_buf_t *buf = private;
1769         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1770
1771         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1772                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1773
1774         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1775
1776         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1777                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1778                 DBUF_VERIFY(db);
1779                 db->db_buf = NULL;
1780                 dbuf_evict(db);
1781         } else {
1782                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1783                 dbuf_destroy(db);
1784         }
1785         return (0);
1786 }
1787
1788 static void
1789 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1790 {
1791         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1792
1793         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1794                 /*
1795                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1796                  * remove it from that list.
1797                  */
1798                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1799                         dnode_t *dn;
1800
1801                         DB_DNODE_ENTER(db);
1802                         dn = DB_DNODE(db);
1803                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1804                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1805                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1806                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1807                         DB_DNODE_EXIT(db);
1808                         /*
1809                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1810                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1811                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1812                          * moved until after we release the hold.
1813                          */
1814                         dnode_rele(dn, db);
1815                         db->db_dnode_handle = NULL;
1816                 }
1817                 dbuf_hash_remove(db);
1818         }
1819         db->db_parent = NULL;
1820         db->db_buf = NULL;
1821
1822         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1823         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1824         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1825         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1826         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1827
1828         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1829         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1830 }
1831
1832 void
1833 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid, zio_priority_t prio)
1834 {
1835         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1836         blkptr_t *bp = NULL;
1837
1838         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1839         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1840
1841         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1842                 return;
1843
1844         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1845         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1846                 /*
1847                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1848                  * it is already CACHED, or else about to be either
1849                  * read or filled.
1850                  */
1851                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1852                 return;
1853         }
1854
1855         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1856                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp) && !BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1857                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1858                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1859                         zbookmark_t zb;
1860
1861                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1862                             dn->dn_object, 0, blkid);
1863
1864                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1865                             bp, NULL, NULL, prio,
1866                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1867                             &aflags, &zb);
1868                 }
1869                 if (db)
1870                         dbuf_rele(db, NULL);
1871         }
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1876  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1877  */
1878 int
1879 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1880     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1881 {
1882         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1883
1884         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1885         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1886         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1887
1888         *dbp = NULL;
1889 top:
1890         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1891         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1892
1893         if (db == NULL) {
1894                 blkptr_t *bp = NULL;
1895                 int err;
1896
1897                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1898                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1899                 if (fail_sparse) {
1900                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1901                                 err = SET_ERROR(ENOENT);
1902                         if (err) {
1903                                 if (parent)
1904                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1905                                 return (err);
1906                         }
1907                 }
1908                 if (err && err != ENOENT)
1909                         return (err);
1910                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1911         }
1912
1913         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1914                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1915                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1916                         dbuf_clear(db);
1917                         if (parent) {
1918                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1919                                 parent = NULL;
1920                         }
1921                         goto top;
1922                 }
1923                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1924         }
1925
1926         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1927
1928         /*
1929          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1930          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1931          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1932          */
1933         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1934             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1935             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1936                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1937
1938                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1939                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1940
1941                         dbuf_set_data(db,
1942                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1943                             db->db.db_size, db, type));
1944                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1945                             db->db.db_size);
1946                 }
1947         }
1948
1949         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1950         dbuf_update_data(db);
1951         DBUF_VERIFY(db);
1952         mutex_exit(&db->db_mtx);
1953
1954         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1955         if (parent)
1956                 dbuf_rele(parent, NULL);
1957
1958         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1959         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1960         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1961         *dbp = db;
1962
1963         return (0);
1964 }
1965
1966 dmu_buf_impl_t *
1967 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1968 {
1969         dmu_buf_impl_t *db;
1970         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1971         return (err ? NULL : db);
1972 }
1973
1974 dmu_buf_impl_t *
1975 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1976 {
1977         dmu_buf_impl_t *db;
1978         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1979         return (err ? NULL : db);
1980 }
1981
1982 void
1983 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1984 {
1985         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1986
1987         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1988         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1989 }
1990
1991 int
1992 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1993 {
1994         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1995         dnode_t *dn;
1996
1997         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1998                 return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1999         if (blksz == 0)
2000                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
2001         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
2002                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
2003         else
2004                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
2005
2006         DB_DNODE_ENTER(db);
2007         dn = DB_DNODE(db);
2008         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
2009         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
2010         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2011         DB_DNODE_EXIT(db);
2012
2013         return (0);
2014 }
2015
2016 void
2017 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
2018 {
2019         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
2020 }
2021
2022 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
2023 void
2024 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2025 {
2026         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
2027         ASSERT(holds > 1);
2028 }
2029
2030 /*
2031  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
2032  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
2033  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2034  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2035  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2036  */
2037 void
2038 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2039 {
2040         mutex_enter(&db->db_mtx);
2041         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2042 }
2043
2044 void
2045 dmu_buf_rele(dmu_buf_t *db, void *tag)
2046 {
2047         dbuf_rele((dmu_buf_impl_t *)db, tag);
2048 }
2049
2050 /*
2051  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2052  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2053  */
2054 void
2055 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2056 {
2057         int64_t holds;
2058
2059         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2060         DBUF_VERIFY(db);
2061
2062         /*
2063          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2064          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2065          * buffer has a corresponding dnode hold.
2066          */
2067         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2068         ASSERT(holds >= 0);
2069
2070         /*
2071          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2072          * may be modified in the current syncing context.
2073          */
2074         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2075                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2076
2077         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2078             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2079                 dbuf_evict_user(db);
2080
2081         if (holds == 0) {
2082                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2083                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2084
2085                         /*
2086                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2087                          * until the move completes.
2088                          */
2089                         DB_DNODE_ENTER(db);
2090                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2091                         DB_DNODE_EXIT(db);
2092                         /*
2093                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2094                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2095                          * the dnode_rele().
2096                          */
2097                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2098                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2099                         /*
2100                          * This is a special case: we never associated this
2101                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2102                          */
2103                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2104                             db->db_state == DB_NOFILL);
2105                         dbuf_evict(db);
2106                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2107                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2108                         /*
2109                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2110                          */
2111                         dbuf_set_data(db, NULL);
2112                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
2113                         dbuf_evict(db);
2114                 } else {
2115                         VERIFY(!arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
2116
2117                         /*
2118                          * A dbuf will be eligible for eviction if either the
2119                          * 'primarycache' property is set or a duplicate
2120                          * copy of this buffer is already cached in the arc.
2121                          *
2122                          * In the case of the 'primarycache' a buffer
2123                          * is considered for eviction if it matches the
2124                          * criteria set in the property.
2125                          *
2126                          * To decide if our buffer is considered a
2127                          * duplicate, we must call into the arc to determine
2128                          * if multiple buffers are referencing the same
2129                          * block on-disk. If so, then we simply evict
2130                          * ourselves.
2131                          */
2132                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db) ||
2133                             arc_buf_eviction_needed(db->db_buf))
2134                                 dbuf_clear(db);
2135                         else
2136                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2137                 }
2138         } else {
2139                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2140         }
2141 }
2142
2143 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2144 uint64_t
2145 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2146 {
2147         return (refcount_count(&db->db_holds));
2148 }
2149
2150 void *
2151 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2152     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2153 {
2154         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2155             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2156 }
2157
2158 void *
2159 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2160     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2161 {
2162         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2163
2164         db->db_immediate_evict = TRUE;
2165         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2166             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2167 }
2168
2169 void *
2170 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2171     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2172 {
2173         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2174         ASSERT(db->db_level == 0);
2175
2176         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2177
2178         mutex_enter(&db->db_mtx);
2179
2180         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2181                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2182                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2183                 db->db_evict_func = evict_func;
2184
2185                 dbuf_update_data(db);
2186         } else {
2187                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2188         }
2189
2190         mutex_exit(&db->db_mtx);
2191         return (old_user_ptr);
2192 }
2193
2194 void *
2195 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2196 {
2197         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2198         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2199
2200         return (db->db_user_ptr);
2201 }
2202
2203 boolean_t
2204 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2205 {
2206         boolean_t res = B_FALSE;
2207         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2208
2209         if (db->db_blkptr)
2210                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2211                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2212
2213         return (res);
2214 }
2215
2216 blkptr_t *
2217 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2218 {
2219         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2220         return (dbi->db_blkptr);
2221 }
2222
2223 static void
2224 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2225 {
2226         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2227         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2228
2229         if (db->db_blkptr != NULL)
2230                 return;
2231
2232         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2233                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2234                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2235                 return;
2236         }
2237         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2238                 /*
2239                  * This buffer was allocated at a time when there was
2240                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2241                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2242                  */
2243                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2244                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2245                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2246                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2247                 DBUF_VERIFY(db);
2248         } else {
2249                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2250                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2251
2252                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2253                 if (parent == NULL) {
2254                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2255                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2256                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2257                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2258                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2259                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2260                         db->db_parent = parent;
2261                 }
2262                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2263                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2264                 DBUF_VERIFY(db);
2265         }
2266 }
2267
2268 static void
2269 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2270 {
2271         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2272         dnode_t *dn;
2273         zio_t *zio;
2274
2275         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2276
2277         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2278
2279         mutex_enter(&db->db_mtx);
2280
2281         ASSERT(db->db_level > 0);
2282         DBUF_VERIFY(db);
2283
2284         /* Read the block if it hasn't been read yet. */
2285         if (db->db_buf == NULL) {
2286                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2287                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2288                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2289         }
2290         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2291         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2292
2293         DB_DNODE_ENTER(db);
2294         dn = DB_DNODE(db);
2295         /* Indirect block size must match what the dnode thinks it is. */
2296         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2297         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2298         DB_DNODE_EXIT(db);
2299
2300         /* Provide the pending dirty record to child dbufs */
2301         db->db_data_pending = dr;
2302
2303         mutex_exit(&db->db_mtx);
2304         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2305
2306         zio = dr->dr_zio;
2307         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2308         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2309         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2310         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2311         zio_nowait(zio);
2312 }
2313
2314 static void
2315 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2316 {
2317         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2318         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2319         dnode_t *dn;
2320         objset_t *os;
2321         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2322
2323         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2324
2325         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2326
2327         mutex_enter(&db->db_mtx);
2328         /*
2329          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2330          * might have been freed after the dirty.
2331          */
2332         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2333                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2334                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2335         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2336                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2337                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2338         } else {
2339                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2340         }
2341         DBUF_VERIFY(db);
2342
2343         DB_DNODE_ENTER(db);
2344         dn = DB_DNODE(db);
2345
2346         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2347                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2348                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2349                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2350         }
2351
2352         /*
2353          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2354          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2355          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2356          * be called).
2357          */
2358         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2359                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2360
2361                 ASSERT(*datap != NULL);
2362                 ASSERT0(db->db_level);
2363                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2364                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2365                 DB_DNODE_EXIT(db);
2366
2367                 if (*datap != db->db.db_data) {
2368                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2369                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2370                 }
2371                 db->db_data_pending = NULL;
2372                 drp = &db->db_last_dirty;
2373                 while (*drp != dr)
2374                         drp = &(*drp)->dr_next;
2375                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2376                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2377                 *drp = dr->dr_next;
2378                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2379                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2380                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2381                 }
2382                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2383                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2384                 db->db_dirtycnt -= 1;
2385                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2386                 return;
2387         }
2388
2389         os = dn->dn_objset;
2390
2391         /*
2392          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2393          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2394          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2395          * dbuf_check_blkptr.
2396          */
2397         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2398
2399         /*
2400          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2401          * wait for the synchronous IO to complete.
2402          */
2403         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2404                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2405                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2406                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2407         }
2408
2409         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2410             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2411             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2412             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2413             *datap == db->db_buf) {
2414                 /*
2415                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2416                  * are active holds and db_data still references it),
2417                  * then make a copy before we start the write so that
2418                  * any modifications from the open txg will not leak
2419                  * into this write.
2420                  *
2421                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2422                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2423                  * DNONE_DNODE blocks).
2424                  */
2425                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2426                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2427                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2428                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2429         }
2430         db->db_data_pending = dr;
2431
2432         mutex_exit(&db->db_mtx);
2433
2434         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2435
2436         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2437         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2438                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2439                 DB_DNODE_EXIT(db);
2440         } else {
2441                 /*
2442                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2443                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2444                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2445                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2446                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2447                  */
2448                 DB_DNODE_EXIT(db);
2449                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2450         }
2451 }
2452
2453 void
2454 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2455 {
2456         dbuf_dirty_record_t *dr;
2457
2458         while (dr = list_head(list)) {
2459                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2460                         /*
2461                          * If we find an already initialized zio then we
2462                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2463                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2464                          * during processing, so that we can zio_wait()
2465                          * these IOs after initiating all child IOs.
2466                          */
2467                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2468                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2469                         break;
2470                 }
2471                 list_remove(list, dr);
2472                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2473                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2474                 else
2475                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2476         }
2477 }
2478
2479 /* ARGSUSED */
2480 static void
2481 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2482 {
2483         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2484         dnode_t *dn;
2485         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2486         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2487         spa_t *spa = zio->io_spa;
2488         int64_t delta;
2489         uint64_t fill = 0;
2490         int i;
2491
2492         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==, bp);
2493
2494         DB_DNODE_ENTER(db);
2495         dn = DB_DNODE(db);
2496         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2497         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2498         zio->io_prev_space_delta = delta;
2499
2500         if (bp->blk_birth != 0) {
2501                 ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2502                     BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2503                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2504                     BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype) ||
2505                     BP_IS_EMBEDDED(bp));
2506                 ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2507         }
2508
2509         mutex_enter(&db->db_mtx);
2510
2511 #ifdef ZFS_DEBUG
2512         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2513                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2514                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2515                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2516         }
2517 #endif
2518
2519         if (db->db_level == 0) {
2520                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2521                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2522                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2523                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2524                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2525
2526                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2527                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2528                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2529                             i--, dnp++) {
2530                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2531                                         fill++;
2532                         }
2533                 } else {
2534                         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2535                                 fill = 0;
2536                         } else {
2537                                 fill = 1;
2538                         }
2539                 }
2540         } else {
2541                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2542                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2543                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2544                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2545                                 continue;
2546                         fill += BP_GET_FILL(ibp);
2547                 }
2548         }
2549         DB_DNODE_EXIT(db);
2550
2551         if (!BP_IS_EMBEDDED(bp))
2552                 bp->blk_fill = fill;
2553
2554         mutex_exit(&db->db_mtx);
2555 }
2556
2557 /*
2558  * The SPA will call this callback several times for each zio - once
2559  * for every physical child i/o (zio->io_phys_children times).  This
2560  * allows the DMU to monitor the progress of each logical i/o.  For example,
2561  * there may be 2 copies of an indirect block, or many fragments of a RAID-Z
2562  * block.  There may be a long delay before all copies/fragments are completed,
2563  * so this callback allows us to retire dirty space gradually, as the physical
2564  * i/os complete.
2565  */
2566 /* ARGSUSED */
2567 static void
2568 dbuf_write_physdone(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *arg)
2569 {
2570         dmu_buf_impl_t *db = arg;
2571         objset_t *os = db->db_objset;
2572         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(os);
2573         dbuf_dirty_record_t *dr;
2574         int delta = 0;
2575
2576         dr = db->db_data_pending;
2577         ASSERT3U(dr->dr_txg, ==, zio->io_txg);
2578
2579         /*
2580          * The callback will be called io_phys_children times.  Retire one
2581          * portion of our dirty space each time we are called.  Any rounding
2582          * error will be cleaned up by dsl_pool_sync()'s call to
2583          * dsl_pool_undirty_space().
2584          */
2585         delta = dr->dr_accounted / zio->io_phys_children;
2586         dsl_pool_undirty_space(dp, delta, zio->io_txg);
2587 }
2588
2589 /* ARGSUSED */
2590 static void
2591 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2592 {
2593         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2594         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2595         blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
2596         objset_t *os = db->db_objset;
2597         dmu_tx_t *tx = os->os_synctx;
2598         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2599
2600         ASSERT0(zio->io_error);
2601         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2602
2603         /*
2604          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2605          * original and bypass all the accounting.
2606          */
2607         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2608                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2609         } else {
2610                 dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
2611                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2612                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2613         }
2614
2615         mutex_enter(&db->db_mtx);
2616
2617         DBUF_VERIFY(db);
2618
2619         drp = &db->db_last_dirty;
2620         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2621                 drp = &dr->dr_next;
2622         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2623         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2624         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2625         *drp = dr->dr_next;
2626
2627 #ifdef ZFS_DEBUG
2628         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2629                 dnode_t *dn;
2630
2631                 DB_DNODE_ENTER(db);
2632                 dn = DB_DNODE(db);
2633                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2634                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2635                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2636                 DB_DNODE_EXIT(db);
2637         }
2638 #endif
2639
2640         if (db->db_level == 0) {
2641                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2642                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2643                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2644                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2645                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2646                                     db));
2647                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2648                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2649                 }
2650         } else {
2651                 dnode_t *dn;
2652
2653                 DB_DNODE_ENTER(db);
2654                 dn = DB_DNODE(db);
2655                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2656                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1 << dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2657                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2658                         int epbs =
2659                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2660                         ASSERT3U(db->db_blkid, <=,
2661                             dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (db->db_level * epbs));
2662                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2663                             db->db.db_size);
2664                         if (!arc_released(db->db_buf))
2665                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2666                 }
2667                 DB_DNODE_EXIT(db);
2668                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2669                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2670         }
2671         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2672
2673         cv_broadcast(&db->db_changed);
2674         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2675         db->db_dirtycnt -= 1;
2676         db->db_data_pending = NULL;
2677         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
2678 }
2679
2680 static void
2681 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2682 {
2683         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2684 }
2685
2686 static void
2687 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2688 {
2689         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2690 }
2691
2692 static void
2693 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2694 {
2695         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2696         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2697
2698         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2699 }
2700
2701 static void
2702 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2703 {
2704         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2705         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2706         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2707
2708         mutex_enter(&db->db_mtx);
2709         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2710                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2711                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2712                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2713         }
2714         mutex_exit(&db->db_mtx);
2715
2716         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2717 }
2718
2719 /* Issue I/O to commit a dirty buffer to disk. */
2720 static void
2721 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2722 {
2723         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2724         dnode_t *dn;
2725         objset_t *os;
2726         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2727         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2728         zbookmark_t zb;
2729         zio_prop_t zp;
2730         zio_t *zio;
2731         int wp_flag = 0;
2732
2733         DB_DNODE_ENTER(db);
2734         dn = DB_DNODE(db);
2735         os = dn->dn_objset;
2736
2737         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2738                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2739                         /*
2740                          * Private object buffers are released here rather
2741                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2742                          * in the syncing context and we don't want the
2743                          * overhead of making multiple copies of the data.
2744                          */
2745                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2746                                 arc_buf_thaw(data);
2747                         } else {
2748                                 dbuf_release_bp(db);
2749                         }
2750                 }
2751         }
2752
2753         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2754                 /* Our parent is an indirect block. */
2755                 /* We have a dirty parent that has been scheduled for write. */
2756                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2757                 /* Our parent's buffer is one level closer to the dnode. */
2758                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2759                 /*
2760                  * We're about to modify our parent's db_data by modifying
2761                  * our block pointer, so the parent must be released.
2762                  */
2763                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2764                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2765         } else {
2766                 /* Our parent is the dnode itself. */
2767                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2768                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2769                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2770                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2771                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2772                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2773                 zio = dn->dn_zio;
2774         }
2775
2776         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2777         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2778         ASSERT(zio);
2779
2780         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2781             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2782             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2783
2784         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2785                 wp_flag = WP_SPILL;
2786         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2787
2788         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2789         DB_DNODE_EXIT(db);
2790
2791         if (db->db_level == 0 &&
2792             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2793                 /*
2794                  * The BP for this block has been provided by open context
2795                  * (by dmu_sync() or dmu_buf_write_embedded()).
2796                  */
2797                 void *contents = (data != NULL) ? data->b_data : NULL;
2798
2799                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2800                     db->db_blkptr, contents, db->db.db_size, &zp,
2801                     dbuf_write_override_ready, NULL, dbuf_write_override_done,
2802                     dr, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2803                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2804                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2805                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2806                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2807                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2808         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2809                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF ||
2810                     zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_NOPARITY);
2811                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2812                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2813                     dbuf_write_nofill_ready, NULL, dbuf_write_nofill_done, db,
2814                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2815                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2816         } else {
2817                 ASSERT(arc_released(data));
2818                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2819                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
2820                     DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dbuf_write_ready,
2821                     dbuf_write_physdone, dbuf_write_done, db,
2822                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2823         }
2824 }