]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
MFC r246631,246651,246666,246675,246678,246688:
[FreeBSD/stable/9.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 by Delphix. All rights reserved.
25  */
26
27 #include <sys/zfs_context.h>
28 #include <sys/dmu.h>
29 #include <sys/dmu_impl.h>
30 #include <sys/dbuf.h>
31 #include <sys/dmu_objset.h>
32 #include <sys/dsl_dataset.h>
33 #include <sys/dsl_dir.h>
34 #include <sys/dmu_tx.h>
35 #include <sys/spa.h>
36 #include <sys/zio.h>
37 #include <sys/dmu_zfetch.h>
38 #include <sys/sa.h>
39 #include <sys/sa_impl.h>
40
41 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
42 static int dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
43 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
44
45 /*
46  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
47  */
48 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
49
50 /* ARGSUSED */
51 static int
52 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
53 {
54         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
55         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
56
57         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
58         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
59         refcount_create(&db->db_holds);
60         return (0);
61 }
62
63 /* ARGSUSED */
64 static void
65 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
66 {
67         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
68         mutex_destroy(&db->db_mtx);
69         cv_destroy(&db->db_changed);
70         refcount_destroy(&db->db_holds);
71 }
72
73 /*
74  * dbuf hash table routines
75  */
76 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
77
78 static uint64_t dbuf_hash_count;
79
80 static uint64_t
81 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
82 {
83         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
84         uint64_t crc = -1ULL;
85
86         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
87         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
88         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
89         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
90         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
91         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
92         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
93
94         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
95
96         return (crc);
97 }
98
99 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
100
101 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
102         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
103         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
104         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
105         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
106
107 dmu_buf_impl_t *
108 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
109 {
110         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
111         objset_t *os = dn->dn_objset;
112         uint64_t obj = dn->dn_object;
113         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
114         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
115         dmu_buf_impl_t *db;
116
117         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
118         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
119                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
120                         mutex_enter(&db->db_mtx);
121                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
122                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
123                                 return (db);
124                         }
125                         mutex_exit(&db->db_mtx);
126                 }
127         }
128         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
129         return (NULL);
130 }
131
132 /*
133  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
134  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
135  * will be returned and the new element will not be inserted.
136  * Otherwise returns NULL.
137  */
138 static dmu_buf_impl_t *
139 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
140 {
141         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
142         objset_t *os = db->db_objset;
143         uint64_t obj = db->db.db_object;
144         int level = db->db_level;
145         uint64_t blkid = db->db_blkid;
146         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
147         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
148         dmu_buf_impl_t *dbf;
149
150         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
151         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
152                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
153                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
154                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
155                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
156                                 return (dbf);
157                         }
158                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
159                 }
160         }
161
162         mutex_enter(&db->db_mtx);
163         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
164         h->hash_table[idx] = db;
165         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
166         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
167
168         return (NULL);
169 }
170
171 /*
172  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
173  * fail if there are any existing holds on the db.
174  */
175 static void
176 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
177 {
178         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
179         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
180             db->db_level, db->db_blkid);
181         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
182         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
183
184         /*
185          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
186          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
187          */
188         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
189         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
190         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
191
192         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
193         dbp = &h->hash_table[idx];
194         while ((dbf = *dbp) != db) {
195                 dbp = &dbf->db_hash_next;
196                 ASSERT(dbf != NULL);
197         }
198         *dbp = db->db_hash_next;
199         db->db_hash_next = NULL;
200         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
201         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
202 }
203
204 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
205
206 static void
207 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
208 {
209         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
210
211         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
212                 return;
213
214         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
215                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
216         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
217         db->db_user_ptr = NULL;
218         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
219         db->db_evict_func = NULL;
220 }
221
222 boolean_t
223 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
224 {
225         if (db->db_level > 0) {
226                 return (B_TRUE);
227         } else {
228                 boolean_t is_metadata;
229
230                 DB_DNODE_ENTER(db);
231                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
232                 DB_DNODE_EXIT(db);
233
234                 return (is_metadata);
235         }
236 }
237
238 void
239 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
240 {
241         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
242         ASSERT(db->db_buf == NULL);
243         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
244
245         dbuf_clear(db);
246         dbuf_destroy(db);
247 }
248
249 void
250 dbuf_init(void)
251 {
252         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
253         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
254         int i;
255
256         /*
257          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
258          * with an average 4K block size.  The table will take up
259          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
260          */
261         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
262                 hsize <<= 1;
263
264 retry:
265         h->hash_table_mask = hsize - 1;
266         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
267         if (h->hash_table == NULL) {
268                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
269                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
270                 hsize >>= 1;
271                 goto retry;
272         }
273
274         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
275             sizeof (dmu_buf_impl_t),
276             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
277
278         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
279                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
280 }
281
282 void
283 dbuf_fini(void)
284 {
285         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
286         int i;
287
288         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
289                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
290         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
291         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
292 }
293
294 /*
295  * Other stuff.
296  */
297
298 #ifdef ZFS_DEBUG
299 static void
300 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
301 {
302         dnode_t *dn;
303         dbuf_dirty_record_t *dr;
304
305         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
306
307         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
308                 return;
309
310         ASSERT(db->db_objset != NULL);
311         DB_DNODE_ENTER(db);
312         dn = DB_DNODE(db);
313         if (dn == NULL) {
314                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
315                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
316         } else {
317                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
318                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
319                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
320                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
321                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
322                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
323         }
324         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
325                 ASSERT(dn != NULL);
326                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
327                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
328         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
329                 ASSERT(dn != NULL);
330                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
331                 ASSERT0(db->db.db_offset);
332         } else {
333                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
334         }
335
336         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
337                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
338
339         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
340                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
341
342         /*
343          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
344          * can be momentarily different when another thread is doing
345          * dnode_set_blksz().
346          */
347         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
348                 dr = db->db_data_pending;
349                 /*
350                  * It should only be modified in syncing context, so
351                  * make sure we only have one copy of the data.
352                  */
353                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
354         }
355
356         /* verify db->db_blkptr */
357         if (db->db_blkptr) {
358                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
359                         /* db is pointed to by the dnode */
360                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
361                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
362                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
363                         else
364                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
365                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
366                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
367                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
368                 } else {
369                         /* db is pointed to by an indirect block */
370                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
371                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
372                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
373                             db->db.db_object);
374                         /*
375                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
376                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
377                          * grows.  safe to do this now?
378                          */
379                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
380                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
381                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
382                                     db->db_blkid % epb));
383                         }
384                 }
385         }
386         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
387             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
388             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
389             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
390                 /*
391                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
392                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
393                  * data when we evict this buffer.
394                  */
395                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
396                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
397                         int i;
398
399                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
400                                 ASSERT(buf[i] == 0);
401                         }
402                 }
403         }
404         DB_DNODE_EXIT(db);
405 }
406 #endif
407
408 static void
409 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
410 {
411         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
412         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
413                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
414                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
415         }
416 }
417
418 static void
419 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
420 {
421         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
422         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
423         db->db_buf = buf;
424         if (buf != NULL) {
425                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
426                 db->db.db_data = buf->b_data;
427                 if (!arc_released(buf))
428                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
429                 dbuf_update_data(db);
430         } else {
431                 dbuf_evict_user(db);
432                 db->db.db_data = NULL;
433                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
434                         db->db_state = DB_UNCACHED;
435         }
436 }
437
438 /*
439  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
440  */
441 arc_buf_t *
442 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
443 {
444         arc_buf_t *abuf;
445
446         mutex_enter(&db->db_mtx);
447         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
448                 int blksz = db->db.db_size;
449                 spa_t *spa;
450
451                 mutex_exit(&db->db_mtx);
452                 DB_GET_SPA(&spa, db);
453                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
454                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
455         } else {
456                 abuf = db->db_buf;
457                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
458                 dbuf_set_data(db, NULL);
459                 mutex_exit(&db->db_mtx);
460         }
461         return (abuf);
462 }
463
464 uint64_t
465 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
466 {
467         if (dn->dn_datablkshift) {
468                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
469         } else {
470                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
471                 return (0);
472         }
473 }
474
475 static void
476 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
477 {
478         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
479
480         mutex_enter(&db->db_mtx);
481         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
482         /*
483          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
484          */
485         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
486         ASSERT(db->db_buf == NULL);
487         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
488         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
489                 /* we were freed in flight; disregard any error */
490                 arc_release(buf, db);
491                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
492                 arc_buf_freeze(buf);
493                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
494                 dbuf_set_data(db, buf);
495                 db->db_state = DB_CACHED;
496         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
497                 dbuf_set_data(db, buf);
498                 db->db_state = DB_CACHED;
499         } else {
500                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
501                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
502                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
503                 db->db_state = DB_UNCACHED;
504         }
505         cv_broadcast(&db->db_changed);
506         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
507 }
508
509 static void
510 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
511 {
512         dnode_t *dn;
513         spa_t *spa;
514         zbookmark_t zb;
515         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
516
517         DB_DNODE_ENTER(db);
518         dn = DB_DNODE(db);
519         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
520         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
521         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
522         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
523         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
524         ASSERT(db->db_buf == NULL);
525
526         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
527                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
528
529                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
530                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
531                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
532                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
533                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
534                 if (bonuslen)
535                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
536                 DB_DNODE_EXIT(db);
537                 dbuf_update_data(db);
538                 db->db_state = DB_CACHED;
539                 mutex_exit(&db->db_mtx);
540                 return;
541         }
542
543         /*
544          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
545          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
546          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
547          */
548         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
549             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
550             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
551                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
552
553                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
554                     db->db.db_size, db, type));
555                 DB_DNODE_EXIT(db);
556                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
557                 db->db_state = DB_CACHED;
558                 *flags |= DB_RF_CACHED;
559                 mutex_exit(&db->db_mtx);
560                 return;
561         }
562
563         spa = dn->dn_objset->os_spa;
564         DB_DNODE_EXIT(db);
565
566         db->db_state = DB_READ;
567         mutex_exit(&db->db_mtx);
568
569         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
570                 aflags |= ARC_L2CACHE;
571
572         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
573             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
574             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
575
576         dbuf_add_ref(db, NULL);
577
578         (void) arc_read(zio, spa, db->db_blkptr,
579             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
580             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
581             &aflags, &zb);
582         if (aflags & ARC_CACHED)
583                 *flags |= DB_RF_CACHED;
584 }
585
586 int
587 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
588 {
589         int err = 0;
590         int havepzio = (zio != NULL);
591         int prefetch;
592         dnode_t *dn;
593
594         /*
595          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
596          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
597          */
598         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
599
600         if (db->db_state == DB_NOFILL)
601                 return (EIO);
602
603         DB_DNODE_ENTER(db);
604         dn = DB_DNODE(db);
605         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
606                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
607
608         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
609             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
610             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
611
612         mutex_enter(&db->db_mtx);
613         if (db->db_state == DB_CACHED) {
614                 mutex_exit(&db->db_mtx);
615                 if (prefetch)
616                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
617                             db->db.db_size, TRUE);
618                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
619                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
620                 DB_DNODE_EXIT(db);
621         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
622                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
623
624                 if (zio == NULL)
625                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
626                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
627
628                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
629
630                 if (prefetch)
631                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
632                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
633
634                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
635                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
636                 DB_DNODE_EXIT(db);
637
638                 if (!havepzio)
639                         err = zio_wait(zio);
640         } else {
641                 mutex_exit(&db->db_mtx);
642                 if (prefetch)
643                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
644                             db->db.db_size, TRUE);
645                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
646                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
647                 DB_DNODE_EXIT(db);
648
649                 mutex_enter(&db->db_mtx);
650                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
651                         while (db->db_state == DB_READ ||
652                             db->db_state == DB_FILL) {
653                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
654                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
655                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
656                         }
657                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
658                                 err = EIO;
659                 }
660                 mutex_exit(&db->db_mtx);
661         }
662
663         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
664         return (err);
665 }
666
667 static void
668 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
669 {
670         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
671         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
672         mutex_enter(&db->db_mtx);
673         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
674                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
675         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
676                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
677                 spa_t *spa;
678
679                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
680                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
681                 DB_GET_SPA(&spa, db);
682                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
683                 db->db_state = DB_FILL;
684         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
685                 dbuf_set_data(db, NULL);
686         } else {
687                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
688         }
689         mutex_exit(&db->db_mtx);
690 }
691
692 /*
693  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
694  * buffers, that have been modified in a previous transaction
695  * group, before we modify them in the current active group.
696  *
697  * This function is used in two places: when we are dirtying a
698  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
699  * a range in a dnode that includes this buffer.
700  *
701  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
702  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
703  * dbuf list for the dnode.
704  */
705 static void
706 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
707 {
708         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
709
710         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
711         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
712         ASSERT(db->db_level == 0);
713         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
714
715         if (dr == NULL ||
716             (dr->dt.dl.dr_data !=
717             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
718                 return;
719
720         /*
721          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
722          * and its referencing the dbuf data, either:
723          *      reset the reference to point to a new copy,
724          * or (if there a no active holders)
725          *      just null out the current db_data pointer.
726          */
727         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
728         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
729                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
730                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
731                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
732                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
733         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
734                 int size = db->db.db_size;
735                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
736                 spa_t *spa;
737
738                 DB_GET_SPA(&spa, db);
739                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
740                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
741         } else {
742                 dbuf_set_data(db, NULL);
743         }
744 }
745
746 void
747 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
748 {
749         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
750         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
751         uint64_t txg = dr->dr_txg;
752
753         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
754         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
755         ASSERT(db->db_level == 0);
756
757         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
758             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
759                 return;
760
761         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
762
763         /* free this block */
764         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
765                 spa_t *spa;
766
767                 DB_GET_SPA(&spa, db);
768                 zio_free(spa, txg, bp);
769         }
770         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
771         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
772
773         /*
774          * Release the already-written buffer, so we leave it in
775          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
776          * modifying the buffer, so they will immediately do
777          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
778          * the buf thawed to save the effort of freezing &
779          * immediately re-thawing it.
780          */
781         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
782 }
783
784 /*
785  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
786  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
787  * empty blocks.  Also, if we happen accross any level-1 dbufs in the
788  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
789  * they stay in memory.
790  */
791 void
792 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
793 {
794         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
795         uint64_t txg = tx->tx_txg;
796         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
797         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
798         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
799
800         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
801                 end = dn->dn_maxblkid;
802                 last_l1 = end >> epbs;
803         }
804         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
805         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
806         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
807                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
808                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
809
810                 if (db->db_level == 1 &&
811                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
812                         mutex_enter(&db->db_mtx);
813                         if (db->db_last_dirty &&
814                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
815                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
816                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
817                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
818                                 dbuf_rele(db, FTAG);
819                         } else {
820                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
821                         }
822                 }
823
824                 if (db->db_level != 0)
825                         continue;
826                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
827                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
828                         continue;
829
830                 /* found a level 0 buffer in the range */
831                 if (dbuf_undirty(db, tx))
832                         continue;
833
834                 mutex_enter(&db->db_mtx);
835                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
836                     db->db_state == DB_NOFILL ||
837                     db->db_state == DB_EVICTING) {
838                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
839                         mutex_exit(&db->db_mtx);
840                         continue;
841                 }
842                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
843                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
844                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
845                         mutex_exit(&db->db_mtx);
846                         continue;
847                 }
848                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
849                         ASSERT(db->db_buf);
850                         dbuf_clear(db);
851                         continue;
852                 }
853                 /* The dbuf is referenced */
854
855                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
856                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
857
858                         if (dr->dr_txg == txg) {
859                                 /*
860                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
861                                  * size to reflect that this buffer may
862                                  * contain new data when we sync.
863                                  */
864                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
865                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
866                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
867                                 dbuf_unoverride(dr);
868                         } else {
869                                 /*
870                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
871                                  * Either uncache it (if its not referenced in
872                                  * the open context) or reset its contents to
873                                  * empty.
874                                  */
875                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
876                         }
877                 }
878                 /* clear the contents if its cached */
879                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
880                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
881                         arc_release(db->db_buf, db);
882                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
883                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
884                 }
885
886                 mutex_exit(&db->db_mtx);
887         }
888         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
889 }
890
891 static int
892 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
893 {
894         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
895         uint64_t birth_txg = 0;
896
897         /*
898          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
899          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
900          * so we'll ignore db_blkptr.
901          */
902         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
903         if (db->db_last_dirty)
904                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
905         else if (db->db_blkptr)
906                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
907
908         /*
909          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
910          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
911          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
912          * prefetching a dedup-ed block.
913          */
914         if (birth_txg)
915                 return (ds == NULL ||
916                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
917         else
918                 return (FALSE);
919 }
920
921 void
922 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
923 {
924         arc_buf_t *buf, *obuf;
925         int osize = db->db.db_size;
926         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
927         dnode_t *dn;
928
929         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
930
931         DB_DNODE_ENTER(db);
932         dn = DB_DNODE(db);
933
934         /* XXX does *this* func really need the lock? */
935         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
936
937         /*
938          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
939          * is OK, because there can be no other references to the db
940          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
941          * be happening.
942          */
943         /*
944          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
945          * value and returning that up to our callers
946          */
947         dbuf_will_dirty(db, tx);
948
949         /* create the data buffer for the new block */
950         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
951
952         /* copy old block data to the new block */
953         obuf = db->db_buf;
954         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
955         /* zero the remainder */
956         if (size > osize)
957                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
958
959         mutex_enter(&db->db_mtx);
960         dbuf_set_data(db, buf);
961         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db) == 1);
962         db->db.db_size = size;
963
964         if (db->db_level == 0) {
965                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
966                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
967         }
968         mutex_exit(&db->db_mtx);
969
970         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
971         DB_DNODE_EXIT(db);
972 }
973
974 void
975 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
976 {
977         objset_t *os;
978
979         DB_GET_OBJSET(&os, db);
980         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
981         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
982             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
983         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
984
985         (void) arc_release(db->db_buf, db);
986 }
987
988 dbuf_dirty_record_t *
989 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
990 {
991         dnode_t *dn;
992         objset_t *os;
993         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
994         int drop_struct_lock = FALSE;
995         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
996         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
997
998         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
999         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1000         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1001
1002         DB_DNODE_ENTER(db);
1003         dn = DB_DNODE(db);
1004         /*
1005          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1006          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1007          * were already pre-dirtied in open context.
1008          */
1009         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1010             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1011             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1012             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1013         /*
1014          * We make this assert for private objects as well, but after we
1015          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1016          * in syncing context.
1017          */
1018         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1019             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1020             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1021
1022         mutex_enter(&db->db_mtx);
1023         /*
1024          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1025          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1026          * syncing context don't bother holding ahead.
1027          */
1028         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1029             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1030             db->db_state == DB_NOFILL);
1031
1032         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1033         /*
1034          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1035          * initialize the objset.
1036          */
1037         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1038             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1039                 dn->dn_dirtyctx =
1040                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1041                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1042                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1043         }
1044         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1045
1046         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1047                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1048
1049         /*
1050          * If this buffer is already dirty, we're done.
1051          */
1052         drp = &db->db_last_dirty;
1053         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1054             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1055         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1056                 drp = &dr->dr_next;
1057         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1058                 DB_DNODE_EXIT(db);
1059
1060                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1061                         /*
1062                          * If this buffer has already been written out,
1063                          * we now need to reset its state.
1064                          */
1065                         dbuf_unoverride(dr);
1066                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1067                             db->db_state != DB_NOFILL)
1068                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1069                 }
1070                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1071                 return (dr);
1072         }
1073
1074         /*
1075          * Only valid if not already dirty.
1076          */
1077         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1078             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1079             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1080
1081         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1082         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1083             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1084             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1085             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1086             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1087
1088         /*
1089          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1090          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1091          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1092          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1093          * this assertion only if we're not already dirty.
1094          */
1095         os = dn->dn_objset;
1096         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1097             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1098         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1099
1100         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1101
1102         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1103                 /*
1104                  * Update the accounting.
1105                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1106                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1107                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1108                  * also holding the db_mtx.
1109                  */
1110                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1111                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1112         }
1113
1114         /*
1115          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1116          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1117          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1118          */
1119         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1120         if (db->db_level == 0) {
1121                 void *data_old = db->db_buf;
1122
1123                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1124                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1125                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1126                                 data_old = db->db.db_data;
1127                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1128                                 /*
1129                                  * Release the data buffer from the cache so
1130                                  * that we can modify it without impacting
1131                                  * possible other users of this cached data
1132                                  * block.  Note that indirect blocks and
1133                                  * private objects are not released until the
1134                                  * syncing state (since they are only modified
1135                                  * then).
1136                                  */
1137                                 arc_release(db->db_buf, db);
1138                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1139                                 data_old = db->db_buf;
1140                         }
1141                         ASSERT(data_old != NULL);
1142                 }
1143                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1144         } else {
1145                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1146                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1147                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1148                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1149         }
1150         dr->dr_dbuf = db;
1151         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1152         dr->dr_next = *drp;
1153         *drp = dr;
1154
1155         /*
1156          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1157          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1158          * happened after the free.
1159          */
1160         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1161             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1162                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1163                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1164                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1165                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1166         }
1167
1168         /*
1169          * This buffer is now part of this txg
1170          */
1171         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1172         db->db_dirtycnt += 1;
1173         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1174
1175         mutex_exit(&db->db_mtx);
1176
1177         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1178             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1179                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1180                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1181                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1182                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1183                 dnode_setdirty(dn, tx);
1184                 DB_DNODE_EXIT(db);
1185                 return (dr);
1186         } else if (do_free_accounting) {
1187                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1188                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1189                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1190                 /*
1191                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1192                  * in a previous txg, we don't know how much
1193                  * space it will use on disk yet.  We should
1194                  * really have the struct_rwlock to access
1195                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1196                  * it's OK if we get an odd answer.
1197                  */
1198                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1199                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1200         }
1201
1202         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1203                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1204                 drop_struct_lock = TRUE;
1205         }
1206
1207         if (db->db_level == 0) {
1208                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1209                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1210         }
1211
1212         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1213                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1214                 dbuf_dirty_record_t *di;
1215                 int parent_held = FALSE;
1216
1217                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1218                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1219
1220                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1221                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1222                         ASSERT(parent != NULL);
1223                         parent_held = TRUE;
1224                 }
1225                 if (drop_struct_lock)
1226                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1227                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1228                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1229                 if (parent_held)
1230                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1231
1232                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1233                 /*  possible race with dbuf_undirty() */
1234                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1235                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1236                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1237                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1238                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1239                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1240                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1241                         dr->dr_parent = di;
1242                 }
1243                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1244         } else {
1245                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1246                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1247                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1248                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1249                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1250                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1251                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1252                 if (drop_struct_lock)
1253                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1254         }
1255
1256         dnode_setdirty(dn, tx);
1257         DB_DNODE_EXIT(db);
1258         return (dr);
1259 }
1260
1261 static int
1262 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1263 {
1264         dnode_t *dn;
1265         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1266         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1267
1268         ASSERT(txg != 0);
1269         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1270
1271         mutex_enter(&db->db_mtx);
1272         /*
1273          * If this buffer is not dirty, we're done.
1274          */
1275         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1276                 if (dr->dr_txg <= txg)
1277                         break;
1278         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg) {
1279                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1280                 return (0);
1281         }
1282         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1283         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1284
1285         DB_DNODE_ENTER(db);
1286         dn = DB_DNODE(db);
1287
1288         /*
1289          * If this buffer is currently held, we cannot undirty
1290          * it, since one of the current holders may be in the
1291          * middle of an update.  Note that users of dbuf_undirty()
1292          * should not place a hold on the dbuf before the call.
1293          * Also note: we can get here with a spill block, so
1294          * test for that similar to how dbuf_dirty does.
1295          */
1296         if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
1297                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1298                 /* Make sure we don't toss this buffer at sync phase */
1299                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1300                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1301                         dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1302                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1303                 }
1304                 DB_DNODE_EXIT(db);
1305                 return (0);
1306         }
1307
1308         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1309
1310         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1311
1312         /* XXX would be nice to fix up dn_towrite_space[] */
1313
1314         *drp = dr->dr_next;
1315
1316         /*
1317          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1318          * where this dirty record may be put on a list.
1319          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1320          * every one of those list_insert calls.
1321          */
1322         if (dr->dr_parent) {
1323                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1324                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1325                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1326         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1327             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1328                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1329                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1330                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1331                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1332         }
1333         DB_DNODE_EXIT(db);
1334
1335         if (db->db_level == 0) {
1336                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1337                         dbuf_unoverride(dr);
1338
1339                         ASSERT(db->db_buf != NULL);
1340                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1341                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1342                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
1343                                     db) == 1);
1344                 }
1345         } else {
1346                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1347                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
1348                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
1349                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
1350         }
1351         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1352
1353         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1354         db->db_dirtycnt -= 1;
1355
1356         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1357                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1358
1359                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1360                 dbuf_set_data(db, NULL);
1361                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1362                 dbuf_evict(db);
1363                 return (1);
1364         }
1365
1366         mutex_exit(&db->db_mtx);
1367         return (0);
1368 }
1369
1370 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1371 void
1372 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1373 {
1374         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1375
1376         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1377         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1378
1379         DB_DNODE_ENTER(db);
1380         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1381                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1382         DB_DNODE_EXIT(db);
1383         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1384         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1385 }
1386
1387 void
1388 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1389 {
1390         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1391
1392         db->db_state = DB_NOFILL;
1393
1394         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1395 }
1396
1397 void
1398 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1399 {
1400         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1401
1402         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1403         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1404         ASSERT(db->db_level == 0);
1405         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1406
1407         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1408             dmu_tx_private_ok(tx));
1409
1410         dbuf_noread(db);
1411         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1412 }
1413
1414 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1415 /* ARGSUSED */
1416 void
1417 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1418 {
1419         mutex_enter(&db->db_mtx);
1420         DBUF_VERIFY(db);
1421
1422         if (db->db_state == DB_FILL) {
1423                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1424                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1425                         /* we were freed while filling */
1426                         /* XXX dbuf_undirty? */
1427                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1428                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1429                 }
1430                 db->db_state = DB_CACHED;
1431                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1432         }
1433         mutex_exit(&db->db_mtx);
1434 }
1435
1436 /*
1437  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1438  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1439  */
1440 void
1441 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1442 {
1443         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1444         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1445         ASSERT(db->db_level == 0);
1446         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1447         ASSERT(buf != NULL);
1448         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1449         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1450
1451         arc_return_buf(buf, db);
1452         ASSERT(arc_released(buf));
1453
1454         mutex_enter(&db->db_mtx);
1455
1456         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1457                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1458
1459         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1460
1461         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1462             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1463                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1464                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1465                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1466                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1467                 xuio_stat_wbuf_copied();
1468                 return;
1469         }
1470
1471         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1472         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1473                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1474
1475                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1476                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1477                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1478                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1479                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1480                                     DR_OVERRIDDEN);
1481                                 arc_release(db->db_buf, db);
1482                         }
1483                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1484                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 1);
1485                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1486                         arc_release(db->db_buf, db);
1487                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 1);
1488                 }
1489                 db->db_buf = NULL;
1490         }
1491         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1492         dbuf_set_data(db, buf);
1493         db->db_state = DB_FILL;
1494         mutex_exit(&db->db_mtx);
1495         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1496         dbuf_fill_done(db, tx);
1497 }
1498
1499 /*
1500  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1501  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunetely,
1502  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1503  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1504  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1505  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1506  * For the arc callback, we will usually see:
1507  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1508  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1509  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1510  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1511  */
1512 void
1513 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1514 {
1515         dnode_t *dn;
1516         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1517         dmu_buf_impl_t *dndb;
1518         int dbuf_gone = FALSE;
1519
1520         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1521         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1522
1523         dbuf_evict_user(db);
1524
1525         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1526                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1527                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1528                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1529                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1530                 }
1531                 db->db.db_data = NULL;
1532                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1533         }
1534
1535         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1536         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1537
1538         db->db_state = DB_EVICTING;
1539         db->db_blkptr = NULL;
1540
1541         DB_DNODE_ENTER(db);
1542         dn = DB_DNODE(db);
1543         dndb = dn->dn_dbuf;
1544         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1545                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1546                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1547                 membar_producer();
1548                 DB_DNODE_EXIT(db);
1549                 /*
1550                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1551                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1552                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1553                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1554                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1555                  * release any lock.
1556                  */
1557                 dnode_rele(dn, db);
1558                 db->db_dnode_handle = NULL;
1559         } else {
1560                 DB_DNODE_EXIT(db);
1561         }
1562
1563         if (db->db_buf)
1564                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1565
1566         if (!dbuf_gone)
1567                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1568
1569         /*
1570          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1571          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1572          */
1573         if (parent && parent != dndb)
1574                 dbuf_rele(parent, db);
1575 }
1576
1577 static int
1578 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1579     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1580 {
1581         int nlevels, epbs;
1582
1583         *parentp = NULL;
1584         *bpp = NULL;
1585
1586         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1587
1588         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1589                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1590                 if (dn->dn_have_spill &&
1591                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1592                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1593                 else
1594                         *bpp = NULL;
1595                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1596                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1597                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1598                 return (0);
1599         }
1600
1601         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1602                 nlevels = 1;
1603         else
1604                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1605
1606         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1607
1608         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1609         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1610         if (level >= nlevels ||
1611             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1612                 /* the buffer has no parent yet */
1613                 return (ENOENT);
1614         } else if (level < nlevels-1) {
1615                 /* this block is referenced from an indirect block */
1616                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1617                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1618                 if (err)
1619                         return (err);
1620                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1621                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1622                 if (err) {
1623                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1624                         *parentp = NULL;
1625                         return (err);
1626                 }
1627                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1628                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1629                 return (0);
1630         } else {
1631                 /* the block is referenced from the dnode */
1632                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1633                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1634                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1635                 if (dn->dn_dbuf) {
1636                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1637                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1638                 }
1639                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1640                 return (0);
1641         }
1642 }
1643
1644 static dmu_buf_impl_t *
1645 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1646     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1647 {
1648         objset_t *os = dn->dn_objset;
1649         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1650
1651         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1652         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1653
1654         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1655
1656         db->db_objset = os;
1657         db->db.db_object = dn->dn_object;
1658         db->db_level = level;
1659         db->db_blkid = blkid;
1660         db->db_last_dirty = NULL;
1661         db->db_dirtycnt = 0;
1662         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1663         db->db_parent = parent;
1664         db->db_blkptr = blkptr;
1665
1666         db->db_user_ptr = NULL;
1667         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1668         db->db_evict_func = NULL;
1669         db->db_immediate_evict = 0;
1670         db->db_freed_in_flight = 0;
1671
1672         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1673                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1674                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1675                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1676                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1677                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1678                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1679                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1680                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1681                 return (db);
1682         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1683                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1684                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1685                 db->db.db_offset = 0;
1686         } else {
1687                 int blocksize =
1688                     db->db_level ? 1<<dn->dn_indblkshift :  dn->dn_datablksz;
1689                 db->db.db_size = blocksize;
1690                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1691         }
1692
1693         /*
1694          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1695          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1696          * This prevents a possible deadlock with someone
1697          * trying to look up this dbuf before its added to the
1698          * dn_dbufs list.
1699          */
1700         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1701         db->db_state = DB_EVICTING;
1702         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1703                 /* someone else inserted it first */
1704                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1705                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1706                 return (odb);
1707         }
1708         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1709         db->db_state = DB_UNCACHED;
1710         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1711         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1712
1713         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1714                 dbuf_add_ref(parent, db);
1715
1716         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1717             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1718         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1719         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1720
1721         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1722
1723         return (db);
1724 }
1725
1726 static int
1727 dbuf_do_evict(void *private)
1728 {
1729         arc_buf_t *buf = private;
1730         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1731
1732         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1733                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1734
1735         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1736
1737         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1738                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1739                 DBUF_VERIFY(db);
1740                 db->db_buf = NULL;
1741                 dbuf_evict(db);
1742         } else {
1743                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1744                 dbuf_destroy(db);
1745         }
1746         return (0);
1747 }
1748
1749 static void
1750 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1751 {
1752         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1753
1754         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1755                 /*
1756                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1757                  * remove it from that list.
1758                  */
1759                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1760                         dnode_t *dn;
1761
1762                         DB_DNODE_ENTER(db);
1763                         dn = DB_DNODE(db);
1764                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1765                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1766                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1767                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1768                         DB_DNODE_EXIT(db);
1769                         /*
1770                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1771                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1772                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1773                          * moved until after we release the hold.
1774                          */
1775                         dnode_rele(dn, db);
1776                         db->db_dnode_handle = NULL;
1777                 }
1778                 dbuf_hash_remove(db);
1779         }
1780         db->db_parent = NULL;
1781         db->db_buf = NULL;
1782
1783         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1784         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1785         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1786         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1787         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1788
1789         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1790         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1791 }
1792
1793 void
1794 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1795 {
1796         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1797         blkptr_t *bp = NULL;
1798
1799         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1800         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1801
1802         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1803                 return;
1804
1805         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1806         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1807                 /*
1808                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1809                  * it is already CACHED, or else about to be either
1810                  * read or filled.
1811                  */
1812                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1813                 return;
1814         }
1815
1816         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1817                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1818                         int priority = dn->dn_type == DMU_OT_DDT_ZAP ?
1819                             ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH : ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ;
1820                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1821                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1822                         zbookmark_t zb;
1823
1824                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1825                             dn->dn_object, 0, blkid);
1826
1827                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1828                             bp, NULL, NULL, priority,
1829                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1830                             &aflags, &zb);
1831                 }
1832                 if (db)
1833                         dbuf_rele(db, NULL);
1834         }
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1839  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1840  */
1841 int
1842 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1843     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1844 {
1845         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1846
1847         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1848         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1849         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1850
1851         *dbp = NULL;
1852 top:
1853         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1854         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1855
1856         if (db == NULL) {
1857                 blkptr_t *bp = NULL;
1858                 int err;
1859
1860                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1861                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1862                 if (fail_sparse) {
1863                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1864                                 err = ENOENT;
1865                         if (err) {
1866                                 if (parent)
1867                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1868                                 return (err);
1869                         }
1870                 }
1871                 if (err && err != ENOENT)
1872                         return (err);
1873                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1874         }
1875
1876         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1877                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1878                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1879                         dbuf_clear(db);
1880                         if (parent) {
1881                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1882                                 parent = NULL;
1883                         }
1884                         goto top;
1885                 }
1886                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1887         }
1888
1889         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1890
1891         /*
1892          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1893          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1894          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1895          */
1896         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1897             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1898             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1899                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1900
1901                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1902                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1903
1904                         dbuf_set_data(db,
1905                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1906                             db->db.db_size, db, type));
1907                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1908                             db->db.db_size);
1909                 }
1910         }
1911
1912         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1913         dbuf_update_data(db);
1914         DBUF_VERIFY(db);
1915         mutex_exit(&db->db_mtx);
1916
1917         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1918         if (parent)
1919                 dbuf_rele(parent, NULL);
1920
1921         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1922         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1923         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1924         *dbp = db;
1925
1926         return (0);
1927 }
1928
1929 dmu_buf_impl_t *
1930 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1931 {
1932         dmu_buf_impl_t *db;
1933         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1934         return (err ? NULL : db);
1935 }
1936
1937 dmu_buf_impl_t *
1938 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1939 {
1940         dmu_buf_impl_t *db;
1941         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1942         return (err ? NULL : db);
1943 }
1944
1945 void
1946 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1947 {
1948         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1949
1950         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1951         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1952 }
1953
1954 int
1955 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1956 {
1957         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1958         dnode_t *dn;
1959
1960         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1961                 return (ENOTSUP);
1962         if (blksz == 0)
1963                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1964         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1965                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1966         else
1967                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1968
1969         DB_DNODE_ENTER(db);
1970         dn = DB_DNODE(db);
1971         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1972         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1973         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1974         DB_DNODE_EXIT(db);
1975
1976         return (0);
1977 }
1978
1979 void
1980 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1981 {
1982         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
1983 }
1984
1985 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
1986 void
1987 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
1988 {
1989         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
1990         ASSERT(holds > 1);
1991 }
1992
1993 /*
1994  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
1995  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
1996  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
1997  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
1998  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
1999  */
2000 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
2001 void
2002 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2003 {
2004         mutex_enter(&db->db_mtx);
2005         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2006 }
2007
2008 /*
2009  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2010  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2011  */
2012 void
2013 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2014 {
2015         int64_t holds;
2016
2017         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2018         DBUF_VERIFY(db);
2019
2020         /*
2021          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2022          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2023          * buffer has a corresponding dnode hold.
2024          */
2025         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2026         ASSERT(holds >= 0);
2027
2028         /*
2029          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2030          * may be modified in the current syncing context.
2031          */
2032         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2033                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2034
2035         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2036             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2037                 dbuf_evict_user(db);
2038
2039         if (holds == 0) {
2040                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2041                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2042
2043                         /*
2044                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2045                          * until the move completes.
2046                          */
2047                         DB_DNODE_ENTER(db);
2048                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2049                         DB_DNODE_EXIT(db);
2050                         /*
2051                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2052                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2053                          * the dnode_rele().
2054                          */
2055                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2056                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2057                         /*
2058                          * This is a special case: we never associated this
2059                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2060                          */
2061                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2062                             db->db_state == DB_NOFILL);
2063                         dbuf_evict(db);
2064                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2065                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2066                         /*
2067                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2068                          */
2069                         dbuf_set_data(db, NULL);
2070                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
2071                         dbuf_evict(db);
2072                 } else {
2073                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 0);
2074                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db))
2075                                 dbuf_clear(db);
2076                         else
2077                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2078                 }
2079         } else {
2080                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2081         }
2082 }
2083
2084 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2085 uint64_t
2086 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2087 {
2088         return (refcount_count(&db->db_holds));
2089 }
2090
2091 void *
2092 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2093     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2094 {
2095         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2096             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2097 }
2098
2099 void *
2100 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2101     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2102 {
2103         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2104
2105         db->db_immediate_evict = TRUE;
2106         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2107             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2108 }
2109
2110 void *
2111 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2112     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2113 {
2114         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2115         ASSERT(db->db_level == 0);
2116
2117         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2118
2119         mutex_enter(&db->db_mtx);
2120
2121         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2122                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2123                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2124                 db->db_evict_func = evict_func;
2125
2126                 dbuf_update_data(db);
2127         } else {
2128                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2129         }
2130
2131         mutex_exit(&db->db_mtx);
2132         return (old_user_ptr);
2133 }
2134
2135 void *
2136 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2137 {
2138         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2139         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2140
2141         return (db->db_user_ptr);
2142 }
2143
2144 boolean_t
2145 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2146 {
2147         boolean_t res = B_FALSE;
2148         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2149
2150         if (db->db_blkptr)
2151                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2152                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2153
2154         return (res);
2155 }
2156
2157 blkptr_t *
2158 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2159 {
2160         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2161         return (dbi->db_blkptr);
2162 }
2163
2164 static void
2165 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2166 {
2167         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2168         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2169
2170         if (db->db_blkptr != NULL)
2171                 return;
2172
2173         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2174                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2175                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2176                 return;
2177         }
2178         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2179                 /*
2180                  * This buffer was allocated at a time when there was
2181                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2182                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2183                  */
2184                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2185                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2186                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2187                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2188                 DBUF_VERIFY(db);
2189         } else {
2190                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2191                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2192
2193                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2194                 if (parent == NULL) {
2195                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2196                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2197                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2198                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2199                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2200                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2201                         db->db_parent = parent;
2202                 }
2203                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2204                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2205                 DBUF_VERIFY(db);
2206         }
2207 }
2208
2209 static void
2210 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2211 {
2212         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2213         dnode_t *dn;
2214         zio_t *zio;
2215
2216         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2217
2218         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2219
2220         mutex_enter(&db->db_mtx);
2221
2222         ASSERT(db->db_level > 0);
2223         DBUF_VERIFY(db);
2224
2225         if (db->db_buf == NULL) {
2226                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2227                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2228                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2229         }
2230         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2231         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2232
2233         DB_DNODE_ENTER(db);
2234         dn = DB_DNODE(db);
2235         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2236         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2237         DB_DNODE_EXIT(db);
2238
2239         db->db_data_pending = dr;
2240
2241         mutex_exit(&db->db_mtx);
2242         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2243
2244         zio = dr->dr_zio;
2245         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2246         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2247         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2248         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2249         zio_nowait(zio);
2250 }
2251
2252 static void
2253 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2254 {
2255         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2256         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2257         dnode_t *dn;
2258         objset_t *os;
2259         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2260
2261         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2262
2263         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2264
2265         mutex_enter(&db->db_mtx);
2266         /*
2267          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2268          * might have been freed after the dirty.
2269          */
2270         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2271                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2272                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2273         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2274                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2275                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2276         } else {
2277                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2278         }
2279         DBUF_VERIFY(db);
2280
2281         DB_DNODE_ENTER(db);
2282         dn = DB_DNODE(db);
2283
2284         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2285                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2286                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2287                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2288         }
2289
2290         /*
2291          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2292          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2293          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2294          * be called).
2295          */
2296         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2297                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2298
2299                 ASSERT(*datap != NULL);
2300                 ASSERT0(db->db_level);
2301                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2302                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2303                 DB_DNODE_EXIT(db);
2304
2305                 if (*datap != db->db.db_data) {
2306                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2307                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2308                 }
2309                 db->db_data_pending = NULL;
2310                 drp = &db->db_last_dirty;
2311                 while (*drp != dr)
2312                         drp = &(*drp)->dr_next;
2313                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2314                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2315                 *drp = dr->dr_next;
2316                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2317                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2318                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2319                 }
2320                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2321                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2322                 db->db_dirtycnt -= 1;
2323                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2324                 return;
2325         }
2326
2327         os = dn->dn_objset;
2328
2329         /*
2330          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2331          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2332          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2333          * dbuf_check_blkptr.
2334          */
2335         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2336
2337         /*
2338          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2339          * wait for the synchronous IO to complete.
2340          */
2341         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2342                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2343                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2344                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2345         }
2346
2347         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2348             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2349             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2350             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2351             *datap == db->db_buf) {
2352                 /*
2353                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2354                  * are active holds and db_data still references it),
2355                  * then make a copy before we start the write so that
2356                  * any modifications from the open txg will not leak
2357                  * into this write.
2358                  *
2359                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2360                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2361                  * DNONE_DNODE blocks).
2362                  */
2363                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2364                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2365                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2366                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2367         }
2368         db->db_data_pending = dr;
2369
2370         mutex_exit(&db->db_mtx);
2371
2372         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2373
2374         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2375         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2376                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2377                 DB_DNODE_EXIT(db);
2378         } else {
2379                 /*
2380                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2381                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2382                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2383                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2384                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2385                  */
2386                 DB_DNODE_EXIT(db);
2387                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2388         }
2389 }
2390
2391 void
2392 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2393 {
2394         dbuf_dirty_record_t *dr;
2395
2396         while (dr = list_head(list)) {
2397                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2398                         /*
2399                          * If we find an already initialized zio then we
2400                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2401                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2402                          * during processing, so that we can zio_wait()
2403                          * these IOs after initiating all child IOs.
2404                          */
2405                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2406                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2407                         break;
2408                 }
2409                 list_remove(list, dr);
2410                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2411                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2412                 else
2413                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2414         }
2415 }
2416
2417 /* ARGSUSED */
2418 static void
2419 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2420 {
2421         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2422         dnode_t *dn;
2423         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2424         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2425         spa_t *spa = zio->io_spa;
2426         int64_t delta;
2427         uint64_t fill = 0;
2428         int i;
2429
2430         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2431
2432         DB_DNODE_ENTER(db);
2433         dn = DB_DNODE(db);
2434         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2435         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2436         zio->io_prev_space_delta = delta;
2437
2438         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2439                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2440                 DB_DNODE_EXIT(db);
2441                 return;
2442         }
2443
2444         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2445             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2446             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2447             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2448         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2449
2450         mutex_enter(&db->db_mtx);
2451
2452 #ifdef ZFS_DEBUG
2453         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2454                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2455                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2456                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2457         }
2458 #endif
2459
2460         if (db->db_level == 0) {
2461                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2462                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2463                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2464                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2465                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2466
2467                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2468                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2469                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2470                             i--, dnp++) {
2471                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2472                                         fill++;
2473                         }
2474                 } else {
2475                         fill = 1;
2476                 }
2477         } else {
2478                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2479                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2480                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2481                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2482                                 continue;
2483                         fill += ibp->blk_fill;
2484                 }
2485         }
2486         DB_DNODE_EXIT(db);
2487
2488         bp->blk_fill = fill;
2489
2490         mutex_exit(&db->db_mtx);
2491 }
2492
2493 /* ARGSUSED */
2494 static void
2495 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2496 {
2497         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2498         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2499         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2500         uint64_t txg = zio->io_txg;
2501         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2502
2503         ASSERT0(zio->io_error);
2504         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2505
2506         /*
2507          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2508          * original and bypass all the accounting.
2509          */
2510         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2511                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2512         } else {
2513                 objset_t *os;
2514                 dsl_dataset_t *ds;
2515                 dmu_tx_t *tx;
2516
2517                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2518                 ds = os->os_dsl_dataset;
2519                 tx = os->os_synctx;
2520
2521                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2522                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2523         }
2524
2525         mutex_enter(&db->db_mtx);
2526
2527         DBUF_VERIFY(db);
2528
2529         drp = &db->db_last_dirty;
2530         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2531                 drp = &dr->dr_next;
2532         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2533         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2534         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2535         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2536         *drp = dr->dr_next;
2537
2538 #ifdef ZFS_DEBUG
2539         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2540                 dnode_t *dn;
2541
2542                 DB_DNODE_ENTER(db);
2543                 dn = DB_DNODE(db);
2544                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2545                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2546                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2547                 DB_DNODE_EXIT(db);
2548         }
2549 #endif
2550
2551         if (db->db_level == 0) {
2552                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2553                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2554                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2555                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2556                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2557                                     db) == 1);
2558                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2559                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2560                 }
2561         } else {
2562                 dnode_t *dn;
2563
2564                 DB_DNODE_ENTER(db);
2565                 dn = DB_DNODE(db);
2566                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2567                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2568                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2569                         int epbs =
2570                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2571                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2572                             db->db.db_size);
2573                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2574                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2575                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2576                 }
2577                 DB_DNODE_EXIT(db);
2578                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2579                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2580         }
2581         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2582
2583         cv_broadcast(&db->db_changed);
2584         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2585         db->db_dirtycnt -= 1;
2586         db->db_data_pending = NULL;
2587         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2588 }
2589
2590 static void
2591 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2592 {
2593         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2594 }
2595
2596 static void
2597 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2598 {
2599         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2600 }
2601
2602 static void
2603 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2604 {
2605         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2606         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2607
2608         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2609 }
2610
2611 static void
2612 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2613 {
2614         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2615         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2616         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2617
2618         mutex_enter(&db->db_mtx);
2619         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2620                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2621                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2622                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2623         }
2624         mutex_exit(&db->db_mtx);
2625
2626         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2627 }
2628
2629 static void
2630 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2631 {
2632         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2633         dnode_t *dn;
2634         objset_t *os;
2635         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2636         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2637         zbookmark_t zb;
2638         zio_prop_t zp;
2639         zio_t *zio;
2640         int wp_flag = 0;
2641
2642         DB_DNODE_ENTER(db);
2643         dn = DB_DNODE(db);
2644         os = dn->dn_objset;
2645
2646         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2647                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2648                         /*
2649                          * Private object buffers are released here rather
2650                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2651                          * in the syncing context and we don't want the
2652                          * overhead of making multiple copies of the data.
2653                          */
2654                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2655                                 arc_buf_thaw(data);
2656                         } else {
2657                                 dbuf_release_bp(db);
2658                         }
2659                 }
2660         }
2661
2662         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2663                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2664                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2665                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2666                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2667         } else {
2668                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2669                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2670                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2671                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2672                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2673                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2674                 zio = dn->dn_zio;
2675         }
2676
2677         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2678         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2679         ASSERT(zio);
2680
2681         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2682             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2683             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2684
2685         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2686                 wp_flag = WP_SPILL;
2687         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2688
2689         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2690         DB_DNODE_EXIT(db);
2691
2692         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2693                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2694                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2695                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2696                     dbuf_write_override_ready, dbuf_write_override_done, dr,
2697                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2698                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2699                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2700                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2701                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2702                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2703         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2704                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF);
2705                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2706                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2707                     dbuf_write_nofill_ready, dbuf_write_nofill_done, db,
2708                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2709                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2710         } else {
2711                 ASSERT(arc_released(data));
2712                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2713                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db), &zp,
2714                     dbuf_write_ready, dbuf_write_done, db,
2715                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2716         }
2717 }