]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
MFC r253821,254753,256259
[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) 2013 by Delphix. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
26  */
27
28 #include <sys/zfs_context.h>
29 #include <sys/dmu.h>
30 #include <sys/dmu_send.h>
31 #include <sys/dmu_impl.h>
32 #include <sys/dbuf.h>
33 #include <sys/dmu_objset.h>
34 #include <sys/dsl_dataset.h>
35 #include <sys/dsl_dir.h>
36 #include <sys/dmu_tx.h>
37 #include <sys/spa.h>
38 #include <sys/zio.h>
39 #include <sys/dmu_zfetch.h>
40 #include <sys/sa.h>
41 #include <sys/sa_impl.h>
42
43 /*
44  * Number of times that zfs_free_range() took the slow path while doing
45  * a zfs receive.  A nonzero value indicates a potential performance problem.
46  */
47 uint64_t zfs_free_range_recv_miss;
48
49 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
50 static boolean_t dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
51 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
52
53 /*
54  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
55  */
56 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
57
58 /* ARGSUSED */
59 static int
60 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
61 {
62         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
63         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
64
65         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
66         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
67         refcount_create(&db->db_holds);
68         return (0);
69 }
70
71 /* ARGSUSED */
72 static void
73 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
74 {
75         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
76         mutex_destroy(&db->db_mtx);
77         cv_destroy(&db->db_changed);
78         refcount_destroy(&db->db_holds);
79 }
80
81 /*
82  * dbuf hash table routines
83  */
84 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
85
86 static uint64_t dbuf_hash_count;
87
88 static uint64_t
89 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
90 {
91         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
92         uint64_t crc = -1ULL;
93
94         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
95         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
96         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
97         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
98         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
99         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
100         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
101
102         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
103
104         return (crc);
105 }
106
107 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
108
109 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
110         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
111         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
112         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
113         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
114
115 dmu_buf_impl_t *
116 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
117 {
118         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
119         objset_t *os = dn->dn_objset;
120         uint64_t obj = dn->dn_object;
121         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
122         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
123         dmu_buf_impl_t *db;
124
125         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
126         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
127                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
128                         mutex_enter(&db->db_mtx);
129                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
130                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
131                                 return (db);
132                         }
133                         mutex_exit(&db->db_mtx);
134                 }
135         }
136         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
137         return (NULL);
138 }
139
140 /*
141  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
142  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
143  * will be returned and the new element will not be inserted.
144  * Otherwise returns NULL.
145  */
146 static dmu_buf_impl_t *
147 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
148 {
149         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
150         objset_t *os = db->db_objset;
151         uint64_t obj = db->db.db_object;
152         int level = db->db_level;
153         uint64_t blkid = db->db_blkid;
154         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
155         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
156         dmu_buf_impl_t *dbf;
157
158         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
159         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
160                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
161                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
162                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
163                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
164                                 return (dbf);
165                         }
166                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
167                 }
168         }
169
170         mutex_enter(&db->db_mtx);
171         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
172         h->hash_table[idx] = db;
173         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
174         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
175
176         return (NULL);
177 }
178
179 /*
180  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
181  * fail if there are any existing holds on the db.
182  */
183 static void
184 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
185 {
186         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
187         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
188             db->db_level, db->db_blkid);
189         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
190         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
191
192         /*
193          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
194          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
195          */
196         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
197         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
198         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
199
200         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
201         dbp = &h->hash_table[idx];
202         while ((dbf = *dbp) != db) {
203                 dbp = &dbf->db_hash_next;
204                 ASSERT(dbf != NULL);
205         }
206         *dbp = db->db_hash_next;
207         db->db_hash_next = NULL;
208         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
209         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
210 }
211
212 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
213
214 static void
215 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
216 {
217         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
218
219         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
220                 return;
221
222         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
223                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
224         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
225         db->db_user_ptr = NULL;
226         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
227         db->db_evict_func = NULL;
228 }
229
230 boolean_t
231 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
232 {
233         if (db->db_level > 0) {
234                 return (B_TRUE);
235         } else {
236                 boolean_t is_metadata;
237
238                 DB_DNODE_ENTER(db);
239                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
240                 DB_DNODE_EXIT(db);
241
242                 return (is_metadata);
243         }
244 }
245
246 void
247 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
248 {
249         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
250         ASSERT(db->db_buf == NULL);
251         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
252
253         dbuf_clear(db);
254         dbuf_destroy(db);
255 }
256
257 void
258 dbuf_init(void)
259 {
260         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
261         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
262         int i;
263
264         /*
265          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
266          * with an average 4K block size.  The table will take up
267          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
268          */
269         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
270                 hsize <<= 1;
271
272 retry:
273         h->hash_table_mask = hsize - 1;
274         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
275         if (h->hash_table == NULL) {
276                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
277                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
278                 hsize >>= 1;
279                 goto retry;
280         }
281
282         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
283             sizeof (dmu_buf_impl_t),
284             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
285
286         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
287                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
288 }
289
290 void
291 dbuf_fini(void)
292 {
293         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
294         int i;
295
296         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
297                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
298         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
299         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
300 }
301
302 /*
303  * Other stuff.
304  */
305
306 #ifdef ZFS_DEBUG
307 static void
308 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
309 {
310         dnode_t *dn;
311         dbuf_dirty_record_t *dr;
312
313         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
314
315         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
316                 return;
317
318         ASSERT(db->db_objset != NULL);
319         DB_DNODE_ENTER(db);
320         dn = DB_DNODE(db);
321         if (dn == NULL) {
322                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
323                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
324         } else {
325                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
326                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
327                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
328                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
329                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
330                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
331         }
332         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
333                 ASSERT(dn != NULL);
334                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
335                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
336         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
337                 ASSERT(dn != NULL);
338                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
339                 ASSERT0(db->db.db_offset);
340         } else {
341                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
342         }
343
344         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
345                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
346
347         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
348                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
349
350         /*
351          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
352          * can be momentarily different when another thread is doing
353          * dnode_set_blksz().
354          */
355         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
356                 dr = db->db_data_pending;
357                 /*
358                  * It should only be modified in syncing context, so
359                  * make sure we only have one copy of the data.
360                  */
361                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
362         }
363
364         /* verify db->db_blkptr */
365         if (db->db_blkptr) {
366                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
367                         /* db is pointed to by the dnode */
368                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
369                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
370                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
371                         else
372                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
373                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
374                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
375                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
376                 } else {
377                         /* db is pointed to by an indirect block */
378                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
379                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
380                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
381                             db->db.db_object);
382                         /*
383                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
384                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
385                          * grows.  safe to do this now?
386                          */
387                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
388                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
389                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
390                                     db->db_blkid % epb));
391                         }
392                 }
393         }
394         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
395             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
396             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
397             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
398                 /*
399                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
400                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
401                  * data when we evict this buffer.
402                  */
403                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
404                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
405                         int i;
406
407                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
408                                 ASSERT(buf[i] == 0);
409                         }
410                 }
411         }
412         DB_DNODE_EXIT(db);
413 }
414 #endif
415
416 static void
417 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
418 {
419         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
420         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
421                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
422                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
423         }
424 }
425
426 static void
427 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
428 {
429         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
430         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
431         db->db_buf = buf;
432         if (buf != NULL) {
433                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
434                 db->db.db_data = buf->b_data;
435                 if (!arc_released(buf))
436                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
437                 dbuf_update_data(db);
438         } else {
439                 dbuf_evict_user(db);
440                 db->db.db_data = NULL;
441                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
442                         db->db_state = DB_UNCACHED;
443         }
444 }
445
446 /*
447  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
448  */
449 arc_buf_t *
450 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
451 {
452         arc_buf_t *abuf;
453
454         mutex_enter(&db->db_mtx);
455         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
456                 int blksz = db->db.db_size;
457                 spa_t *spa;
458
459                 mutex_exit(&db->db_mtx);
460                 DB_GET_SPA(&spa, db);
461                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
462                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
463         } else {
464                 abuf = db->db_buf;
465                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
466                 dbuf_set_data(db, NULL);
467                 mutex_exit(&db->db_mtx);
468         }
469         return (abuf);
470 }
471
472 uint64_t
473 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
474 {
475         if (dn->dn_datablkshift) {
476                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
477         } else {
478                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
479                 return (0);
480         }
481 }
482
483 static void
484 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
485 {
486         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
487
488         mutex_enter(&db->db_mtx);
489         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
490         /*
491          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
492          */
493         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
494         ASSERT(db->db_buf == NULL);
495         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
496         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
497                 /* we were freed in flight; disregard any error */
498                 arc_release(buf, db);
499                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
500                 arc_buf_freeze(buf);
501                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
502                 dbuf_set_data(db, buf);
503                 db->db_state = DB_CACHED;
504         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
505                 dbuf_set_data(db, buf);
506                 db->db_state = DB_CACHED;
507         } else {
508                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
509                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
510                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
511                 db->db_state = DB_UNCACHED;
512         }
513         cv_broadcast(&db->db_changed);
514         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
515 }
516
517 static void
518 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
519 {
520         dnode_t *dn;
521         spa_t *spa;
522         zbookmark_t zb;
523         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
524
525         DB_DNODE_ENTER(db);
526         dn = DB_DNODE(db);
527         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
528         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
529         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
530         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
531         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
532         ASSERT(db->db_buf == NULL);
533
534         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
535                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
536
537                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
538                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
539                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
540                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
541                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
542                 if (bonuslen)
543                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
544                 DB_DNODE_EXIT(db);
545                 dbuf_update_data(db);
546                 db->db_state = DB_CACHED;
547                 mutex_exit(&db->db_mtx);
548                 return;
549         }
550
551         /*
552          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
553          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
554          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
555          */
556         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
557             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
558             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
559                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
560
561                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
562                     db->db.db_size, db, type));
563                 DB_DNODE_EXIT(db);
564                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
565                 db->db_state = DB_CACHED;
566                 *flags |= DB_RF_CACHED;
567                 mutex_exit(&db->db_mtx);
568                 return;
569         }
570
571         spa = dn->dn_objset->os_spa;
572         DB_DNODE_EXIT(db);
573
574         db->db_state = DB_READ;
575         mutex_exit(&db->db_mtx);
576
577         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
578                 aflags |= ARC_L2CACHE;
579         if (DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db))
580                 aflags |= ARC_L2COMPRESS;
581
582         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
583             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
584             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
585
586         dbuf_add_ref(db, NULL);
587
588         (void) arc_read(zio, spa, db->db_blkptr,
589             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
590             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
591             &aflags, &zb);
592         if (aflags & ARC_CACHED)
593                 *flags |= DB_RF_CACHED;
594 }
595
596 int
597 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
598 {
599         int err = 0;
600         int havepzio = (zio != NULL);
601         int prefetch;
602         dnode_t *dn;
603
604         /*
605          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
606          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
607          */
608         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
609
610         if (db->db_state == DB_NOFILL)
611                 return (SET_ERROR(EIO));
612
613         DB_DNODE_ENTER(db);
614         dn = DB_DNODE(db);
615         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
616                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
617
618         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
619             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
620             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
621
622         mutex_enter(&db->db_mtx);
623         if (db->db_state == DB_CACHED) {
624                 mutex_exit(&db->db_mtx);
625                 if (prefetch)
626                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
627                             db->db.db_size, TRUE);
628                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
629                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
630                 DB_DNODE_EXIT(db);
631         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
632                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
633
634                 if (zio == NULL)
635                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
636                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
637
638                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
639
640                 if (prefetch)
641                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
642                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
643
644                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
645                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
646                 DB_DNODE_EXIT(db);
647
648                 if (!havepzio)
649                         err = zio_wait(zio);
650         } else {
651                 /*
652                  * Another reader came in while the dbuf was in flight
653                  * between UNCACHED and CACHED.  Either a writer will finish
654                  * writing the buffer (sending the dbuf to CACHED) or the
655                  * first reader's request will reach the read_done callback
656                  * and send the dbuf to CACHED.  Otherwise, a failure
657                  * occurred and the dbuf went to UNCACHED.
658                  */
659                 mutex_exit(&db->db_mtx);
660                 if (prefetch)
661                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
662                             db->db.db_size, TRUE);
663                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
664                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
665                 DB_DNODE_EXIT(db);
666
667                 /* Skip the wait per the caller's request. */
668                 mutex_enter(&db->db_mtx);
669                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
670                         while (db->db_state == DB_READ ||
671                             db->db_state == DB_FILL) {
672                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
673                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
674                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
675                         }
676                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
677                                 err = SET_ERROR(EIO);
678                 }
679                 mutex_exit(&db->db_mtx);
680         }
681
682         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
683         return (err);
684 }
685
686 static void
687 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
688 {
689         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
690         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
691         mutex_enter(&db->db_mtx);
692         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
693                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
694         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
695                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
696                 spa_t *spa;
697
698                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
699                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
700                 DB_GET_SPA(&spa, db);
701                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
702                 db->db_state = DB_FILL;
703         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
704                 dbuf_set_data(db, NULL);
705         } else {
706                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
707         }
708         mutex_exit(&db->db_mtx);
709 }
710
711 /*
712  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
713  * buffers, that have been modified in a previous transaction
714  * group, before we modify them in the current active group.
715  *
716  * This function is used in two places: when we are dirtying a
717  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
718  * a range in a dnode that includes this buffer.
719  *
720  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
721  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
722  * dbuf list for the dnode.
723  */
724 static void
725 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
726 {
727         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
728
729         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
730         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
731         ASSERT(db->db_level == 0);
732         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
733
734         if (dr == NULL ||
735             (dr->dt.dl.dr_data !=
736             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
737                 return;
738
739         /*
740          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
741          * and its referencing the dbuf data, either:
742          *      reset the reference to point to a new copy,
743          * or (if there a no active holders)
744          *      just null out the current db_data pointer.
745          */
746         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
747         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
748                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
749                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
750                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
751                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
752         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
753                 int size = db->db.db_size;
754                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
755                 spa_t *spa;
756
757                 DB_GET_SPA(&spa, db);
758                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
759                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
760         } else {
761                 dbuf_set_data(db, NULL);
762         }
763 }
764
765 void
766 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
767 {
768         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
769         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
770         uint64_t txg = dr->dr_txg;
771
772         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
773         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
774         ASSERT(db->db_level == 0);
775
776         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
777             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
778                 return;
779
780         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
781
782         /* free this block */
783         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
784                 spa_t *spa;
785
786                 DB_GET_SPA(&spa, db);
787                 zio_free(spa, txg, bp);
788         }
789         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
790         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
791
792         /*
793          * Release the already-written buffer, so we leave it in
794          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
795          * modifying the buffer, so they will immediately do
796          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
797          * the buf thawed to save the effort of freezing &
798          * immediately re-thawing it.
799          */
800         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
801 }
802
803 /*
804  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
805  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
806  * empty blocks.  Also, if we happen across any level-1 dbufs in the
807  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
808  * they stay in memory.
809  *
810  * This is a no-op if the dataset is in the middle of an incremental
811  * receive; see comment below for details.
812  */
813 void
814 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
815 {
816         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
817         uint64_t txg = tx->tx_txg;
818         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
819         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
820         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
821
822         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
823                 end = dn->dn_maxblkid;
824                 last_l1 = end >> epbs;
825         }
826         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
827
828         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
829         if (start >= dn->dn_unlisted_l0_blkid * dn->dn_datablksz) {
830                 /* There can't be any dbufs in this range; no need to search. */
831                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
832                 return;
833         } else if (dmu_objset_is_receiving(dn->dn_objset)) {
834                 /*
835                  * If we are receiving, we expect there to be no dbufs in
836                  * the range to be freed, because receive modifies each
837                  * block at most once, and in offset order.  If this is
838                  * not the case, it can lead to performance problems,
839                  * so note that we unexpectedly took the slow path.
840                  */
841                 atomic_inc_64(&zfs_free_range_recv_miss);
842         }
843
844         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
845                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
846                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
847
848                 if (db->db_level == 1 &&
849                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
850                         mutex_enter(&db->db_mtx);
851                         if (db->db_last_dirty &&
852                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
853                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
854                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
855                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
856                                 dbuf_rele(db, FTAG);
857                         } else {
858                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
859                         }
860                 }
861
862                 if (db->db_level != 0)
863                         continue;
864                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
865                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
866                         continue;
867
868                 /* found a level 0 buffer in the range */
869                 mutex_enter(&db->db_mtx);
870                 if (dbuf_undirty(db, tx)) {
871                         /* mutex has been dropped and dbuf destroyed */
872                         continue;
873                 }
874
875                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
876                     db->db_state == DB_NOFILL ||
877                     db->db_state == DB_EVICTING) {
878                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
879                         mutex_exit(&db->db_mtx);
880                         continue;
881                 }
882                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
883                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
884                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
885                         mutex_exit(&db->db_mtx);
886                         continue;
887                 }
888                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
889                         ASSERT(db->db_buf);
890                         dbuf_clear(db);
891                         continue;
892                 }
893                 /* The dbuf is referenced */
894
895                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
896                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
897
898                         if (dr->dr_txg == txg) {
899                                 /*
900                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
901                                  * size to reflect that this buffer may
902                                  * contain new data when we sync.
903                                  */
904                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
905                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
906                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
907                                 dbuf_unoverride(dr);
908                         } else {
909                                 /*
910                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
911                                  * Either uncache it (if its not referenced in
912                                  * the open context) or reset its contents to
913                                  * empty.
914                                  */
915                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
916                         }
917                 }
918                 /* clear the contents if its cached */
919                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
920                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
921                         arc_release(db->db_buf, db);
922                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
923                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
924                 }
925
926                 mutex_exit(&db->db_mtx);
927         }
928         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
929 }
930
931 static int
932 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
933 {
934         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
935         uint64_t birth_txg = 0;
936
937         /*
938          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
939          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
940          * so we'll ignore db_blkptr.
941          */
942         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
943         if (db->db_last_dirty)
944                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
945         else if (db->db_blkptr)
946                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
947
948         /*
949          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
950          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
951          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
952          * prefetching a dedup-ed block.
953          */
954         if (birth_txg)
955                 return (ds == NULL ||
956                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
957         else
958                 return (FALSE);
959 }
960
961 void
962 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
963 {
964         arc_buf_t *buf, *obuf;
965         int osize = db->db.db_size;
966         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
967         dnode_t *dn;
968
969         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
970
971         DB_DNODE_ENTER(db);
972         dn = DB_DNODE(db);
973
974         /* XXX does *this* func really need the lock? */
975         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
976
977         /*
978          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
979          * is OK, because there can be no other references to the db
980          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
981          * be happening.
982          */
983         /*
984          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
985          * value and returning that up to our callers
986          */
987         dbuf_will_dirty(db, tx);
988
989         /* create the data buffer for the new block */
990         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
991
992         /* copy old block data to the new block */
993         obuf = db->db_buf;
994         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
995         /* zero the remainder */
996         if (size > osize)
997                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
998
999         mutex_enter(&db->db_mtx);
1000         dbuf_set_data(db, buf);
1001         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db));
1002         db->db.db_size = size;
1003
1004         if (db->db_level == 0) {
1005                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1006                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
1007         }
1008         mutex_exit(&db->db_mtx);
1009
1010         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
1011         DB_DNODE_EXIT(db);
1012 }
1013
1014 void
1015 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
1016 {
1017         objset_t *os;
1018
1019         DB_GET_OBJSET(&os, db);
1020         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
1021         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
1022             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
1023         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
1024
1025         (void) arc_release(db->db_buf, db);
1026 }
1027
1028 dbuf_dirty_record_t *
1029 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1030 {
1031         dnode_t *dn;
1032         objset_t *os;
1033         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1034         int drop_struct_lock = FALSE;
1035         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1036         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1037
1038         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1039         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1040         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1041
1042         DB_DNODE_ENTER(db);
1043         dn = DB_DNODE(db);
1044         /*
1045          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1046          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1047          * were already pre-dirtied in open context.
1048          */
1049         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1050             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1051             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1052             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1053         /*
1054          * We make this assert for private objects as well, but after we
1055          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1056          * in syncing context.
1057          */
1058         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1059             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1060             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1061
1062         mutex_enter(&db->db_mtx);
1063         /*
1064          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1065          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1066          * syncing context don't bother holding ahead.
1067          */
1068         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1069             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1070             db->db_state == DB_NOFILL);
1071
1072         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1073         /*
1074          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1075          * initialize the objset.
1076          */
1077         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1078             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1079                 dn->dn_dirtyctx =
1080                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1081                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1082                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1083         }
1084         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1085
1086         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1087                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1088
1089         /*
1090          * If this buffer is already dirty, we're done.
1091          */
1092         drp = &db->db_last_dirty;
1093         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1094             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1095         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1096                 drp = &dr->dr_next;
1097         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1098                 DB_DNODE_EXIT(db);
1099
1100                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1101                         /*
1102                          * If this buffer has already been written out,
1103                          * we now need to reset its state.
1104                          */
1105                         dbuf_unoverride(dr);
1106                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1107                             db->db_state != DB_NOFILL)
1108                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1109                 }
1110                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1111                 return (dr);
1112         }
1113
1114         /*
1115          * Only valid if not already dirty.
1116          */
1117         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1118             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1119             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1120
1121         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1122         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1123             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1124             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1125             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1126             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1127
1128         /*
1129          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1130          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1131          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1132          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1133          * this assertion only if we're not already dirty.
1134          */
1135         os = dn->dn_objset;
1136         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1137             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1138         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1139
1140         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1141
1142         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1143                 /*
1144                  * Update the accounting.
1145                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1146                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1147                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1148                  * also holding the db_mtx.
1149                  */
1150                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1151                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1152         }
1153
1154         /*
1155          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1156          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1157          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1158          */
1159         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1160         if (db->db_level == 0) {
1161                 void *data_old = db->db_buf;
1162
1163                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1164                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1165                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1166                                 data_old = db->db.db_data;
1167                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1168                                 /*
1169                                  * Release the data buffer from the cache so
1170                                  * that we can modify it without impacting
1171                                  * possible other users of this cached data
1172                                  * block.  Note that indirect blocks and
1173                                  * private objects are not released until the
1174                                  * syncing state (since they are only modified
1175                                  * then).
1176                                  */
1177                                 arc_release(db->db_buf, db);
1178                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1179                                 data_old = db->db_buf;
1180                         }
1181                         ASSERT(data_old != NULL);
1182                 }
1183                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1184         } else {
1185                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1186                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1187                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1188                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1189         }
1190         dr->dr_dbuf = db;
1191         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1192         dr->dr_next = *drp;
1193         *drp = dr;
1194
1195         /*
1196          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1197          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1198          * happened after the free.
1199          */
1200         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1201             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1202                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1203                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1204                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1205                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1206         }
1207
1208         /*
1209          * This buffer is now part of this txg
1210          */
1211         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1212         db->db_dirtycnt += 1;
1213         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1214
1215         mutex_exit(&db->db_mtx);
1216
1217         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1218             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1219                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1220                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1221                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1222                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1223                 dnode_setdirty(dn, tx);
1224                 DB_DNODE_EXIT(db);
1225                 return (dr);
1226         } else if (do_free_accounting) {
1227                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1228                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1229                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1230                 /*
1231                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1232                  * in a previous txg, we don't know how much
1233                  * space it will use on disk yet.  We should
1234                  * really have the struct_rwlock to access
1235                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1236                  * it's OK if we get an odd answer.
1237                  */
1238                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1239                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1240         }
1241
1242         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1243                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1244                 drop_struct_lock = TRUE;
1245         }
1246
1247         if (db->db_level == 0) {
1248                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1249                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1250         }
1251
1252         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1253                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1254                 dbuf_dirty_record_t *di;
1255                 int parent_held = FALSE;
1256
1257                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1258                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1259
1260                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1261                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1262                         ASSERT(parent != NULL);
1263                         parent_held = TRUE;
1264                 }
1265                 if (drop_struct_lock)
1266                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1267                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1268                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1269                 if (parent_held)
1270                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1271
1272                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1273                 /*  possible race with dbuf_undirty() */
1274                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1275                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1276                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1277                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1278                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1279                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1280                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1281                         dr->dr_parent = di;
1282                 }
1283                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1284         } else {
1285                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1286                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1287                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1288                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1289                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1290                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1291                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1292                 if (drop_struct_lock)
1293                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1294         }
1295
1296         dnode_setdirty(dn, tx);
1297         DB_DNODE_EXIT(db);
1298         return (dr);
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Undirty a buffer in the transaction group referenced by the given
1303  * transaction.  Return whether this evicted the dbuf.
1304  */
1305 static boolean_t
1306 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1307 {
1308         dnode_t *dn;
1309         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1310         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1311
1312         ASSERT(txg != 0);
1313         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1314         ASSERT0(db->db_level);
1315         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1316
1317         /*
1318          * If this buffer is not dirty, we're done.
1319          */
1320         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1321                 if (dr->dr_txg <= txg)
1322                         break;
1323         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg)
1324                 return (B_FALSE);
1325         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1326         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1327
1328         DB_DNODE_ENTER(db);
1329         dn = DB_DNODE(db);
1330
1331         /*
1332          * Note:  This code will probably work even if there are concurrent
1333          * holders, but it is untested in that scenerio, as the ZPL and
1334          * ztest have additional locking (the range locks) that prevents
1335          * that type of concurrent access.
1336          */
1337         ASSERT3U(refcount_count(&db->db_holds), ==, db->db_dirtycnt);
1338
1339         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1340
1341         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1342
1343         /* XXX would be nice to fix up dn_towrite_space[] */
1344
1345         *drp = dr->dr_next;
1346
1347         /*
1348          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1349          * where this dirty record may be put on a list.
1350          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1351          * every one of those list_insert calls.
1352          */
1353         if (dr->dr_parent) {
1354                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1355                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1356                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1357         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1358             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1359                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1360                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1361                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1362                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1363         }
1364         DB_DNODE_EXIT(db);
1365
1366         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1367                 dbuf_unoverride(dr);
1368
1369                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1370                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1371                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1372                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db));
1373         }
1374         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1375
1376         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1377         db->db_dirtycnt -= 1;
1378
1379         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1380                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1381
1382                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1383                 dbuf_set_data(db, NULL);
1384                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1385                 dbuf_evict(db);
1386                 return (B_TRUE);
1387         }
1388
1389         return (B_FALSE);
1390 }
1391
1392 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1393 void
1394 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1395 {
1396         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1397
1398         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1399         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1400
1401         DB_DNODE_ENTER(db);
1402         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1403                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1404         DB_DNODE_EXIT(db);
1405         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1406         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1407 }
1408
1409 void
1410 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1411 {
1412         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1413
1414         db->db_state = DB_NOFILL;
1415
1416         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1417 }
1418
1419 void
1420 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1421 {
1422         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1423
1424         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1425         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1426         ASSERT(db->db_level == 0);
1427         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1428
1429         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1430             dmu_tx_private_ok(tx));
1431
1432         dbuf_noread(db);
1433         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1434 }
1435
1436 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1437 /* ARGSUSED */
1438 void
1439 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1440 {
1441         mutex_enter(&db->db_mtx);
1442         DBUF_VERIFY(db);
1443
1444         if (db->db_state == DB_FILL) {
1445                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1446                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1447                         /* we were freed while filling */
1448                         /* XXX dbuf_undirty? */
1449                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1450                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1451                 }
1452                 db->db_state = DB_CACHED;
1453                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1454         }
1455         mutex_exit(&db->db_mtx);
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1460  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1461  */
1462 void
1463 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1464 {
1465         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1466         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1467         ASSERT(db->db_level == 0);
1468         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1469         ASSERT(buf != NULL);
1470         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1471         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1472
1473         arc_return_buf(buf, db);
1474         ASSERT(arc_released(buf));
1475
1476         mutex_enter(&db->db_mtx);
1477
1478         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1479                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1480
1481         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1482
1483         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1484             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1485                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1486                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1487                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1488                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1489                 xuio_stat_wbuf_copied();
1490                 return;
1491         }
1492
1493         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1494         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1495                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1496
1497                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1498                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1499                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1500                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1501                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1502                                     DR_OVERRIDDEN);
1503                                 arc_release(db->db_buf, db);
1504                         }
1505                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1506                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1507                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1508                         arc_release(db->db_buf, db);
1509                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1510                 }
1511                 db->db_buf = NULL;
1512         }
1513         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1514         dbuf_set_data(db, buf);
1515         db->db_state = DB_FILL;
1516         mutex_exit(&db->db_mtx);
1517         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1518         dbuf_fill_done(db, tx);
1519 }
1520
1521 /*
1522  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1523  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunetely,
1524  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1525  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1526  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1527  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1528  * For the arc callback, we will usually see:
1529  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1530  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1531  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1532  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1533  */
1534 void
1535 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1536 {
1537         dnode_t *dn;
1538         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1539         dmu_buf_impl_t *dndb;
1540         int dbuf_gone = FALSE;
1541
1542         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1543         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1544
1545         dbuf_evict_user(db);
1546
1547         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1548                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1549                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1550                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1551                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1552                 }
1553                 db->db.db_data = NULL;
1554                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1555         }
1556
1557         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1558         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1559
1560         db->db_state = DB_EVICTING;
1561         db->db_blkptr = NULL;
1562
1563         DB_DNODE_ENTER(db);
1564         dn = DB_DNODE(db);
1565         dndb = dn->dn_dbuf;
1566         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1567                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1568                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1569                 membar_producer();
1570                 DB_DNODE_EXIT(db);
1571                 /*
1572                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1573                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1574                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1575                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1576                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1577                  * release any lock.
1578                  */
1579                 dnode_rele(dn, db);
1580                 db->db_dnode_handle = NULL;
1581         } else {
1582                 DB_DNODE_EXIT(db);
1583         }
1584
1585         if (db->db_buf)
1586                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1587
1588         if (!dbuf_gone)
1589                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1590
1591         /*
1592          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1593          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1594          */
1595         if (parent && parent != dndb)
1596                 dbuf_rele(parent, db);
1597 }
1598
1599 static int
1600 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1601     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1602 {
1603         int nlevels, epbs;
1604
1605         *parentp = NULL;
1606         *bpp = NULL;
1607
1608         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1609
1610         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1611                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1612                 if (dn->dn_have_spill &&
1613                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1614                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1615                 else
1616                         *bpp = NULL;
1617                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1618                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1619                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1620                 return (0);
1621         }
1622
1623         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1624                 nlevels = 1;
1625         else
1626                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1627
1628         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1629
1630         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1631         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1632         if (level >= nlevels ||
1633             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1634                 /* the buffer has no parent yet */
1635                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1636         } else if (level < nlevels-1) {
1637                 /* this block is referenced from an indirect block */
1638                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1639                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1640                 if (err)
1641                         return (err);
1642                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1643                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1644                 if (err) {
1645                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1646                         *parentp = NULL;
1647                         return (err);
1648                 }
1649                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1650                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1651                 return (0);
1652         } else {
1653                 /* the block is referenced from the dnode */
1654                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1655                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1656                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1657                 if (dn->dn_dbuf) {
1658                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1659                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1660                 }
1661                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1662                 return (0);
1663         }
1664 }
1665
1666 static dmu_buf_impl_t *
1667 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1668     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1669 {
1670         objset_t *os = dn->dn_objset;
1671         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1672
1673         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1674         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1675
1676         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1677
1678         db->db_objset = os;
1679         db->db.db_object = dn->dn_object;
1680         db->db_level = level;
1681         db->db_blkid = blkid;
1682         db->db_last_dirty = NULL;
1683         db->db_dirtycnt = 0;
1684         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1685         db->db_parent = parent;
1686         db->db_blkptr = blkptr;
1687
1688         db->db_user_ptr = NULL;
1689         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1690         db->db_evict_func = NULL;
1691         db->db_immediate_evict = 0;
1692         db->db_freed_in_flight = 0;
1693
1694         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1695                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1696                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1697                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1698                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1699                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1700                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1701                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1702                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1703                 return (db);
1704         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1705                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1706                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1707                 db->db.db_offset = 0;
1708         } else {
1709                 int blocksize =
1710                     db->db_level ? 1<<dn->dn_indblkshift :  dn->dn_datablksz;
1711                 db->db.db_size = blocksize;
1712                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1713         }
1714
1715         /*
1716          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1717          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1718          * This prevents a possible deadlock with someone
1719          * trying to look up this dbuf before its added to the
1720          * dn_dbufs list.
1721          */
1722         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1723         db->db_state = DB_EVICTING;
1724         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1725                 /* someone else inserted it first */
1726                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1727                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1728                 return (odb);
1729         }
1730         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1731         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid >=
1732             dn->dn_unlisted_l0_blkid)
1733                 dn->dn_unlisted_l0_blkid = db->db_blkid + 1;
1734         db->db_state = DB_UNCACHED;
1735         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1736         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1737
1738         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1739                 dbuf_add_ref(parent, db);
1740
1741         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1742             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1743         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1744         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1745
1746         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1747
1748         return (db);
1749 }
1750
1751 static int
1752 dbuf_do_evict(void *private)
1753 {
1754         arc_buf_t *buf = private;
1755         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1756
1757         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1758                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1759
1760         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1761
1762         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1763                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1764                 DBUF_VERIFY(db);
1765                 db->db_buf = NULL;
1766                 dbuf_evict(db);
1767         } else {
1768                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1769                 dbuf_destroy(db);
1770         }
1771         return (0);
1772 }
1773
1774 static void
1775 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1776 {
1777         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1778
1779         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1780                 /*
1781                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1782                  * remove it from that list.
1783                  */
1784                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1785                         dnode_t *dn;
1786
1787                         DB_DNODE_ENTER(db);
1788                         dn = DB_DNODE(db);
1789                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1790                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1791                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1792                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1793                         DB_DNODE_EXIT(db);
1794                         /*
1795                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1796                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1797                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1798                          * moved until after we release the hold.
1799                          */
1800                         dnode_rele(dn, db);
1801                         db->db_dnode_handle = NULL;
1802                 }
1803                 dbuf_hash_remove(db);
1804         }
1805         db->db_parent = NULL;
1806         db->db_buf = NULL;
1807
1808         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1809         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1810         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1811         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1812         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1813
1814         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1815         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1816 }
1817
1818 void
1819 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1820 {
1821         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1822         blkptr_t *bp = NULL;
1823
1824         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1825         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1826
1827         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1828                 return;
1829
1830         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1831         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1832                 /*
1833                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1834                  * it is already CACHED, or else about to be either
1835                  * read or filled.
1836                  */
1837                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1838                 return;
1839         }
1840
1841         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1842                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1843                         int priority = dn->dn_type == DMU_OT_DDT_ZAP ?
1844                             ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH : ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ;
1845                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1846                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1847                         zbookmark_t zb;
1848
1849                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1850                             dn->dn_object, 0, blkid);
1851
1852                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1853                             bp, NULL, NULL, priority,
1854                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1855                             &aflags, &zb);
1856                 }
1857                 if (db)
1858                         dbuf_rele(db, NULL);
1859         }
1860 }
1861
1862 /*
1863  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1864  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1865  */
1866 int
1867 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1868     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1869 {
1870         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1871
1872         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1873         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1874         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1875
1876         *dbp = NULL;
1877 top:
1878         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1879         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1880
1881         if (db == NULL) {
1882                 blkptr_t *bp = NULL;
1883                 int err;
1884
1885                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1886                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1887                 if (fail_sparse) {
1888                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1889                                 err = SET_ERROR(ENOENT);
1890                         if (err) {
1891                                 if (parent)
1892                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1893                                 return (err);
1894                         }
1895                 }
1896                 if (err && err != ENOENT)
1897                         return (err);
1898                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1899         }
1900
1901         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1902                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1903                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1904                         dbuf_clear(db);
1905                         if (parent) {
1906                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1907                                 parent = NULL;
1908                         }
1909                         goto top;
1910                 }
1911                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1912         }
1913
1914         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1915
1916         /*
1917          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1918          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1919          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1920          */
1921         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1922             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1923             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1924                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1925
1926                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1927                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1928
1929                         dbuf_set_data(db,
1930                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1931                             db->db.db_size, db, type));
1932                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1933                             db->db.db_size);
1934                 }
1935         }
1936
1937         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1938         dbuf_update_data(db);
1939         DBUF_VERIFY(db);
1940         mutex_exit(&db->db_mtx);
1941
1942         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1943         if (parent)
1944                 dbuf_rele(parent, NULL);
1945
1946         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1947         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1948         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1949         *dbp = db;
1950
1951         return (0);
1952 }
1953
1954 dmu_buf_impl_t *
1955 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1956 {
1957         dmu_buf_impl_t *db;
1958         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1959         return (err ? NULL : db);
1960 }
1961
1962 dmu_buf_impl_t *
1963 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1964 {
1965         dmu_buf_impl_t *db;
1966         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1967         return (err ? NULL : db);
1968 }
1969
1970 void
1971 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1972 {
1973         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1974
1975         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1976         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1977 }
1978
1979 int
1980 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1981 {
1982         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1983         dnode_t *dn;
1984
1985         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1986                 return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1987         if (blksz == 0)
1988                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1989         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1990                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1991         else
1992                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1993
1994         DB_DNODE_ENTER(db);
1995         dn = DB_DNODE(db);
1996         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1997         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1998         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1999         DB_DNODE_EXIT(db);
2000
2001         return (0);
2002 }
2003
2004 void
2005 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
2006 {
2007         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
2008 }
2009
2010 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
2011 void
2012 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2013 {
2014         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
2015         ASSERT(holds > 1);
2016 }
2017
2018 /*
2019  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
2020  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
2021  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2022  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2023  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2024  */
2025 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
2026 void
2027 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2028 {
2029         mutex_enter(&db->db_mtx);
2030         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2031 }
2032
2033 /*
2034  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2035  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2036  */
2037 void
2038 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2039 {
2040         int64_t holds;
2041
2042         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2043         DBUF_VERIFY(db);
2044
2045         /*
2046          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2047          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2048          * buffer has a corresponding dnode hold.
2049          */
2050         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2051         ASSERT(holds >= 0);
2052
2053         /*
2054          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2055          * may be modified in the current syncing context.
2056          */
2057         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2058                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2059
2060         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2061             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2062                 dbuf_evict_user(db);
2063
2064         if (holds == 0) {
2065                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2066                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2067
2068                         /*
2069                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2070                          * until the move completes.
2071                          */
2072                         DB_DNODE_ENTER(db);
2073                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2074                         DB_DNODE_EXIT(db);
2075                         /*
2076                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2077                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2078                          * the dnode_rele().
2079                          */
2080                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2081                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2082                         /*
2083                          * This is a special case: we never associated this
2084                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2085                          */
2086                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2087                             db->db_state == DB_NOFILL);
2088                         dbuf_evict(db);
2089                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2090                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2091                         /*
2092                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2093                          */
2094                         dbuf_set_data(db, NULL);
2095                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
2096                         dbuf_evict(db);
2097                 } else {
2098                         VERIFY(!arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
2099
2100                         /*
2101                          * A dbuf will be eligible for eviction if either the
2102                          * 'primarycache' property is set or a duplicate
2103                          * copy of this buffer is already cached in the arc.
2104                          *
2105                          * In the case of the 'primarycache' a buffer
2106                          * is considered for eviction if it matches the
2107                          * criteria set in the property.
2108                          *
2109                          * To decide if our buffer is considered a
2110                          * duplicate, we must call into the arc to determine
2111                          * if multiple buffers are referencing the same
2112                          * block on-disk. If so, then we simply evict
2113                          * ourselves.
2114                          */
2115                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db) ||
2116                             arc_buf_eviction_needed(db->db_buf))
2117                                 dbuf_clear(db);
2118                         else
2119                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2120                 }
2121         } else {
2122                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2123         }
2124 }
2125
2126 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2127 uint64_t
2128 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2129 {
2130         return (refcount_count(&db->db_holds));
2131 }
2132
2133 void *
2134 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2135     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2136 {
2137         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2138             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2139 }
2140
2141 void *
2142 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2143     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2144 {
2145         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2146
2147         db->db_immediate_evict = TRUE;
2148         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2149             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2150 }
2151
2152 void *
2153 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2154     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2155 {
2156         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2157         ASSERT(db->db_level == 0);
2158
2159         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2160
2161         mutex_enter(&db->db_mtx);
2162
2163         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2164                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2165                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2166                 db->db_evict_func = evict_func;
2167
2168                 dbuf_update_data(db);
2169         } else {
2170                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2171         }
2172
2173         mutex_exit(&db->db_mtx);
2174         return (old_user_ptr);
2175 }
2176
2177 void *
2178 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2179 {
2180         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2181         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2182
2183         return (db->db_user_ptr);
2184 }
2185
2186 boolean_t
2187 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2188 {
2189         boolean_t res = B_FALSE;
2190         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2191
2192         if (db->db_blkptr)
2193                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2194                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2195
2196         return (res);
2197 }
2198
2199 blkptr_t *
2200 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2201 {
2202         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2203         return (dbi->db_blkptr);
2204 }
2205
2206 static void
2207 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2208 {
2209         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2210         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2211
2212         if (db->db_blkptr != NULL)
2213                 return;
2214
2215         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2216                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2217                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2218                 return;
2219         }
2220         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2221                 /*
2222                  * This buffer was allocated at a time when there was
2223                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2224                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2225                  */
2226                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2227                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2228                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2229                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2230                 DBUF_VERIFY(db);
2231         } else {
2232                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2233                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2234
2235                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2236                 if (parent == NULL) {
2237                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2238                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2239                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2240                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2241                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2242                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2243                         db->db_parent = parent;
2244                 }
2245                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2246                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2247                 DBUF_VERIFY(db);
2248         }
2249 }
2250
2251 static void
2252 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2253 {
2254         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2255         dnode_t *dn;
2256         zio_t *zio;
2257
2258         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2259
2260         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2261
2262         mutex_enter(&db->db_mtx);
2263
2264         ASSERT(db->db_level > 0);
2265         DBUF_VERIFY(db);
2266
2267         /* Read the block if it hasn't been read yet. */
2268         if (db->db_buf == NULL) {
2269                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2270                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2271                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2272         }
2273         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2274         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2275
2276         DB_DNODE_ENTER(db);
2277         dn = DB_DNODE(db);
2278         /* Indirect block size must match what the dnode thinks it is. */
2279         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2280         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2281         DB_DNODE_EXIT(db);
2282
2283         /* Provide the pending dirty record to child dbufs */
2284         db->db_data_pending = dr;
2285
2286         mutex_exit(&db->db_mtx);
2287         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2288
2289         zio = dr->dr_zio;
2290         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2291         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2292         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2293         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2294         zio_nowait(zio);
2295 }
2296
2297 static void
2298 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2299 {
2300         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2301         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2302         dnode_t *dn;
2303         objset_t *os;
2304         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2305
2306         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2307
2308         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2309
2310         mutex_enter(&db->db_mtx);
2311         /*
2312          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2313          * might have been freed after the dirty.
2314          */
2315         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2316                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2317                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2318         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2319                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2320                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2321         } else {
2322                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2323         }
2324         DBUF_VERIFY(db);
2325
2326         DB_DNODE_ENTER(db);
2327         dn = DB_DNODE(db);
2328
2329         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2330                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2331                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2332                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2333         }
2334
2335         /*
2336          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2337          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2338          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2339          * be called).
2340          */
2341         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2342                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2343
2344                 ASSERT(*datap != NULL);
2345                 ASSERT0(db->db_level);
2346                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2347                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2348                 DB_DNODE_EXIT(db);
2349
2350                 if (*datap != db->db.db_data) {
2351                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2352                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2353                 }
2354                 db->db_data_pending = NULL;
2355                 drp = &db->db_last_dirty;
2356                 while (*drp != dr)
2357                         drp = &(*drp)->dr_next;
2358                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2359                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2360                 *drp = dr->dr_next;
2361                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2362                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2363                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2364                 }
2365                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2366                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2367                 db->db_dirtycnt -= 1;
2368                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2369                 return;
2370         }
2371
2372         os = dn->dn_objset;
2373
2374         /*
2375          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2376          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2377          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2378          * dbuf_check_blkptr.
2379          */
2380         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2381
2382         /*
2383          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2384          * wait for the synchronous IO to complete.
2385          */
2386         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2387                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2388                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2389                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2390         }
2391
2392         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2393             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2394             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2395             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2396             *datap == db->db_buf) {
2397                 /*
2398                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2399                  * are active holds and db_data still references it),
2400                  * then make a copy before we start the write so that
2401                  * any modifications from the open txg will not leak
2402                  * into this write.
2403                  *
2404                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2405                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2406                  * DNONE_DNODE blocks).
2407                  */
2408                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2409                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2410                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2411                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2412         }
2413         db->db_data_pending = dr;
2414
2415         mutex_exit(&db->db_mtx);
2416
2417         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2418
2419         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2420         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2421                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2422                 DB_DNODE_EXIT(db);
2423         } else {
2424                 /*
2425                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2426                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2427                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2428                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2429                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2430                  */
2431                 DB_DNODE_EXIT(db);
2432                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2433         }
2434 }
2435
2436 void
2437 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2438 {
2439         dbuf_dirty_record_t *dr;
2440
2441         while (dr = list_head(list)) {
2442                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2443                         /*
2444                          * If we find an already initialized zio then we
2445                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2446                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2447                          * during processing, so that we can zio_wait()
2448                          * these IOs after initiating all child IOs.
2449                          */
2450                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2451                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2452                         break;
2453                 }
2454                 list_remove(list, dr);
2455                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2456                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2457                 else
2458                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2459         }
2460 }
2461
2462 /* ARGSUSED */
2463 static void
2464 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2465 {
2466         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2467         dnode_t *dn;
2468         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2469         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2470         spa_t *spa = zio->io_spa;
2471         int64_t delta;
2472         uint64_t fill = 0;
2473         int i;
2474
2475         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2476
2477         DB_DNODE_ENTER(db);
2478         dn = DB_DNODE(db);
2479         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2480         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2481         zio->io_prev_space_delta = delta;
2482
2483         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2484                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2485                 DB_DNODE_EXIT(db);
2486                 return;
2487         }
2488
2489         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2490             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2491             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2492             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2493         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2494
2495         mutex_enter(&db->db_mtx);
2496
2497 #ifdef ZFS_DEBUG
2498         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2499                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2500                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2501                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2502         }
2503 #endif
2504
2505         if (db->db_level == 0) {
2506                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2507                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2508                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2509                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2510                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2511
2512                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2513                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2514                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2515                             i--, dnp++) {
2516                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2517                                         fill++;
2518                         }
2519                 } else {
2520                         fill = 1;
2521                 }
2522         } else {
2523                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2524                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2525                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2526                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2527                                 continue;
2528                         fill += ibp->blk_fill;
2529                 }
2530         }
2531         DB_DNODE_EXIT(db);
2532
2533         bp->blk_fill = fill;
2534
2535         mutex_exit(&db->db_mtx);
2536 }
2537
2538 /* ARGSUSED */
2539 static void
2540 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2541 {
2542         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2543         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2544         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2545         uint64_t txg = zio->io_txg;
2546         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2547
2548         ASSERT0(zio->io_error);
2549         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2550
2551         /*
2552          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2553          * original and bypass all the accounting.
2554          */
2555         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2556                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2557         } else {
2558                 objset_t *os;
2559                 dsl_dataset_t *ds;
2560                 dmu_tx_t *tx;
2561
2562                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2563                 ds = os->os_dsl_dataset;
2564                 tx = os->os_synctx;
2565
2566                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2567                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2568         }
2569
2570         mutex_enter(&db->db_mtx);
2571
2572         DBUF_VERIFY(db);
2573
2574         drp = &db->db_last_dirty;
2575         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2576                 drp = &dr->dr_next;
2577         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2578         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2579         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2580         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2581         *drp = dr->dr_next;
2582
2583 #ifdef ZFS_DEBUG
2584         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2585                 dnode_t *dn;
2586
2587                 DB_DNODE_ENTER(db);
2588                 dn = DB_DNODE(db);
2589                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2590                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2591                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2592                 DB_DNODE_EXIT(db);
2593         }
2594 #endif
2595
2596         if (db->db_level == 0) {
2597                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2598                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2599                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2600                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2601                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2602                                     db));
2603                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2604                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2605                 }
2606         } else {
2607                 dnode_t *dn;
2608
2609                 DB_DNODE_ENTER(db);
2610                 dn = DB_DNODE(db);
2611                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2612                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2613                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2614                         int epbs =
2615                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2616                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2617                             db->db.db_size);
2618                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2619                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2620                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2621                 }
2622                 DB_DNODE_EXIT(db);
2623                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2624                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2625         }
2626         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2627
2628         cv_broadcast(&db->db_changed);
2629         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2630         db->db_dirtycnt -= 1;
2631         db->db_data_pending = NULL;
2632         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2633 }
2634
2635 static void
2636 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2637 {
2638         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2639 }
2640
2641 static void
2642 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2643 {
2644         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2645 }
2646
2647 static void
2648 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2649 {
2650         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2651         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2652
2653         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2654 }
2655
2656 static void
2657 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2658 {
2659         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2660         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2661         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2662
2663         mutex_enter(&db->db_mtx);
2664         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2665                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2666                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2667                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2668         }
2669         mutex_exit(&db->db_mtx);
2670
2671         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2672 }
2673
2674 /* Issue I/O to commit a dirty buffer to disk. */
2675 static void
2676 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2677 {
2678         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2679         dnode_t *dn;
2680         objset_t *os;
2681         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2682         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2683         zbookmark_t zb;
2684         zio_prop_t zp;
2685         zio_t *zio;
2686         int wp_flag = 0;
2687
2688         DB_DNODE_ENTER(db);
2689         dn = DB_DNODE(db);
2690         os = dn->dn_objset;
2691
2692         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2693                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2694                         /*
2695                          * Private object buffers are released here rather
2696                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2697                          * in the syncing context and we don't want the
2698                          * overhead of making multiple copies of the data.
2699                          */
2700                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2701                                 arc_buf_thaw(data);
2702                         } else {
2703                                 dbuf_release_bp(db);
2704                         }
2705                 }
2706         }
2707
2708         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2709                 /* Our parent is an indirect block. */
2710                 /* We have a dirty parent that has been scheduled for write. */
2711                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2712                 /* Our parent's buffer is one level closer to the dnode. */
2713                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2714                 /*
2715                  * We're about to modify our parent's db_data by modifying
2716                  * our block pointer, so the parent must be released.
2717                  */
2718                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2719                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2720         } else {
2721                 /* Our parent is the dnode itself. */
2722                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2723                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2724                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2725                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2726                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2727                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2728                 zio = dn->dn_zio;
2729         }
2730
2731         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2732         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2733         ASSERT(zio);
2734
2735         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2736             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2737             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2738
2739         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2740                 wp_flag = WP_SPILL;
2741         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2742
2743         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2744         DB_DNODE_EXIT(db);
2745
2746         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2747                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2748                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2749                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2750                     dbuf_write_override_ready, dbuf_write_override_done, dr,
2751                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2752                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2753                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2754                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2755                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2756                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2757         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2758                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF);
2759                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2760                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2761                     dbuf_write_nofill_ready, dbuf_write_nofill_done, db,
2762                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2763                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2764         } else {
2765                 ASSERT(arc_released(data));
2766                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2767                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
2768                     DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dbuf_write_ready,
2769                     dbuf_write_done, db, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2770                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2771         }
2772 }