sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23  * Copyright (c) 2011, 2016 by Delphix. All rights reserved.
  24  */
  25 /* Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved. */
  26 /* Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved. */
  27 /* Copyright (c) 2014, Nexenta Systems, Inc. All rights reserved. */
  28
  29 #include <sys/dmu.h>
  30 #include <sys/dmu_impl.h>
  31 #include <sys/dmu_tx.h>
  32 #include <sys/dbuf.h>
  33 #include <sys/dnode.h>
  34 #include <sys/zfs_context.h>
  35 #include <sys/dmu_objset.h>
  36 #include <sys/dmu_traverse.h>
  37 #include <sys/dsl_dataset.h>
  38 #include <sys/dsl_dir.h>
  39 #include <sys/dsl_pool.h>
  40 #include <sys/dsl_synctask.h>
  41 #include <sys/dsl_prop.h>
  42 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  43 #include <sys/zfs_ioctl.h>
  44 #include <sys/zap.h>
  45 #include <sys/zio_checksum.h>
  46 #include <sys/zio_compress.h>
  47 #include <sys/sa.h>
  48 #include <sys/zfeature.h>
  49 #ifdef _KERNEL
  50 #include <sys/racct.h>
  51 #include <sys/vm.h>
  52 #include <sys/zfs_znode.h>
  53 #endif
  54
  55 /*
  56  * Enable/disable nopwrite feature.
  57  */
  58 int zfs_nopwrite_enabled = 1;
  59 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
  60 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, nopwrite_enabled, CTLFLAG_RDTUN,
  61     &zfs_nopwrite_enabled, 0, "Enable nopwrite feature");
  62
  63 /*
  64  * Tunable to control percentage of dirtied blocks from frees in one TXG.
  65  * After this threshold is crossed, additional dirty blocks from frees
  66  * wait until the next TXG.
  67  * A value of zero will disable this throttle.
  68  */
  69 uint32_t zfs_per_txg_dirty_frees_percent = 30;
  70 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, per_txg_dirty_frees_percent, CTLFLAG_RWTUN,
  71         &zfs_per_txg_dirty_frees_percent, 0, "Percentage of dirtied blocks from frees in one txg");
  72
  73 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
  74         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "unallocated"           },
  75         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "object directory"      },
  76         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "object array"          },
  77         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "packed nvlist"         },
  78         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "packed nvlist size"    },
  79         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj"                 },
  80         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj header"          },
  81         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map header"  },
  82         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map"         },
  83         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "ZIL intent log"        },
  84         {       DMU_BSWAP_DNODE,        TRUE,   "DMU dnode"             },
  85         {       DMU_BSWAP_OBJSET,       TRUE,   "DMU objset"            },
  86         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL directory"         },
  87         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL directory child map"},
  88         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
  89         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL props"             },
  90         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL dataset"           },
  91         {       DMU_BSWAP_ZNODE,        TRUE,   "ZFS znode"             },
  92         {       DMU_BSWAP_OLDACL,       TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
  93         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "ZFS plain file"        },
  94         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS directory"         },
  95         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS master node"       },
  96         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS delete queue"      },
  97         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "zvol object"           },
  98         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "zvol prop"             },
  99         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "other uint8[]"         },
 100         {       DMU_BSWAP_UINT64,       FALSE,  "other uint64[]"        },
 101         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "other ZAP"             },
 102         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "persistent error log"  },
 103         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "SPA history"           },
 104         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA history offsets"   },
 105         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "Pool properties"       },
 106         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL permissions"       },
 107         {       DMU_BSWAP_ACL,          TRUE,   "ZFS ACL"               },
 108         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
 109         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "FUID table"            },
 110         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "FUID table size"       },
 111         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset next clones"},
 112         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan work queue"       },
 113         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group used"   },
 114         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
 115         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "snapshot refcount tags"},
 116         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
 117         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT statistics"        },
 118         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "System attributes"     },
 119         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA master node"        },
 120         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr registration"  },
 121         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr layouts"       },
 122         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan translations"     },
 123         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "deduplicated block"    },
 124         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL deadlist map"      },
 125         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
 126         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dir clones"        },
 127         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj subobj"          }
 128 };
 129
 130 const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
 131         {       byteswap_uint8_array,   "uint8"         },
 132         {       byteswap_uint16_array,  "uint16"        },
 133         {       byteswap_uint32_array,  "uint32"        },
 134         {       byteswap_uint64_array,  "uint64"        },
 135         {       zap_byteswap,           "zap"           },
 136         {       dnode_buf_byteswap,     "dnode"         },
 137         {       dmu_objset_byteswap,    "objset"        },
 138         {       zfs_znode_byteswap,     "znode"         },
 139         {       zfs_oldacl_byteswap,    "oldacl"        },
 140         {       zfs_acl_byteswap,       "acl"           }
 141 };
 142
 143 int
 144 dmu_buf_hold_noread_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
 145     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 146 {
 147         uint64_t blkid;
 148         dmu_buf_impl_t *db;
 149
 150         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 151         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 152         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 153         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 154
 155         if (db == NULL) {
 156                 *dbp = NULL;
 157                 return (SET_ERROR(EIO));
 158         }
 159
 160         *dbp = &db->db;
 161         return (0);
 162 }
 163 int
 164 dmu_buf_hold_noread(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 165     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 166 {
 167         dnode_t *dn;
 168         uint64_t blkid;
 169         dmu_buf_impl_t *db;
 170         int err;
 171
 172         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 173         if (err)
 174                 return (err);
 175         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 176         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 177         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 178         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 179         dnode_rele(dn, FTAG);
 180
 181         if (db == NULL) {
 182                 *dbp = NULL;
 183                 return (SET_ERROR(EIO));
 184         }
 185
 186         *dbp = &db->db;
 187         return (err);
 188 }
 189
 190 int
 191 dmu_buf_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
 192     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
 193 {
 194         int err;
 195         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
 196
 197         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
 198                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 199
 200         err = dmu_buf_hold_noread_by_dnode(dn, offset, tag, dbp);
 201         if (err == 0) {
 202                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
 203                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
 204                 if (err != 0) {
 205                         dbuf_rele(db, tag);
 206                         *dbp = NULL;
 207                 }
 208         }
 209
 210         return (err);
 211 }
 212
 213 int
 214 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 215     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
 216 {
 217         int err;
 218         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
 219
 220         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
 221                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 222
 223         err = dmu_buf_hold_noread(os, object, offset, tag, dbp);
 224         if (err == 0) {
 225                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
 226                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
 227                 if (err != 0) {
 228                         dbuf_rele(db, tag);
 229                         *dbp = NULL;
 230                 }
 231         }
 232
 233         return (err);
 234 }
 235
 236 int
 237 dmu_bonus_max(void)
 238 {
 239         return (DN_MAX_BONUSLEN);
 240 }
 241
 242 int
 243 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 244 {
 245         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 246         dnode_t *dn;
 247         int error;
 248
 249         DB_DNODE_ENTER(db);
 250         dn = DB_DNODE(db);
 251
 252         if (dn->dn_bonus != db) {
 253                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 254         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
 255                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 256         } else {
 257                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
 258                 error = 0;
 259         }
 260
 261         DB_DNODE_EXIT(db);
 262         return (error);
 263 }
 264
 265 int
 266 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
 267 {
 268         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 269         dnode_t *dn;
 270         int error;
 271
 272         DB_DNODE_ENTER(db);
 273         dn = DB_DNODE(db);
 274
 275         if (!DMU_OT_IS_VALID(type)) {
 276                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 277         } else if (dn->dn_bonus != db) {
 278                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 279         } else {
 280                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
 281                 error = 0;
 282         }
 283
 284         DB_DNODE_EXIT(db);
 285         return (error);
 286 }
 287
 288 dmu_object_type_t
 289 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
 290 {
 291         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 292         dnode_t *dn;
 293         dmu_object_type_t type;
 294
 295         DB_DNODE_ENTER(db);
 296         dn = DB_DNODE(db);
 297         type = dn->dn_bonustype;
 298         DB_DNODE_EXIT(db);
 299
 300         return (type);
 301 }
 302
 303 int
 304 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
 305 {
 306         dnode_t *dn;
 307         int error;
 308
 309         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 310         dbuf_rm_spill(dn, tx);
 311         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 312         dnode_rm_spill(dn, tx);
 313         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 314         dnode_rele(dn, FTAG);
 315         return (error);
 316 }
 317
 318 /*
 319  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 320  */
 321 int
 322 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 323 {
 324         dnode_t *dn;
 325         dmu_buf_impl_t *db;
 326         int error;
 327
 328         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 329         if (error)
 330                 return (error);
 331
 332         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 333         if (dn->dn_bonus == NULL) {
 334                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 335                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 336                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 337                         dbuf_create_bonus(dn);
 338         }
 339         db = dn->dn_bonus;
 340
 341         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
 342         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
 343                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
 344                 atomic_inc_32(&dn->dn_dbufs_count);
 345         }
 346
 347         /*
 348          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
 349          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
 350          * a dnode hold for every dbuf.
 351          */
 352         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 353
 354         dnode_rele(dn, FTAG);
 355
 356         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
 357
 358         *dbp = &db->db;
 359         return (0);
 360 }
 361
 362 /*
 363  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 364  *
 365  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
 366  * doesn't already exist on the dnode.
 367  *
 368  * if you only want to find an already existing spill db, then
 369  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
 370  */
 371 int
 372 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 373 {
 374         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 375         int err;
 376
 377         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 378                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 379
 380         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
 381
 382         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 383                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 384
 385         ASSERT(db != NULL);
 386         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
 387         if (err == 0)
 388                 *dbp = &db->db;
 389         else
 390                 dbuf_rele(db, tag);
 391         return (err);
 392 }
 393
 394 int
 395 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 396 {
 397         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 398         dnode_t *dn;
 399         int err;
 400
 401         DB_DNODE_ENTER(db);
 402         dn = DB_DNODE(db);
 403
 404         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
 405                 err = SET_ERROR(EINVAL);
 406         } else {
 407                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 408
 409                 if (!dn->dn_have_spill) {
 410                         err = SET_ERROR(ENOENT);
 411                 } else {
 412                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
 413                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 414                 }
 415
 416                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 417         }
 418
 419         DB_DNODE_EXIT(db);
 420         return (err);
 421 }
 422
 423 int
 424 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 425 {
 426         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 427         dnode_t *dn;
 428         int err;
 429
 430         DB_DNODE_ENTER(db);
 431         dn = DB_DNODE(db);
 432         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 433         DB_DNODE_EXIT(db);
 434
 435         return (err);
 436 }
 437
 438 /*
 439  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
 440  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
 441  * and can induce severe lock contention when writing to several files
 442  * whose dnodes are in the same block.
 443  */
 444 static int
 445 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
 446     boolean_t read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
 447 {
 448         dmu_buf_t **dbp;
 449         uint64_t blkid, nblks, i;
 450         uint32_t dbuf_flags;
 451         int err;
 452         zio_t *zio;
 453
 454         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 455
 456         /*
 457          * Note: We directly notify the prefetch code of this read, so that
 458          * we can tell it about the multi-block read.  dbuf_read() only knows
 459          * about the one block it is accessing.
 460          */
 461         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT |
 462             DB_RF_NOPREFETCH;
 463
 464         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 465         if (dn->dn_datablkshift) {
 466                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 467                 nblks = (P2ROUNDUP(offset + length, 1ULL << blkshift) -
 468                     P2ALIGN(offset, 1ULL << blkshift)) >> blkshift;
 469         } else {
 470                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
 471                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
 472                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
 473                             (longlong_t)dn->dn_objset->
 474                             os_dsl_dataset->ds_object,
 475                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
 476                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
 477                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 478                         return (SET_ERROR(EIO));
 479                 }
 480                 nblks = 1;
 481         }
 482         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 483
 484 #if defined(_KERNEL) && defined(RACCT)
 485         if (racct_enable && !read) {
 486                 PROC_LOCK(curproc);
 487                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEBPS, length);
 488                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEIOPS, nblks);
 489                 PROC_UNLOCK(curproc);
 490         }
 491 #endif
 492
 493         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 494         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 495         for (i = 0; i < nblks; i++) {
 496                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid + i, tag);
 497                 if (db == NULL) {
 498                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 499                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 500                         zio_nowait(zio);
 501                         return (SET_ERROR(EIO));
 502                 }
 503
 504                 /* initiate async i/o */
 505                 if (read)
 506                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
 507 #ifdef _KERNEL
 508                 else
 509                         curthread->td_ru.ru_oublock++;
 510 #endif
 511                 dbp[i] = &db->db;
 512         }
 513
 514         if ((flags & DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0 &&
 515             DNODE_META_IS_CACHEABLE(dn) && length <= zfetch_array_rd_sz) {
 516                 dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, blkid, nblks,
 517                     read && DNODE_IS_CACHEABLE(dn));
 518         }
 519         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 520
 521         /* wait for async i/o */
 522         err = zio_wait(zio);
 523         if (err) {
 524                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 525                 return (err);
 526         }
 527
 528         /* wait for other io to complete */
 529         if (read) {
 530                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 531                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
 532                         mutex_enter(&db->db_mtx);
 533                         while (db->db_state == DB_READ ||
 534                             db->db_state == DB_FILL)
 535                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 536                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
 537                                 err = SET_ERROR(EIO);
 538                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 539                         if (err) {
 540                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 541                                 return (err);
 542                         }
 543                 }
 544         }
 545
 546         *numbufsp = nblks;
 547         *dbpp = dbp;
 548         return (0);
 549 }
 550
 551 static int
 552 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 553     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 554 {
 555         dnode_t *dn;
 556         int err;
 557
 558         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 559         if (err)
 560                 return (err);
 561
 562         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 563             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 564
 565         dnode_rele(dn, FTAG);
 566
 567         return (err);
 568 }
 569
 570 int
 571 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
 572     uint64_t length, boolean_t read, void *tag, int *numbufsp,
 573     dmu_buf_t ***dbpp)
 574 {
 575         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 576         dnode_t *dn;
 577         int err;
 578
 579         DB_DNODE_ENTER(db);
 580         dn = DB_DNODE(db);
 581         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 582             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 583         DB_DNODE_EXIT(db);
 584
 585         return (err);
 586 }
 587
 588 void
 589 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 590 {
 591         int i;
 592         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
 593
 594         if (numbufs == 0)
 595                 return;
 596
 597         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 598                 if (dbp[i])
 599                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
 600         }
 601
 602         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
 603 }
 604
 605 /*
 606  * Issue prefetch i/os for the given blocks.  If level is greater than 0, the
 607  * indirect blocks prefeteched will be those that point to the blocks containing
 608  * the data starting at offset, and continuing to offset + len.
 609  *
 610  * Note that if the indirect blocks above the blocks being prefetched are not in
 611  * cache, they will be asychronously read in.
 612  */
 613 void
 614 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
 615     uint64_t len, zio_priority_t pri)
 616 {
 617         dnode_t *dn;
 618         uint64_t blkid;
 619         int nblks, err;
 620
 621         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
 622                 dn = DMU_META_DNODE(os);
 623
 624                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 625                         return;
 626
 627                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 628                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level,
 629                     object * sizeof (dnode_phys_t));
 630                 dbuf_prefetch(dn, level, blkid, pri, 0);
 631                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 632                 return;
 633         }
 634
 635         /*
 636          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
 637          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
 638          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
 639          */
 640         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 641         if (err != 0)
 642                 return;
 643
 644         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 645         /*
 646          * offset + len - 1 is the last byte we want to prefetch for, and offset
 647          * is the first.  Then dbuf_whichblk(dn, level, off + len - 1) is the
 648          * last block we want to prefetch, and dbuf_whichblock(dn, level,
 649          * offset)  is the first.  Then the number we need to prefetch is the
 650          * last - first + 1.
 651          */
 652         if (level > 0 || dn->dn_datablkshift != 0) {
 653                 nblks = dbuf_whichblock(dn, level, offset + len - 1) -
 654                     dbuf_whichblock(dn, level, offset) + 1;
 655         } else {
 656                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
 657         }
 658
 659         if (nblks != 0) {
 660                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level, offset);
 661                 for (int i = 0; i < nblks; i++)
 662                         dbuf_prefetch(dn, level, blkid + i, pri, 0);
 663         }
 664
 665         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 666
 667         dnode_rele(dn, FTAG);
 668 }
 669
 670 /*
 671  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
 672  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
 673  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
 674  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
 675  *
 676  * On input, *start should be the first offset that does not need to be
 677  * freed (e.g. "offset + length").  On return, *start will be the first
 678  * offset that should be freed.
 679  */
 680 static int
 681 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum)
 682 {
 683         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS >> (dn->dn_indblkshift + 1);
 684         /* bytes of data covered by a level-1 indirect block */
 685         uint64_t iblkrange =
 686             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
 687
 688         ASSERT3U(minimum, <=, *start);
 689
 690         if (*start - minimum <= iblkrange * maxblks) {
 691                 *start = minimum;
 692                 return (0);
 693         }
 694         ASSERT(ISP2(iblkrange));
 695
 696         for (uint64_t blks = 0; *start > minimum && blks < maxblks; blks++) {
 697                 int err;
 698
 699                 /*
 700                  * dnode_next_offset(BACKWARDS) will find an allocated L1
 701                  * indirect block at or before the input offset.  We must
 702                  * decrement *start so that it is at the end of the region
 703                  * to search.
 704                  */
 705                 (*start)--;
 706                 err = dnode_next_offset(dn,
 707                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
 708
 709                 /* if there are no indirect blocks before start, we are done */
 710                 if (err == ESRCH) {
 711                         *start = minimum;
 712                         break;
 713                 } else if (err != 0) {
 714                         return (err);
 715                 }
 716
 717                 /* set start to the beginning of this L1 indirect */
 718                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
 719         }
 720         if (*start < minimum)
 721                 *start = minimum;
 722         return (0);
 723 }
 724
 725 static int
 726 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
 727     uint64_t length)
 728 {
 729         uint64_t object_size = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
 730         int err;
 731         uint64_t dirty_frees_threshold;
 732         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(os);
 733
 734         if (offset >= object_size)
 735                 return (0);
 736
 737         if (zfs_per_txg_dirty_frees_percent <= 100)
 738                 dirty_frees_threshold =
 739                     zfs_per_txg_dirty_frees_percent * zfs_dirty_data_max / 100;
 740         else
 741                 dirty_frees_threshold = zfs_dirty_data_max / 4;
 742
 743         if (length == DMU_OBJECT_END || offset + length > object_size)
 744                 length = object_size - offset;
 745
 746         while (length != 0) {
 747                 uint64_t chunk_end, chunk_begin, chunk_len;
 748                 uint64_t long_free_dirty_all_txgs = 0;
 749                 dmu_tx_t *tx;
 750
 751                 chunk_end = chunk_begin = offset + length;
 752
 753                 /* move chunk_begin backwards to the beginning of this chunk */
 754                 err = get_next_chunk(dn, &chunk_begin, offset);
 755                 if (err)
 756                         return (err);
 757                 ASSERT3U(chunk_begin, >=, offset);
 758                 ASSERT3U(chunk_begin, <=, chunk_end);
 759
 760                 chunk_len = chunk_end - chunk_begin;
 761
 762                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
 763                 for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++) {
 764                         long_free_dirty_all_txgs +=
 765                             dp->dp_long_free_dirty_pertxg[t];
 766                 }
 767                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
 768
 769                 /*
 770                  * To avoid filling up a TXG with just frees wait for
 771                  * the next TXG to open before freeing more chunks if
 772                  * we have reached the threshold of frees
 773                  */
 774                 if (dirty_frees_threshold != 0 &&
 775                     long_free_dirty_all_txgs >= dirty_frees_threshold) {
 776                         txg_wait_open(dp, 0);
 777                         continue;
 778                 }
 779
 780                 tx = dmu_tx_create(os);
 781                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, chunk_begin, chunk_len);
 782
 783                 /*
 784                  * Mark this transaction as typically resulting in a net
 785                  * reduction in space used.
 786                  */
 787                 dmu_tx_mark_netfree(tx);
 788                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 789                 if (err) {
 790                         dmu_tx_abort(tx);
 791                         return (err);
 792                 }
 793
 794                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
 795                 dp->dp_long_free_dirty_pertxg[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] +=
 796                     chunk_len;
 797                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
 798                 DTRACE_PROBE3(free__long__range,
 799                     uint64_t, long_free_dirty_all_txgs, uint64_t, chunk_len,
 800                     uint64_t, dmu_tx_get_txg(tx));
 801                 dnode_free_range(dn, chunk_begin, chunk_len, tx);
 802                 dmu_tx_commit(tx);
 803
 804                 length -= chunk_len;
 805         }
 806         return (0);
 807 }
 808
 809 int
 810 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
 811     uint64_t offset, uint64_t length)
 812 {
 813         dnode_t *dn;
 814         int err;
 815
 816         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 817         if (err != 0)
 818                 return (err);
 819         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length);
 820
 821         /*
 822          * It is important to zero out the maxblkid when freeing the entire
 823          * file, so that (a) subsequent calls to dmu_free_long_range_impl()
 824          * will take the fast path, and (b) dnode_reallocate() can verify
 825          * that the entire file has been freed.
 826          */
 827         if (err == 0 && offset == 0 && length == DMU_OBJECT_END)
 828                 dn->dn_maxblkid = 0;
 829
 830         dnode_rele(dn, FTAG);
 831         return (err);
 832 }
 833
 834 int
 835 dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
 836 {
 837         dmu_tx_t *tx;
 838         int err;
 839
 840         err = dmu_free_long_range(os, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 841         if (err != 0)
 842                 return (err);
 843
 844         tx = dmu_tx_create(os);
 845         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
 846         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 847         dmu_tx_mark_netfree(tx);
 848         err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 849         if (err == 0) {
 850                 err = dmu_object_free(os, object, tx);
 851                 dmu_tx_commit(tx);
 852         } else {
 853                 dmu_tx_abort(tx);
 854         }
 855
 856         return (err);
 857 }
 858
 859 int
 860 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 861     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 862 {
 863         dnode_t *dn;
 864         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 865         if (err)
 866                 return (err);
 867         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
 868         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
 869         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
 870         dnode_rele(dn, FTAG);
 871         return (0);
 872 }
 873
 874 int
 875 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 876     void *buf, uint32_t flags)
 877 {
 878         dnode_t *dn;
 879         dmu_buf_t **dbp;
 880         int numbufs, err;
 881
 882         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 883         if (err)
 884                 return (err);
 885
 886         /*
 887          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
 888          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
 889          * handle that here as well.
 890          */
 891         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 892                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
 893                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
 894                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
 895                 size = newsz;
 896         }
 897
 898         while (size > 0) {
 899                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
 900                 int i;
 901
 902                 /*
 903                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 904                  * to be reading in parallel.
 905                  */
 906                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
 907                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
 908                 if (err)
 909                         break;
 910
 911                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 912                         int tocpy;
 913                         int bufoff;
 914                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
 915
 916                         ASSERT(size > 0);
 917
 918                         bufoff = offset - db->db_offset;
 919                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 920
 921                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 922
 923                         offset += tocpy;
 924                         size -= tocpy;
 925                         buf = (char *)buf + tocpy;
 926                 }
 927                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 928         }
 929         dnode_rele(dn, FTAG);
 930         return (err);
 931 }
 932
 933 void
 934 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 935     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
 936 {
 937         dmu_buf_t **dbp;
 938         int numbufs, i;
 939
 940         if (size == 0)
 941                 return;
 942
 943         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 944             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 945
 946         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 947                 int tocpy;
 948                 int bufoff;
 949                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 950
 951                 ASSERT(size > 0);
 952
 953                 bufoff = offset - db->db_offset;
 954                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 955
 956                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 957
 958                 if (tocpy == db->db_size)
 959                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 960                 else
 961                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 962
 963                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
 964
 965                 if (tocpy == db->db_size)
 966                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 967
 968                 offset += tocpy;
 969                 size -= tocpy;
 970                 buf = (char *)buf + tocpy;
 971         }
 972         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 973 }
 974
 975 void
 976 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 977     dmu_tx_t *tx)
 978 {
 979         dmu_buf_t **dbp;
 980         int numbufs, i;
 981
 982         if (size == 0)
 983                 return;
 984
 985         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 986             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 987
 988         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 989                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 990
 991                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
 992         }
 993         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 994 }
 995
 996 void
 997 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 998     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
 999     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx)
1000 {
1001         dmu_buf_t *db;
1002
1003         ASSERT3U(etype, <, NUM_BP_EMBEDDED_TYPES);
1004         ASSERT3U(comp, <, ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
1005         VERIFY0(dmu_buf_hold_noread(os, object, offset,
1006             FTAG, &db));
1007
1008         dmu_buf_write_embedded(db,
1009             data, (bp_embedded_type_t)etype, (enum zio_compress)comp,
1010             uncompressed_size, compressed_size, byteorder, tx);
1011
1012         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * DMU support for xuio
1017  */
1018 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
1019
1020 int
1021 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
1022 {
1023         dmu_xuio_t *priv;
1024         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
1025
1026         uio->uio_iovcnt = nblk;
1027         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
1028
1029         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
1030         priv->cnt = nblk;
1031         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
1032         priv->iovp = uio->uio_iov;
1033         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
1034
1035         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
1036                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
1037         else
1038                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
1039
1040         return (0);
1041 }
1042
1043 void
1044 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
1045 {
1046         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1047         int nblk = priv->cnt;
1048
1049         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
1050         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
1051         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
1052
1053         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
1054                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
1055         else
1056                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
1061  * and increase priv->next by 1.
1062  */
1063 int
1064 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
1065 {
1066         struct iovec *iov;
1067         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
1068         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1069         int i = priv->next++;
1070
1071         ASSERT(i < priv->cnt);
1072         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
1073         iov = uio->uio_iov + i;
1074         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
1075         iov->iov_len = n;
1076         priv->bufs[i] = abuf;
1077         return (0);
1078 }
1079
1080 int
1081 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
1082 {
1083         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1084         return (priv->cnt);
1085 }
1086
1087 arc_buf_t *
1088 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
1089 {
1090         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1091
1092         ASSERT(i < priv->cnt);
1093         return (priv->bufs[i]);
1094 }
1095
1096 void
1097 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
1098 {
1099         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1100
1101         ASSERT(i < priv->cnt);
1102         priv->bufs[i] = NULL;
1103 }
1104
1105 static void
1106 xuio_stat_init(void)
1107 {
1108         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
1109             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
1110             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1111         if (xuio_ksp != NULL) {
1112                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
1113                 kstat_install(xuio_ksp);
1114         }
1115 }
1116
1117 static void
1118 xuio_stat_fini(void)
1119 {
1120         if (xuio_ksp != NULL) {
1121                 kstat_delete(xuio_ksp);
1122                 xuio_ksp = NULL;
1123         }
1124 }
1125
1126 void
1127 xuio_stat_wbuf_copied()
1128 {
1129         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1130 }
1131
1132 void
1133 xuio_stat_wbuf_nocopy()
1134 {
1135         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
1136 }
1137
1138 #ifdef _KERNEL
1139 static int
1140 dmu_read_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size)
1141 {
1142         dmu_buf_t **dbp;
1143         int numbufs, i, err;
1144         xuio_t *xuio = NULL;
1145
1146         /*
1147          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1148          * to be reading in parallel.
1149          */
1150         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1151             TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, 0);
1152         if (err)
1153                 return (err);
1154
1155 #ifdef UIO_XUIO
1156         if (uio->uio_extflg == UIO_XUIO)
1157                 xuio = (xuio_t *)uio;
1158 #endif
1159
1160         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1161                 int tocpy;
1162                 int bufoff;
1163                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1164
1165                 ASSERT(size > 0);
1166
1167                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1168                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1169
1170                 if (xuio) {
1171                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1172                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1173                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1174                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1175                         if (!err) {
1176                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1177                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1178                         }
1179
1180                         if (abuf == dbuf_abuf)
1181                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1182                         else
1183                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1184                 } else {
1185 #ifdef illumos
1186                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1187                             UIO_READ, uio);
1188 #else
1189                         err = vn_io_fault_uiomove((char *)db->db_data + bufoff,
1190                             tocpy, uio);
1191 #endif
1192                 }
1193                 if (err)
1194                         break;
1195
1196                 size -= tocpy;
1197         }
1198         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1199
1200         return (err);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1205  * From object zdb->db_object.
1206  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1207  *
1208  * If the caller already has a dbuf in the target object
1209  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_read_uio(),
1210  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1211  */
1212 int
1213 dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size)
1214 {
1215         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1216         dnode_t *dn;
1217         int err;
1218
1219         if (size == 0)
1220                 return (0);
1221
1222         DB_DNODE_ENTER(db);
1223         dn = DB_DNODE(db);
1224         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1225         DB_DNODE_EXIT(db);
1226
1227         return (err);
1228 }
1229
1230 /*
1231  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1232  * From the specified object
1233  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1234  */
1235 int
1236 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
1237 {
1238         dnode_t *dn;
1239         int err;
1240
1241         if (size == 0)
1242                 return (0);
1243
1244         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1245         if (err)
1246                 return (err);
1247
1248         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1249
1250         dnode_rele(dn, FTAG);
1251
1252         return (err);
1253 }
1254
1255 static int
1256 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1257 {
1258         dmu_buf_t **dbp;
1259         int numbufs;
1260         int err = 0;
1261         int i;
1262
1263         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1264             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1265         if (err)
1266                 return (err);
1267
1268         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1269                 int tocpy;
1270                 int bufoff;
1271                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1272
1273                 ASSERT(size > 0);
1274
1275                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1276                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1277
1278                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1279
1280                 if (tocpy == db->db_size)
1281                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1282                 else
1283                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1284
1285 #ifdef illumos
1286                 /*
1287                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
1288                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1289                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1290                  * block.
1291                  */
1292                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1293                     UIO_WRITE, uio);
1294 #else
1295                 err = vn_io_fault_uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1296                     uio);
1297 #endif
1298
1299                 if (tocpy == db->db_size)
1300                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1301
1302                 if (err)
1303                         break;
1304
1305                 size -= tocpy;
1306         }
1307
1308         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1309         return (err);
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1314  * To object zdb->db_object.
1315  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1316  *
1317  * If the caller already has a dbuf in the target object
1318  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_write_uio(),
1319  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1320  */
1321 int
1322 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1323     dmu_tx_t *tx)
1324 {
1325         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1326         dnode_t *dn;
1327         int err;
1328
1329         if (size == 0)
1330                 return (0);
1331
1332         DB_DNODE_ENTER(db);
1333         dn = DB_DNODE(db);
1334         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1335         DB_DNODE_EXIT(db);
1336
1337         return (err);
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1342  * To the specified object.
1343  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1344  */
1345 int
1346 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1347     dmu_tx_t *tx)
1348 {
1349         dnode_t *dn;
1350         int err;
1351
1352         if (size == 0)
1353                 return (0);
1354
1355         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1356         if (err)
1357                 return (err);
1358
1359         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1360
1361         dnode_rele(dn, FTAG);
1362
1363         return (err);
1364 }
1365
1366 #ifdef illumos
1367 int
1368 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1369     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
1370 {
1371         dmu_buf_t **dbp;
1372         int numbufs, i;
1373         int err;
1374
1375         if (size == 0)
1376                 return (0);
1377
1378         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1379             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1380         if (err)
1381                 return (err);
1382
1383         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1384                 int tocpy, copied, thiscpy;
1385                 int bufoff;
1386                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1387                 caddr_t va;
1388
1389                 ASSERT(size > 0);
1390                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1391
1392                 bufoff = offset - db->db_offset;
1393                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1394
1395                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1396
1397                 if (tocpy == db->db_size)
1398                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1399                 else
1400                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1401
1402                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1403                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
1404                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1405                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
1406                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1407                         zfs_unmap_page(pp, va);
1408                         pp = pp->p_next;
1409                         bufoff += PAGESIZE;
1410                 }
1411
1412                 if (tocpy == db->db_size)
1413                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1414
1415                 offset += tocpy;
1416                 size -= tocpy;
1417         }
1418         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1419         return (err);
1420 }
1421
1422 #else   /* !illumos */
1423
1424 int
1425 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1426     vm_page_t *ma, dmu_tx_t *tx)
1427 {
1428         dmu_buf_t **dbp;
1429         struct sf_buf *sf;
1430         int numbufs, i;
1431         int err;
1432
1433         if (size == 0)
1434                 return (0);
1435
1436         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1437             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1438         if (err)
1439                 return (err);
1440
1441         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1442                 int tocpy, copied, thiscpy;
1443                 int bufoff;
1444                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1445                 caddr_t va;
1446
1447                 ASSERT(size > 0);
1448                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1449
1450                 bufoff = offset - db->db_offset;
1451                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1452
1453                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1454
1455                 if (tocpy == db->db_size)
1456                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1457                 else
1458                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1459
1460                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1461                         ASSERT3U(ptoa((*ma)->pindex), ==, db->db_offset + bufoff);
1462                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1463                         va = zfs_map_page(*ma, &sf);
1464                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1465                         zfs_unmap_page(sf);
1466                         ma += 1;
1467                         bufoff += PAGESIZE;
1468                 }
1469
1470                 if (tocpy == db->db_size)
1471                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1472
1473                 offset += tocpy;
1474                 size -= tocpy;
1475         }
1476         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1477         return (err);
1478 }
1479 #endif  /* illumos */
1480 #endif  /* _KERNEL */
1481
1482 /*
1483  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1484  */
1485 arc_buf_t *
1486 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1487 {
1488         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1489
1490         return (arc_loan_buf(db->db_objset->os_spa, size));
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Free a loaned arc buffer.
1495  */
1496 void
1497 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1498 {
1499         arc_return_buf(buf, FTAG);
1500         arc_buf_destroy(buf, FTAG);
1501 }
1502
1503 /*
1504  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1505  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1506  * dmu_write().
1507  */
1508 void
1509 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1510     dmu_tx_t *tx)
1511 {
1512         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1513         dnode_t *dn;
1514         dmu_buf_impl_t *db;
1515         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1516         uint64_t blkid;
1517
1518         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1519         dn = DB_DNODE(dbuf);
1520         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1521         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
1522         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1523         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1524         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1525
1526         /*
1527          * We can only assign if the offset is aligned, the arc buf is the
1528          * same size as the dbuf, and the dbuf is not metadata.  It
1529          * can't be metadata because the loaned arc buf comes from the
1530          * user-data kmem arena.
1531          */
1532         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size &&
1533             DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA) {
1534 #ifdef _KERNEL
1535                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
1536 #ifdef RACCT
1537                 if (racct_enable) {
1538                         PROC_LOCK(curproc);
1539                         racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEBPS, blksz);
1540                         racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEIOPS, 1);
1541                         PROC_UNLOCK(curproc);
1542                 }
1543 #endif /* RACCT */
1544 #endif /* _KERNEL */
1545                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1546                 dbuf_rele(db, FTAG);
1547         } else {
1548                 objset_t *os;
1549                 uint64_t object;
1550
1551                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1552                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1553                 os = dn->dn_objset;
1554                 object = dn->dn_object;
1555                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1556
1557                 dbuf_rele(db, FTAG);
1558                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1559                 dmu_return_arcbuf(buf);
1560                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1561         }
1562 }
1563
1564 typedef struct {
1565         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1566         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1567         zgd_t                   *dsa_zgd;
1568         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1569 } dmu_sync_arg_t;
1570
1571 /* ARGSUSED */
1572 static void
1573 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1574 {
1575         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1576         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1577         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1578
1579         if (zio->io_error == 0) {
1580                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1581                         /*
1582                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1583                          * block size still needs to be known for replay.
1584                          */
1585                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1586                 } else if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1587                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1588                         bp->blk_fill = 1;
1589                 }
1590         }
1591 }
1592
1593 static void
1594 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1595 {
1596         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1597 }
1598
1599 /* ARGSUSED */
1600 static void
1601 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1602 {
1603         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1604         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1605         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1606
1607         mutex_enter(&db->db_mtx);
1608         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1609         if (zio->io_error == 0) {
1610                 dr->dt.dl.dr_nopwrite = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
1611                 if (dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
1612                         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1613                         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1614                         uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig);
1615
1616                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1617                         ASSERT(zio->io_prop.zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
1618                         ASSERT(zio_checksum_table[chksum].ci_flags &
1619                             ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE);
1620                 }
1621                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1622                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1623                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1624
1625                 /*
1626                  * Old style holes are filled with all zeros, whereas
1627                  * new-style holes maintain their lsize, type, level,
1628                  * and birth time (see zio_write_compress). While we
1629                  * need to reset the BP_SET_LSIZE() call that happened
1630                  * in dmu_sync_ready for old style holes, we do *not*
1631                  * want to wipe out the information contained in new
1632                  * style holes. Thus, only zero out the block pointer if
1633                  * it's an old style hole.
1634                  */
1635                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by) &&
1636                     dr->dt.dl.dr_overridden_by.blk_birth == 0)
1637                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1638         } else {
1639                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1640         }
1641         cv_broadcast(&db->db_changed);
1642         mutex_exit(&db->db_mtx);
1643
1644         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1645
1646         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1647 }
1648
1649 static void
1650 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1651 {
1652         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1653         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1654         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1655
1656         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1657                 /*
1658                  * If we didn't allocate a new block (i.e. ZIO_FLAG_NOPWRITE)
1659                  * then there is nothing to do here. Otherwise, free the
1660                  * newly allocated block in this txg.
1661                  */
1662                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE) {
1663                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1664                 } else {
1665                         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1666                         ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1667                         ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1668                         zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1669                 }
1670         }
1671
1672         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1673
1674         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1675
1676         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1677 }
1678
1679 static int
1680 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1681     zio_prop_t *zp, zbookmark_phys_t *zb)
1682 {
1683         dmu_sync_arg_t *dsa;
1684         dmu_tx_t *tx;
1685
1686         tx = dmu_tx_create(os);
1687         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1688         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1689                 dmu_tx_abort(tx);
1690                 /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1691                 return (SET_ERROR(EIO));
1692         }
1693
1694         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1695         dsa->dsa_dr = NULL;
1696         dsa->dsa_done = done;
1697         dsa->dsa_zgd = zgd;
1698         dsa->dsa_tx = tx;
1699
1700         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx),
1701             zgd->zgd_bp, zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size,
1702             zp, dmu_sync_late_arrival_ready, NULL,
1703             NULL, dmu_sync_late_arrival_done, dsa, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
1704             ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
1705
1706         return (0);
1707 }
1708
1709 /*
1710  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1711  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1712  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1713  *
1714  * Return values:
1715  *
1716  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to do.
1717  *              The caller should not log the write.
1718  *
1719  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1720  *              The caller should not log the write.
1721  *
1722  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1723  *              The caller should track its progress (somehow).
1724  *
1725  *      EIO: could not do the I/O.
1726  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1727  *
1728  *      0: the I/O has been initiated.
1729  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1730  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1731  *              the error will be reported to the done callback and
1732  *              propagated to pio from zio_done().
1733  */
1734 int
1735 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1736 {
1737         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1738         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1739         objset_t *os = db->db_objset;
1740         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1741         dbuf_dirty_record_t *dr;
1742         dmu_sync_arg_t *dsa;
1743         zbookmark_phys_t zb;
1744         zio_prop_t zp;
1745         dnode_t *dn;
1746
1747         ASSERT(pio != NULL);
1748         ASSERT(txg != 0);
1749
1750         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1751             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1752
1753         DB_DNODE_ENTER(db);
1754         dn = DB_DNODE(db);
1755         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1756         DB_DNODE_EXIT(db);
1757
1758         /*
1759          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1760          */
1761         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1762                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1763
1764         /*
1765          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1766          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1767          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1768          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1769          */
1770         mutex_enter(&db->db_mtx);
1771
1772         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1773                 /*
1774                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1775                  */
1776                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1777                 return (SET_ERROR(EEXIST));
1778         }
1779
1780         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1781                 /*
1782                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1783                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1784                  */
1785                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1786                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1787         }
1788
1789         dr = db->db_last_dirty;
1790         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1791                 dr = dr->dr_next;
1792
1793         if (dr == NULL) {
1794                 /*
1795                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1796                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1797                  */
1798                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1799                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1800         }
1801
1802         ASSERT(dr->dr_next == NULL || dr->dr_next->dr_txg < txg);
1803
1804         /*
1805          * Assume the on-disk data is X, the current syncing data (in
1806          * txg - 1) is Y, and the current in-memory data is Z (currently
1807          * in dmu_sync).
1808          *
1809          * We usually want to perform a nopwrite if X and Z are the
1810          * same.  However, if Y is different (i.e. the BP is going to
1811          * change before this write takes effect), then a nopwrite will
1812          * be incorrect - we would override with X, which could have
1813          * been freed when Y was written.
1814          *
1815          * (Note that this is not a concern when we are nop-writing from
1816          * syncing context, because X and Y must be identical, because
1817          * all previous txgs have been synced.)
1818          *
1819          * Therefore, we disable nopwrite if the current BP could change
1820          * before this TXG.  There are two ways it could change: by
1821          * being dirty (dr_next is non-NULL), or by being freed
1822          * (dnode_block_freed()).  This behavior is verified by
1823          * zio_done(), which VERIFYs that the override BP is identical
1824          * to the on-disk BP.
1825          */
1826         DB_DNODE_ENTER(db);
1827         dn = DB_DNODE(db);
1828         if (dr->dr_next != NULL || dnode_block_freed(dn, db->db_blkid))
1829                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1830         DB_DNODE_EXIT(db);
1831
1832         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1833         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1834             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1835                 /*
1836                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1837                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1838                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1839                  */
1840                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1841                 return (SET_ERROR(EALREADY));
1842         }
1843
1844         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1845         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1846         mutex_exit(&db->db_mtx);
1847
1848         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1849         dsa->dsa_dr = dr;
1850         dsa->dsa_done = done;
1851         dsa->dsa_zgd = zgd;
1852         dsa->dsa_tx = NULL;
1853
1854         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1855             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
1856             &zp, dmu_sync_ready, NULL, NULL, dmu_sync_done, dsa,
1857             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1858
1859         return (0);
1860 }
1861
1862 int
1863 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1864     dmu_tx_t *tx)
1865 {
1866         dnode_t *dn;
1867         int err;
1868
1869         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1870         if (err)
1871                 return (err);
1872         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1873         dnode_rele(dn, FTAG);
1874         return (err);
1875 }
1876
1877 void
1878 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1879     dmu_tx_t *tx)
1880 {
1881         dnode_t *dn;
1882
1883         /*
1884          * Send streams include each object's checksum function.  This
1885          * check ensures that the receiving system can understand the
1886          * checksum function transmitted.
1887          */
1888         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
1889
1890         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1891         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1892         dn->dn_checksum = checksum;
1893         dnode_setdirty(dn, tx);
1894         dnode_rele(dn, FTAG);
1895 }
1896
1897 void
1898 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1899     dmu_tx_t *tx)
1900 {
1901         dnode_t *dn;
1902
1903         /*
1904          * Send streams include each object's compression function.  This
1905          * check ensures that the receiving system can understand the
1906          * compression function transmitted.
1907          */
1908         ASSERT3U(compress, <, ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
1909
1910         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1911         dn->dn_compress = compress;
1912         dnode_setdirty(dn, tx);
1913         dnode_rele(dn, FTAG);
1914 }
1915
1916 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1917 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RWTUN,
1918     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
1919
1920 /*
1921  * When the "redundant_metadata" property is set to "most", only indirect
1922  * blocks of this level and higher will have an additional ditto block.
1923  */
1924 int zfs_redundant_metadata_most_ditto_level = 2;
1925
1926 void
1927 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1928 {
1929         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1930         boolean_t ismd = (level > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(type) ||
1931             (wp & WP_SPILL));
1932         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1933         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1934         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1935         boolean_t dedup = B_FALSE;
1936         boolean_t nopwrite = B_FALSE;
1937         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1938         int copies = os->os_copies;
1939
1940         /*
1941          * We maintain different write policies for each of the following
1942          * types of data:
1943          *       1. metadata
1944          *       2. preallocated blocks (i.e. level-0 blocks of a dump device)
1945          *       3. all other level 0 blocks
1946          */
1947         if (ismd) {
1948                 if (zfs_mdcomp_disable) {
1949                         compress = ZIO_COMPRESS_EMPTY;
1950                 } else {
1951                         /*
1952                          * XXX -- we should design a compression algorithm
1953                          * that specializes in arrays of bps.
1954                          */
1955                         compress = zio_compress_select(os->os_spa,
1956                             ZIO_COMPRESS_ON, ZIO_COMPRESS_ON);
1957                 }
1958
1959                 /*
1960                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1961                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1962                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1963                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1964                  * to fletcher4.
1965                  */
1966                 if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1967                     ZCHECKSUM_FLAG_METADATA) ||
1968                     (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1969                     ZCHECKSUM_FLAG_EMBEDDED))
1970                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1971
1972                 if (os->os_redundant_metadata == ZFS_REDUNDANT_METADATA_ALL ||
1973                     (os->os_redundant_metadata ==
1974                     ZFS_REDUNDANT_METADATA_MOST &&
1975                     (level >= zfs_redundant_metadata_most_ditto_level ||
1976                     DMU_OT_IS_METADATA(type) || (wp & WP_SPILL))))
1977                         copies++;
1978         } else if (wp & WP_NOFILL) {
1979                 ASSERT(level == 0);
1980
1981                 /*
1982                  * If we're writing preallocated blocks, we aren't actually
1983                  * writing them so don't set any policy properties.  These
1984                  * blocks are currently only used by an external subsystem
1985                  * outside of zfs (i.e. dump) and not written by the zio
1986                  * pipeline.
1987                  */
1988                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1989                 checksum = ZIO_CHECKSUM_NOPARITY;
1990         } else {
1991                 compress = zio_compress_select(os->os_spa, dn->dn_compress,
1992                     compress);
1993
1994                 checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
1995                     zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
1996                     dedup_checksum;
1997
1998                 /*
1999                  * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(),
2000                  * we won't actually dedup now because that's all
2001                  * done in syncing context; but we do want to use the
2002                  * dedup checkum.  If the checksum is not strong
2003                  * enough to ensure unique signatures, force
2004                  * dedup_verify.
2005                  */
2006                 if (dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF) {
2007                         dedup = (wp & WP_DMU_SYNC) ? B_FALSE : B_TRUE;
2008                         if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
2009                             ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP))
2010                                 dedup_verify = B_TRUE;
2011                 }
2012
2013                 /*
2014                  * Enable nopwrite if we have secure enough checksum
2015                  * algorithm (see comment in zio_nop_write) and
2016                  * compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
2017                  * dedup is enabled as the two features are mutually
2018                  * exclusive.
2019                  */
2020                 nopwrite = (!dedup && (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
2021                     ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE) &&
2022                     compress != ZIO_COMPRESS_OFF && zfs_nopwrite_enabled);
2023         }
2024
2025         zp->zp_checksum = checksum;
2026         zp->zp_compress = compress;
2027         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
2028         zp->zp_level = level;
2029         zp->zp_copies = MIN(copies, spa_max_replication(os->os_spa));
2030         zp->zp_dedup = dedup;
2031         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
2032         zp->zp_nopwrite = nopwrite;
2033 }
2034
2035 int
2036 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
2037 {
2038         dnode_t *dn;
2039         int err;
2040
2041         /*
2042          * Sync any current changes before
2043          * we go trundling through the block pointers.
2044          */
2045         err = dmu_object_wait_synced(os, object);
2046         if (err) {
2047                 return (err);
2048         }
2049
2050         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2051         if (err) {
2052                 return (err);
2053         }
2054
2055         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
2056         dnode_rele(dn, FTAG);
2057
2058         return (err);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Given the ZFS object, if it contains any dirty nodes
2063  * this function flushes all dirty blocks to disk. This
2064  * ensures the DMU object info is updated. A more efficient
2065  * future version might just find the TXG with the maximum
2066  * ID and wait for that to be synced.
2067  */
2068 int
2069 dmu_object_wait_synced(objset_t *os, uint64_t object)
2070 {
2071         dnode_t *dn;
2072         int error, i;
2073
2074         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2075         if (error) {
2076                 return (error);
2077         }
2078
2079         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
2080                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i])) {
2081                         break;
2082                 }
2083         }
2084         dnode_rele(dn, FTAG);
2085         if (i != TXG_SIZE) {
2086                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
2087         }
2088
2089         return (0);
2090 }
2091
2092 void
2093 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
2094 {
2095         dnode_phys_t *dnp;
2096
2097         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2098         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2099
2100         dnp = dn->dn_phys;
2101
2102         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
2103         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
2104             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
2105         doi->doi_type = dn->dn_type;
2106         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
2107         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
2108         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
2109         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
2110         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
2111         doi->doi_nblkptr = dn->dn_nblkptr;
2112         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
2113         doi->doi_max_offset = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
2114         doi->doi_fill_count = 0;
2115         for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
2116                 doi->doi_fill_count += BP_GET_FILL(&dnp->dn_blkptr[i]);
2117
2118         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2119         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Get information on a DMU object.
2124  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
2125  */
2126 int
2127 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
2128 {
2129         dnode_t *dn;
2130         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2131
2132         if (err)
2133                 return (err);
2134
2135         if (doi != NULL)
2136                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
2137
2138         dnode_rele(dn, FTAG);
2139         return (0);
2140 }
2141
2142 /*
2143  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
2144  */
2145 void
2146 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
2147 {
2148         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2149
2150         DB_DNODE_ENTER(db);
2151         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
2152         DB_DNODE_EXIT(db);
2153 }
2154
2155 /*
2156  * Faster still when you only care about the size.
2157  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
2158  */
2159 void
2160 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
2161     u_longlong_t *nblk512)
2162 {
2163         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2164         dnode_t *dn;
2165
2166         DB_DNODE_ENTER(db);
2167         dn = DB_DNODE(db);
2168
2169         *blksize = dn->dn_datablksz;
2170         /* add 1 for dnode space */
2171         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
2172             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
2173         DB_DNODE_EXIT(db);
2174 }
2175
2176 void
2177 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
2178 {
2179         uint64_t *buf = vbuf;
2180         size_t count = size >> 3;
2181         int i;
2182
2183         ASSERT((size & 7) == 0);
2184
2185         for (i = 0; i < count; i++)
2186                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
2187 }
2188
2189 void
2190 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
2191 {
2192         uint32_t *buf = vbuf;
2193         size_t count = size >> 2;
2194         int i;
2195
2196         ASSERT((size & 3) == 0);
2197
2198         for (i = 0; i < count; i++)
2199                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
2200 }
2201
2202 void
2203 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
2204 {
2205         uint16_t *buf = vbuf;
2206         size_t count = size >> 1;
2207         int i;
2208
2209         ASSERT((size & 1) == 0);
2210
2211         for (i = 0; i < count; i++)
2212                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
2213 }
2214
2215 /* ARGSUSED */
2216 void
2217 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
2218 {
2219 }
2220
2221 void
2222 dmu_init(void)
2223 {
2224         zfs_dbgmsg_init();
2225         sa_cache_init();
2226         xuio_stat_init();
2227         dmu_objset_init();
2228         dnode_init();
2229         zfetch_init();
2230         zio_compress_init();
2231         l2arc_init();
2232         arc_init();
2233         dbuf_init();
2234 }
2235
2236 void
2237 dmu_fini(void)
2238 {
2239         arc_fini(); /* arc depends on l2arc, so arc must go first */
2240         l2arc_fini();
2241         zfetch_fini();
2242         zio_compress_fini();
2243         dbuf_fini();
2244         dnode_fini();
2245         dmu_objset_fini();
2246         xuio_stat_fini();
2247         sa_cache_fini();
2248         zfs_dbgmsg_fini();
2249 }