]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu.c
(4/6) Protect page valid with the busy lock.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / 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, 2017 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2019 Datto Inc.
25  */
26 /* Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved. */
27 /* Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved. */
28 /* Copyright 2016 Nexenta Systems, Inc. All rights reserved. */
29
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/dmu_impl.h>
32 #include <sys/dmu_tx.h>
33 #include <sys/dbuf.h>
34 #include <sys/dnode.h>
35 #include <sys/zfs_context.h>
36 #include <sys/dmu_objset.h>
37 #include <sys/dmu_traverse.h>
38 #include <sys/dsl_dataset.h>
39 #include <sys/dsl_dir.h>
40 #include <sys/dsl_pool.h>
41 #include <sys/dsl_synctask.h>
42 #include <sys/dsl_prop.h>
43 #include <sys/dmu_zfetch.h>
44 #include <sys/zfs_ioctl.h>
45 #include <sys/zap.h>
46 #include <sys/zio_checksum.h>
47 #include <sys/zio_compress.h>
48 #include <sys/sa.h>
49 #include <sys/zfeature.h>
50 #include <sys/abd.h>
51 #ifdef _KERNEL
52 #include <sys/racct.h>
53 #include <sys/vm.h>
54 #include <sys/zfs_znode.h>
55 #endif
56
57 /*
58  * Enable/disable nopwrite feature.
59  */
60 int zfs_nopwrite_enabled = 1;
61 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
62 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, nopwrite_enabled, CTLFLAG_RDTUN,
63     &zfs_nopwrite_enabled, 0, "Enable nopwrite feature");
64
65 /*
66  * Tunable to control percentage of dirtied L1 blocks from frees allowed into
67  * one TXG. After this threshold is crossed, additional dirty blocks from frees
68  * will wait until the next TXG.
69  * A value of zero will disable this throttle.
70  */
71 uint32_t zfs_per_txg_dirty_frees_percent = 5;
72 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, per_txg_dirty_frees_percent, CTLFLAG_RWTUN,
73         &zfs_per_txg_dirty_frees_percent, 0,
74         "Percentage of dirtied indirect blocks from frees allowed in one txg");
75
76 /*
77  * This can be used for testing, to ensure that certain actions happen
78  * while in the middle of a remap (which might otherwise complete too
79  * quickly).
80  */
81 int zfs_object_remap_one_indirect_delay_ticks = 0;
82
83 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
84         { DMU_BSWAP_UINT8,  TRUE,  FALSE,  "unallocated"                },
85         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "object directory"           },
86         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  TRUE,   "object array"               },
87         { DMU_BSWAP_UINT8,  TRUE,  FALSE,  "packed nvlist"              },
88         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "packed nvlist size"         },
89         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "bpobj"                      },
90         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "bpobj header"               },
91         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "SPA space map header"       },
92         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "SPA space map"              },
93         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "ZIL intent log"             },
94         { DMU_BSWAP_DNODE,  TRUE,  FALSE,  "DMU dnode"                  },
95         { DMU_BSWAP_OBJSET, TRUE,  TRUE,   "DMU objset"                 },
96         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  TRUE,   "DSL directory"              },
97         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "DSL directory child map"    },
98         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "DSL dataset snap map"       },
99         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "DSL props"                  },
100         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  TRUE,   "DSL dataset"                },
101         { DMU_BSWAP_ZNODE,  TRUE,  FALSE,  "ZFS znode"                  },
102         { DMU_BSWAP_OLDACL, TRUE,  FALSE,  "ZFS V0 ACL"                 },
103         { DMU_BSWAP_UINT8,  FALSE, FALSE,  "ZFS plain file"             },
104         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "ZFS directory"              },
105         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "ZFS master node"            },
106         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "ZFS delete queue"           },
107         { DMU_BSWAP_UINT8,  FALSE, FALSE,  "zvol object"                },
108         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "zvol prop"                  },
109         { DMU_BSWAP_UINT8,  FALSE, FALSE,  "other uint8[]"              },
110         { DMU_BSWAP_UINT64, FALSE, FALSE,  "other uint64[]"             },
111         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "other ZAP"                  },
112         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "persistent error log"       },
113         { DMU_BSWAP_UINT8,  TRUE,  FALSE,  "SPA history"                },
114         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "SPA history offsets"        },
115         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "Pool properties"            },
116         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "DSL permissions"            },
117         { DMU_BSWAP_ACL,    TRUE,  FALSE,  "ZFS ACL"                    },
118         { DMU_BSWAP_UINT8,  TRUE,  FALSE,  "ZFS SYSACL"                 },
119         { DMU_BSWAP_UINT8,  TRUE,  FALSE,  "FUID table"                 },
120         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "FUID table size"            },
121         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "DSL dataset next clones"    },
122         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "scan work queue"            },
123         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "ZFS user/group used"        },
124         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "ZFS user/group quota"       },
125         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "snapshot refcount tags"     },
126         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "DDT ZAP algorithm"          },
127         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "DDT statistics"             },
128         { DMU_BSWAP_UINT8,  TRUE,  FALSE,  "System attributes"          },
129         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "SA master node"             },
130         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "SA attr registration"       },
131         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "SA attr layouts"            },
132         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  FALSE,  "scan translations"          },
133         { DMU_BSWAP_UINT8,  FALSE, FALSE,  "deduplicated block"         },
134         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "DSL deadlist map"           },
135         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  TRUE,   "DSL deadlist map hdr"       },
136         { DMU_BSWAP_ZAP,    TRUE,  TRUE,   "DSL dir clones"             },
137         { DMU_BSWAP_UINT64, TRUE,  FALSE,  "bpobj subobj"               }
138 };
139
140 const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
141         {       byteswap_uint8_array,   "uint8"         },
142         {       byteswap_uint16_array,  "uint16"        },
143         {       byteswap_uint32_array,  "uint32"        },
144         {       byteswap_uint64_array,  "uint64"        },
145         {       zap_byteswap,           "zap"           },
146         {       dnode_buf_byteswap,     "dnode"         },
147         {       dmu_objset_byteswap,    "objset"        },
148         {       zfs_znode_byteswap,     "znode"         },
149         {       zfs_oldacl_byteswap,    "oldacl"        },
150         {       zfs_acl_byteswap,       "acl"           }
151 };
152
153 int
154 dmu_buf_hold_noread_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
155     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
156 {
157         uint64_t blkid;
158         dmu_buf_impl_t *db;
159
160         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
161         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
162         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
163         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
164
165         if (db == NULL) {
166                 *dbp = NULL;
167                 return (SET_ERROR(EIO));
168         }
169
170         *dbp = &db->db;
171         return (0);
172 }
173 int
174 dmu_buf_hold_noread(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
175     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
176 {
177         dnode_t *dn;
178         uint64_t blkid;
179         dmu_buf_impl_t *db;
180         int err;
181
182         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
183         if (err)
184                 return (err);
185         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
186         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
187         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
188         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
189         dnode_rele(dn, FTAG);
190
191         if (db == NULL) {
192                 *dbp = NULL;
193                 return (SET_ERROR(EIO));
194         }
195
196         *dbp = &db->db;
197         return (err);
198 }
199
200 int
201 dmu_buf_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
202     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
203 {
204         int err;
205         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
206
207         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
208                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
209
210         err = dmu_buf_hold_noread_by_dnode(dn, offset, tag, dbp);
211         if (err == 0) {
212                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
213                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
214                 if (err != 0) {
215                         dbuf_rele(db, tag);
216                         *dbp = NULL;
217                 }
218         }
219
220         return (err);
221 }
222
223 int
224 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
225     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
226 {
227         int err;
228         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
229
230         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
231                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
232
233         err = dmu_buf_hold_noread(os, object, offset, tag, dbp);
234         if (err == 0) {
235                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
236                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
237                 if (err != 0) {
238                         dbuf_rele(db, tag);
239                         *dbp = NULL;
240                 }
241         }
242
243         return (err);
244 }
245
246 int
247 dmu_bonus_max(void)
248 {
249         return (DN_OLD_MAX_BONUSLEN);
250 }
251
252 int
253 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
254 {
255         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
256         dnode_t *dn;
257         int error;
258
259         DB_DNODE_ENTER(db);
260         dn = DB_DNODE(db);
261
262         if (dn->dn_bonus != db) {
263                 error = SET_ERROR(EINVAL);
264         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
265                 error = SET_ERROR(EINVAL);
266         } else {
267                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
268                 error = 0;
269         }
270
271         DB_DNODE_EXIT(db);
272         return (error);
273 }
274
275 int
276 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
277 {
278         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
279         dnode_t *dn;
280         int error;
281
282         DB_DNODE_ENTER(db);
283         dn = DB_DNODE(db);
284
285         if (!DMU_OT_IS_VALID(type)) {
286                 error = SET_ERROR(EINVAL);
287         } else if (dn->dn_bonus != db) {
288                 error = SET_ERROR(EINVAL);
289         } else {
290                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
291                 error = 0;
292         }
293
294         DB_DNODE_EXIT(db);
295         return (error);
296 }
297
298 dmu_object_type_t
299 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
300 {
301         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
302         dnode_t *dn;
303         dmu_object_type_t type;
304
305         DB_DNODE_ENTER(db);
306         dn = DB_DNODE(db);
307         type = dn->dn_bonustype;
308         DB_DNODE_EXIT(db);
309
310         return (type);
311 }
312
313 int
314 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
315 {
316         dnode_t *dn;
317         int error;
318
319         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
320         dbuf_rm_spill(dn, tx);
321         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
322         dnode_rm_spill(dn, tx);
323         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
324         dnode_rele(dn, FTAG);
325         return (error);
326 }
327
328 /*
329  * returns ENOENT, EIO, or 0.
330  */
331 int
332 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
333 {
334         dnode_t *dn;
335         dmu_buf_impl_t *db;
336         int error;
337
338         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
339         if (error)
340                 return (error);
341
342         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
343         if (dn->dn_bonus == NULL) {
344                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
345                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
346                 if (dn->dn_bonus == NULL)
347                         dbuf_create_bonus(dn);
348         }
349         db = dn->dn_bonus;
350
351         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
352         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
353                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
354                 atomic_inc_32(&dn->dn_dbufs_count);
355         }
356
357         /*
358          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
359          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
360          * a dnode hold for every dbuf.
361          */
362         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
363
364         dnode_rele(dn, FTAG);
365
366         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
367
368         *dbp = &db->db;
369         return (0);
370 }
371
372 /*
373  * returns ENOENT, EIO, or 0.
374  *
375  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
376  * doesn't already exist on the dnode.
377  *
378  * if you only want to find an already existing spill db, then
379  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
380  */
381 int
382 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
383 {
384         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
385         int err;
386
387         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
388                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
389
390         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
391
392         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
393                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
394
395         ASSERT(db != NULL);
396         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
397         if (err == 0)
398                 *dbp = &db->db;
399         else
400                 dbuf_rele(db, tag);
401         return (err);
402 }
403
404 int
405 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
406 {
407         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
408         dnode_t *dn;
409         int err;
410
411         DB_DNODE_ENTER(db);
412         dn = DB_DNODE(db);
413
414         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
415                 err = SET_ERROR(EINVAL);
416         } else {
417                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
418
419                 if (!dn->dn_have_spill) {
420                         err = SET_ERROR(ENOENT);
421                 } else {
422                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
423                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
424                 }
425
426                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
427         }
428
429         DB_DNODE_EXIT(db);
430         return (err);
431 }
432
433 int
434 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
435 {
436         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
437         dnode_t *dn;
438         int err;
439
440         DB_DNODE_ENTER(db);
441         dn = DB_DNODE(db);
442         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
443         DB_DNODE_EXIT(db);
444
445         return (err);
446 }
447
448 /*
449  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
450  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
451  * and can induce severe lock contention when writing to several files
452  * whose dnodes are in the same block.
453  */
454 int
455 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
456     boolean_t read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
457 {
458         dmu_buf_t **dbp;
459         uint64_t blkid, nblks, i;
460         uint32_t dbuf_flags;
461         int err;
462         zio_t *zio;
463
464         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
465
466         /*
467          * Note: We directly notify the prefetch code of this read, so that
468          * we can tell it about the multi-block read.  dbuf_read() only knows
469          * about the one block it is accessing.
470          */
471         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT |
472             DB_RF_NOPREFETCH;
473
474         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
475         if (dn->dn_datablkshift) {
476                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
477                 nblks = (P2ROUNDUP(offset + length, 1ULL << blkshift) -
478                     P2ALIGN(offset, 1ULL << blkshift)) >> blkshift;
479         } else {
480                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
481                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
482                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
483                             (longlong_t)dn->dn_objset->
484                             os_dsl_dataset->ds_object,
485                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
486                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
487                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
488                         return (SET_ERROR(EIO));
489                 }
490                 nblks = 1;
491         }
492         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
493
494 #if defined(_KERNEL) && defined(RACCT)
495         if (racct_enable && !read) {
496                 PROC_LOCK(curproc);
497                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEBPS, length);
498                 racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEIOPS, nblks);
499                 PROC_UNLOCK(curproc);
500         }
501 #endif
502
503         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
504         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
505         for (i = 0; i < nblks; i++) {
506                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid + i, tag);
507                 if (db == NULL) {
508                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
509                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
510                         zio_nowait(zio);
511                         return (SET_ERROR(EIO));
512                 }
513
514                 /* initiate async i/o */
515                 if (read)
516                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
517 #ifdef _KERNEL
518                 else
519                         curthread->td_ru.ru_oublock++;
520 #endif
521                 dbp[i] = &db->db;
522         }
523
524         if ((flags & DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0 &&
525             DNODE_META_IS_CACHEABLE(dn) && length <= zfetch_array_rd_sz) {
526                 dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, blkid, nblks,
527                     read && DNODE_IS_CACHEABLE(dn));
528         }
529         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
530
531         /* wait for async i/o */
532         err = zio_wait(zio);
533         if (err) {
534                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
535                 return (err);
536         }
537
538         /* wait for other io to complete */
539         if (read) {
540                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
541                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
542                         mutex_enter(&db->db_mtx);
543                         while (db->db_state == DB_READ ||
544                             db->db_state == DB_FILL)
545                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
546                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
547                                 err = SET_ERROR(EIO);
548                         mutex_exit(&db->db_mtx);
549                         if (err) {
550                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
551                                 return (err);
552                         }
553                 }
554         }
555
556         *numbufsp = nblks;
557         *dbpp = dbp;
558         return (0);
559 }
560
561 static int
562 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
563     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
564 {
565         dnode_t *dn;
566         int err;
567
568         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
569         if (err)
570                 return (err);
571
572         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
573             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
574
575         dnode_rele(dn, FTAG);
576
577         return (err);
578 }
579
580 int
581 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
582     uint64_t length, boolean_t read, void *tag, int *numbufsp,
583     dmu_buf_t ***dbpp)
584 {
585         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
586         dnode_t *dn;
587         int err;
588
589         DB_DNODE_ENTER(db);
590         dn = DB_DNODE(db);
591         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
592             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
593         DB_DNODE_EXIT(db);
594
595         return (err);
596 }
597
598 void
599 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
600 {
601         int i;
602         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
603
604         if (numbufs == 0)
605                 return;
606
607         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
608                 if (dbp[i])
609                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
610         }
611
612         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
613 }
614
615 /*
616  * Issue prefetch i/os for the given blocks.  If level is greater than 0, the
617  * indirect blocks prefeteched will be those that point to the blocks containing
618  * the data starting at offset, and continuing to offset + len.
619  *
620  * Note that if the indirect blocks above the blocks being prefetched are not in
621  * cache, they will be asychronously read in.
622  */
623 void
624 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
625     uint64_t len, zio_priority_t pri)
626 {
627         dnode_t *dn;
628         uint64_t blkid;
629         int nblks, err;
630
631         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
632                 dn = DMU_META_DNODE(os);
633
634                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
635                         return;
636
637                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
638                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level,
639                     object * sizeof (dnode_phys_t));
640                 dbuf_prefetch(dn, level, blkid, pri, 0);
641                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
642                 return;
643         }
644
645         /*
646          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
647          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
648          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
649          */
650         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
651         if (err != 0)
652                 return;
653
654         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
655         /*
656          * offset + len - 1 is the last byte we want to prefetch for, and offset
657          * is the first.  Then dbuf_whichblk(dn, level, off + len - 1) is the
658          * last block we want to prefetch, and dbuf_whichblock(dn, level,
659          * offset)  is the first.  Then the number we need to prefetch is the
660          * last - first + 1.
661          */
662         if (level > 0 || dn->dn_datablkshift != 0) {
663                 nblks = dbuf_whichblock(dn, level, offset + len - 1) -
664                     dbuf_whichblock(dn, level, offset) + 1;
665         } else {
666                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
667         }
668
669         if (nblks != 0) {
670                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level, offset);
671                 for (int i = 0; i < nblks; i++)
672                         dbuf_prefetch(dn, level, blkid + i, pri, 0);
673         }
674
675         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
676
677         dnode_rele(dn, FTAG);
678 }
679
680 /*
681  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
682  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
683  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
684  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
685  *
686  * On input, *start should be the first offset that does not need to be
687  * freed (e.g. "offset + length").  On return, *start will be the first
688  * offset that should be freed and l1blks is set to the number of level 1
689  * indirect blocks found within the chunk.
690  */
691 static int
692 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum, uint64_t *l1blks)
693 {
694         uint64_t blks;
695         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS >> (dn->dn_indblkshift + 1);
696         /* bytes of data covered by a level-1 indirect block */
697         uint64_t iblkrange =
698             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
699
700         ASSERT3U(minimum, <=, *start);
701
702         /*
703          * Check if we can free the entire range assuming that all of the
704          * L1 blocks in this range have data. If we can, we use this
705          * worst case value as an estimate so we can avoid having to look
706          * at the object's actual data.
707          */
708         uint64_t total_l1blks =
709             (roundup(*start, iblkrange) - (minimum / iblkrange * iblkrange)) /
710             iblkrange;
711         if (total_l1blks <= maxblks) {
712                 *l1blks = total_l1blks;
713                 *start = minimum;
714                 return (0);
715         }
716         ASSERT(ISP2(iblkrange));
717
718         for (blks = 0; *start > minimum && blks < maxblks; blks++) {
719                 int err;
720
721                 /*
722                  * dnode_next_offset(BACKWARDS) will find an allocated L1
723                  * indirect block at or before the input offset.  We must
724                  * decrement *start so that it is at the end of the region
725                  * to search.
726                  */
727                 (*start)--;
728
729                 err = dnode_next_offset(dn,
730                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
731
732                 /* if there are no indirect blocks before start, we are done */
733                 if (err == ESRCH) {
734                         *start = minimum;
735                         break;
736                 } else if (err != 0) {
737                         *l1blks = blks;
738                         return (err);
739                 }
740
741                 /* set start to the beginning of this L1 indirect */
742                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
743         }
744         if (*start < minimum)
745                 *start = minimum;
746         *l1blks = blks;
747
748         return (0);
749 }
750
751 /*
752  * If this objset is of type OST_ZFS return true if vfs's unmounted flag is set,
753  * otherwise return false.
754  * Used below in dmu_free_long_range_impl() to enable abort when unmounting
755  */
756 /*ARGSUSED*/
757 static boolean_t
758 dmu_objset_zfs_unmounting(objset_t *os)
759 {
760 #ifdef _KERNEL
761         if (dmu_objset_type(os) == DMU_OST_ZFS)
762                 return (zfs_get_vfs_flag_unmounted(os));
763 #endif
764         return (B_FALSE);
765 }
766
767 static int
768 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
769     uint64_t length)
770 {
771         uint64_t object_size = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
772         int err;
773         uint64_t dirty_frees_threshold;
774         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(os);
775
776         if (offset >= object_size)
777                 return (0);
778
779         if (zfs_per_txg_dirty_frees_percent <= 100)
780                 dirty_frees_threshold =
781                     zfs_per_txg_dirty_frees_percent * zfs_dirty_data_max / 100;
782         else
783                 dirty_frees_threshold = zfs_dirty_data_max / 20;
784
785         if (length == DMU_OBJECT_END || offset + length > object_size)
786                 length = object_size - offset;
787
788         while (length != 0) {
789                 uint64_t chunk_end, chunk_begin, chunk_len;
790                 uint64_t l1blks;
791                 dmu_tx_t *tx;
792
793                 if (dmu_objset_zfs_unmounting(dn->dn_objset))
794                         return (SET_ERROR(EINTR));
795
796                 chunk_end = chunk_begin = offset + length;
797
798                 /* move chunk_begin backwards to the beginning of this chunk */
799                 err = get_next_chunk(dn, &chunk_begin, offset, &l1blks);
800                 if (err)
801                         return (err);
802                 ASSERT3U(chunk_begin, >=, offset);
803                 ASSERT3U(chunk_begin, <=, chunk_end);
804
805                 chunk_len = chunk_end - chunk_begin;
806
807                 tx = dmu_tx_create(os);
808                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, chunk_begin, chunk_len);
809
810                 /*
811                  * Mark this transaction as typically resulting in a net
812                  * reduction in space used.
813                  */
814                 dmu_tx_mark_netfree(tx);
815                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
816                 if (err) {
817                         dmu_tx_abort(tx);
818                         return (err);
819                 }
820
821                 uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
822
823                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
824                 uint64_t long_free_dirty =
825                     dp->dp_long_free_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK];
826                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
827
828                 /*
829                  * To avoid filling up a TXG with just frees, wait for
830                  * the next TXG to open before freeing more chunks if
831                  * we have reached the threshold of frees.
832                  */
833                 if (dirty_frees_threshold != 0 &&
834                     long_free_dirty >= dirty_frees_threshold) {
835                         dmu_tx_commit(tx);
836                         txg_wait_open(dp, 0);
837                         continue;
838                 }
839
840                 /*
841                  * In order to prevent unnecessary write throttling, for each
842                  * TXG, we track the cumulative size of L1 blocks being dirtied
843                  * in dnode_free_range() below. We compare this number to a
844                  * tunable threshold, past which we prevent new L1 dirty freeing
845                  * blocks from being added into the open TXG. See
846                  * dmu_free_long_range_impl() for details. The threshold
847                  * prevents write throttle activation due to dirty freeing L1
848                  * blocks taking up a large percentage of zfs_dirty_data_max.
849                  */
850                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
851                 dp->dp_long_free_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] +=
852                     l1blks << dn->dn_indblkshift;
853                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
854                 DTRACE_PROBE3(free__long__range,
855                     uint64_t, long_free_dirty, uint64_t, chunk_len,
856                     uint64_t, txg);
857                 dnode_free_range(dn, chunk_begin, chunk_len, tx);
858                 dmu_tx_commit(tx);
859
860                 length -= chunk_len;
861         }
862         return (0);
863 }
864
865 int
866 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
867     uint64_t offset, uint64_t length)
868 {
869         dnode_t *dn;
870         int err;
871
872         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
873         if (err != 0)
874                 return (err);
875         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length);
876
877         /*
878          * It is important to zero out the maxblkid when freeing the entire
879          * file, so that (a) subsequent calls to dmu_free_long_range_impl()
880          * will take the fast path, and (b) dnode_reallocate() can verify
881          * that the entire file has been freed.
882          */
883         if (err == 0 && offset == 0 && length == DMU_OBJECT_END)
884                 dn->dn_maxblkid = 0;
885
886         dnode_rele(dn, FTAG);
887         return (err);
888 }
889
890 int
891 dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
892 {
893         dmu_tx_t *tx;
894         int err;
895
896         err = dmu_free_long_range(os, object, 0, DMU_OBJECT_END);
897         if (err != 0)
898                 return (err);
899
900         tx = dmu_tx_create(os);
901         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
902         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
903         dmu_tx_mark_netfree(tx);
904         err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
905         if (err == 0) {
906                 err = dmu_object_free(os, object, tx);
907                 dmu_tx_commit(tx);
908         } else {
909                 dmu_tx_abort(tx);
910         }
911
912         return (err);
913 }
914
915 int
916 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
917     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
918 {
919         dnode_t *dn;
920         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
921         if (err)
922                 return (err);
923         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
924         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
925         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
926         dnode_rele(dn, FTAG);
927         return (0);
928 }
929
930 static int
931 dmu_read_impl(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t size,
932     void *buf, uint32_t flags)
933 {
934         dmu_buf_t **dbp;
935         int numbufs, err = 0;
936
937         /*
938          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
939          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
940          * handle that here as well.
941          */
942         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
943                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
944                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
945                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
946                 size = newsz;
947         }
948
949         while (size > 0) {
950                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
951                 int i;
952
953                 /*
954                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
955                  * to be reading in parallel.
956                  */
957                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
958                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
959                 if (err)
960                         break;
961
962                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
963                         int tocpy;
964                         int bufoff;
965                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
966
967                         ASSERT(size > 0);
968
969                         bufoff = offset - db->db_offset;
970                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
971
972                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
973
974                         offset += tocpy;
975                         size -= tocpy;
976                         buf = (char *)buf + tocpy;
977                 }
978                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
979         }
980         return (err);
981 }
982
983 int
984 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
985     void *buf, uint32_t flags)
986 {
987         dnode_t *dn;
988         int err;
989
990         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
991         if (err != 0)
992                 return (err);
993
994         err = dmu_read_impl(dn, offset, size, buf, flags);
995         dnode_rele(dn, FTAG);
996         return (err);
997 }
998
999 int
1000 dmu_read_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t size, void *buf,
1001     uint32_t flags)
1002 {
1003         return (dmu_read_impl(dn, offset, size, buf, flags));
1004 }
1005
1006 static void
1007 dmu_write_impl(dmu_buf_t **dbp, int numbufs, uint64_t offset, uint64_t size,
1008     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
1009 {
1010         int i;
1011
1012         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1013                 int tocpy;
1014                 int bufoff;
1015                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1016
1017                 ASSERT(size > 0);
1018
1019                 bufoff = offset - db->db_offset;
1020                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1021
1022                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1023
1024                 if (tocpy == db->db_size)
1025                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1026                 else
1027                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1028
1029                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
1030
1031                 if (tocpy == db->db_size)
1032                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1033
1034                 offset += tocpy;
1035                 size -= tocpy;
1036                 buf = (char *)buf + tocpy;
1037         }
1038 }
1039
1040 void
1041 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1042     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
1043 {
1044         dmu_buf_t **dbp;
1045         int numbufs;
1046
1047         if (size == 0)
1048                 return;
1049
1050         VERIFY0(dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1051             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
1052         dmu_write_impl(dbp, numbufs, offset, size, buf, tx);
1053         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1054 }
1055
1056 void
1057 dmu_write_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t size,
1058     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
1059 {
1060         dmu_buf_t **dbp;
1061         int numbufs;
1062
1063         if (size == 0)
1064                 return;
1065
1066         VERIFY0(dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, size,
1067             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH));
1068         dmu_write_impl(dbp, numbufs, offset, size, buf, tx);
1069         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1070 }
1071
1072 static int
1073 dmu_object_remap_one_indirect(objset_t *os, dnode_t *dn,
1074     uint64_t last_removal_txg, uint64_t offset)
1075 {
1076         uint64_t l1blkid = dbuf_whichblock(dn, 1, offset);
1077         int err = 0;
1078
1079         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1080         dmu_buf_impl_t *dbuf = dbuf_hold_level(dn, 1, l1blkid, FTAG);
1081         ASSERT3P(dbuf, !=, NULL);
1082
1083         /*
1084          * If the block hasn't been written yet, this default will ensure
1085          * we don't try to remap it.
1086          */
1087         uint64_t birth = UINT64_MAX;
1088         ASSERT3U(last_removal_txg, !=, UINT64_MAX);
1089         if (dbuf->db_blkptr != NULL)
1090                 birth = dbuf->db_blkptr->blk_birth;
1091         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1092
1093         /*
1094          * If this L1 was already written after the last removal, then we've
1095          * already tried to remap it.
1096          */
1097         if (birth <= last_removal_txg &&
1098             dbuf_read(dbuf, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED) == 0 &&
1099             dbuf_can_remap(dbuf)) {
1100                 dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(os);
1101                 dmu_tx_hold_remap_l1indirect(tx, dn->dn_object);
1102                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
1103                 if (err == 0) {
1104                         (void) dbuf_dirty(dbuf, tx);
1105                         dmu_tx_commit(tx);
1106                 } else {
1107                         dmu_tx_abort(tx);
1108                 }
1109         }
1110
1111         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
1112
1113         delay(zfs_object_remap_one_indirect_delay_ticks);
1114
1115         return (err);
1116 }
1117
1118 /*
1119  * Remap all blockpointers in the object, if possible, so that they reference
1120  * only concrete vdevs.
1121  *
1122  * To do this, iterate over the L0 blockpointers and remap any that reference
1123  * an indirect vdev. Note that we only examine L0 blockpointers; since we
1124  * cannot guarantee that we can remap all blockpointer anyways (due to split
1125  * blocks), we do not want to make the code unnecessarily complicated to
1126  * catch the unlikely case that there is an L1 block on an indirect vdev that
1127  * contains no indirect blockpointers.
1128  */
1129 int
1130 dmu_object_remap_indirects(objset_t *os, uint64_t object,
1131     uint64_t last_removal_txg)
1132 {
1133         uint64_t offset, l1span;
1134         int err;
1135         dnode_t *dn;
1136
1137         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1138         if (err != 0) {
1139                 return (err);
1140         }
1141
1142         if (dn->dn_nlevels <= 1) {
1143                 if (issig(JUSTLOOKING) && issig(FORREAL)) {
1144                         err = SET_ERROR(EINTR);
1145                 }
1146
1147                 /*
1148                  * If the dnode has no indirect blocks, we cannot dirty them.
1149                  * We still want to remap the blkptr(s) in the dnode if
1150                  * appropriate, so mark it as dirty.
1151                  */
1152                 if (err == 0 && dnode_needs_remap(dn)) {
1153                         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(os);
1154                         dmu_tx_hold_bonus(tx, dn->dn_object);
1155                         if ((err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT)) == 0) {
1156                                 dnode_setdirty(dn, tx);
1157                                 dmu_tx_commit(tx);
1158                         } else {
1159                                 dmu_tx_abort(tx);
1160                         }
1161                 }
1162
1163                 dnode_rele(dn, FTAG);
1164                 return (err);
1165         }
1166
1167         offset = 0;
1168         l1span = 1ULL << (dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT +
1169             dn->dn_datablkshift);
1170         /*
1171          * Find the next L1 indirect that is not a hole.
1172          */
1173         while (dnode_next_offset(dn, 0, &offset, 2, 1, 0) == 0) {
1174                 if (issig(JUSTLOOKING) && issig(FORREAL)) {
1175                         err = SET_ERROR(EINTR);
1176                         break;
1177                 }
1178                 if ((err = dmu_object_remap_one_indirect(os, dn,
1179                     last_removal_txg, offset)) != 0) {
1180                         break;
1181                 }
1182                 offset += l1span;
1183         }
1184
1185         dnode_rele(dn, FTAG);
1186         return (err);
1187 }
1188
1189 void
1190 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1191     dmu_tx_t *tx)
1192 {
1193         dmu_buf_t **dbp;
1194         int numbufs, i;
1195
1196         if (size == 0)
1197                 return;
1198
1199         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1200             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
1201
1202         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1203                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1204
1205                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
1206         }
1207         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1208 }
1209
1210 void
1211 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
1212     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
1213     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx)
1214 {
1215         dmu_buf_t *db;
1216
1217         ASSERT3U(etype, <, NUM_BP_EMBEDDED_TYPES);
1218         ASSERT3U(comp, <, ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
1219         VERIFY0(dmu_buf_hold_noread(os, object, offset,
1220             FTAG, &db));
1221
1222         dmu_buf_write_embedded(db,
1223             data, (bp_embedded_type_t)etype, (enum zio_compress)comp,
1224             uncompressed_size, compressed_size, byteorder, tx);
1225
1226         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * DMU support for xuio
1231  */
1232 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
1233
1234 int
1235 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
1236 {
1237         dmu_xuio_t *priv;
1238         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
1239
1240         uio->uio_iovcnt = nblk;
1241         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
1242
1243         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
1244         priv->cnt = nblk;
1245         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
1246         priv->iovp = uio->uio_iov;
1247         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
1248
1249         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
1250                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
1251         else
1252                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
1253
1254         return (0);
1255 }
1256
1257 void
1258 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
1259 {
1260         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1261         int nblk = priv->cnt;
1262
1263         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
1264         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
1265         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
1266
1267         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
1268                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
1269         else
1270                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
1271 }
1272
1273 /*
1274  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
1275  * and increase priv->next by 1.
1276  */
1277 int
1278 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
1279 {
1280         struct iovec *iov;
1281         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
1282         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1283         int i = priv->next++;
1284
1285         ASSERT(i < priv->cnt);
1286         ASSERT(off + n <= arc_buf_lsize(abuf));
1287         iov = uio->uio_iov + i;
1288         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
1289         iov->iov_len = n;
1290         priv->bufs[i] = abuf;
1291         return (0);
1292 }
1293
1294 int
1295 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
1296 {
1297         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1298         return (priv->cnt);
1299 }
1300
1301 arc_buf_t *
1302 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
1303 {
1304         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1305
1306         ASSERT(i < priv->cnt);
1307         return (priv->bufs[i]);
1308 }
1309
1310 void
1311 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
1312 {
1313         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1314
1315         ASSERT(i < priv->cnt);
1316         priv->bufs[i] = NULL;
1317 }
1318
1319 static void
1320 xuio_stat_init(void)
1321 {
1322         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
1323             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
1324             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1325         if (xuio_ksp != NULL) {
1326                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
1327                 kstat_install(xuio_ksp);
1328         }
1329 }
1330
1331 static void
1332 xuio_stat_fini(void)
1333 {
1334         if (xuio_ksp != NULL) {
1335                 kstat_delete(xuio_ksp);
1336                 xuio_ksp = NULL;
1337         }
1338 }
1339
1340 void
1341 xuio_stat_wbuf_copied(void)
1342 {
1343         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1344 }
1345
1346 void
1347 xuio_stat_wbuf_nocopy(void)
1348 {
1349         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
1350 }
1351
1352 #ifdef _KERNEL
1353 int
1354 dmu_read_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size)
1355 {
1356         dmu_buf_t **dbp;
1357         int numbufs, i, err;
1358         xuio_t *xuio = NULL;
1359
1360         /*
1361          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1362          * to be reading in parallel.
1363          */
1364         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1365             TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, 0);
1366         if (err)
1367                 return (err);
1368
1369 #ifdef UIO_XUIO
1370         if (uio->uio_extflg == UIO_XUIO)
1371                 xuio = (xuio_t *)uio;
1372 #endif
1373
1374         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1375                 int tocpy;
1376                 int bufoff;
1377                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1378
1379                 ASSERT(size > 0);
1380
1381                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1382                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1383
1384                 if (xuio) {
1385                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1386                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1387                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1388                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1389                         if (!err) {
1390                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1391                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1392                         }
1393
1394                         if (abuf == dbuf_abuf)
1395                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1396                         else
1397                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1398                 } else {
1399 #ifdef illumos
1400                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1401                             UIO_READ, uio);
1402 #else
1403                         err = vn_io_fault_uiomove((char *)db->db_data + bufoff,
1404                             tocpy, uio);
1405 #endif
1406                 }
1407                 if (err)
1408                         break;
1409
1410                 size -= tocpy;
1411         }
1412         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1413
1414         return (err);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1419  * From object zdb->db_object.
1420  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1421  *
1422  * If the caller already has a dbuf in the target object
1423  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_read_uio(),
1424  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1425  */
1426 int
1427 dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size)
1428 {
1429         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1430         dnode_t *dn;
1431         int err;
1432
1433         if (size == 0)
1434                 return (0);
1435
1436         DB_DNODE_ENTER(db);
1437         dn = DB_DNODE(db);
1438         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1439         DB_DNODE_EXIT(db);
1440
1441         return (err);
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1446  * From the specified object
1447  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1448  */
1449 int
1450 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
1451 {
1452         dnode_t *dn;
1453         int err;
1454
1455         if (size == 0)
1456                 return (0);
1457
1458         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1459         if (err)
1460                 return (err);
1461
1462         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1463
1464         dnode_rele(dn, FTAG);
1465
1466         return (err);
1467 }
1468
1469 int
1470 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1471 {
1472         dmu_buf_t **dbp;
1473         int numbufs;
1474         int err = 0;
1475         int i;
1476
1477         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1478             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1479         if (err)
1480                 return (err);
1481
1482         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1483                 int tocpy;
1484                 int bufoff;
1485                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1486
1487                 ASSERT(size > 0);
1488
1489                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1490                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1491
1492                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1493
1494                 if (tocpy == db->db_size)
1495                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1496                 else
1497                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1498
1499 #ifdef illumos
1500                 /*
1501                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
1502                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1503                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1504                  * block.
1505                  */
1506                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1507                     UIO_WRITE, uio);
1508 #else
1509                 err = vn_io_fault_uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1510                     uio);
1511 #endif
1512
1513                 if (tocpy == db->db_size)
1514                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1515
1516                 if (err)
1517                         break;
1518
1519                 size -= tocpy;
1520         }
1521
1522         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1523         return (err);
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1528  * To object zdb->db_object.
1529  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1530  *
1531  * If the caller already has a dbuf in the target object
1532  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_write_uio(),
1533  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1534  */
1535 int
1536 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1537     dmu_tx_t *tx)
1538 {
1539         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1540         dnode_t *dn;
1541         int err;
1542
1543         if (size == 0)
1544                 return (0);
1545
1546         DB_DNODE_ENTER(db);
1547         dn = DB_DNODE(db);
1548         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1549         DB_DNODE_EXIT(db);
1550
1551         return (err);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1556  * To the specified object.
1557  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1558  */
1559 int
1560 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1561     dmu_tx_t *tx)
1562 {
1563         dnode_t *dn;
1564         int err;
1565
1566         if (size == 0)
1567                 return (0);
1568
1569         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1570         if (err)
1571                 return (err);
1572
1573         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1574
1575         dnode_rele(dn, FTAG);
1576
1577         return (err);
1578 }
1579
1580 #ifdef illumos
1581 int
1582 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1583     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
1584 {
1585         dmu_buf_t **dbp;
1586         int numbufs, i;
1587         int err;
1588
1589         if (size == 0)
1590                 return (0);
1591
1592         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1593             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1594         if (err)
1595                 return (err);
1596
1597         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1598                 int tocpy, copied, thiscpy;
1599                 int bufoff;
1600                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1601                 caddr_t va;
1602
1603                 ASSERT(size > 0);
1604                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1605
1606                 bufoff = offset - db->db_offset;
1607                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1608
1609                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1610
1611                 if (tocpy == db->db_size)
1612                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1613                 else
1614                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1615
1616                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1617                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
1618                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1619                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
1620                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1621                         zfs_unmap_page(pp, va);
1622                         pp = pp->p_next;
1623                         bufoff += PAGESIZE;
1624                 }
1625
1626                 if (tocpy == db->db_size)
1627                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1628
1629                 offset += tocpy;
1630                 size -= tocpy;
1631         }
1632         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1633         return (err);
1634 }
1635
1636 #else   /* !illumos */
1637
1638 int
1639 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1640     vm_page_t *ma, dmu_tx_t *tx)
1641 {
1642         dmu_buf_t **dbp;
1643         struct sf_buf *sf;
1644         int numbufs, i;
1645         int err;
1646
1647         if (size == 0)
1648                 return (0);
1649
1650         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1651             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1652         if (err)
1653                 return (err);
1654
1655         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1656                 int tocpy, copied, thiscpy;
1657                 int bufoff;
1658                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1659                 caddr_t va;
1660
1661                 ASSERT(size > 0);
1662                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1663
1664                 bufoff = offset - db->db_offset;
1665                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1666
1667                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1668
1669                 if (tocpy == db->db_size)
1670                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1671                 else
1672                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1673
1674                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1675                         ASSERT3U(ptoa((*ma)->pindex), ==, db->db_offset + bufoff);
1676                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1677                         va = zfs_map_page(*ma, &sf);
1678                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1679                         zfs_unmap_page(sf);
1680                         ma += 1;
1681                         bufoff += PAGESIZE;
1682                 }
1683
1684                 if (tocpy == db->db_size)
1685                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1686
1687                 offset += tocpy;
1688                 size -= tocpy;
1689         }
1690         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1691         return (err);
1692 }
1693
1694 int
1695 dmu_read_pages(objset_t *os, uint64_t object, vm_page_t *ma, int count,
1696     int *rbehind, int *rahead, int last_size)
1697 {
1698         struct sf_buf *sf;
1699         vm_object_t vmobj;
1700         vm_page_t m;
1701         dmu_buf_t **dbp;
1702         dmu_buf_t *db;
1703         caddr_t va;
1704         int numbufs, i;
1705         int bufoff, pgoff, tocpy;
1706         int mi, di;
1707         int err;
1708
1709         ASSERT3U(ma[0]->pindex + count - 1, ==, ma[count - 1]->pindex);
1710         ASSERT(last_size <= PAGE_SIZE);
1711
1712         err = dmu_buf_hold_array(os, object, IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex),
1713             IDX_TO_OFF(count - 1) + last_size, TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1714         if (err != 0)
1715                 return (err);
1716
1717 #ifdef DEBUG
1718         IMPLY(last_size < PAGE_SIZE, *rahead == 0);
1719         if (dbp[0]->db_offset != 0 || numbufs > 1) {
1720                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1721                         ASSERT(ISP2(dbp[i]->db_size));
1722                         ASSERT((dbp[i]->db_offset % dbp[i]->db_size) == 0);
1723                         ASSERT3U(dbp[i]->db_size, ==, dbp[0]->db_size);
1724                 }
1725         }
1726 #endif
1727
1728         vmobj = ma[0]->object;
1729         zfs_vmobject_wlock(vmobj);
1730
1731         db = dbp[0];
1732         for (i = 0; i < *rbehind; i++) {
1733                 m = vm_page_grab(vmobj, ma[0]->pindex - 1 - i,
1734                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOWAIT |
1735                     VM_ALLOC_SBUSY | VM_ALLOC_IGN_SBUSY);
1736                 if (m == NULL)
1737                         break;
1738                 if (!vm_page_none_valid(m)) {
1739                         ASSERT3U(m->valid, ==, VM_PAGE_BITS_ALL);
1740                         vm_page_sunbusy(m);
1741                         break;
1742                 }
1743                 ASSERT(m->dirty == 0);
1744                 ASSERT(!pmap_page_is_mapped(m));
1745
1746                 ASSERT(db->db_size > PAGE_SIZE);
1747                 bufoff = IDX_TO_OFF(m->pindex) % db->db_size;
1748                 va = zfs_map_page(m, &sf);
1749                 bcopy((char *)db->db_data + bufoff, va, PAGESIZE);
1750                 zfs_unmap_page(sf);
1751                 vm_page_valid(m);
1752                 vm_page_lock(m);
1753                 if ((m->busy_lock & VPB_BIT_WAITERS) != 0)
1754                         vm_page_activate(m);
1755                 else
1756                         vm_page_deactivate(m);
1757                 vm_page_unlock(m);
1758                 vm_page_sunbusy(m);
1759         }
1760         *rbehind = i;
1761
1762         bufoff = IDX_TO_OFF(ma[0]->pindex) % db->db_size;
1763         pgoff = 0;
1764         for (mi = 0, di = 0; mi < count && di < numbufs; ) {
1765                 if (pgoff == 0) {
1766                         m = ma[mi];
1767                         if (m != bogus_page) {
1768                                 vm_page_assert_xbusied(m);
1769                                 ASSERT(vm_page_none_valid(m));
1770                                 ASSERT(m->dirty == 0);
1771                                 ASSERT(!pmap_page_is_mapped(m));
1772                                 va = zfs_map_page(m, &sf);
1773                         }
1774                 }
1775                 if (bufoff == 0)
1776                         db = dbp[di];
1777
1778                 if (m != bogus_page) {
1779                         ASSERT3U(IDX_TO_OFF(m->pindex) + pgoff, ==,
1780                             db->db_offset + bufoff);
1781                 }
1782
1783                 /*
1784                  * We do not need to clamp the copy size by the file
1785                  * size as the last block is zero-filled beyond the
1786                  * end of file anyway.
1787                  */
1788                 tocpy = MIN(db->db_size - bufoff, PAGESIZE - pgoff);
1789                 if (m != bogus_page)
1790                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, va + pgoff, tocpy);
1791
1792                 pgoff += tocpy;
1793                 ASSERT(pgoff <= PAGESIZE);
1794                 if (pgoff == PAGESIZE) {
1795                         if (m != bogus_page) {
1796                                 zfs_unmap_page(sf);
1797                                 vm_page_valid(m);
1798                         }
1799                         ASSERT(mi < count);
1800                         mi++;
1801                         pgoff = 0;
1802                 }
1803
1804                 bufoff += tocpy;
1805                 ASSERT(bufoff <= db->db_size);
1806                 if (bufoff == db->db_size) {
1807                         ASSERT(di < numbufs);
1808                         di++;
1809                         bufoff = 0;
1810                 }
1811         }
1812
1813 #ifdef DEBUG
1814         /*
1815          * Three possibilities:
1816          * - last requested page ends at a buffer boundary and , thus,
1817          *   all pages and buffers have been iterated;
1818          * - all requested pages are filled, but the last buffer
1819          *   has not been exhausted;
1820          *   the read-ahead is possible only in this case;
1821          * - all buffers have been read, but the last page has not been
1822          *   fully filled;
1823          *   this is only possible if the file has only a single buffer
1824          *   with a size that is not a multiple of the page size.
1825          */
1826         if (mi == count) {
1827                 ASSERT(di >= numbufs - 1);
1828                 IMPLY(*rahead != 0, di == numbufs - 1);
1829                 IMPLY(*rahead != 0, bufoff != 0);
1830                 ASSERT(pgoff == 0);
1831         }
1832         if (di == numbufs) {
1833                 ASSERT(mi >= count - 1);
1834                 ASSERT(*rahead == 0);
1835                 IMPLY(pgoff == 0, mi == count);
1836                 if (pgoff != 0) {
1837                         ASSERT(mi == count - 1);
1838                         ASSERT((dbp[0]->db_size & PAGE_MASK) != 0);
1839                 }
1840         }
1841 #endif
1842         if (pgoff != 0) {
1843                 ASSERT(m != bogus_page);
1844                 bzero(va + pgoff, PAGESIZE - pgoff);
1845                 zfs_unmap_page(sf);
1846                 vm_page_valid(m);
1847         }
1848
1849         for (i = 0; i < *rahead; i++) {
1850                 m = vm_page_grab(vmobj, ma[count - 1]->pindex + 1 + i,
1851                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOWAIT |
1852                     VM_ALLOC_SBUSY | VM_ALLOC_IGN_SBUSY);
1853                 if (m == NULL)
1854                         break;
1855                 if (!vm_page_none_valid(m)) {
1856                         ASSERT3U(m->valid, ==, VM_PAGE_BITS_ALL);
1857                         vm_page_sunbusy(m);
1858                         break;
1859                 }
1860                 ASSERT(m->dirty == 0);
1861                 ASSERT(!pmap_page_is_mapped(m));
1862
1863                 ASSERT(db->db_size > PAGE_SIZE);
1864                 bufoff = IDX_TO_OFF(m->pindex) % db->db_size;
1865                 tocpy = MIN(db->db_size - bufoff, PAGESIZE);
1866                 va = zfs_map_page(m, &sf);
1867                 bcopy((char *)db->db_data + bufoff, va, tocpy);
1868                 if (tocpy < PAGESIZE) {
1869                         ASSERT(i == *rahead - 1);
1870                         ASSERT((db->db_size & PAGE_MASK) != 0);
1871                         bzero(va + tocpy, PAGESIZE - tocpy);
1872                 }
1873                 zfs_unmap_page(sf);
1874                 vm_page_valid(m);
1875                 vm_page_lock(m);
1876                 if ((m->busy_lock & VPB_BIT_WAITERS) != 0)
1877                         vm_page_activate(m);
1878                 else
1879                         vm_page_deactivate(m);
1880                 vm_page_unlock(m);
1881                 vm_page_sunbusy(m);
1882         }
1883         *rahead = i;
1884         zfs_vmobject_wunlock(vmobj);
1885
1886         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1887         return (0);
1888 }
1889 #endif  /* illumos */
1890 #endif  /* _KERNEL */
1891
1892 /*
1893  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1894  */
1895 arc_buf_t *
1896 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1897 {
1898         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1899
1900         return (arc_loan_buf(db->db_objset->os_spa, B_FALSE, size));
1901 }
1902
1903 /*
1904  * Free a loaned arc buffer.
1905  */
1906 void
1907 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1908 {
1909         arc_return_buf(buf, FTAG);
1910         arc_buf_destroy(buf, FTAG);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1915  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1916  * dmu_write().
1917  */
1918 void
1919 dmu_assign_arcbuf_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1920     dmu_tx_t *tx)
1921 {
1922         dmu_buf_impl_t *db;
1923         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_lsize(buf);
1924         uint64_t blkid;
1925
1926         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1927         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
1928         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1929         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1930
1931         /*
1932          * We can only assign if the offset is aligned, the arc buf is the
1933          * same size as the dbuf, and the dbuf is not metadata.
1934          */
1935         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size) {
1936 #ifdef _KERNEL
1937                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
1938 #ifdef RACCT
1939                 if (racct_enable) {
1940                         PROC_LOCK(curproc);
1941                         racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEBPS, blksz);
1942                         racct_add_force(curproc, RACCT_WRITEIOPS, 1);
1943                         PROC_UNLOCK(curproc);
1944                 }
1945 #endif /* RACCT */
1946 #endif /* _KERNEL */
1947                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1948                 dbuf_rele(db, FTAG);
1949         } else {
1950                 objset_t *os;
1951                 uint64_t object;
1952
1953                 /* compressed bufs must always be assignable to their dbuf */
1954                 ASSERT3U(arc_get_compression(buf), ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
1955                 ASSERT(!(buf->b_flags & ARC_BUF_FLAG_COMPRESSED));
1956
1957                 os = dn->dn_objset;
1958                 object = dn->dn_object;
1959
1960                 dbuf_rele(db, FTAG);
1961                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1962                 dmu_return_arcbuf(buf);
1963                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1964         }
1965 }
1966
1967 void
1968 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1969     dmu_tx_t *tx)
1970 {
1971         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1972
1973         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1974         dmu_assign_arcbuf_dnode(DB_DNODE(dbuf), offset, buf, tx);
1975         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1976 }
1977
1978 typedef struct {
1979         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1980         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1981         zgd_t                   *dsa_zgd;
1982         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1983 } dmu_sync_arg_t;
1984
1985 /* ARGSUSED */
1986 static void
1987 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1988 {
1989         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1990         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1991         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1992
1993         if (zio->io_error == 0) {
1994                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1995                         /*
1996                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1997                          * block size still needs to be known for replay.
1998                          */
1999                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
2000                 } else if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
2001                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
2002                         bp->blk_fill = 1;
2003                 }
2004         }
2005 }
2006
2007 static void
2008 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
2009 {
2010         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2011 }
2012
2013 /* ARGSUSED */
2014 static void
2015 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
2016 {
2017         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
2018         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
2019         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2020         zgd_t *zgd = dsa->dsa_zgd;
2021
2022         /*
2023          * Record the vdev(s) backing this blkptr so they can be flushed after
2024          * the writes for the lwb have completed.
2025          */
2026         if (zio->io_error == 0) {
2027                 zil_lwb_add_block(zgd->zgd_lwb, zgd->zgd_bp);
2028         }
2029
2030         mutex_enter(&db->db_mtx);
2031         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
2032         if (zio->io_error == 0) {
2033                 dr->dt.dl.dr_nopwrite = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
2034                 if (dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
2035                         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2036                         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2037                         uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig);
2038
2039                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2040                         VERIFY(BP_EQUAL(bp, db->db_blkptr));
2041                         ASSERT(zio->io_prop.zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
2042                         ASSERT(zio_checksum_table[chksum].ci_flags &
2043                             ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE);
2044                 }
2045                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
2046                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
2047                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
2048
2049                 /*
2050                  * Old style holes are filled with all zeros, whereas
2051                  * new-style holes maintain their lsize, type, level,
2052                  * and birth time (see zio_write_compress). While we
2053                  * need to reset the BP_SET_LSIZE() call that happened
2054                  * in dmu_sync_ready for old style holes, we do *not*
2055                  * want to wipe out the information contained in new
2056                  * style holes. Thus, only zero out the block pointer if
2057                  * it's an old style hole.
2058                  */
2059                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by) &&
2060                     dr->dt.dl.dr_overridden_by.blk_birth == 0)
2061                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
2062         } else {
2063                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2064         }
2065         cv_broadcast(&db->db_changed);
2066         mutex_exit(&db->db_mtx);
2067
2068         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
2069
2070         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
2071 }
2072
2073 static void
2074 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
2075 {
2076         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2077         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
2078         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2079         zgd_t *zgd = dsa->dsa_zgd;
2080
2081         if (zio->io_error == 0) {
2082                 /*
2083                  * Record the vdev(s) backing this blkptr so they can be
2084                  * flushed after the writes for the lwb have completed.
2085                  */
2086                 zil_lwb_add_block(zgd->zgd_lwb, zgd->zgd_bp);
2087
2088                 if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
2089                         ASSERT(!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE));
2090                         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2091                         ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
2092                         ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
2093                         zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
2094                 }
2095         }
2096
2097         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
2098
2099         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
2100
2101         abd_put(zio->io_abd);
2102         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
2103 }
2104
2105 static int
2106 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
2107     zio_prop_t *zp, zbookmark_phys_t *zb)
2108 {
2109         dmu_sync_arg_t *dsa;
2110         dmu_tx_t *tx;
2111
2112         tx = dmu_tx_create(os);
2113         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
2114         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
2115                 dmu_tx_abort(tx);
2116                 /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
2117                 return (SET_ERROR(EIO));
2118         }
2119
2120         /*
2121          * In order to prevent the zgd's lwb from being free'd prior to
2122          * dmu_sync_late_arrival_done() being called, we have to ensure
2123          * the lwb's "max txg" takes this tx's txg into account.
2124          */
2125         zil_lwb_add_txg(zgd->zgd_lwb, dmu_tx_get_txg(tx));
2126
2127         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
2128         dsa->dsa_dr = NULL;
2129         dsa->dsa_done = done;
2130         dsa->dsa_zgd = zgd;
2131         dsa->dsa_tx = tx;
2132
2133         /*
2134          * Since we are currently syncing this txg, it's nontrivial to
2135          * determine what BP to nopwrite against, so we disable nopwrite.
2136          *
2137          * When syncing, the db_blkptr is initially the BP of the previous
2138          * txg.  We can not nopwrite against it because it will be changed
2139          * (this is similar to the non-late-arrival case where the dbuf is
2140          * dirty in a future txg).
2141          *
2142          * Then dbuf_write_ready() sets bp_blkptr to the location we will write.
2143          * We can not nopwrite against it because although the BP will not
2144          * (typically) be changed, the data has not yet been persisted to this
2145          * location.
2146          *
2147          * Finally, when dbuf_write_done() is called, it is theoretically
2148          * possible to always nopwrite, because the data that was written in
2149          * this txg is the same data that we are trying to write.  However we
2150          * would need to check that this dbuf is not dirty in any future
2151          * txg's (as we do in the normal dmu_sync() path). For simplicity, we
2152          * don't nopwrite in this case.
2153          */
2154         zp->zp_nopwrite = B_FALSE;
2155
2156         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
2157             abd_get_from_buf(zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size),
2158             zgd->zgd_db->db_size, zgd->zgd_db->db_size, zp,
2159             dmu_sync_late_arrival_ready, NULL, NULL, dmu_sync_late_arrival_done,
2160             dsa, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
2161
2162         return (0);
2163 }
2164
2165 /*
2166  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
2167  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
2168  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
2169  *
2170  * Return values:
2171  *
2172  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to do.
2173  *              The caller should not log the write.
2174  *
2175  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
2176  *              The caller should not log the write.
2177  *
2178  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
2179  *              The caller should track its progress (somehow).
2180  *
2181  *      EIO: could not do the I/O.
2182  *              The caller should do a txg_wait_synced().
2183  *
2184  *      0: the I/O has been initiated.
2185  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
2186  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
2187  *              the error will be reported to the done callback and
2188  *              propagated to pio from zio_done().
2189  */
2190 int
2191 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
2192 {
2193         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
2194         objset_t *os = db->db_objset;
2195         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
2196         dbuf_dirty_record_t *dr;
2197         dmu_sync_arg_t *dsa;
2198         zbookmark_phys_t zb;
2199         zio_prop_t zp;
2200         dnode_t *dn;
2201
2202         ASSERT(pio != NULL);
2203         ASSERT(txg != 0);
2204
2205         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
2206             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2207
2208         DB_DNODE_ENTER(db);
2209         dn = DB_DNODE(db);
2210         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
2211         DB_DNODE_EXIT(db);
2212
2213         /*
2214          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
2215          */
2216         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
2217                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
2218
2219         /*
2220          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
2221          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
2222          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
2223          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
2224          */
2225         mutex_enter(&db->db_mtx);
2226
2227         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
2228                 /*
2229                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
2230                  */
2231                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2232                 return (SET_ERROR(EEXIST));
2233         }
2234
2235         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
2236                 /*
2237                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
2238                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
2239                  */
2240                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2241                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
2242         }
2243
2244         dr = db->db_last_dirty;
2245         while (dr && dr->dr_txg != txg)
2246                 dr = dr->dr_next;
2247
2248         if (dr == NULL) {
2249                 /*
2250                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
2251                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
2252                  */
2253                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2254                 return (SET_ERROR(ENOENT));
2255         }
2256
2257         ASSERT(dr->dr_next == NULL || dr->dr_next->dr_txg < txg);
2258
2259         if (db->db_blkptr != NULL) {
2260                 /*
2261                  * We need to fill in zgd_bp with the current blkptr so that
2262                  * the nopwrite code can check if we're writing the same
2263                  * data that's already on disk.  We can only nopwrite if we
2264                  * are sure that after making the copy, db_blkptr will not
2265                  * change until our i/o completes.  We ensure this by
2266                  * holding the db_mtx, and only allowing nopwrite if the
2267                  * block is not already dirty (see below).  This is verified
2268                  * by dmu_sync_done(), which VERIFYs that the db_blkptr has
2269                  * not changed.
2270                  */
2271                 *zgd->zgd_bp = *db->db_blkptr;
2272         }
2273
2274         /*
2275          * Assume the on-disk data is X, the current syncing data (in
2276          * txg - 1) is Y, and the current in-memory data is Z (currently
2277          * in dmu_sync).
2278          *
2279          * We usually want to perform a nopwrite if X and Z are the
2280          * same.  However, if Y is different (i.e. the BP is going to
2281          * change before this write takes effect), then a nopwrite will
2282          * be incorrect - we would override with X, which could have
2283          * been freed when Y was written.
2284          *
2285          * (Note that this is not a concern when we are nop-writing from
2286          * syncing context, because X and Y must be identical, because
2287          * all previous txgs have been synced.)
2288          *
2289          * Therefore, we disable nopwrite if the current BP could change
2290          * before this TXG.  There are two ways it could change: by
2291          * being dirty (dr_next is non-NULL), or by being freed
2292          * (dnode_block_freed()).  This behavior is verified by
2293          * zio_done(), which VERIFYs that the override BP is identical
2294          * to the on-disk BP.
2295          */
2296         DB_DNODE_ENTER(db);
2297         dn = DB_DNODE(db);
2298         if (dr->dr_next != NULL || dnode_block_freed(dn, db->db_blkid))
2299                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
2300         DB_DNODE_EXIT(db);
2301
2302         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2303         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
2304             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2305                 /*
2306                  * We have already issued a sync write for this buffer,
2307                  * or this buffer has already been synced.  It could not
2308                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
2309                  */
2310                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2311                 return (SET_ERROR(EALREADY));
2312         }
2313
2314         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2315         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
2316         mutex_exit(&db->db_mtx);
2317
2318         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
2319         dsa->dsa_dr = dr;
2320         dsa->dsa_done = done;
2321         dsa->dsa_zgd = zgd;
2322         dsa->dsa_tx = NULL;
2323
2324         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
2325             zgd->zgd_bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
2326             &zp, dmu_sync_ready, NULL, NULL, dmu_sync_done, dsa,
2327             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
2328
2329         return (0);
2330 }
2331
2332 int
2333 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
2334     dmu_tx_t *tx)
2335 {
2336         dnode_t *dn;
2337         int err;
2338
2339         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2340         if (err)
2341                 return (err);
2342         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
2343         dnode_rele(dn, FTAG);
2344         return (err);
2345 }
2346
2347 void
2348 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
2349     dmu_tx_t *tx)
2350 {
2351         dnode_t *dn;
2352
2353         /*
2354          * Send streams include each object's checksum function.  This
2355          * check ensures that the receiving system can understand the
2356          * checksum function transmitted.
2357          */
2358         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
2359
2360         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
2361         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
2362         dn->dn_checksum = checksum;
2363         dnode_setdirty(dn, tx);
2364         dnode_rele(dn, FTAG);
2365 }
2366
2367 void
2368 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
2369     dmu_tx_t *tx)
2370 {
2371         dnode_t *dn;
2372
2373         /*
2374          * Send streams include each object's compression function.  This
2375          * check ensures that the receiving system can understand the
2376          * compression function transmitted.
2377          */
2378         ASSERT3U(compress, <, ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
2379
2380         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
2381         dn->dn_compress = compress;
2382         dnode_setdirty(dn, tx);
2383         dnode_rele(dn, FTAG);
2384 }
2385
2386 int zfs_mdcomp_disable = 0;
2387 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RWTUN,
2388     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
2389
2390 /*
2391  * When the "redundant_metadata" property is set to "most", only indirect
2392  * blocks of this level and higher will have an additional ditto block.
2393  */
2394 int zfs_redundant_metadata_most_ditto_level = 2;
2395
2396 void
2397 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
2398 {
2399         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
2400         boolean_t ismd = (level > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(type) ||
2401             (wp & WP_SPILL));
2402         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
2403         enum zio_compress compress = os->os_compress;
2404         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
2405         boolean_t dedup = B_FALSE;
2406         boolean_t nopwrite = B_FALSE;
2407         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
2408         int copies = os->os_copies;
2409
2410         /*
2411          * We maintain different write policies for each of the following
2412          * types of data:
2413          *       1. metadata
2414          *       2. preallocated blocks (i.e. level-0 blocks of a dump device)
2415          *       3. all other level 0 blocks
2416          */
2417         if (ismd) {
2418                 if (zfs_mdcomp_disable) {
2419                         compress = ZIO_COMPRESS_EMPTY;
2420                 } else {
2421                         /*
2422                          * XXX -- we should design a compression algorithm
2423                          * that specializes in arrays of bps.
2424                          */
2425                         compress = zio_compress_select(os->os_spa,
2426                             ZIO_COMPRESS_ON, ZIO_COMPRESS_ON);
2427                 }
2428
2429                 /*
2430                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
2431                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
2432                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
2433                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
2434                  * to fletcher4.
2435                  */
2436                 if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
2437                     ZCHECKSUM_FLAG_METADATA) ||
2438                     (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
2439                     ZCHECKSUM_FLAG_EMBEDDED))
2440                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
2441
2442                 if (os->os_redundant_metadata == ZFS_REDUNDANT_METADATA_ALL ||
2443                     (os->os_redundant_metadata ==
2444                     ZFS_REDUNDANT_METADATA_MOST &&
2445                     (level >= zfs_redundant_metadata_most_ditto_level ||
2446                     DMU_OT_IS_METADATA(type) || (wp & WP_SPILL))))
2447                         copies++;
2448         } else if (wp & WP_NOFILL) {
2449                 ASSERT(level == 0);
2450
2451                 /*
2452                  * If we're writing preallocated blocks, we aren't actually
2453                  * writing them so don't set any policy properties.  These
2454                  * blocks are currently only used by an external subsystem
2455                  * outside of zfs (i.e. dump) and not written by the zio
2456                  * pipeline.
2457                  */
2458                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
2459                 checksum = ZIO_CHECKSUM_NOPARITY;
2460         } else {
2461                 compress = zio_compress_select(os->os_spa, dn->dn_compress,
2462                     compress);
2463
2464                 checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
2465                     zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
2466                     dedup_checksum;
2467
2468                 /*
2469                  * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(),
2470                  * we won't actually dedup now because that's all
2471                  * done in syncing context; but we do want to use the
2472                  * dedup checkum.  If the checksum is not strong
2473                  * enough to ensure unique signatures, force
2474                  * dedup_verify.
2475                  */
2476                 if (dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF) {
2477                         dedup = (wp & WP_DMU_SYNC) ? B_FALSE : B_TRUE;
2478                         if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
2479                             ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP))
2480                                 dedup_verify = B_TRUE;
2481                 }
2482
2483                 /*
2484                  * Enable nopwrite if we have secure enough checksum
2485                  * algorithm (see comment in zio_nop_write) and
2486                  * compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
2487                  * dedup is enabled as the two features are mutually
2488                  * exclusive.
2489                  */
2490                 nopwrite = (!dedup && (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
2491                     ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE) &&
2492                     compress != ZIO_COMPRESS_OFF && zfs_nopwrite_enabled);
2493         }
2494
2495         zp->zp_checksum = checksum;
2496         zp->zp_compress = compress;
2497         ASSERT3U(zp->zp_compress, !=, ZIO_COMPRESS_INHERIT);
2498
2499         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
2500         zp->zp_level = level;
2501         zp->zp_copies = MIN(copies, spa_max_replication(os->os_spa));
2502         zp->zp_dedup = dedup;
2503         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
2504         zp->zp_nopwrite = nopwrite;
2505 }
2506
2507 int
2508 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
2509 {
2510         dnode_t *dn;
2511         int err;
2512
2513         /*
2514          * Sync any current changes before
2515          * we go trundling through the block pointers.
2516          */
2517         err = dmu_object_wait_synced(os, object);
2518         if (err) {
2519                 return (err);
2520         }
2521
2522         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2523         if (err) {
2524                 return (err);
2525         }
2526
2527         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
2528         dnode_rele(dn, FTAG);
2529
2530         return (err);
2531 }
2532
2533 /*
2534  * Given the ZFS object, if it contains any dirty nodes
2535  * this function flushes all dirty blocks to disk. This
2536  * ensures the DMU object info is updated. A more efficient
2537  * future version might just find the TXG with the maximum
2538  * ID and wait for that to be synced.
2539  */
2540 int
2541 dmu_object_wait_synced(objset_t *os, uint64_t object)
2542 {
2543         dnode_t *dn;
2544         int error, i;
2545
2546         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2547         if (error) {
2548                 return (error);
2549         }
2550
2551         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
2552                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i])) {
2553                         break;
2554                 }
2555         }
2556         dnode_rele(dn, FTAG);
2557         if (i != TXG_SIZE) {
2558                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
2559         }
2560
2561         return (0);
2562 }
2563
2564 void
2565 __dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
2566 {
2567         dnode_phys_t *dnp = dn->dn_phys;
2568
2569         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
2570         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
2571             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
2572         doi->doi_type = dn->dn_type;
2573         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
2574         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
2575         doi->doi_dnodesize = dn->dn_num_slots << DNODE_SHIFT;
2576         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
2577         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
2578         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
2579         doi->doi_nblkptr = dn->dn_nblkptr;
2580         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
2581         doi->doi_max_offset = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
2582         doi->doi_fill_count = 0;
2583         for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
2584                 doi->doi_fill_count += BP_GET_FILL(&dnp->dn_blkptr[i]);
2585 }
2586
2587 void
2588 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
2589 {
2590         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2591         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2592
2593         __dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
2594
2595         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2596         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2597 }
2598
2599 /*
2600  * Get information on a DMU object.
2601  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
2602  */
2603 int
2604 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
2605 {
2606         dnode_t *dn;
2607         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2608
2609         if (err)
2610                 return (err);
2611
2612         if (doi != NULL)
2613                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
2614
2615         dnode_rele(dn, FTAG);
2616         return (0);
2617 }
2618
2619 /*
2620  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
2621  */
2622 void
2623 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
2624 {
2625         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2626
2627         DB_DNODE_ENTER(db);
2628         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
2629         DB_DNODE_EXIT(db);
2630 }
2631
2632 /*
2633  * Faster still when you only care about the size.
2634  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
2635  */
2636 void
2637 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
2638     u_longlong_t *nblk512)
2639 {
2640         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2641         dnode_t *dn;
2642
2643         DB_DNODE_ENTER(db);
2644         dn = DB_DNODE(db);
2645
2646         *blksize = dn->dn_datablksz;
2647         /* add in number of slots used for the dnode itself */
2648         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
2649             SPA_MINBLOCKSHIFT) + dn->dn_num_slots;
2650         DB_DNODE_EXIT(db);
2651 }
2652
2653 void
2654 dmu_object_dnsize_from_db(dmu_buf_t *db_fake, int *dnsize)
2655 {
2656         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2657         dnode_t *dn;
2658
2659         DB_DNODE_ENTER(db);
2660         dn = DB_DNODE(db);
2661         *dnsize = dn->dn_num_slots << DNODE_SHIFT;
2662         DB_DNODE_EXIT(db);
2663 }
2664
2665 void
2666 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
2667 {
2668         uint64_t *buf = vbuf;
2669         size_t count = size >> 3;
2670         int i;
2671
2672         ASSERT((size & 7) == 0);
2673
2674         for (i = 0; i < count; i++)
2675                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
2676 }
2677
2678 void
2679 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
2680 {
2681         uint32_t *buf = vbuf;
2682         size_t count = size >> 2;
2683         int i;
2684
2685         ASSERT((size & 3) == 0);
2686
2687         for (i = 0; i < count; i++)
2688                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
2689 }
2690
2691 void
2692 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
2693 {
2694         uint16_t *buf = vbuf;
2695         size_t count = size >> 1;
2696         int i;
2697
2698         ASSERT((size & 1) == 0);
2699
2700         for (i = 0; i < count; i++)
2701                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
2702 }
2703
2704 /* ARGSUSED */
2705 void
2706 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
2707 {
2708 }
2709
2710 void
2711 dmu_init(void)
2712 {
2713         abd_init();
2714         zfs_dbgmsg_init();
2715         sa_cache_init();
2716         xuio_stat_init();
2717         dmu_objset_init();
2718         dnode_init();
2719         zfetch_init();
2720         zio_compress_init();
2721         l2arc_init();
2722         arc_init();
2723         dbuf_init();
2724 }
2725
2726 void
2727 dmu_fini(void)
2728 {
2729         arc_fini(); /* arc depends on l2arc, so arc must go first */
2730         l2arc_fini();
2731         zfetch_fini();
2732         zio_compress_fini();
2733         dbuf_fini();
2734         dnode_fini();
2735         dmu_objset_fini();
2736         xuio_stat_fini();
2737         sa_cache_fini();
2738         zfs_dbgmsg_fini();
2739         abd_fini();
2740 }