]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu.c
MFC recent ZFS changes from illumos:
[FreeBSD/stable/9.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) 2012 by Delphix. All rights reserved.
24  */
25
26 #include <sys/dmu.h>
27 #include <sys/dmu_impl.h>
28 #include <sys/dmu_tx.h>
29 #include <sys/dbuf.h>
30 #include <sys/dnode.h>
31 #include <sys/zfs_context.h>
32 #include <sys/dmu_objset.h>
33 #include <sys/dmu_traverse.h>
34 #include <sys/dsl_dataset.h>
35 #include <sys/dsl_dir.h>
36 #include <sys/dsl_pool.h>
37 #include <sys/dsl_synctask.h>
38 #include <sys/dsl_prop.h>
39 #include <sys/dmu_zfetch.h>
40 #include <sys/zfs_ioctl.h>
41 #include <sys/zap.h>
42 #include <sys/zio_checksum.h>
43 #include <sys/zio_compress.h>
44 #include <sys/sa.h>
45 #ifdef _KERNEL
46 #include <sys/zfs_znode.h>
47 #endif
48
49 /*
50  * Enable/disable nopwrite feature.
51  */
52 int zfs_nopwrite_enabled = 1;
53 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
54 TUNABLE_INT("vfs.zfs.nopwrite_enabled", &zfs_nopwrite_enabled);
55 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, nopwrite_enabled, CTLFLAG_RDTUN,
56     &zfs_nopwrite_enabled, 0, "Enable nopwrite feature");
57
58 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
59         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "unallocated"           },
60         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "object directory"      },
61         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "object array"          },
62         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "packed nvlist"         },
63         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "packed nvlist size"    },
64         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj"                 },
65         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj header"          },
66         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map header"  },
67         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map"         },
68         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "ZIL intent log"        },
69         {       DMU_BSWAP_DNODE,        TRUE,   "DMU dnode"             },
70         {       DMU_BSWAP_OBJSET,       TRUE,   "DMU objset"            },
71         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL directory"         },
72         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL directory child map"},
73         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
74         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL props"             },
75         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL dataset"           },
76         {       DMU_BSWAP_ZNODE,        TRUE,   "ZFS znode"             },
77         {       DMU_BSWAP_OLDACL,       TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
78         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "ZFS plain file"        },
79         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS directory"         },
80         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS master node"       },
81         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS delete queue"      },
82         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "zvol object"           },
83         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "zvol prop"             },
84         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "other uint8[]"         },
85         {       DMU_BSWAP_UINT64,       FALSE,  "other uint64[]"        },
86         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "other ZAP"             },
87         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "persistent error log"  },
88         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "SPA history"           },
89         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA history offsets"   },
90         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "Pool properties"       },
91         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL permissions"       },
92         {       DMU_BSWAP_ACL,          TRUE,   "ZFS ACL"               },
93         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
94         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "FUID table"            },
95         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "FUID table size"       },
96         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset next clones"},
97         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan work queue"       },
98         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group used"   },
99         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
100         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "snapshot refcount tags"},
101         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
102         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT statistics"        },
103         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "System attributes"     },
104         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA master node"        },
105         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr registration"  },
106         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr layouts"       },
107         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan translations"     },
108         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "deduplicated block"    },
109         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL deadlist map"      },
110         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
111         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dir clones"        },
112         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj subobj"          }
113 };
114
115 const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
116         {       byteswap_uint8_array,   "uint8"         },
117         {       byteswap_uint16_array,  "uint16"        },
118         {       byteswap_uint32_array,  "uint32"        },
119         {       byteswap_uint64_array,  "uint64"        },
120         {       zap_byteswap,           "zap"           },
121         {       dnode_buf_byteswap,     "dnode"         },
122         {       dmu_objset_byteswap,    "objset"        },
123         {       zfs_znode_byteswap,     "znode"         },
124         {       zfs_oldacl_byteswap,    "oldacl"        },
125         {       zfs_acl_byteswap,       "acl"           }
126 };
127
128 int
129 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
130     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
131 {
132         dnode_t *dn;
133         uint64_t blkid;
134         dmu_buf_impl_t *db;
135         int err;
136         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
137
138         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
139                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
140
141         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
142         if (err)
143                 return (err);
144         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
145         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
146         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
147         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
148         if (db == NULL) {
149                 err = EIO;
150         } else {
151                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
152                 if (err) {
153                         dbuf_rele(db, tag);
154                         db = NULL;
155                 }
156         }
157
158         dnode_rele(dn, FTAG);
159         *dbp = &db->db; /* NULL db plus first field offset is NULL */
160         return (err);
161 }
162
163 int
164 dmu_bonus_max(void)
165 {
166         return (DN_MAX_BONUSLEN);
167 }
168
169 int
170 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
171 {
172         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
173         dnode_t *dn;
174         int error;
175
176         DB_DNODE_ENTER(db);
177         dn = DB_DNODE(db);
178
179         if (dn->dn_bonus != db) {
180                 error = EINVAL;
181         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
182                 error = EINVAL;
183         } else {
184                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
185                 error = 0;
186         }
187
188         DB_DNODE_EXIT(db);
189         return (error);
190 }
191
192 int
193 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
194 {
195         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
196         dnode_t *dn;
197         int error;
198
199         DB_DNODE_ENTER(db);
200         dn = DB_DNODE(db);
201
202         if (!DMU_OT_IS_VALID(type)) {
203                 error = EINVAL;
204         } else if (dn->dn_bonus != db) {
205                 error = EINVAL;
206         } else {
207                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
208                 error = 0;
209         }
210
211         DB_DNODE_EXIT(db);
212         return (error);
213 }
214
215 dmu_object_type_t
216 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
217 {
218         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
219         dnode_t *dn;
220         dmu_object_type_t type;
221
222         DB_DNODE_ENTER(db);
223         dn = DB_DNODE(db);
224         type = dn->dn_bonustype;
225         DB_DNODE_EXIT(db);
226
227         return (type);
228 }
229
230 int
231 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
232 {
233         dnode_t *dn;
234         int error;
235
236         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
237         dbuf_rm_spill(dn, tx);
238         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
239         dnode_rm_spill(dn, tx);
240         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
241         dnode_rele(dn, FTAG);
242         return (error);
243 }
244
245 /*
246  * returns ENOENT, EIO, or 0.
247  */
248 int
249 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
250 {
251         dnode_t *dn;
252         dmu_buf_impl_t *db;
253         int error;
254
255         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
256         if (error)
257                 return (error);
258
259         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
260         if (dn->dn_bonus == NULL) {
261                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
262                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
263                 if (dn->dn_bonus == NULL)
264                         dbuf_create_bonus(dn);
265         }
266         db = dn->dn_bonus;
267
268         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
269         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
270                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
271                 (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
272         }
273
274         /*
275          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
276          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
277          * a dnode hold for every dbuf.
278          */
279         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
280
281         dnode_rele(dn, FTAG);
282
283         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
284
285         *dbp = &db->db;
286         return (0);
287 }
288
289 /*
290  * returns ENOENT, EIO, or 0.
291  *
292  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
293  * doesn't already exist on the dnode.
294  *
295  * if you only want to find an already existing spill db, then
296  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
297  */
298 int
299 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
300 {
301         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
302         int err;
303
304         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
305                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
306
307         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
308
309         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
310                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
311
312         ASSERT(db != NULL);
313         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
314         if (err == 0)
315                 *dbp = &db->db;
316         else
317                 dbuf_rele(db, tag);
318         return (err);
319 }
320
321 int
322 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
323 {
324         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
325         dnode_t *dn;
326         int err;
327
328         DB_DNODE_ENTER(db);
329         dn = DB_DNODE(db);
330
331         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
332                 err = EINVAL;
333         } else {
334                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
335
336                 if (!dn->dn_have_spill) {
337                         err = ENOENT;
338                 } else {
339                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
340                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
341                 }
342
343                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
344         }
345
346         DB_DNODE_EXIT(db);
347         return (err);
348 }
349
350 int
351 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
352 {
353         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
354         dnode_t *dn;
355         int err;
356
357         DB_DNODE_ENTER(db);
358         dn = DB_DNODE(db);
359         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
360         DB_DNODE_EXIT(db);
361
362         return (err);
363 }
364
365 /*
366  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
367  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
368  * and can induce severe lock contention when writing to several files
369  * whose dnodes are in the same block.
370  */
371 static int
372 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
373     int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
374 {
375         dsl_pool_t *dp = NULL;
376         dmu_buf_t **dbp;
377         uint64_t blkid, nblks, i;
378         uint32_t dbuf_flags;
379         int err;
380         zio_t *zio;
381         hrtime_t start;
382
383         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
384
385         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT;
386         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH || length > zfetch_array_rd_sz)
387                 dbuf_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
388
389         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
390         if (dn->dn_datablkshift) {
391                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
392                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
393                     P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
394         } else {
395                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
396                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
397                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
398                             (longlong_t)dn->dn_objset->
399                             os_dsl_dataset->ds_object,
400                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
401                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
402                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
403                         return (EIO);
404                 }
405                 nblks = 1;
406         }
407         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
408
409         if (dn->dn_objset->os_dsl_dataset)
410                 dp = dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_dir->dd_pool;
411         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
412                 start = gethrtime();
413         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
414         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
415         for (i = 0; i < nblks; i++) {
416                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
417                 if (db == NULL) {
418                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
419                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
420                         zio_nowait(zio);
421                         return (EIO);
422                 }
423                 /* initiate async i/o */
424                 if (read)
425                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
426 #ifdef _KERNEL
427                 else
428                         curthread->td_ru.ru_oublock++;
429 #endif
430                 dbp[i] = &db->db;
431         }
432         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
433
434         /* wait for async i/o */
435         err = zio_wait(zio);
436         /* track read overhead when we are in sync context */
437         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
438                 dp->dp_read_overhead += gethrtime() - start;
439         if (err) {
440                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
441                 return (err);
442         }
443
444         /* wait for other io to complete */
445         if (read) {
446                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
447                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
448                         mutex_enter(&db->db_mtx);
449                         while (db->db_state == DB_READ ||
450                             db->db_state == DB_FILL)
451                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
452                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
453                                 err = EIO;
454                         mutex_exit(&db->db_mtx);
455                         if (err) {
456                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
457                                 return (err);
458                         }
459                 }
460         }
461
462         *numbufsp = nblks;
463         *dbpp = dbp;
464         return (0);
465 }
466
467 static int
468 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
469     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
470 {
471         dnode_t *dn;
472         int err;
473
474         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
475         if (err)
476                 return (err);
477
478         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
479             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
480
481         dnode_rele(dn, FTAG);
482
483         return (err);
484 }
485
486 int
487 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
488     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
489 {
490         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
491         dnode_t *dn;
492         int err;
493
494         DB_DNODE_ENTER(db);
495         dn = DB_DNODE(db);
496         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
497             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
498         DB_DNODE_EXIT(db);
499
500         return (err);
501 }
502
503 void
504 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
505 {
506         int i;
507         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
508
509         if (numbufs == 0)
510                 return;
511
512         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
513                 if (dbp[i])
514                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
515         }
516
517         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
518 }
519
520 void
521 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
522 {
523         dnode_t *dn;
524         uint64_t blkid;
525         int nblks, i, err;
526
527         if (zfs_prefetch_disable)
528                 return;
529
530         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
531                 dn = DMU_META_DNODE(os);
532
533                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
534                         return;
535
536                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
537                 blkid = dbuf_whichblock(dn, object * sizeof (dnode_phys_t));
538                 dbuf_prefetch(dn, blkid);
539                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
540                 return;
541         }
542
543         /*
544          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
545          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
546          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
547          */
548         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
549         if (err != 0)
550                 return;
551
552         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
553         if (dn->dn_datablkshift) {
554                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
555                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+len, 1<<blkshift) -
556                     P2ALIGN(offset, 1<<blkshift)) >> blkshift;
557         } else {
558                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
559         }
560
561         if (nblks != 0) {
562                 blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
563                 for (i = 0; i < nblks; i++)
564                         dbuf_prefetch(dn, blkid+i);
565         }
566
567         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
568
569         dnode_rele(dn, FTAG);
570 }
571
572 /*
573  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
574  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
575  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
576  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
577  */
578 static int
579 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t limit)
580 {
581         uint64_t len = *start - limit;
582         uint64_t blkcnt = 0;
583         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS / (1ULL << (dn->dn_indblkshift + 1));
584         uint64_t iblkrange =
585             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
586
587         ASSERT(limit <= *start);
588
589         if (len <= iblkrange * maxblks) {
590                 *start = limit;
591                 return (0);
592         }
593         ASSERT(ISP2(iblkrange));
594
595         while (*start > limit && blkcnt < maxblks) {
596                 int err;
597
598                 /* find next allocated L1 indirect */
599                 err = dnode_next_offset(dn,
600                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
601
602                 /* if there are no more, then we are done */
603                 if (err == ESRCH) {
604                         *start = limit;
605                         return (0);
606                 } else if (err) {
607                         return (err);
608                 }
609                 blkcnt += 1;
610
611                 /* reset offset to end of "next" block back */
612                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
613                 if (*start <= limit)
614                         *start = limit;
615                 else
616                         *start -= 1;
617         }
618         return (0);
619 }
620
621 static int
622 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
623     uint64_t length, boolean_t free_dnode)
624 {
625         dmu_tx_t *tx;
626         uint64_t object_size, start, end, len;
627         boolean_t trunc = (length == DMU_OBJECT_END);
628         int align, err;
629
630         align = 1 << dn->dn_datablkshift;
631         ASSERT(align > 0);
632         object_size = align == 1 ? dn->dn_datablksz :
633             (dn->dn_maxblkid + 1) << dn->dn_datablkshift;
634
635         end = offset + length;
636         if (trunc || end > object_size)
637                 end = object_size;
638         if (end <= offset)
639                 return (0);
640         length = end - offset;
641
642         while (length) {
643                 start = end;
644                 /* assert(offset <= start) */
645                 err = get_next_chunk(dn, &start, offset);
646                 if (err)
647                         return (err);
648                 len = trunc ? DMU_OBJECT_END : end - start;
649
650                 tx = dmu_tx_create(os);
651                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, start, len);
652                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
653                 if (err) {
654                         dmu_tx_abort(tx);
655                         return (err);
656                 }
657
658                 dnode_free_range(dn, start, trunc ? -1 : len, tx);
659
660                 if (start == 0 && free_dnode) {
661                         ASSERT(trunc);
662                         dnode_free(dn, tx);
663                 }
664
665                 length -= end - start;
666
667                 dmu_tx_commit(tx);
668                 end = start;
669         }
670         return (0);
671 }
672
673 int
674 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
675     uint64_t offset, uint64_t length)
676 {
677         dnode_t *dn;
678         int err;
679
680         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
681         if (err != 0)
682                 return (err);
683         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length, FALSE);
684         dnode_rele(dn, FTAG);
685         return (err);
686 }
687
688 int
689 dmu_free_object(objset_t *os, uint64_t object)
690 {
691         dnode_t *dn;
692         dmu_tx_t *tx;
693         int err;
694
695         err = dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED,
696             FTAG, &dn);
697         if (err != 0)
698                 return (err);
699         if (dn->dn_nlevels == 1) {
700                 tx = dmu_tx_create(os);
701                 dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
702                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, 0, DMU_OBJECT_END);
703                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
704                 if (err == 0) {
705                         dnode_free_range(dn, 0, DMU_OBJECT_END, tx);
706                         dnode_free(dn, tx);
707                         dmu_tx_commit(tx);
708                 } else {
709                         dmu_tx_abort(tx);
710                 }
711         } else {
712                 err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, 0, DMU_OBJECT_END, TRUE);
713         }
714         dnode_rele(dn, FTAG);
715         return (err);
716 }
717
718 int
719 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
720     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
721 {
722         dnode_t *dn;
723         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
724         if (err)
725                 return (err);
726         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
727         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
728         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
729         dnode_rele(dn, FTAG);
730         return (0);
731 }
732
733 int
734 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
735     void *buf, uint32_t flags)
736 {
737         dnode_t *dn;
738         dmu_buf_t **dbp;
739         int numbufs, err;
740
741         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
742         if (err)
743                 return (err);
744
745         /*
746          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
747          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
748          * handle that here as well.
749          */
750         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
751                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
752                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
753                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
754                 size = newsz;
755         }
756
757         while (size > 0) {
758                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
759                 int i;
760
761                 /*
762                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
763                  * to be reading in parallel.
764                  */
765                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
766                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
767                 if (err)
768                         break;
769
770                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
771                         int tocpy;
772                         int bufoff;
773                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
774
775                         ASSERT(size > 0);
776
777                         bufoff = offset - db->db_offset;
778                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
779
780                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
781
782                         offset += tocpy;
783                         size -= tocpy;
784                         buf = (char *)buf + tocpy;
785                 }
786                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
787         }
788         dnode_rele(dn, FTAG);
789         return (err);
790 }
791
792 void
793 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
794     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
795 {
796         dmu_buf_t **dbp;
797         int numbufs, i;
798
799         if (size == 0)
800                 return;
801
802         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
803             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
804
805         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
806                 int tocpy;
807                 int bufoff;
808                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
809
810                 ASSERT(size > 0);
811
812                 bufoff = offset - db->db_offset;
813                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
814
815                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
816
817                 if (tocpy == db->db_size)
818                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
819                 else
820                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
821
822                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
823
824                 if (tocpy == db->db_size)
825                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
826
827                 offset += tocpy;
828                 size -= tocpy;
829                 buf = (char *)buf + tocpy;
830         }
831         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
832 }
833
834 void
835 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
836     dmu_tx_t *tx)
837 {
838         dmu_buf_t **dbp;
839         int numbufs, i;
840
841         if (size == 0)
842                 return;
843
844         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
845             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
846
847         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
848                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
849
850                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
851         }
852         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
853 }
854
855 /*
856  * DMU support for xuio
857  */
858 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
859
860 int
861 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
862 {
863         dmu_xuio_t *priv;
864         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
865
866         uio->uio_iovcnt = nblk;
867         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
868
869         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
870         priv->cnt = nblk;
871         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
872         priv->iovp = uio->uio_iov;
873         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
874
875         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
876                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
877         else
878                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
879
880         return (0);
881 }
882
883 void
884 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
885 {
886         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
887         int nblk = priv->cnt;
888
889         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
890         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
891         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
892
893         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
894                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
895         else
896                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
897 }
898
899 /*
900  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
901  * and increase priv->next by 1.
902  */
903 int
904 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
905 {
906         struct iovec *iov;
907         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
908         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
909         int i = priv->next++;
910
911         ASSERT(i < priv->cnt);
912         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
913         iov = uio->uio_iov + i;
914         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
915         iov->iov_len = n;
916         priv->bufs[i] = abuf;
917         return (0);
918 }
919
920 int
921 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
922 {
923         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
924         return (priv->cnt);
925 }
926
927 arc_buf_t *
928 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
929 {
930         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
931
932         ASSERT(i < priv->cnt);
933         return (priv->bufs[i]);
934 }
935
936 void
937 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
938 {
939         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
940
941         ASSERT(i < priv->cnt);
942         priv->bufs[i] = NULL;
943 }
944
945 static void
946 xuio_stat_init(void)
947 {
948         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
949             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
950             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
951         if (xuio_ksp != NULL) {
952                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
953                 kstat_install(xuio_ksp);
954         }
955 }
956
957 static void
958 xuio_stat_fini(void)
959 {
960         if (xuio_ksp != NULL) {
961                 kstat_delete(xuio_ksp);
962                 xuio_ksp = NULL;
963         }
964 }
965
966 void
967 xuio_stat_wbuf_copied()
968 {
969         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
970 }
971
972 void
973 xuio_stat_wbuf_nocopy()
974 {
975         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
976 }
977
978 #ifdef _KERNEL
979 int
980 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
981 {
982         dmu_buf_t **dbp;
983         int numbufs, i, err;
984         xuio_t *xuio = NULL;
985
986         /*
987          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
988          * to be reading in parallel.
989          */
990         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size, TRUE, FTAG,
991             &numbufs, &dbp);
992         if (err)
993                 return (err);
994
995 #ifdef UIO_XUIO
996         if (uio->uio_extflg == UIO_XUIO)
997                 xuio = (xuio_t *)uio;
998 #endif
999
1000         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1001                 int tocpy;
1002                 int bufoff;
1003                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1004
1005                 ASSERT(size > 0);
1006
1007                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1008                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1009
1010                 if (xuio) {
1011                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1012                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1013                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1014                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1015                         if (!err) {
1016                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1017                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1018                         }
1019
1020                         if (abuf == dbuf_abuf)
1021                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1022                         else
1023                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1024                 } else {
1025                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1026                             UIO_READ, uio);
1027                 }
1028                 if (err)
1029                         break;
1030
1031                 size -= tocpy;
1032         }
1033         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1034
1035         return (err);
1036 }
1037
1038 static int
1039 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1040 {
1041         dmu_buf_t **dbp;
1042         int numbufs;
1043         int err = 0;
1044         int i;
1045
1046         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1047             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1048         if (err)
1049                 return (err);
1050
1051         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1052                 int tocpy;
1053                 int bufoff;
1054                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1055
1056                 ASSERT(size > 0);
1057
1058                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1059                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1060
1061                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1062
1063                 if (tocpy == db->db_size)
1064                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1065                 else
1066                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1067
1068                 /*
1069                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
1070                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1071                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1072                  * block.
1073                  */
1074                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1075                     UIO_WRITE, uio);
1076
1077                 if (tocpy == db->db_size)
1078                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1079
1080                 if (err)
1081                         break;
1082
1083                 size -= tocpy;
1084         }
1085
1086         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1087         return (err);
1088 }
1089
1090 int
1091 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1092     dmu_tx_t *tx)
1093 {
1094         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1095         dnode_t *dn;
1096         int err;
1097
1098         if (size == 0)
1099                 return (0);
1100
1101         DB_DNODE_ENTER(db);
1102         dn = DB_DNODE(db);
1103         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1104         DB_DNODE_EXIT(db);
1105
1106         return (err);
1107 }
1108
1109 int
1110 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1111     dmu_tx_t *tx)
1112 {
1113         dnode_t *dn;
1114         int err;
1115
1116         if (size == 0)
1117                 return (0);
1118
1119         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1120         if (err)
1121                 return (err);
1122
1123         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1124
1125         dnode_rele(dn, FTAG);
1126
1127         return (err);
1128 }
1129
1130 #ifdef sun
1131 int
1132 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1133     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
1134 {
1135         dmu_buf_t **dbp;
1136         int numbufs, i;
1137         int err;
1138
1139         if (size == 0)
1140                 return (0);
1141
1142         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1143             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1144         if (err)
1145                 return (err);
1146
1147         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1148                 int tocpy, copied, thiscpy;
1149                 int bufoff;
1150                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1151                 caddr_t va;
1152
1153                 ASSERT(size > 0);
1154                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1155
1156                 bufoff = offset - db->db_offset;
1157                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1158
1159                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1160
1161                 if (tocpy == db->db_size)
1162                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1163                 else
1164                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1165
1166                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1167                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
1168                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1169                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
1170                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1171                         zfs_unmap_page(pp, va);
1172                         pp = pp->p_next;
1173                         bufoff += PAGESIZE;
1174                 }
1175
1176                 if (tocpy == db->db_size)
1177                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1178
1179                 offset += tocpy;
1180                 size -= tocpy;
1181         }
1182         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1183         return (err);
1184 }
1185 #endif  /* sun */
1186 #endif
1187
1188 /*
1189  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1190  */
1191 arc_buf_t *
1192 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1193 {
1194         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1195         spa_t *spa;
1196
1197         DB_GET_SPA(&spa, db);
1198         return (arc_loan_buf(spa, size));
1199 }
1200
1201 /*
1202  * Free a loaned arc buffer.
1203  */
1204 void
1205 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1206 {
1207         arc_return_buf(buf, FTAG);
1208         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG) == 1);
1209 }
1210
1211 /*
1212  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1213  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1214  * dmu_write().
1215  */
1216 void
1217 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1218     dmu_tx_t *tx)
1219 {
1220         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1221         dnode_t *dn;
1222         dmu_buf_impl_t *db;
1223         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1224         uint64_t blkid;
1225
1226         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1227         dn = DB_DNODE(dbuf);
1228         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1229         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
1230         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1231         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1232         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1233
1234         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size) {
1235                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1236                 dbuf_rele(db, FTAG);
1237         } else {
1238                 objset_t *os;
1239                 uint64_t object;
1240
1241                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1242                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1243                 os = dn->dn_objset;
1244                 object = dn->dn_object;
1245                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1246
1247                 dbuf_rele(db, FTAG);
1248                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1249                 dmu_return_arcbuf(buf);
1250                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1251         }
1252 }
1253
1254 typedef struct {
1255         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1256         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1257         zgd_t                   *dsa_zgd;
1258         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1259 } dmu_sync_arg_t;
1260
1261 /* ARGSUSED */
1262 static void
1263 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1264 {
1265         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1266         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1267         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1268
1269         if (zio->io_error == 0) {
1270                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1271                         /*
1272                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1273                          * block size still needs to be known for replay.
1274                          */
1275                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1276                 } else {
1277                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1278                         bp->blk_fill = 1;
1279                 }
1280         }
1281 }
1282
1283 static void
1284 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1285 {
1286         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1287 }
1288
1289 /* ARGSUSED */
1290 static void
1291 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1292 {
1293         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1294         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1295         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1296
1297         mutex_enter(&db->db_mtx);
1298         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1299         if (zio->io_error == 0) {
1300                 dr->dt.dl.dr_nopwrite = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
1301                 if (dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
1302                         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1303                         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1304                         uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig);
1305
1306                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1307                         ASSERT(zio->io_prop.zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
1308                         ASSERT(zio_checksum_table[chksum].ci_dedup);
1309                 }
1310                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1311                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1312                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1313                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by))
1314                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1315         } else {
1316                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1317         }
1318         cv_broadcast(&db->db_changed);
1319         mutex_exit(&db->db_mtx);
1320
1321         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1322
1323         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1324 }
1325
1326 static void
1327 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1328 {
1329         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1330         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1331         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1332
1333         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1334                 /*
1335                  * If we didn't allocate a new block (i.e. ZIO_FLAG_NOPWRITE)
1336                  * then there is nothing to do here. Otherwise, free the
1337                  * newly allocated block in this txg.
1338                  */
1339                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE) {
1340                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1341                 } else {
1342                         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1343                         ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1344                         ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1345                         zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1346                 }
1347         }
1348
1349         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1350
1351         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1352
1353         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1354 }
1355
1356 static int
1357 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1358     zio_prop_t *zp, zbookmark_t *zb)
1359 {
1360         dmu_sync_arg_t *dsa;
1361         dmu_tx_t *tx;
1362
1363         tx = dmu_tx_create(os);
1364         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1365         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1366                 dmu_tx_abort(tx);
1367                 return (EIO);   /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1368         }
1369
1370         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1371         dsa->dsa_dr = NULL;
1372         dsa->dsa_done = done;
1373         dsa->dsa_zgd = zgd;
1374         dsa->dsa_tx = tx;
1375
1376         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
1377             zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size, zp,
1378             dmu_sync_late_arrival_ready, dmu_sync_late_arrival_done, dsa,
1379             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
1380
1381         return (0);
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1386  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1387  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1388  *
1389  * Return values:
1390  *
1391  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to do.
1392  *              The caller should not log the write.
1393  *
1394  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1395  *              The caller should not log the write.
1396  *
1397  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1398  *              The caller should track its progress (somehow).
1399  *
1400  *      EIO: could not do the I/O.
1401  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1402  *
1403  *      0: the I/O has been initiated.
1404  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1405  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1406  *              the error will be reported to the done callback and
1407  *              propagated to pio from zio_done().
1408  */
1409 int
1410 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1411 {
1412         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1413         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1414         objset_t *os = db->db_objset;
1415         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1416         dbuf_dirty_record_t *dr;
1417         dmu_sync_arg_t *dsa;
1418         zbookmark_t zb;
1419         zio_prop_t zp;
1420         dnode_t *dn;
1421
1422         ASSERT(pio != NULL);
1423         ASSERT(txg != 0);
1424
1425         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1426             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1427
1428         DB_DNODE_ENTER(db);
1429         dn = DB_DNODE(db);
1430         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1431         DB_DNODE_EXIT(db);
1432
1433         /*
1434          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1435          */
1436         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1437                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1438
1439         /*
1440          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1441          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1442          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1443          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1444          */
1445         mutex_enter(&db->db_mtx);
1446
1447         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1448                 /*
1449                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1450                  */
1451                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1452                 return (EEXIST);
1453         }
1454
1455         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1456                 /*
1457                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1458                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1459                  */
1460                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1461                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1462         }
1463
1464         dr = db->db_last_dirty;
1465         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1466                 dr = dr->dr_next;
1467
1468         if (dr == NULL) {
1469                 /*
1470                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1471                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1472                  */
1473                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1474                 return (ENOENT);
1475         }
1476
1477         ASSERT(dr->dr_next == NULL || dr->dr_next->dr_txg < txg);
1478
1479         /*
1480          * Assume the on-disk data is X, the current syncing data is Y,
1481          * and the current in-memory data is Z (currently in dmu_sync).
1482          * X and Z are identical but Y is has been modified. Normally,
1483          * when X and Z are the same we will perform a nopwrite but if Y
1484          * is different we must disable nopwrite since the resulting write
1485          * of Y to disk can free the block containing X. If we allowed a
1486          * nopwrite to occur the block pointing to Z would reference a freed
1487          * block. Since this is a rare case we simplify this by disabling
1488          * nopwrite if the current dmu_sync-ing dbuf has been modified in
1489          * a previous transaction.
1490          */
1491         if (dr->dr_next)
1492                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1493
1494         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1495         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1496             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1497                 /*
1498                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1499                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1500                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1501                  */
1502                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1503                 return (EALREADY);
1504         }
1505
1506         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1507         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1508         mutex_exit(&db->db_mtx);
1509
1510         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1511         dsa->dsa_dr = dr;
1512         dsa->dsa_done = done;
1513         dsa->dsa_zgd = zgd;
1514         dsa->dsa_tx = NULL;
1515
1516         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1517             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db), &zp,
1518             dmu_sync_ready, dmu_sync_done, dsa,
1519             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1520
1521         return (0);
1522 }
1523
1524 int
1525 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1526         dmu_tx_t *tx)
1527 {
1528         dnode_t *dn;
1529         int err;
1530
1531         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1532         if (err)
1533                 return (err);
1534         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1535         dnode_rele(dn, FTAG);
1536         return (err);
1537 }
1538
1539 void
1540 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1541         dmu_tx_t *tx)
1542 {
1543         dnode_t *dn;
1544
1545         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1546         (void) dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1547         ASSERT(checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1548         dn->dn_checksum = checksum;
1549         dnode_setdirty(dn, tx);
1550         dnode_rele(dn, FTAG);
1551 }
1552
1553 void
1554 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1555         dmu_tx_t *tx)
1556 {
1557         dnode_t *dn;
1558
1559         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1560         (void) dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1561         ASSERT(compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
1562         dn->dn_compress = compress;
1563         dnode_setdirty(dn, tx);
1564         dnode_rele(dn, FTAG);
1565 }
1566
1567 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1568 TUNABLE_INT("vfs.zfs.mdcomp_disable", &zfs_mdcomp_disable);
1569 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RW,
1570     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
1571
1572 void
1573 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1574 {
1575         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1576         boolean_t ismd = (level > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(type) ||
1577             (wp & WP_SPILL));
1578         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1579         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1580         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1581         boolean_t dedup = B_FALSE;
1582         boolean_t nopwrite = B_FALSE;
1583         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1584         int copies = os->os_copies;
1585
1586         /*
1587          * We maintain different write policies for each of the following
1588          * types of data:
1589          *       1. metadata
1590          *       2. preallocated blocks (i.e. level-0 blocks of a dump device)
1591          *       3. all other level 0 blocks
1592          */
1593         if (ismd) {
1594                 /*
1595                  * XXX -- we should design a compression algorithm
1596                  * that specializes in arrays of bps.
1597                  */
1598                 compress = zfs_mdcomp_disable ? ZIO_COMPRESS_EMPTY :
1599                     ZIO_COMPRESS_LZJB;
1600
1601                 /*
1602                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1603                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1604                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1605                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1606                  * to fletcher4.
1607                  */
1608                 if (zio_checksum_table[checksum].ci_correctable < 1 ||
1609                     zio_checksum_table[checksum].ci_eck)
1610                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1611         } else if (wp & WP_NOFILL) {
1612                 ASSERT(level == 0);
1613
1614                 /*
1615                  * If we're writing preallocated blocks, we aren't actually
1616                  * writing them so don't set any policy properties.  These
1617                  * blocks are currently only used by an external subsystem
1618                  * outside of zfs (i.e. dump) and not written by the zio
1619                  * pipeline.
1620                  */
1621                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1622                 checksum = ZIO_CHECKSUM_OFF;
1623         } else {
1624                 compress = zio_compress_select(dn->dn_compress, compress);
1625
1626                 checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
1627                     zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
1628                     dedup_checksum;
1629
1630                 /*
1631                  * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(),
1632                  * we won't actually dedup now because that's all
1633                  * done in syncing context; but we do want to use the
1634                  * dedup checkum.  If the checksum is not strong
1635                  * enough to ensure unique signatures, force
1636                  * dedup_verify.
1637                  */
1638                 if (dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF) {
1639                         dedup = (wp & WP_DMU_SYNC) ? B_FALSE : B_TRUE;
1640                         if (!zio_checksum_table[checksum].ci_dedup)
1641                                 dedup_verify = B_TRUE;
1642                 }
1643
1644                 /*
1645                  * Enable nopwrite if we have a cryptographically secure
1646                  * checksum that has no known collisions (i.e. SHA-256)
1647                  * and compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
1648                  * dedup is enabled as the two features are mutually exclusive.
1649                  */
1650                 nopwrite = (!dedup && zio_checksum_table[checksum].ci_dedup &&
1651                     compress != ZIO_COMPRESS_OFF && zfs_nopwrite_enabled);
1652         }
1653
1654         zp->zp_checksum = checksum;
1655         zp->zp_compress = compress;
1656         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
1657         zp->zp_level = level;
1658         zp->zp_copies = MIN(copies + ismd, spa_max_replication(os->os_spa));
1659         zp->zp_dedup = dedup;
1660         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
1661         zp->zp_nopwrite = nopwrite;
1662 }
1663
1664 int
1665 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1666 {
1667         dnode_t *dn;
1668         int i, err;
1669
1670         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1671         if (err)
1672                 return (err);
1673         /*
1674          * Sync any current changes before
1675          * we go trundling through the block pointers.
1676          */
1677         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1678                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]))
1679                         break;
1680         }
1681         if (i != TXG_SIZE) {
1682                 dnode_rele(dn, FTAG);
1683                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1684                 err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1685                 if (err)
1686                         return (err);
1687         }
1688
1689         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1690         dnode_rele(dn, FTAG);
1691
1692         return (err);
1693 }
1694
1695 void
1696 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1697 {
1698         dnode_phys_t *dnp;
1699
1700         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1701         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1702
1703         dnp = dn->dn_phys;
1704
1705         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1706         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1707             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1708         doi->doi_type = dn->dn_type;
1709         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1710         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1711         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1712         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1713         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1714         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
1715         doi->doi_max_offset = (dnp->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
1716         doi->doi_fill_count = 0;
1717         for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
1718                 doi->doi_fill_count += dnp->dn_blkptr[i].blk_fill;
1719
1720         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1721         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Get information on a DMU object.
1726  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
1727  */
1728 int
1729 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
1730 {
1731         dnode_t *dn;
1732         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1733
1734         if (err)
1735                 return (err);
1736
1737         if (doi != NULL)
1738                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
1739
1740         dnode_rele(dn, FTAG);
1741         return (0);
1742 }
1743
1744 /*
1745  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
1746  */
1747 void
1748 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
1749 {
1750         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1751
1752         DB_DNODE_ENTER(db);
1753         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
1754         DB_DNODE_EXIT(db);
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Faster still when you only care about the size.
1759  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
1760  */
1761 void
1762 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
1763     u_longlong_t *nblk512)
1764 {
1765         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1766         dnode_t *dn;
1767
1768         DB_DNODE_ENTER(db);
1769         dn = DB_DNODE(db);
1770
1771         *blksize = dn->dn_datablksz;
1772         /* add 1 for dnode space */
1773         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
1774             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
1775         DB_DNODE_EXIT(db);
1776 }
1777
1778 void
1779 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
1780 {
1781         uint64_t *buf = vbuf;
1782         size_t count = size >> 3;
1783         int i;
1784
1785         ASSERT((size & 7) == 0);
1786
1787         for (i = 0; i < count; i++)
1788                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
1789 }
1790
1791 void
1792 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
1793 {
1794         uint32_t *buf = vbuf;
1795         size_t count = size >> 2;
1796         int i;
1797
1798         ASSERT((size & 3) == 0);
1799
1800         for (i = 0; i < count; i++)
1801                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
1802 }
1803
1804 void
1805 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
1806 {
1807         uint16_t *buf = vbuf;
1808         size_t count = size >> 1;
1809         int i;
1810
1811         ASSERT((size & 1) == 0);
1812
1813         for (i = 0; i < count; i++)
1814                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
1815 }
1816
1817 /* ARGSUSED */
1818 void
1819 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
1820 {
1821 }
1822
1823 void
1824 dmu_init(void)
1825 {
1826         zfs_dbgmsg_init();
1827         sa_cache_init();
1828         xuio_stat_init();
1829         dmu_objset_init();
1830         dnode_init();
1831         dbuf_init();
1832         zfetch_init();
1833         l2arc_init();
1834         arc_init();
1835 }
1836
1837 void
1838 dmu_fini(void)
1839 {
1840         arc_fini();
1841         l2arc_fini();
1842         zfetch_fini();
1843         dbuf_fini();
1844         dnode_fini();
1845         dmu_objset_fini();
1846         xuio_stat_fini();
1847         sa_cache_fini();
1848         zfs_dbgmsg_fini();
1849 }