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

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