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, 2014 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/vm.h>
  51 #include <sys/zfs_znode.h>
  52 #endif
  53
  54 /*
  55  * Enable/disable nopwrite feature.
  56  */
  57 int zfs_nopwrite_enabled = 1;
  58 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
  59 TUNABLE_INT("vfs.zfs.nopwrite_enabled", &zfs_nopwrite_enabled);
  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(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 135     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 136 {
 137         dnode_t *dn;
 138         uint64_t blkid;
 139         dmu_buf_impl_t *db;
 140         int err;
 141
 142         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 143         if (err)
 144                 return (err);
 145         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 146         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 147         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 148         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 149         dnode_rele(dn, FTAG);
 150
 151         if (db == NULL) {
 152                 *dbp = NULL;
 153                 return (SET_ERROR(EIO));
 154         }
 155
 156         *dbp = &db->db;
 157         return (err);
 158 }
 159
 160 int
 161 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 162     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
 163 {
 164         int err;
 165         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
 166
 167         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
 168                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 169
 170         err = dmu_buf_hold_noread(os, object, offset, tag, dbp);
 171         if (err == 0) {
 172                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
 173                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
 174                 if (err != 0) {
 175                         dbuf_rele(db, tag);
 176                         *dbp = NULL;
 177                 }
 178         }
 179
 180         return (err);
 181 }
 182
 183 int
 184 dmu_bonus_max(void)
 185 {
 186         return (DN_MAX_BONUSLEN);
 187 }
 188
 189 int
 190 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 191 {
 192         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 193         dnode_t *dn;
 194         int error;
 195
 196         DB_DNODE_ENTER(db);
 197         dn = DB_DNODE(db);
 198
 199         if (dn->dn_bonus != db) {
 200                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 201         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
 202                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 203         } else {
 204                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
 205                 error = 0;
 206         }
 207
 208         DB_DNODE_EXIT(db);
 209         return (error);
 210 }
 211
 212 int
 213 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
 214 {
 215         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 216         dnode_t *dn;
 217         int error;
 218
 219         DB_DNODE_ENTER(db);
 220         dn = DB_DNODE(db);
 221
 222         if (!DMU_OT_IS_VALID(type)) {
 223                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 224         } else if (dn->dn_bonus != db) {
 225                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 226         } else {
 227                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
 228                 error = 0;
 229         }
 230
 231         DB_DNODE_EXIT(db);
 232         return (error);
 233 }
 234
 235 dmu_object_type_t
 236 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
 237 {
 238         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 239         dnode_t *dn;
 240         dmu_object_type_t type;
 241
 242         DB_DNODE_ENTER(db);
 243         dn = DB_DNODE(db);
 244         type = dn->dn_bonustype;
 245         DB_DNODE_EXIT(db);
 246
 247         return (type);
 248 }
 249
 250 int
 251 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
 252 {
 253         dnode_t *dn;
 254         int error;
 255
 256         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 257         dbuf_rm_spill(dn, tx);
 258         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 259         dnode_rm_spill(dn, tx);
 260         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 261         dnode_rele(dn, FTAG);
 262         return (error);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 267  */
 268 int
 269 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 270 {
 271         dnode_t *dn;
 272         dmu_buf_impl_t *db;
 273         int error;
 274
 275         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 276         if (error)
 277                 return (error);
 278
 279         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 280         if (dn->dn_bonus == NULL) {
 281                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 282                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 283                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 284                         dbuf_create_bonus(dn);
 285         }
 286         db = dn->dn_bonus;
 287
 288         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
 289         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
 290                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
 291                 atomic_inc_32(&dn->dn_dbufs_count);
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
 296          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
 297          * a dnode hold for every dbuf.
 298          */
 299         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 300
 301         dnode_rele(dn, FTAG);
 302
 303         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
 304
 305         *dbp = &db->db;
 306         return (0);
 307 }
 308
 309 /*
 310  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 311  *
 312  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
 313  * doesn't already exist on the dnode.
 314  *
 315  * if you only want to find an already existing spill db, then
 316  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
 317  */
 318 int
 319 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 320 {
 321         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 322         int err;
 323
 324         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 325                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 326
 327         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
 328
 329         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 330                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 331
 332         ASSERT(db != NULL);
 333         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
 334         if (err == 0)
 335                 *dbp = &db->db;
 336         else
 337                 dbuf_rele(db, tag);
 338         return (err);
 339 }
 340
 341 int
 342 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 343 {
 344         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 345         dnode_t *dn;
 346         int err;
 347
 348         DB_DNODE_ENTER(db);
 349         dn = DB_DNODE(db);
 350
 351         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
 352                 err = SET_ERROR(EINVAL);
 353         } else {
 354                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 355
 356                 if (!dn->dn_have_spill) {
 357                         err = SET_ERROR(ENOENT);
 358                 } else {
 359                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
 360                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 361                 }
 362
 363                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 364         }
 365
 366         DB_DNODE_EXIT(db);
 367         return (err);
 368 }
 369
 370 int
 371 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 372 {
 373         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 374         dnode_t *dn;
 375         int err;
 376
 377         DB_DNODE_ENTER(db);
 378         dn = DB_DNODE(db);
 379         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 380         DB_DNODE_EXIT(db);
 381
 382         return (err);
 383 }
 384
 385 /*
 386  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
 387  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
 388  * and can induce severe lock contention when writing to several files
 389  * whose dnodes are in the same block.
 390  */
 391 static int
 392 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
 393     int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
 394 {
 395         dmu_buf_t **dbp;
 396         uint64_t blkid, nblks, i;
 397         uint32_t dbuf_flags;
 398         int err;
 399         zio_t *zio;
 400
 401         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 402
 403         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT;
 404         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH || length > zfetch_array_rd_sz)
 405                 dbuf_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 406
 407         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 408         if (dn->dn_datablkshift) {
 409                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 410                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
 411                     P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
 412         } else {
 413                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
 414                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
 415                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
 416                             (longlong_t)dn->dn_objset->
 417                             os_dsl_dataset->ds_object,
 418                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
 419                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
 420                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 421                         return (SET_ERROR(EIO));
 422                 }
 423                 nblks = 1;
 424         }
 425         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 426
 427         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 428         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 429         for (i = 0; i < nblks; i++) {
 430                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
 431                 if (db == NULL) {
 432                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 433                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 434                         zio_nowait(zio);
 435                         return (SET_ERROR(EIO));
 436                 }
 437                 /* initiate async i/o */
 438                 if (read)
 439                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
 440 #ifdef _KERNEL
 441                 else
 442                         curthread->td_ru.ru_oublock++;
 443 #endif
 444                 dbp[i] = &db->db;
 445         }
 446         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 447
 448         /* wait for async i/o */
 449         err = zio_wait(zio);
 450         if (err) {
 451                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 452                 return (err);
 453         }
 454
 455         /* wait for other io to complete */
 456         if (read) {
 457                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 458                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
 459                         mutex_enter(&db->db_mtx);
 460                         while (db->db_state == DB_READ ||
 461                             db->db_state == DB_FILL)
 462                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 463                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
 464                                 err = SET_ERROR(EIO);
 465                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 466                         if (err) {
 467                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 468                                 return (err);
 469                         }
 470                 }
 471         }
 472
 473         *numbufsp = nblks;
 474         *dbpp = dbp;
 475         return (0);
 476 }
 477
 478 static int
 479 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 480     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 481 {
 482         dnode_t *dn;
 483         int err;
 484
 485         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 486         if (err)
 487                 return (err);
 488
 489         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 490             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 491
 492         dnode_rele(dn, FTAG);
 493
 494         return (err);
 495 }
 496
 497 int
 498 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
 499     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 500 {
 501         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 502         dnode_t *dn;
 503         int err;
 504
 505         DB_DNODE_ENTER(db);
 506         dn = DB_DNODE(db);
 507         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 508             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 509         DB_DNODE_EXIT(db);
 510
 511         return (err);
 512 }
 513
 514 void
 515 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 516 {
 517         int i;
 518         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
 519
 520         if (numbufs == 0)
 521                 return;
 522
 523         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 524                 if (dbp[i])
 525                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
 526         }
 527
 528         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
 529 }
 530
 531 /*
 532  * Issue prefetch i/os for the given blocks.  If level is greater than 0, the
 533  * indirect blocks prefeteched will be those that point to the blocks containing
 534  * the data starting at offset, and continuing to offset + len.
 535  *
 536  * Note that if the indirect blocks above the blocks being prefetched are not in
 537  * cache, they will be asychronously read in.
 538  */
 539 void
 540 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
 541     uint64_t len, zio_priority_t pri)
 542 {
 543         dnode_t *dn;
 544         uint64_t blkid;
 545         int nblks, err;
 546
 547         if (zfs_prefetch_disable)
 548                 return;
 549
 550         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
 551                 dn = DMU_META_DNODE(os);
 552
 553                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 554                         return;
 555
 556                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 557                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level,
 558                     object * sizeof (dnode_phys_t));
 559                 dbuf_prefetch(dn, level, blkid, pri, 0);
 560                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 561                 return;
 562         }
 563
 564         /*
 565          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
 566          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
 567          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
 568          */
 569         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 570         if (err != 0)
 571                 return;
 572
 573         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 574         /*
 575          * offset + len - 1 is the last byte we want to prefetch for, and offset
 576          * is the first.  Then dbuf_whichblk(dn, level, off + len - 1) is the
 577          * last block we want to prefetch, and dbuf_whichblock(dn, level,
 578          * offset)  is the first.  Then the number we need to prefetch is the
 579          * last - first + 1.
 580          */
 581         if (level > 0 || dn->dn_datablkshift != 0) {
 582                 nblks = dbuf_whichblock(dn, level, offset + len - 1) -
 583                     dbuf_whichblock(dn, level, offset) + 1;
 584         } else {
 585                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
 586         }
 587
 588         if (nblks != 0) {
 589                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level, offset);
 590                 for (int i = 0; i < nblks; i++)
 591                         dbuf_prefetch(dn, level, blkid + i, pri, 0);
 592         }
 593
 594         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 595
 596         dnode_rele(dn, FTAG);
 597 }
 598
 599 /*
 600  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
 601  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
 602  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
 603  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
 604  *
 605  * On input, *start should be the first offset that does not need to be
 606  * freed (e.g. "offset + length").  On return, *start will be the first
 607  * offset that should be freed.
 608  */
 609 static int
 610 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum)
 611 {
 612         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS >> (dn->dn_indblkshift + 1);
 613         /* bytes of data covered by a level-1 indirect block */
 614         uint64_t iblkrange =
 615             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
 616
 617         ASSERT3U(minimum, <=, *start);
 618
 619         if (*start - minimum <= iblkrange * maxblks) {
 620                 *start = minimum;
 621                 return (0);
 622         }
 623         ASSERT(ISP2(iblkrange));
 624
 625         for (uint64_t blks = 0; *start > minimum && blks < maxblks; blks++) {
 626                 int err;
 627
 628                 /*
 629                  * dnode_next_offset(BACKWARDS) will find an allocated L1
 630                  * indirect block at or before the input offset.  We must
 631                  * decrement *start so that it is at the end of the region
 632                  * to search.
 633                  */
 634                 (*start)--;
 635                 err = dnode_next_offset(dn,
 636                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
 637
 638                 /* if there are no indirect blocks before start, we are done */
 639                 if (err == ESRCH) {
 640                         *start = minimum;
 641                         break;
 642                 } else if (err != 0) {
 643                         return (err);
 644                 }
 645
 646                 /* set start to the beginning of this L1 indirect */
 647                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
 648         }
 649         if (*start < minimum)
 650                 *start = minimum;
 651         return (0);
 652 }
 653
 654 static int
 655 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
 656     uint64_t length)
 657 {
 658         uint64_t object_size = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
 659         int err;
 660
 661         if (offset >= object_size)
 662                 return (0);
 663
 664         if (length == DMU_OBJECT_END || offset + length > object_size)
 665                 length = object_size - offset;
 666
 667         while (length != 0) {
 668                 uint64_t chunk_end, chunk_begin;
 669
 670                 chunk_end = chunk_begin = offset + length;
 671
 672                 /* move chunk_begin backwards to the beginning of this chunk */
 673                 err = get_next_chunk(dn, &chunk_begin, offset);
 674                 if (err)
 675                         return (err);
 676                 ASSERT3U(chunk_begin, >=, offset);
 677                 ASSERT3U(chunk_begin, <=, chunk_end);
 678
 679                 dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(os);
 680                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object,
 681                     chunk_begin, chunk_end - chunk_begin);
 682
 683                 /*
 684                  * Mark this transaction as typically resulting in a net
 685                  * reduction in space used.
 686                  */
 687                 dmu_tx_mark_netfree(tx);
 688                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 689                 if (err) {
 690                         dmu_tx_abort(tx);
 691                         return (err);
 692                 }
 693                 dnode_free_range(dn, chunk_begin, chunk_end - chunk_begin, tx);
 694                 dmu_tx_commit(tx);
 695
 696                 length -= chunk_end - chunk_begin;
 697         }
 698         return (0);
 699 }
 700
 701 int
 702 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
 703     uint64_t offset, uint64_t length)
 704 {
 705         dnode_t *dn;
 706         int err;
 707
 708         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 709         if (err != 0)
 710                 return (err);
 711         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length);
 712
 713         /*
 714          * It is important to zero out the maxblkid when freeing the entire
 715          * file, so that (a) subsequent calls to dmu_free_long_range_impl()
 716          * will take the fast path, and (b) dnode_reallocate() can verify
 717          * that the entire file has been freed.
 718          */
 719         if (err == 0 && offset == 0 && length == DMU_OBJECT_END)
 720                 dn->dn_maxblkid = 0;
 721
 722         dnode_rele(dn, FTAG);
 723         return (err);
 724 }
 725
 726 int
 727 dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
 728 {
 729         dmu_tx_t *tx;
 730         int err;
 731
 732         err = dmu_free_long_range(os, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 733         if (err != 0)
 734                 return (err);
 735
 736         tx = dmu_tx_create(os);
 737         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
 738         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 739         dmu_tx_mark_netfree(tx);
 740         err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 741         if (err == 0) {
 742                 err = dmu_object_free(os, object, tx);
 743                 dmu_tx_commit(tx);
 744         } else {
 745                 dmu_tx_abort(tx);
 746         }
 747
 748         return (err);
 749 }
 750
 751 int
 752 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 753     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 754 {
 755         dnode_t *dn;
 756         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 757         if (err)
 758                 return (err);
 759         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
 760         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
 761         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
 762         dnode_rele(dn, FTAG);
 763         return (0);
 764 }
 765
 766 int
 767 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 768     void *buf, uint32_t flags)
 769 {
 770         dnode_t *dn;
 771         dmu_buf_t **dbp;
 772         int numbufs, err;
 773
 774         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 775         if (err)
 776                 return (err);
 777
 778         /*
 779          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
 780          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
 781          * handle that here as well.
 782          */
 783         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 784                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
 785                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
 786                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
 787                 size = newsz;
 788         }
 789
 790         while (size > 0) {
 791                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
 792                 int i;
 793
 794                 /*
 795                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 796                  * to be reading in parallel.
 797                  */
 798                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
 799                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
 800                 if (err)
 801                         break;
 802
 803                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 804                         int tocpy;
 805                         int bufoff;
 806                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
 807
 808                         ASSERT(size > 0);
 809
 810                         bufoff = offset - db->db_offset;
 811                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 812
 813                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 814
 815                         offset += tocpy;
 816                         size -= tocpy;
 817                         buf = (char *)buf + tocpy;
 818                 }
 819                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 820         }
 821         dnode_rele(dn, FTAG);
 822         return (err);
 823 }
 824
 825 void
 826 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 827     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
 828 {
 829         dmu_buf_t **dbp;
 830         int numbufs, i;
 831
 832         if (size == 0)
 833                 return;
 834
 835         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 836             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 837
 838         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 839                 int tocpy;
 840                 int bufoff;
 841                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 842
 843                 ASSERT(size > 0);
 844
 845                 bufoff = offset - db->db_offset;
 846                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 847
 848                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 849
 850                 if (tocpy == db->db_size)
 851                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 852                 else
 853                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 854
 855                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
 856
 857                 if (tocpy == db->db_size)
 858                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 859
 860                 offset += tocpy;
 861                 size -= tocpy;
 862                 buf = (char *)buf + tocpy;
 863         }
 864         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 865 }
 866
 867 void
 868 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 869     dmu_tx_t *tx)
 870 {
 871         dmu_buf_t **dbp;
 872         int numbufs, i;
 873
 874         if (size == 0)
 875                 return;
 876
 877         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 878             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 879
 880         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 881                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 882
 883                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
 884         }
 885         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 886 }
 887
 888 void
 889 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 890     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
 891     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx)
 892 {
 893         dmu_buf_t *db;
 894
 895         ASSERT3U(etype, <, NUM_BP_EMBEDDED_TYPES);
 896         ASSERT3U(comp, <, ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
 897         VERIFY0(dmu_buf_hold_noread(os, object, offset,
 898             FTAG, &db));
 899
 900         dmu_buf_write_embedded(db,
 901             data, (bp_embedded_type_t)etype, (enum zio_compress)comp,
 902             uncompressed_size, compressed_size, byteorder, tx);
 903
 904         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 905 }
 906
 907 /*
 908  * DMU support for xuio
 909  */
 910 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
 911
 912 int
 913 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
 914 {
 915         dmu_xuio_t *priv;
 916         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 917
 918         uio->uio_iovcnt = nblk;
 919         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
 920
 921         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
 922         priv->cnt = nblk;
 923         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
 924         priv->iovp = uio->uio_iov;
 925         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
 926
 927         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 928                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
 929         else
 930                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
 931
 932         return (0);
 933 }
 934
 935 void
 936 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
 937 {
 938         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 939         int nblk = priv->cnt;
 940
 941         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
 942         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
 943         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
 944
 945         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 946                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
 947         else
 948                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
 949 }
 950
 951 /*
 952  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
 953  * and increase priv->next by 1.
 954  */
 955 int
 956 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
 957 {
 958         struct iovec *iov;
 959         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 960         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 961         int i = priv->next++;
 962
 963         ASSERT(i < priv->cnt);
 964         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
 965         iov = uio->uio_iov + i;
 966         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
 967         iov->iov_len = n;
 968         priv->bufs[i] = abuf;
 969         return (0);
 970 }
 971
 972 int
 973 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
 974 {
 975         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 976         return (priv->cnt);
 977 }
 978
 979 arc_buf_t *
 980 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
 981 {
 982         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 983
 984         ASSERT(i < priv->cnt);
 985         return (priv->bufs[i]);
 986 }
 987
 988 void
 989 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
 990 {
 991         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 992
 993         ASSERT(i < priv->cnt);
 994         priv->bufs[i] = NULL;
 995 }
 996
 997 static void
 998 xuio_stat_init(void)
 999 {
1000         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
1001             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
1002             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1003         if (xuio_ksp != NULL) {
1004                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
1005                 kstat_install(xuio_ksp);
1006         }
1007 }
1008
1009 static void
1010 xuio_stat_fini(void)
1011 {
1012         if (xuio_ksp != NULL) {
1013                 kstat_delete(xuio_ksp);
1014                 xuio_ksp = NULL;
1015         }
1016 }
1017
1018 void
1019 xuio_stat_wbuf_copied()
1020 {
1021         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1022 }
1023
1024 void
1025 xuio_stat_wbuf_nocopy()
1026 {
1027         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
1028 }
1029
1030 #ifdef _KERNEL
1031 static int
1032 dmu_read_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size)
1033 {
1034         dmu_buf_t **dbp;
1035         int numbufs, i, err;
1036         xuio_t *xuio = NULL;
1037
1038         /*
1039          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1040          * to be reading in parallel.
1041          */
1042         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1043             TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, 0);
1044         if (err)
1045                 return (err);
1046
1047 #ifdef UIO_XUIO
1048         if (uio->uio_extflg == UIO_XUIO)
1049                 xuio = (xuio_t *)uio;
1050 #endif
1051
1052         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1053                 int tocpy;
1054                 int bufoff;
1055                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1056
1057                 ASSERT(size > 0);
1058
1059                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1060                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1061
1062                 if (xuio) {
1063                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1064                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1065                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1066                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1067                         if (!err) {
1068                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1069                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1070                         }
1071
1072                         if (abuf == dbuf_abuf)
1073                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1074                         else
1075                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1076                 } else {
1077                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1078                             UIO_READ, uio);
1079                 }
1080                 if (err)
1081                         break;
1082
1083                 size -= tocpy;
1084         }
1085         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1086
1087         return (err);
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1092  * From object zdb->db_object.
1093  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1094  *
1095  * If the caller already has a dbuf in the target object
1096  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_read_uio(),
1097  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1098  */
1099 int
1100 dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size)
1101 {
1102         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1103         dnode_t *dn;
1104         int err;
1105
1106         if (size == 0)
1107                 return (0);
1108
1109         DB_DNODE_ENTER(db);
1110         dn = DB_DNODE(db);
1111         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1112         DB_DNODE_EXIT(db);
1113
1114         return (err);
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1119  * From the specified object
1120  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1121  */
1122 int
1123 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
1124 {
1125         dnode_t *dn;
1126         int err;
1127
1128         if (size == 0)
1129                 return (0);
1130
1131         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1132         if (err)
1133                 return (err);
1134
1135         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1136
1137         dnode_rele(dn, FTAG);
1138
1139         return (err);
1140 }
1141
1142 static int
1143 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1144 {
1145         dmu_buf_t **dbp;
1146         int numbufs;
1147         int err = 0;
1148         int i;
1149
1150         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1151             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1152         if (err)
1153                 return (err);
1154
1155         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1156                 int tocpy;
1157                 int bufoff;
1158                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1159
1160                 ASSERT(size > 0);
1161
1162                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1163                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1164
1165                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1166
1167                 if (tocpy == db->db_size)
1168                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1169                 else
1170                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1171
1172                 /*
1173                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
1174                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1175                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1176                  * block.
1177                  */
1178                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1179                     UIO_WRITE, uio);
1180
1181                 if (tocpy == db->db_size)
1182                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1183
1184                 if (err)
1185                         break;
1186
1187                 size -= tocpy;
1188         }
1189
1190         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1191         return (err);
1192 }
1193
1194 /*
1195  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1196  * To object zdb->db_object.
1197  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1198  *
1199  * If the caller already has a dbuf in the target object
1200  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_write_uio(),
1201  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1202  */
1203 int
1204 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1205     dmu_tx_t *tx)
1206 {
1207         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1208         dnode_t *dn;
1209         int err;
1210
1211         if (size == 0)
1212                 return (0);
1213
1214         DB_DNODE_ENTER(db);
1215         dn = DB_DNODE(db);
1216         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1217         DB_DNODE_EXIT(db);
1218
1219         return (err);
1220 }
1221
1222 /*
1223  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1224  * To the specified object.
1225  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1226  */
1227 int
1228 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1229     dmu_tx_t *tx)
1230 {
1231         dnode_t *dn;
1232         int err;
1233
1234         if (size == 0)
1235                 return (0);
1236
1237         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1238         if (err)
1239                 return (err);
1240
1241         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1242
1243         dnode_rele(dn, FTAG);
1244
1245         return (err);
1246 }
1247
1248 #ifdef sun
1249 int
1250 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1251     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
1252 {
1253         dmu_buf_t **dbp;
1254         int numbufs, i;
1255         int err;
1256
1257         if (size == 0)
1258                 return (0);
1259
1260         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1261             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1262         if (err)
1263                 return (err);
1264
1265         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1266                 int tocpy, copied, thiscpy;
1267                 int bufoff;
1268                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1269                 caddr_t va;
1270
1271                 ASSERT(size > 0);
1272                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1273
1274                 bufoff = offset - db->db_offset;
1275                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1276
1277                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1278
1279                 if (tocpy == db->db_size)
1280                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1281                 else
1282                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1283
1284                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1285                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
1286                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1287                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
1288                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1289                         zfs_unmap_page(pp, va);
1290                         pp = pp->p_next;
1291                         bufoff += PAGESIZE;
1292                 }
1293
1294                 if (tocpy == db->db_size)
1295                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1296
1297                 offset += tocpy;
1298                 size -= tocpy;
1299         }
1300         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1301         return (err);
1302 }
1303
1304 #else
1305
1306 int
1307 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1308     vm_page_t *ma, dmu_tx_t *tx)
1309 {
1310         dmu_buf_t **dbp;
1311         struct sf_buf *sf;
1312         int numbufs, i;
1313         int err;
1314
1315         if (size == 0)
1316                 return (0);
1317
1318         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1319             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1320         if (err)
1321                 return (err);
1322
1323         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1324                 int tocpy, copied, thiscpy;
1325                 int bufoff;
1326                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1327                 caddr_t va;
1328
1329                 ASSERT(size > 0);
1330                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1331
1332                 bufoff = offset - db->db_offset;
1333                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1334
1335                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1336
1337                 if (tocpy == db->db_size)
1338                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1339                 else
1340                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1341
1342                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1343                         ASSERT3U(ptoa((*ma)->pindex), ==, db->db_offset + bufoff);
1344                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1345                         va = zfs_map_page(*ma, &sf);
1346                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1347                         zfs_unmap_page(sf);
1348                         ma += 1;
1349                         bufoff += PAGESIZE;
1350                 }
1351
1352                 if (tocpy == db->db_size)
1353                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1354
1355                 offset += tocpy;
1356                 size -= tocpy;
1357         }
1358         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1359         return (err);
1360 }
1361 #endif  /* sun */
1362 #endif
1363
1364 /*
1365  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1366  */
1367 arc_buf_t *
1368 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1369 {
1370         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1371
1372         return (arc_loan_buf(db->db_objset->os_spa, size));
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Free a loaned arc buffer.
1377  */
1378 void
1379 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1380 {
1381         arc_return_buf(buf, FTAG);
1382         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG));
1383 }
1384
1385 /*
1386  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1387  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1388  * dmu_write().
1389  */
1390 void
1391 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1392     dmu_tx_t *tx)
1393 {
1394         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1395         dnode_t *dn;
1396         dmu_buf_impl_t *db;
1397         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1398         uint64_t blkid;
1399
1400         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1401         dn = DB_DNODE(dbuf);
1402         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1403         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
1404         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1405         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1406         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1407
1408         /*
1409          * We can only assign if the offset is aligned, the arc buf is the
1410          * same size as the dbuf, and the dbuf is not metadata.  It
1411          * can't be metadata because the loaned arc buf comes from the
1412          * user-data kmem arena.
1413          */
1414         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size &&
1415             DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA) {
1416                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1417                 dbuf_rele(db, FTAG);
1418         } else {
1419                 objset_t *os;
1420                 uint64_t object;
1421
1422                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1423                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1424                 os = dn->dn_objset;
1425                 object = dn->dn_object;
1426                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1427
1428                 dbuf_rele(db, FTAG);
1429                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1430                 dmu_return_arcbuf(buf);
1431                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1432         }
1433 }
1434
1435 typedef struct {
1436         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1437         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1438         zgd_t                   *dsa_zgd;
1439         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1440 } dmu_sync_arg_t;
1441
1442 /* ARGSUSED */
1443 static void
1444 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1445 {
1446         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1447         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1448         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1449
1450         if (zio->io_error == 0) {
1451                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1452                         /*
1453                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1454                          * block size still needs to be known for replay.
1455                          */
1456                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1457                 } else if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1458                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1459                         bp->blk_fill = 1;
1460                 }
1461         }
1462 }
1463
1464 static void
1465 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1466 {
1467         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1468 }
1469
1470 /* ARGSUSED */
1471 static void
1472 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1473 {
1474         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1475         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1476         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1477
1478         mutex_enter(&db->db_mtx);
1479         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1480         if (zio->io_error == 0) {
1481                 dr->dt.dl.dr_nopwrite = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
1482                 if (dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
1483                         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1484                         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1485                         uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig);
1486
1487                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1488                         ASSERT(zio->io_prop.zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
1489                         ASSERT(zio_checksum_table[chksum].ci_dedup);
1490                 }
1491                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1492                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1493                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1494
1495                 /*
1496                  * Old style holes are filled with all zeros, whereas
1497                  * new-style holes maintain their lsize, type, level,
1498                  * and birth time (see zio_write_compress). While we
1499                  * need to reset the BP_SET_LSIZE() call that happened
1500                  * in dmu_sync_ready for old style holes, we do *not*
1501                  * want to wipe out the information contained in new
1502                  * style holes. Thus, only zero out the block pointer if
1503                  * it's an old style hole.
1504                  */
1505                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by) &&
1506                     dr->dt.dl.dr_overridden_by.blk_birth == 0)
1507                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1508         } else {
1509                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1510         }
1511         cv_broadcast(&db->db_changed);
1512         mutex_exit(&db->db_mtx);
1513
1514         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1515
1516         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1517 }
1518
1519 static void
1520 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1521 {
1522         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1523         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1524         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1525
1526         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1527                 /*
1528                  * If we didn't allocate a new block (i.e. ZIO_FLAG_NOPWRITE)
1529                  * then there is nothing to do here. Otherwise, free the
1530                  * newly allocated block in this txg.
1531                  */
1532                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE) {
1533                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1534                 } else {
1535                         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1536                         ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1537                         ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1538                         zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1539                 }
1540         }
1541
1542         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1543
1544         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1545
1546         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1547 }
1548
1549 static int
1550 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1551     zio_prop_t *zp, zbookmark_phys_t *zb)
1552 {
1553         dmu_sync_arg_t *dsa;
1554         dmu_tx_t *tx;
1555
1556         tx = dmu_tx_create(os);
1557         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1558         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1559                 dmu_tx_abort(tx);
1560                 /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1561                 return (SET_ERROR(EIO));
1562         }
1563
1564         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1565         dsa->dsa_dr = NULL;
1566         dsa->dsa_done = done;
1567         dsa->dsa_zgd = zgd;
1568         dsa->dsa_tx = tx;
1569
1570         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
1571             zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size, zp,
1572             dmu_sync_late_arrival_ready, NULL, dmu_sync_late_arrival_done, dsa,
1573             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
1574
1575         return (0);
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1580  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1581  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1582  *
1583  * Return values:
1584  *
1585  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to do.
1586  *              The caller should not log the write.
1587  *
1588  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1589  *              The caller should not log the write.
1590  *
1591  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1592  *              The caller should track its progress (somehow).
1593  *
1594  *      EIO: could not do the I/O.
1595  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1596  *
1597  *      0: the I/O has been initiated.
1598  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1599  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1600  *              the error will be reported to the done callback and
1601  *              propagated to pio from zio_done().
1602  */
1603 int
1604 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1605 {
1606         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1607         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1608         objset_t *os = db->db_objset;
1609         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1610         dbuf_dirty_record_t *dr;
1611         dmu_sync_arg_t *dsa;
1612         zbookmark_phys_t zb;
1613         zio_prop_t zp;
1614         dnode_t *dn;
1615
1616         ASSERT(pio != NULL);
1617         ASSERT(txg != 0);
1618
1619         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1620             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1621
1622         DB_DNODE_ENTER(db);
1623         dn = DB_DNODE(db);
1624         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1625         DB_DNODE_EXIT(db);
1626
1627         /*
1628          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1629          */
1630         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1631                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1632
1633         /*
1634          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1635          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1636          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1637          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1638          */
1639         mutex_enter(&db->db_mtx);
1640
1641         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1642                 /*
1643                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1644                  */
1645                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1646                 return (SET_ERROR(EEXIST));
1647         }
1648
1649         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1650                 /*
1651                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1652                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1653                  */
1654                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1655                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1656         }
1657
1658         dr = db->db_last_dirty;
1659         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1660                 dr = dr->dr_next;
1661
1662         if (dr == NULL) {
1663                 /*
1664                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1665                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1666                  */
1667                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1668                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1669         }
1670
1671         ASSERT(dr->dr_next == NULL || dr->dr_next->dr_txg < txg);
1672
1673         /*
1674          * Assume the on-disk data is X, the current syncing data (in
1675          * txg - 1) is Y, and the current in-memory data is Z (currently
1676          * in dmu_sync).
1677          *
1678          * We usually want to perform a nopwrite if X and Z are the
1679          * same.  However, if Y is different (i.e. the BP is going to
1680          * change before this write takes effect), then a nopwrite will
1681          * be incorrect - we would override with X, which could have
1682          * been freed when Y was written.
1683          *
1684          * (Note that this is not a concern when we are nop-writing from
1685          * syncing context, because X and Y must be identical, because
1686          * all previous txgs have been synced.)
1687          *
1688          * Therefore, we disable nopwrite if the current BP could change
1689          * before this TXG.  There are two ways it could change: by
1690          * being dirty (dr_next is non-NULL), or by being freed
1691          * (dnode_block_freed()).  This behavior is verified by
1692          * zio_done(), which VERIFYs that the override BP is identical
1693          * to the on-disk BP.
1694          */
1695         DB_DNODE_ENTER(db);
1696         dn = DB_DNODE(db);
1697         if (dr->dr_next != NULL || dnode_block_freed(dn, db->db_blkid))
1698                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1699         DB_DNODE_EXIT(db);
1700
1701         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1702         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1703             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1704                 /*
1705                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1706                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1707                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1708                  */
1709                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1710                 return (SET_ERROR(EALREADY));
1711         }
1712
1713         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1714         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1715         mutex_exit(&db->db_mtx);
1716
1717         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1718         dsa->dsa_dr = dr;
1719         dsa->dsa_done = done;
1720         dsa->dsa_zgd = zgd;
1721         dsa->dsa_tx = NULL;
1722
1723         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1724             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
1725             DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dmu_sync_ready,
1726             NULL, dmu_sync_done, dsa, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
1727             ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1728
1729         return (0);
1730 }
1731
1732 int
1733 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1734         dmu_tx_t *tx)
1735 {
1736         dnode_t *dn;
1737         int err;
1738
1739         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1740         if (err)
1741                 return (err);
1742         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1743         dnode_rele(dn, FTAG);
1744         return (err);
1745 }
1746
1747 void
1748 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1749         dmu_tx_t *tx)
1750 {
1751         dnode_t *dn;
1752
1753         /*
1754          * Send streams include each object's checksum function.  This
1755          * check ensures that the receiving system can understand the
1756          * checksum function transmitted.
1757          */
1758         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
1759
1760         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1761         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1762         dn->dn_checksum = checksum;
1763         dnode_setdirty(dn, tx);
1764         dnode_rele(dn, FTAG);
1765 }
1766
1767 void
1768 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1769         dmu_tx_t *tx)
1770 {
1771         dnode_t *dn;
1772
1773         /*
1774          * Send streams include each object's compression function.  This
1775          * check ensures that the receiving system can understand the
1776          * compression function transmitted.
1777          */
1778         ASSERT3U(compress, <, ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
1779
1780         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1781         dn->dn_compress = compress;
1782         dnode_setdirty(dn, tx);
1783         dnode_rele(dn, FTAG);
1784 }
1785
1786 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1787 TUNABLE_INT("vfs.zfs.mdcomp_disable", &zfs_mdcomp_disable);
1788 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RW,
1789     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
1790
1791 /*
1792  * When the "redundant_metadata" property is set to "most", only indirect
1793  * blocks of this level and higher will have an additional ditto block.
1794  */
1795 int zfs_redundant_metadata_most_ditto_level = 2;
1796
1797 void
1798 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1799 {
1800         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1801         boolean_t ismd = (level > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(type) ||
1802             (wp & WP_SPILL));
1803         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1804         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1805         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1806         boolean_t dedup = B_FALSE;
1807         boolean_t nopwrite = B_FALSE;
1808         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1809         int copies = os->os_copies;
1810
1811         /*
1812          * We maintain different write policies for each of the following
1813          * types of data:
1814          *       1. metadata
1815          *       2. preallocated blocks (i.e. level-0 blocks of a dump device)
1816          *       3. all other level 0 blocks
1817          */
1818         if (ismd) {
1819                 if (zfs_mdcomp_disable) {
1820                         compress = ZIO_COMPRESS_EMPTY;
1821                 } else {
1822                         /*
1823                          * XXX -- we should design a compression algorithm
1824                          * that specializes in arrays of bps.
1825                          */
1826                         compress = zio_compress_select(os->os_spa,
1827                             ZIO_COMPRESS_ON, ZIO_COMPRESS_ON);
1828                 }
1829
1830                 /*
1831                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1832                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1833                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1834                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1835                  * to fletcher4.
1836                  */
1837                 if (zio_checksum_table[checksum].ci_correctable < 1 ||
1838                     zio_checksum_table[checksum].ci_eck)
1839                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1840
1841                 if (os->os_redundant_metadata == ZFS_REDUNDANT_METADATA_ALL ||
1842                     (os->os_redundant_metadata ==
1843                     ZFS_REDUNDANT_METADATA_MOST &&
1844                     (level >= zfs_redundant_metadata_most_ditto_level ||
1845                     DMU_OT_IS_METADATA(type) || (wp & WP_SPILL))))
1846                         copies++;
1847         } else if (wp & WP_NOFILL) {
1848                 ASSERT(level == 0);
1849
1850                 /*
1851                  * If we're writing preallocated blocks, we aren't actually
1852                  * writing them so don't set any policy properties.  These
1853                  * blocks are currently only used by an external subsystem
1854                  * outside of zfs (i.e. dump) and not written by the zio
1855                  * pipeline.
1856                  */
1857                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1858                 checksum = ZIO_CHECKSUM_NOPARITY;
1859         } else {
1860                 compress = zio_compress_select(os->os_spa, dn->dn_compress,
1861                     compress);
1862
1863                 checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
1864                     zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
1865                     dedup_checksum;
1866
1867                 /*
1868                  * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(),
1869                  * we won't actually dedup now because that's all
1870                  * done in syncing context; but we do want to use the
1871                  * dedup checkum.  If the checksum is not strong
1872                  * enough to ensure unique signatures, force
1873                  * dedup_verify.
1874                  */
1875                 if (dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF) {
1876                         dedup = (wp & WP_DMU_SYNC) ? B_FALSE : B_TRUE;
1877                         if (!zio_checksum_table[checksum].ci_dedup)
1878                                 dedup_verify = B_TRUE;
1879                 }
1880
1881                 /*
1882                  * Enable nopwrite if we have a cryptographically secure
1883                  * checksum that has no known collisions (i.e. SHA-256)
1884                  * and compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
1885                  * dedup is enabled as the two features are mutually exclusive.
1886                  */
1887                 nopwrite = (!dedup && zio_checksum_table[checksum].ci_dedup &&
1888                     compress != ZIO_COMPRESS_OFF && zfs_nopwrite_enabled);
1889         }
1890
1891         zp->zp_checksum = checksum;
1892         zp->zp_compress = compress;
1893         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
1894         zp->zp_level = level;
1895         zp->zp_copies = MIN(copies, spa_max_replication(os->os_spa));
1896         zp->zp_dedup = dedup;
1897         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
1898         zp->zp_nopwrite = nopwrite;
1899 }
1900
1901 int
1902 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1903 {
1904         dnode_t *dn;
1905         int err;
1906
1907         /*
1908          * Sync any current changes before
1909          * we go trundling through the block pointers.
1910          */
1911         err = dmu_object_wait_synced(os, object);
1912         if (err) {
1913                 return (err);
1914         }
1915
1916         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1917         if (err) {
1918                 return (err);
1919         }
1920
1921         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1922         dnode_rele(dn, FTAG);
1923
1924         return (err);
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Given the ZFS object, if it contains any dirty nodes
1929  * this function flushes all dirty blocks to disk. This
1930  * ensures the DMU object info is updated. A more efficient
1931  * future version might just find the TXG with the maximum
1932  * ID and wait for that to be synced.
1933  */
1934 int
1935 dmu_object_wait_synced(objset_t *os, uint64_t object) {
1936         dnode_t *dn;
1937         int error, i;
1938
1939         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1940         if (error) {
1941                 return (error);
1942         }
1943
1944         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1945                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i])) {
1946                         break;
1947                 }
1948         }
1949         dnode_rele(dn, FTAG);
1950         if (i != TXG_SIZE) {
1951                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1952         }
1953
1954         return (0);
1955 }
1956
1957 void
1958 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1959 {
1960         dnode_phys_t *dnp;
1961
1962         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1963         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1964
1965         dnp = dn->dn_phys;
1966
1967         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1968         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1969             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1970         doi->doi_type = dn->dn_type;
1971         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1972         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1973         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1974         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1975         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1976         doi->doi_nblkptr = dn->dn_nblkptr;
1977         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
1978         doi->doi_max_offset = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
1979         doi->doi_fill_count = 0;
1980         for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
1981                 doi->doi_fill_count += BP_GET_FILL(&dnp->dn_blkptr[i]);
1982
1983         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1984         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1985 }
1986
1987 /*
1988  * Get information on a DMU object.
1989  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
1990  */
1991 int
1992 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
1993 {
1994         dnode_t *dn;
1995         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1996
1997         if (err)
1998                 return (err);
1999
2000         if (doi != NULL)
2001                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
2002
2003         dnode_rele(dn, FTAG);
2004         return (0);
2005 }
2006
2007 /*
2008  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
2009  */
2010 void
2011 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
2012 {
2013         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2014
2015         DB_DNODE_ENTER(db);
2016         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
2017         DB_DNODE_EXIT(db);
2018 }
2019
2020 /*
2021  * Faster still when you only care about the size.
2022  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
2023  */
2024 void
2025 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
2026     u_longlong_t *nblk512)
2027 {
2028         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2029         dnode_t *dn;
2030
2031         DB_DNODE_ENTER(db);
2032         dn = DB_DNODE(db);
2033
2034         *blksize = dn->dn_datablksz;
2035         /* add 1 for dnode space */
2036         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
2037             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
2038         DB_DNODE_EXIT(db);
2039 }
2040
2041 void
2042 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
2043 {
2044         uint64_t *buf = vbuf;
2045         size_t count = size >> 3;
2046         int i;
2047
2048         ASSERT((size & 7) == 0);
2049
2050         for (i = 0; i < count; i++)
2051                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
2052 }
2053
2054 void
2055 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
2056 {
2057         uint32_t *buf = vbuf;
2058         size_t count = size >> 2;
2059         int i;
2060
2061         ASSERT((size & 3) == 0);
2062
2063         for (i = 0; i < count; i++)
2064                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
2065 }
2066
2067 void
2068 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
2069 {
2070         uint16_t *buf = vbuf;
2071         size_t count = size >> 1;
2072         int i;
2073
2074         ASSERT((size & 1) == 0);
2075
2076         for (i = 0; i < count; i++)
2077                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
2078 }
2079
2080 /* ARGSUSED */
2081 void
2082 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
2083 {
2084 }
2085
2086 void
2087 dmu_init(void)
2088 {
2089         zfs_dbgmsg_init();
2090         sa_cache_init();
2091         xuio_stat_init();
2092         dmu_objset_init();
2093         dnode_init();
2094         dbuf_init();
2095         zfetch_init();
2096         zio_compress_init();
2097         l2arc_init();
2098         arc_init();
2099 }
2100
2101 void
2102 dmu_fini(void)
2103 {
2104         arc_fini(); /* arc depends on l2arc, so arc must go first */
2105         l2arc_fini();
2106         zfetch_fini();
2107         zio_compress_fini();
2108         dbuf_fini();
2109         dnode_fini();
2110         dmu_objset_fini();
2111         xuio_stat_fini();
2112         sa_cache_fini();
2113         zfs_dbgmsg_fini();
2114 }