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