]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu_tx.c
MFC r274337,r274673,274681,r275515:
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dmu_tx.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 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2012, 2014 by Delphix. All rights reserved.
25  */
26
27 #include <sys/dmu.h>
28 #include <sys/dmu_impl.h>
29 #include <sys/dbuf.h>
30 #include <sys/dmu_tx.h>
31 #include <sys/dmu_objset.h>
32 #include <sys/dsl_dataset.h> /* for dsl_dataset_block_freeable() */
33 #include <sys/dsl_dir.h> /* for dsl_dir_tempreserve_*() */
34 #include <sys/dsl_pool.h>
35 #include <sys/zap_impl.h> /* for fzap_default_block_shift */
36 #include <sys/spa.h>
37 #include <sys/sa.h>
38 #include <sys/sa_impl.h>
39 #include <sys/zfs_context.h>
40 #include <sys/varargs.h>
41
42 typedef void (*dmu_tx_hold_func_t)(dmu_tx_t *tx, struct dnode *dn,
43     uint64_t arg1, uint64_t arg2);
44
45
46 dmu_tx_t *
47 dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
48 {
49         dmu_tx_t *tx = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_t), KM_SLEEP);
50         tx->tx_dir = dd;
51         if (dd != NULL)
52                 tx->tx_pool = dd->dd_pool;
53         list_create(&tx->tx_holds, sizeof (dmu_tx_hold_t),
54             offsetof(dmu_tx_hold_t, txh_node));
55         list_create(&tx->tx_callbacks, sizeof (dmu_tx_callback_t),
56             offsetof(dmu_tx_callback_t, dcb_node));
57         tx->tx_start = gethrtime();
58 #ifdef ZFS_DEBUG
59         refcount_create(&tx->tx_space_written);
60         refcount_create(&tx->tx_space_freed);
61 #endif
62         return (tx);
63 }
64
65 dmu_tx_t *
66 dmu_tx_create(objset_t *os)
67 {
68         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(os->os_dsl_dataset->ds_dir);
69         tx->tx_objset = os;
70         tx->tx_lastsnap_txg = dsl_dataset_prev_snap_txg(os->os_dsl_dataset);
71         return (tx);
72 }
73
74 dmu_tx_t *
75 dmu_tx_create_assigned(struct dsl_pool *dp, uint64_t txg)
76 {
77         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(NULL);
78
79         ASSERT3U(txg, <=, dp->dp_tx.tx_open_txg);
80         tx->tx_pool = dp;
81         tx->tx_txg = txg;
82         tx->tx_anyobj = TRUE;
83
84         return (tx);
85 }
86
87 int
88 dmu_tx_is_syncing(dmu_tx_t *tx)
89 {
90         return (tx->tx_anyobj);
91 }
92
93 int
94 dmu_tx_private_ok(dmu_tx_t *tx)
95 {
96         return (tx->tx_anyobj);
97 }
98
99 static dmu_tx_hold_t *
100 dmu_tx_hold_object_impl(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object,
101     enum dmu_tx_hold_type type, uint64_t arg1, uint64_t arg2)
102 {
103         dmu_tx_hold_t *txh;
104         dnode_t *dn = NULL;
105         int err;
106
107         if (object != DMU_NEW_OBJECT) {
108                 err = dnode_hold(os, object, tx, &dn);
109                 if (err) {
110                         tx->tx_err = err;
111                         return (NULL);
112                 }
113
114                 if (err == 0 && tx->tx_txg != 0) {
115                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
116                         /*
117                          * dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg doesn't pose a
118                          * problem, but there's no way for it to happen (for
119                          * now, at least).
120                          */
121                         ASSERT(dn->dn_assigned_txg == 0);
122                         dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
123                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
124                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
125                 }
126         }
127
128         txh = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_hold_t), KM_SLEEP);
129         txh->txh_tx = tx;
130         txh->txh_dnode = dn;
131 #ifdef ZFS_DEBUG
132         txh->txh_type = type;
133         txh->txh_arg1 = arg1;
134         txh->txh_arg2 = arg2;
135 #endif
136         list_insert_tail(&tx->tx_holds, txh);
137
138         return (txh);
139 }
140
141 void
142 dmu_tx_add_new_object(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object)
143 {
144         /*
145          * If we're syncing, they can manipulate any object anyhow, and
146          * the hold on the dnode_t can cause problems.
147          */
148         if (!dmu_tx_is_syncing(tx)) {
149                 (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, os,
150                     object, THT_NEWOBJECT, 0, 0);
151         }
152 }
153
154 static int
155 dmu_tx_check_ioerr(zio_t *zio, dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid)
156 {
157         int err;
158         dmu_buf_impl_t *db;
159
160         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
161         db = dbuf_hold_level(dn, level, blkid, FTAG);
162         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
163         if (db == NULL)
164                 return (SET_ERROR(EIO));
165         err = dbuf_read(db, zio, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NOPREFETCH);
166         dbuf_rele(db, FTAG);
167         return (err);
168 }
169
170 static void
171 dmu_tx_count_twig(dmu_tx_hold_t *txh, dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db,
172     int level, uint64_t blkid, boolean_t freeable, uint64_t *history)
173 {
174         objset_t *os = dn->dn_objset;
175         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
176         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
177         dmu_buf_impl_t *parent = NULL;
178         blkptr_t *bp = NULL;
179         uint64_t space;
180
181         if (level >= dn->dn_nlevels || history[level] == blkid)
182                 return;
183
184         history[level] = blkid;
185
186         space = (level == 0) ? dn->dn_datablksz : (1ULL << dn->dn_indblkshift);
187
188         if (db == NULL || db == dn->dn_dbuf) {
189                 ASSERT(level != 0);
190                 db = NULL;
191         } else {
192                 ASSERT(DB_DNODE(db) == dn);
193                 ASSERT(db->db_level == level);
194                 ASSERT(db->db.db_size == space);
195                 ASSERT(db->db_blkid == blkid);
196                 bp = db->db_blkptr;
197                 parent = db->db_parent;
198         }
199
200         freeable = (bp && (freeable ||
201             dsl_dataset_block_freeable(ds, bp, bp->blk_birth)));
202
203         if (freeable)
204                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
205         else
206                 txh->txh_space_towrite += space;
207         if (bp)
208                 txh->txh_space_tounref += bp_get_dsize(os->os_spa, bp);
209
210         dmu_tx_count_twig(txh, dn, parent, level + 1,
211             blkid >> epbs, freeable, history);
212 }
213
214 /* ARGSUSED */
215 static void
216 dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
217 {
218         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
219         uint64_t start, end, i;
220         int min_bs, max_bs, min_ibs, max_ibs, epbs, bits;
221         int err = 0;
222
223         if (len == 0)
224                 return;
225
226         min_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
227         max_bs = highbit64(txh->txh_tx->tx_objset->os_recordsize) - 1;
228         min_ibs = DN_MIN_INDBLKSHIFT;
229         max_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
230
231         if (dn) {
232                 uint64_t history[DN_MAX_LEVELS];
233                 int nlvls = dn->dn_nlevels;
234                 int delta;
235
236                 /*
237                  * For i/o error checking, read the first and last level-0
238                  * blocks (if they are not aligned), and all the level-1 blocks.
239                  */
240                 if (dn->dn_maxblkid == 0) {
241                         delta = dn->dn_datablksz;
242                         start = (off < dn->dn_datablksz) ? 0 : 1;
243                         end = (off+len <= dn->dn_datablksz) ? 0 : 1;
244                         if (start == 0 && (off > 0 || len < dn->dn_datablksz)) {
245                                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
246                                 if (err)
247                                         goto out;
248                                 delta -= off;
249                         }
250                 } else {
251                         zio_t *zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa,
252                             NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
253
254                         /* first level-0 block */
255                         start = off >> dn->dn_datablkshift;
256                         if (P2PHASE(off, dn->dn_datablksz) ||
257                             len < dn->dn_datablksz) {
258                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, start);
259                                 if (err)
260                                         goto out;
261                         }
262
263                         /* last level-0 block */
264                         end = (off+len-1) >> dn->dn_datablkshift;
265                         if (end != start && end <= dn->dn_maxblkid &&
266                             P2PHASE(off+len, dn->dn_datablksz)) {
267                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, end);
268                                 if (err)
269                                         goto out;
270                         }
271
272                         /* level-1 blocks */
273                         if (nlvls > 1) {
274                                 int shft = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
275                                 for (i = (start>>shft)+1; i < end>>shft; i++) {
276                                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
277                                         if (err)
278                                                 goto out;
279                                 }
280                         }
281
282                         err = zio_wait(zio);
283                         if (err)
284                                 goto out;
285                         delta = P2NPHASE(off, dn->dn_datablksz);
286                 }
287
288                 min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
289                 if (dn->dn_maxblkid > 0) {
290                         /*
291                          * The blocksize can't change,
292                          * so we can make a more precise estimate.
293                          */
294                         ASSERT(dn->dn_datablkshift != 0);
295                         min_bs = max_bs = dn->dn_datablkshift;
296                 } else {
297                         /*
298                          * The blocksize can increase up to the recordsize,
299                          * or if it is already more than the recordsize,
300                          * up to the next power of 2.
301                          */
302                         min_bs = highbit64(dn->dn_datablksz - 1);
303                         max_bs = MAX(max_bs, highbit64(dn->dn_datablksz - 1));
304                 }
305
306                 /*
307                  * If this write is not off the end of the file
308                  * we need to account for overwrites/unref.
309                  */
310                 if (start <= dn->dn_maxblkid) {
311                         for (int l = 0; l < DN_MAX_LEVELS; l++)
312                                 history[l] = -1ULL;
313                 }
314                 while (start <= dn->dn_maxblkid) {
315                         dmu_buf_impl_t *db;
316
317                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
318                         err = dbuf_hold_impl(dn, 0, start, FALSE, FTAG, &db);
319                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
320
321                         if (err) {
322                                 txh->txh_tx->tx_err = err;
323                                 return;
324                         }
325
326                         dmu_tx_count_twig(txh, dn, db, 0, start, B_FALSE,
327                             history);
328                         dbuf_rele(db, FTAG);
329                         if (++start > end) {
330                                 /*
331                                  * Account for new indirects appearing
332                                  * before this IO gets assigned into a txg.
333                                  */
334                                 bits = 64 - min_bs;
335                                 epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
336                                 for (bits -= epbs * (nlvls - 1);
337                                     bits >= 0; bits -= epbs)
338                                         txh->txh_fudge += 1ULL << max_ibs;
339                                 goto out;
340                         }
341                         off += delta;
342                         if (len >= delta)
343                                 len -= delta;
344                         delta = dn->dn_datablksz;
345                 }
346         }
347
348         /*
349          * 'end' is the last thing we will access, not one past.
350          * This way we won't overflow when accessing the last byte.
351          */
352         start = P2ALIGN(off, 1ULL << max_bs);
353         end = P2ROUNDUP(off + len, 1ULL << max_bs) - 1;
354         txh->txh_space_towrite += end - start + 1;
355
356         start >>= min_bs;
357         end >>= min_bs;
358
359         epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
360
361         /*
362          * The object contains at most 2^(64 - min_bs) blocks,
363          * and each indirect level maps 2^epbs.
364          */
365         for (bits = 64 - min_bs; bits >= 0; bits -= epbs) {
366                 start >>= epbs;
367                 end >>= epbs;
368                 ASSERT3U(end, >=, start);
369                 txh->txh_space_towrite += (end - start + 1) << max_ibs;
370                 if (start != 0) {
371                         /*
372                          * We also need a new blkid=0 indirect block
373                          * to reference any existing file data.
374                          */
375                         txh->txh_space_towrite += 1ULL << max_ibs;
376                 }
377         }
378
379 out:
380         if (txh->txh_space_towrite + txh->txh_space_tooverwrite >
381             2 * DMU_MAX_ACCESS)
382                 err = SET_ERROR(EFBIG);
383
384         if (err)
385                 txh->txh_tx->tx_err = err;
386 }
387
388 static void
389 dmu_tx_count_dnode(dmu_tx_hold_t *txh)
390 {
391         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
392         dnode_t *mdn = DMU_META_DNODE(txh->txh_tx->tx_objset);
393         uint64_t space = mdn->dn_datablksz +
394             ((mdn->dn_nlevels-1) << mdn->dn_indblkshift);
395
396         if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr &&
397             dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
398             dn->dn_dbuf->db_blkptr, dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
399                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
400                 txh->txh_space_tounref += space;
401         } else {
402                 txh->txh_space_towrite += space;
403                 if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr)
404                         txh->txh_space_tounref += space;
405         }
406 }
407
408 void
409 dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len)
410 {
411         dmu_tx_hold_t *txh;
412
413         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
414         ASSERT(len < DMU_MAX_ACCESS);
415         ASSERT(len == 0 || UINT64_MAX - off >= len - 1);
416
417         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
418             object, THT_WRITE, off, len);
419         if (txh == NULL)
420                 return;
421
422         dmu_tx_count_write(txh, off, len);
423         dmu_tx_count_dnode(txh);
424 }
425
426 static void
427 dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
428 {
429         uint64_t blkid, nblks, lastblk;
430         uint64_t space = 0, unref = 0, skipped = 0;
431         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
432         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
433         spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
434         int epbs;
435         uint64_t l0span = 0, nl1blks = 0;
436
437         if (dn->dn_nlevels == 0)
438                 return;
439
440         /*
441          * The struct_rwlock protects us against dn_nlevels
442          * changing, in case (against all odds) we manage to dirty &
443          * sync out the changes after we check for being dirty.
444          * Also, dbuf_hold_impl() wants us to have the struct_rwlock.
445          */
446         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
447         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
448         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
449                 if (off == 0 && len >= dn->dn_datablksz) {
450                         blkid = 0;
451                         nblks = 1;
452                 } else {
453                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
454                         return;
455                 }
456         } else {
457                 blkid = off >> dn->dn_datablkshift;
458                 nblks = (len + dn->dn_datablksz - 1) >> dn->dn_datablkshift;
459
460                 if (blkid > dn->dn_maxblkid) {
461                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
462                         return;
463                 }
464                 if (blkid + nblks > dn->dn_maxblkid)
465                         nblks = dn->dn_maxblkid - blkid + 1;
466
467         }
468         l0span = nblks;    /* save for later use to calc level > 1 overhead */
469         if (dn->dn_nlevels == 1) {
470                 int i;
471                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
472                         blkptr_t *bp = dn->dn_phys->dn_blkptr;
473                         ASSERT3U(blkid + i, <, dn->dn_nblkptr);
474                         bp += blkid + i;
475                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp, bp->blk_birth)) {
476                                 dprintf_bp(bp, "can free old%s", "");
477                                 space += bp_get_dsize(spa, bp);
478                         }
479                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
480                 }
481                 nl1blks = 1;
482                 nblks = 0;
483         }
484
485         lastblk = blkid + nblks - 1;
486         while (nblks) {
487                 dmu_buf_impl_t *dbuf;
488                 uint64_t ibyte, new_blkid;
489                 int epb = 1 << epbs;
490                 int err, i, blkoff, tochk;
491                 blkptr_t *bp;
492
493                 ibyte = blkid << dn->dn_datablkshift;
494                 err = dnode_next_offset(dn,
495                     DNODE_FIND_HAVELOCK, &ibyte, 2, 1, 0);
496                 new_blkid = ibyte >> dn->dn_datablkshift;
497                 if (err == ESRCH) {
498                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
499                         break;
500                 }
501                 if (err) {
502                         txh->txh_tx->tx_err = err;
503                         break;
504                 }
505                 if (new_blkid > lastblk) {
506                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
507                         break;
508                 }
509
510                 if (new_blkid > blkid) {
511                         ASSERT((new_blkid >> epbs) > (blkid >> epbs));
512                         skipped += (new_blkid >> epbs) - (blkid >> epbs) - 1;
513                         nblks -= new_blkid - blkid;
514                         blkid = new_blkid;
515                 }
516                 blkoff = P2PHASE(blkid, epb);
517                 tochk = MIN(epb - blkoff, nblks);
518
519                 err = dbuf_hold_impl(dn, 1, blkid >> epbs, FALSE, FTAG, &dbuf);
520                 if (err) {
521                         txh->txh_tx->tx_err = err;
522                         break;
523                 }
524
525                 txh->txh_memory_tohold += dbuf->db.db_size;
526
527                 /*
528                  * We don't check memory_tohold against DMU_MAX_ACCESS because
529                  * memory_tohold is an over-estimation (especially the >L1
530                  * indirect blocks), so it could fail.  Callers should have
531                  * already verified that they will not be holding too much
532                  * memory.
533                  */
534
535                 err = dbuf_read(dbuf, NULL, DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL);
536                 if (err != 0) {
537                         txh->txh_tx->tx_err = err;
538                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
539                         break;
540                 }
541
542                 bp = dbuf->db.db_data;
543                 bp += blkoff;
544
545                 for (i = 0; i < tochk; i++) {
546                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, &bp[i],
547                             bp[i].blk_birth)) {
548                                 dprintf_bp(&bp[i], "can free old%s", "");
549                                 space += bp_get_dsize(spa, &bp[i]);
550                         }
551                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
552                 }
553                 dbuf_rele(dbuf, FTAG);
554
555                 ++nl1blks;
556                 blkid += tochk;
557                 nblks -= tochk;
558         }
559         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
560
561         /*
562          * Add in memory requirements of higher-level indirects.
563          * This assumes a worst-possible scenario for dn_nlevels and a
564          * worst-possible distribution of l1-blocks over the region to free.
565          */
566         {
567                 uint64_t blkcnt = 1 + ((l0span >> epbs) >> epbs);
568                 int level = 2;
569                 /*
570                  * Here we don't use DN_MAX_LEVEL, but calculate it with the
571                  * given datablkshift and indblkshift. This makes the
572                  * difference between 19 and 8 on large files.
573                  */
574                 int maxlevel = 2 + (DN_MAX_OFFSET_SHIFT - dn->dn_datablkshift) /
575                     (dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT);
576
577                 while (level++ < maxlevel) {
578                         txh->txh_memory_tohold += MAX(MIN(blkcnt, nl1blks), 1)
579                             << dn->dn_indblkshift;
580                         blkcnt = 1 + (blkcnt >> epbs);
581                 }
582         }
583
584         /* account for new level 1 indirect blocks that might show up */
585         if (skipped > 0) {
586                 txh->txh_fudge += skipped << dn->dn_indblkshift;
587                 skipped = MIN(skipped, DMU_MAX_DELETEBLKCNT >> epbs);
588                 txh->txh_memory_tohold += skipped << dn->dn_indblkshift;
589         }
590         txh->txh_space_tofree += space;
591         txh->txh_space_tounref += unref;
592 }
593
594 /*
595  * This function marks the transaction as being a "net free".  The end
596  * result is that refquotas will be disabled for this transaction, and
597  * this transaction will be able to use half of the pool space overhead
598  * (see dsl_pool_adjustedsize()).  Therefore this function should only
599  * be called for transactions that we expect will not cause a net increase
600  * in the amount of space used (but it's OK if that is occasionally not true).
601  */
602 void
603 dmu_tx_mark_netfree(dmu_tx_t *tx)
604 {
605         dmu_tx_hold_t *txh;
606
607         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
608             DMU_NEW_OBJECT, THT_FREE, 0, 0);
609
610         /*
611          * Pretend that this operation will free 1GB of space.  This
612          * should be large enough to cancel out the largest write.
613          * We don't want to use something like UINT64_MAX, because that would
614          * cause overflows when doing math with these values (e.g. in
615          * dmu_tx_try_assign()).
616          */
617         txh->txh_space_tofree = txh->txh_space_tounref = 1024 * 1024 * 1024;
618 }
619
620 void
621 dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
622 {
623         dmu_tx_hold_t *txh;
624         dnode_t *dn;
625         int err;
626         zio_t *zio;
627
628         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
629
630         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
631             object, THT_FREE, off, len);
632         if (txh == NULL)
633                 return;
634         dn = txh->txh_dnode;
635         dmu_tx_count_dnode(txh);
636
637         if (off >= (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz)
638                 return;
639         if (len == DMU_OBJECT_END)
640                 len = (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz - off;
641
642
643         /*
644          * For i/o error checking, we read the first and last level-0
645          * blocks if they are not aligned, and all the level-1 blocks.
646          *
647          * Note:  dbuf_free_range() assumes that we have not instantiated
648          * any level-0 dbufs that will be completely freed.  Therefore we must
649          * exercise care to not read or count the first and last blocks
650          * if they are blocksize-aligned.
651          */
652         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
653                 if (off != 0 || len < dn->dn_datablksz)
654                         dmu_tx_count_write(txh, 0, dn->dn_datablksz);
655         } else {
656                 /* first block will be modified if it is not aligned */
657                 if (!IS_P2ALIGNED(off, 1 << dn->dn_datablkshift))
658                         dmu_tx_count_write(txh, off, 1);
659                 /* last block will be modified if it is not aligned */
660                 if (!IS_P2ALIGNED(off + len, 1 << dn->dn_datablkshift))
661                         dmu_tx_count_write(txh, off+len, 1);
662         }
663
664         /*
665          * Check level-1 blocks.
666          */
667         if (dn->dn_nlevels > 1) {
668                 int shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
669                     SPA_BLKPTRSHIFT;
670                 uint64_t start = off >> shift;
671                 uint64_t end = (off + len) >> shift;
672
673                 ASSERT(dn->dn_indblkshift != 0);
674
675                 /*
676                  * dnode_reallocate() can result in an object with indirect
677                  * blocks having an odd data block size.  In this case,
678                  * just check the single block.
679                  */
680                 if (dn->dn_datablkshift == 0)
681                         start = end = 0;
682
683                 zio = zio_root(tx->tx_pool->dp_spa,
684                     NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
685                 for (uint64_t i = start; i <= end; i++) {
686                         uint64_t ibyte = i << shift;
687                         err = dnode_next_offset(dn, 0, &ibyte, 2, 1, 0);
688                         i = ibyte >> shift;
689                         if (err == ESRCH)
690                                 break;
691                         if (err) {
692                                 tx->tx_err = err;
693                                 return;
694                         }
695
696                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
697                         if (err) {
698                                 tx->tx_err = err;
699                                 return;
700                         }
701                 }
702                 err = zio_wait(zio);
703                 if (err) {
704                         tx->tx_err = err;
705                         return;
706                 }
707         }
708
709         dmu_tx_count_free(txh, off, len);
710 }
711
712 void
713 dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name)
714 {
715         dmu_tx_hold_t *txh;
716         dnode_t *dn;
717         uint64_t nblocks;
718         int epbs, err;
719
720         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
721
722         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
723             object, THT_ZAP, add, (uintptr_t)name);
724         if (txh == NULL)
725                 return;
726         dn = txh->txh_dnode;
727
728         dmu_tx_count_dnode(txh);
729
730         if (dn == NULL) {
731                 /*
732                  * We will be able to fit a new object's entries into one leaf
733                  * block.  So there will be at most 2 blocks total,
734                  * including the header block.
735                  */
736                 dmu_tx_count_write(txh, 0, 2 << fzap_default_block_shift);
737                 return;
738         }
739
740         ASSERT3P(DMU_OT_BYTESWAP(dn->dn_type), ==, DMU_BSWAP_ZAP);
741
742         if (dn->dn_maxblkid == 0 && !add) {
743                 blkptr_t *bp;
744
745                 /*
746                  * If there is only one block  (i.e. this is a micro-zap)
747                  * and we are not adding anything, the accounting is simple.
748                  */
749                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
750                 if (err) {
751                         tx->tx_err = err;
752                         return;
753                 }
754
755                 /*
756                  * Use max block size here, since we don't know how much
757                  * the size will change between now and the dbuf dirty call.
758                  */
759                 bp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[0];
760                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
761                     bp, bp->blk_birth))
762                         txh->txh_space_tooverwrite += MZAP_MAX_BLKSZ;
763                 else
764                         txh->txh_space_towrite += MZAP_MAX_BLKSZ;
765                 if (!BP_IS_HOLE(bp))
766                         txh->txh_space_tounref += MZAP_MAX_BLKSZ;
767                 return;
768         }
769
770         if (dn->dn_maxblkid > 0 && name) {
771                 /*
772                  * access the name in this fat-zap so that we'll check
773                  * for i/o errors to the leaf blocks, etc.
774                  */
775                 err = zap_lookup(dn->dn_objset, dn->dn_object, name,
776                     8, 0, NULL);
777                 if (err == EIO) {
778                         tx->tx_err = err;
779                         return;
780                 }
781         }
782
783         err = zap_count_write(dn->dn_objset, dn->dn_object, name, add,
784             &txh->txh_space_towrite, &txh->txh_space_tooverwrite);
785
786         /*
787          * If the modified blocks are scattered to the four winds,
788          * we'll have to modify an indirect twig for each.
789          */
790         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
791         for (nblocks = dn->dn_maxblkid >> epbs; nblocks != 0; nblocks >>= epbs)
792                 if (dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_phys->ds_prev_snap_obj)
793                         txh->txh_space_towrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
794                 else
795                         txh->txh_space_tooverwrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
796 }
797
798 void
799 dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
800 {
801         dmu_tx_hold_t *txh;
802
803         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
804
805         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
806             object, THT_BONUS, 0, 0);
807         if (txh)
808                 dmu_tx_count_dnode(txh);
809 }
810
811 void
812 dmu_tx_hold_space(dmu_tx_t *tx, uint64_t space)
813 {
814         dmu_tx_hold_t *txh;
815         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
816
817         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
818             DMU_NEW_OBJECT, THT_SPACE, space, 0);
819
820         txh->txh_space_towrite += space;
821 }
822
823 int
824 dmu_tx_holds(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
825 {
826         dmu_tx_hold_t *txh;
827         int holds = 0;
828
829         /*
830          * By asserting that the tx is assigned, we're counting the
831          * number of dn_tx_holds, which is the same as the number of
832          * dn_holds.  Otherwise, we'd be counting dn_holds, but
833          * dn_tx_holds could be 0.
834          */
835         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
836
837         /* if (tx->tx_anyobj == TRUE) */
838                 /* return (0); */
839
840         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
841             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
842                 if (txh->txh_dnode && txh->txh_dnode->dn_object == object)
843                         holds++;
844         }
845
846         return (holds);
847 }
848
849 #ifdef ZFS_DEBUG
850 void
851 dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
852 {
853         dmu_tx_hold_t *txh;
854         int match_object = FALSE, match_offset = FALSE;
855         dnode_t *dn;
856
857         DB_DNODE_ENTER(db);
858         dn = DB_DNODE(db);
859         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
860         ASSERT(tx->tx_objset == NULL || dn->dn_objset == tx->tx_objset);
861         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, db->db.db_object);
862
863         if (tx->tx_anyobj) {
864                 DB_DNODE_EXIT(db);
865                 return;
866         }
867
868         /* XXX No checking on the meta dnode for now */
869         if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
870                 DB_DNODE_EXIT(db);
871                 return;
872         }
873
874         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
875             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
876                 ASSERT(dn == NULL || dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg);
877                 if (txh->txh_dnode == dn && txh->txh_type != THT_NEWOBJECT)
878                         match_object = TRUE;
879                 if (txh->txh_dnode == NULL || txh->txh_dnode == dn) {
880                         int datablkshift = dn->dn_datablkshift ?
881                             dn->dn_datablkshift : SPA_MAXBLOCKSHIFT;
882                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
883                         int shift = datablkshift + epbs * db->db_level;
884                         uint64_t beginblk = shift >= 64 ? 0 :
885                             (txh->txh_arg1 >> shift);
886                         uint64_t endblk = shift >= 64 ? 0 :
887                             ((txh->txh_arg1 + txh->txh_arg2 - 1) >> shift);
888                         uint64_t blkid = db->db_blkid;
889
890                         /* XXX txh_arg2 better not be zero... */
891
892                         dprintf("found txh type %x beginblk=%llx endblk=%llx\n",
893                             txh->txh_type, beginblk, endblk);
894
895                         switch (txh->txh_type) {
896                         case THT_WRITE:
897                                 if (blkid >= beginblk && blkid <= endblk)
898                                         match_offset = TRUE;
899                                 /*
900                                  * We will let this hold work for the bonus
901                                  * or spill buffer so that we don't need to
902                                  * hold it when creating a new object.
903                                  */
904                                 if (blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
905                                     blkid == DMU_SPILL_BLKID)
906                                         match_offset = TRUE;
907                                 /*
908                                  * They might have to increase nlevels,
909                                  * thus dirtying the new TLIBs.  Or the
910                                  * might have to change the block size,
911                                  * thus dirying the new lvl=0 blk=0.
912                                  */
913                                 if (blkid == 0)
914                                         match_offset = TRUE;
915                                 break;
916                         case THT_FREE:
917                                 /*
918                                  * We will dirty all the level 1 blocks in
919                                  * the free range and perhaps the first and
920                                  * last level 0 block.
921                                  */
922                                 if (blkid >= beginblk && (blkid <= endblk ||
923                                     txh->txh_arg2 == DMU_OBJECT_END))
924                                         match_offset = TRUE;
925                                 break;
926                         case THT_SPILL:
927                                 if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
928                                         match_offset = TRUE;
929                                 break;
930                         case THT_BONUS:
931                                 if (blkid == DMU_BONUS_BLKID)
932                                         match_offset = TRUE;
933                                 break;
934                         case THT_ZAP:
935                                 match_offset = TRUE;
936                                 break;
937                         case THT_NEWOBJECT:
938                                 match_object = TRUE;
939                                 break;
940                         default:
941                                 ASSERT(!"bad txh_type");
942                         }
943                 }
944                 if (match_object && match_offset) {
945                         DB_DNODE_EXIT(db);
946                         return;
947                 }
948         }
949         DB_DNODE_EXIT(db);
950         panic("dirtying dbuf obj=%llx lvl=%u blkid=%llx but not tx_held\n",
951             (u_longlong_t)db->db.db_object, db->db_level,
952             (u_longlong_t)db->db_blkid);
953 }
954 #endif
955
956 /*
957  * If we can't do 10 iops, something is wrong.  Let us go ahead
958  * and hit zfs_dirty_data_max.
959  */
960 hrtime_t zfs_delay_max_ns = MSEC2NSEC(100);
961 int zfs_delay_resolution_ns = 100 * 1000; /* 100 microseconds */
962
963 /*
964  * We delay transactions when we've determined that the backend storage
965  * isn't able to accommodate the rate of incoming writes.
966  *
967  * If there is already a transaction waiting, we delay relative to when
968  * that transaction finishes waiting.  This way the calculated min_time
969  * is independent of the number of threads concurrently executing
970  * transactions.
971  *
972  * If we are the only waiter, wait relative to when the transaction
973  * started, rather than the current time.  This credits the transaction for
974  * "time already served", e.g. reading indirect blocks.
975  *
976  * The minimum time for a transaction to take is calculated as:
977  *     min_time = scale * (dirty - min) / (max - dirty)
978  *     min_time is then capped at zfs_delay_max_ns.
979  *
980  * The delay has two degrees of freedom that can be adjusted via tunables.
981  * The percentage of dirty data at which we start to delay is defined by
982  * zfs_delay_min_dirty_percent. This should typically be at or above
983  * zfs_vdev_async_write_active_max_dirty_percent so that we only start to
984  * delay after writing at full speed has failed to keep up with the incoming
985  * write rate. The scale of the curve is defined by zfs_delay_scale. Roughly
986  * speaking, this variable determines the amount of delay at the midpoint of
987  * the curve.
988  *
989  * delay
990  *  10ms +-------------------------------------------------------------*+
991  *       |                                                             *|
992  *   9ms +                                                             *+
993  *       |                                                             *|
994  *   8ms +                                                             *+
995  *       |                                                            * |
996  *   7ms +                                                            * +
997  *       |                                                            * |
998  *   6ms +                                                            * +
999  *       |                                                            * |
1000  *   5ms +                                                           *  +
1001  *       |                                                           *  |
1002  *   4ms +                                                           *  +
1003  *       |                                                           *  |
1004  *   3ms +                                                          *   +
1005  *       |                                                          *   |
1006  *   2ms +                                              (midpoint) *    +
1007  *       |                                                  |    **     |
1008  *   1ms +                                                  v ***       +
1009  *       |             zfs_delay_scale ---------->     ********         |
1010  *     0 +-------------------------------------*********----------------+
1011  *       0%                    <- zfs_dirty_data_max ->               100%
1012  *
1013  * Note that since the delay is added to the outstanding time remaining on the
1014  * most recent transaction, the delay is effectively the inverse of IOPS.
1015  * Here the midpoint of 500us translates to 2000 IOPS. The shape of the curve
1016  * was chosen such that small changes in the amount of accumulated dirty data
1017  * in the first 3/4 of the curve yield relatively small differences in the
1018  * amount of delay.
1019  *
1020  * The effects can be easier to understand when the amount of delay is
1021  * represented on a log scale:
1022  *
1023  * delay
1024  * 100ms +-------------------------------------------------------------++
1025  *       +                                                              +
1026  *       |                                                              |
1027  *       +                                                             *+
1028  *  10ms +                                                             *+
1029  *       +                                                           ** +
1030  *       |                                              (midpoint)  **  |
1031  *       +                                                  |     **    +
1032  *   1ms +                                                  v ****      +
1033  *       +             zfs_delay_scale ---------->        *****         +
1034  *       |                                             ****             |
1035  *       +                                          ****                +
1036  * 100us +                                        **                    +
1037  *       +                                       *                      +
1038  *       |                                      *                       |
1039  *       +                                     *                        +
1040  *  10us +                                     *                        +
1041  *       +                                                              +
1042  *       |                                                              |
1043  *       +                                                              +
1044  *       +--------------------------------------------------------------+
1045  *       0%                    <- zfs_dirty_data_max ->               100%
1046  *
1047  * Note here that only as the amount of dirty data approaches its limit does
1048  * the delay start to increase rapidly. The goal of a properly tuned system
1049  * should be to keep the amount of dirty data out of that range by first
1050  * ensuring that the appropriate limits are set for the I/O scheduler to reach
1051  * optimal throughput on the backend storage, and then by changing the value
1052  * of zfs_delay_scale to increase the steepness of the curve.
1053  */
1054 static void
1055 dmu_tx_delay(dmu_tx_t *tx, uint64_t dirty)
1056 {
1057         dsl_pool_t *dp = tx->tx_pool;
1058         uint64_t delay_min_bytes =
1059             zfs_dirty_data_max * zfs_delay_min_dirty_percent / 100;
1060         hrtime_t wakeup, min_tx_time, now;
1061
1062         if (dirty <= delay_min_bytes)
1063                 return;
1064
1065         /*
1066          * The caller has already waited until we are under the max.
1067          * We make them pass us the amount of dirty data so we don't
1068          * have to handle the case of it being >= the max, which could
1069          * cause a divide-by-zero if it's == the max.
1070          */
1071         ASSERT3U(dirty, <, zfs_dirty_data_max);
1072
1073         now = gethrtime();
1074         min_tx_time = zfs_delay_scale *
1075             (dirty - delay_min_bytes) / (zfs_dirty_data_max - dirty);
1076         if (now > tx->tx_start + min_tx_time)
1077                 return;
1078
1079         min_tx_time = MIN(min_tx_time, zfs_delay_max_ns);
1080
1081         DTRACE_PROBE3(delay__mintime, dmu_tx_t *, tx, uint64_t, dirty,
1082             uint64_t, min_tx_time);
1083
1084         mutex_enter(&dp->dp_lock);
1085         wakeup = MAX(tx->tx_start + min_tx_time,
1086             dp->dp_last_wakeup + min_tx_time);
1087         dp->dp_last_wakeup = wakeup;
1088         mutex_exit(&dp->dp_lock);
1089
1090 #ifdef _KERNEL
1091 #ifdef illumos
1092         mutex_enter(&curthread->t_delay_lock);
1093         while (cv_timedwait_hires(&curthread->t_delay_cv,
1094             &curthread->t_delay_lock, wakeup, zfs_delay_resolution_ns,
1095             CALLOUT_FLAG_ABSOLUTE | CALLOUT_FLAG_ROUNDUP) > 0)
1096                 continue;
1097         mutex_exit(&curthread->t_delay_lock);
1098 #else
1099         pause_sbt("dmu_tx_delay", wakeup * SBT_1NS,
1100             zfs_delay_resolution_ns * SBT_1NS, C_ABSOLUTE);
1101 #endif
1102 #else
1103         hrtime_t delta = wakeup - gethrtime();
1104         struct timespec ts;
1105         ts.tv_sec = delta / NANOSEC;
1106         ts.tv_nsec = delta % NANOSEC;
1107         (void) nanosleep(&ts, NULL);
1108 #endif
1109 }
1110
1111 static int
1112 dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, txg_how_t txg_how)
1113 {
1114         dmu_tx_hold_t *txh;
1115         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
1116         uint64_t memory, asize, fsize, usize;
1117         uint64_t towrite, tofree, tooverwrite, tounref, tohold, fudge;
1118
1119         ASSERT0(tx->tx_txg);
1120
1121         if (tx->tx_err)
1122                 return (tx->tx_err);
1123
1124         if (spa_suspended(spa)) {
1125                 /*
1126                  * If the user has indicated a blocking failure mode
1127                  * then return ERESTART which will block in dmu_tx_wait().
1128                  * Otherwise, return EIO so that an error can get
1129                  * propagated back to the VOP calls.
1130                  *
1131                  * Note that we always honor the txg_how flag regardless
1132                  * of the failuremode setting.
1133                  */
1134                 if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
1135                     txg_how != TXG_WAIT)
1136                         return (SET_ERROR(EIO));
1137
1138                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1139         }
1140
1141         if (!tx->tx_waited &&
1142             dsl_pool_need_dirty_delay(tx->tx_pool)) {
1143                 tx->tx_wait_dirty = B_TRUE;
1144                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1145         }
1146
1147         tx->tx_txg = txg_hold_open(tx->tx_pool, &tx->tx_txgh);
1148         tx->tx_needassign_txh = NULL;
1149
1150         /*
1151          * NB: No error returns are allowed after txg_hold_open, but
1152          * before processing the dnode holds, due to the
1153          * dmu_tx_unassign() logic.
1154          */
1155
1156         towrite = tofree = tooverwrite = tounref = tohold = fudge = 0;
1157         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
1158             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
1159                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1160                 if (dn != NULL) {
1161                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1162                         if (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg - 1) {
1163                                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1164                                 tx->tx_needassign_txh = txh;
1165                                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1166                         }
1167                         if (dn->dn_assigned_txg == 0)
1168                                 dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
1169                         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1170                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
1171                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1172                 }
1173                 towrite += txh->txh_space_towrite;
1174                 tofree += txh->txh_space_tofree;
1175                 tooverwrite += txh->txh_space_tooverwrite;
1176                 tounref += txh->txh_space_tounref;
1177                 tohold += txh->txh_memory_tohold;
1178                 fudge += txh->txh_fudge;
1179         }
1180
1181         /*
1182          * If a snapshot has been taken since we made our estimates,
1183          * assume that we won't be able to free or overwrite anything.
1184          */
1185         if (tx->tx_objset &&
1186             dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os_dsl_dataset) >
1187             tx->tx_lastsnap_txg) {
1188                 towrite += tooverwrite;
1189                 tooverwrite = tofree = 0;
1190         }
1191
1192         /* needed allocation: worst-case estimate of write space */
1193         asize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, towrite + tooverwrite);
1194         /* freed space estimate: worst-case overwrite + free estimate */
1195         fsize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tooverwrite) + tofree;
1196         /* convert unrefd space to worst-case estimate */
1197         usize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tounref);
1198         /* calculate memory footprint estimate */
1199         memory = towrite + tooverwrite + tohold;
1200
1201 #ifdef ZFS_DEBUG
1202         /*
1203          * Add in 'tohold' to account for our dirty holds on this memory
1204          * XXX - the "fudge" factor is to account for skipped blocks that
1205          * we missed because dnode_next_offset() misses in-core-only blocks.
1206          */
1207         tx->tx_space_towrite = asize +
1208             spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tohold + fudge);
1209         tx->tx_space_tofree = tofree;
1210         tx->tx_space_tooverwrite = tooverwrite;
1211         tx->tx_space_tounref = tounref;
1212 #endif
1213
1214         if (tx->tx_dir && asize != 0) {
1215                 int err = dsl_dir_tempreserve_space(tx->tx_dir, memory,
1216                     asize, fsize, usize, &tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1217                 if (err)
1218                         return (err);
1219         }
1220
1221         return (0);
1222 }
1223
1224 static void
1225 dmu_tx_unassign(dmu_tx_t *tx)
1226 {
1227         dmu_tx_hold_t *txh;
1228
1229         if (tx->tx_txg == 0)
1230                 return;
1231
1232         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
1233
1234         /*
1235          * Walk the transaction's hold list, removing the hold on the
1236          * associated dnode, and notifying waiters if the refcount drops to 0.
1237          */
1238         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh != tx->tx_needassign_txh;
1239             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
1240                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1241
1242                 if (dn == NULL)
1243                         continue;
1244                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1245                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1246
1247                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1248                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1249                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1250                 }
1251                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1252         }
1253
1254         txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1255
1256         tx->tx_lasttried_txg = tx->tx_txg;
1257         tx->tx_txg = 0;
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Assign tx to a transaction group.  txg_how can be one of:
1262  *
1263  * (1)  TXG_WAIT.  If the current open txg is full, waits until there's
1264  *      a new one.  This should be used when you're not holding locks.
1265  *      It will only fail if we're truly out of space (or over quota).
1266  *
1267  * (2)  TXG_NOWAIT.  If we can't assign into the current open txg without
1268  *      blocking, returns immediately with ERESTART.  This should be used
1269  *      whenever you're holding locks.  On an ERESTART error, the caller
1270  *      should drop locks, do a dmu_tx_wait(tx), and try again.
1271  *
1272  * (3)  TXG_WAITED.  Like TXG_NOWAIT, but indicates that dmu_tx_wait()
1273  *      has already been called on behalf of this operation (though
1274  *      most likely on a different tx).
1275  */
1276 int
1277 dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, txg_how_t txg_how)
1278 {
1279         int err;
1280
1281         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1282         ASSERT(txg_how == TXG_WAIT || txg_how == TXG_NOWAIT ||
1283             txg_how == TXG_WAITED);
1284         ASSERT(!dsl_pool_sync_context(tx->tx_pool));
1285
1286         /* If we might wait, we must not hold the config lock. */
1287         ASSERT(txg_how != TXG_WAIT || !dsl_pool_config_held(tx->tx_pool));
1288
1289         if (txg_how == TXG_WAITED)
1290                 tx->tx_waited = B_TRUE;
1291
1292         while ((err = dmu_tx_try_assign(tx, txg_how)) != 0) {
1293                 dmu_tx_unassign(tx);
1294
1295                 if (err != ERESTART || txg_how != TXG_WAIT)
1296                         return (err);
1297
1298                 dmu_tx_wait(tx);
1299         }
1300
1301         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
1302
1303         return (0);
1304 }
1305
1306 void
1307 dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx)
1308 {
1309         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
1310         dsl_pool_t *dp = tx->tx_pool;
1311
1312         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1313         ASSERT(!dsl_pool_config_held(tx->tx_pool));
1314
1315         if (tx->tx_wait_dirty) {
1316                 /*
1317                  * dmu_tx_try_assign() has determined that we need to wait
1318                  * because we've consumed much or all of the dirty buffer
1319                  * space.
1320                  */
1321                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
1322                 while (dp->dp_dirty_total >= zfs_dirty_data_max)
1323                         cv_wait(&dp->dp_spaceavail_cv, &dp->dp_lock);
1324                 uint64_t dirty = dp->dp_dirty_total;
1325                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
1326
1327                 dmu_tx_delay(tx, dirty);
1328
1329                 tx->tx_wait_dirty = B_FALSE;
1330
1331                 /*
1332                  * Note: setting tx_waited only has effect if the caller
1333                  * used TX_WAIT.  Otherwise they are going to destroy
1334                  * this tx and try again.  The common case, zfs_write(),
1335                  * uses TX_WAIT.
1336                  */
1337                 tx->tx_waited = B_TRUE;
1338         } else if (spa_suspended(spa) || tx->tx_lasttried_txg == 0) {
1339                 /*
1340                  * If the pool is suspended we need to wait until it
1341                  * is resumed.  Note that it's possible that the pool
1342                  * has become active after this thread has tried to
1343                  * obtain a tx.  If that's the case then tx_lasttried_txg
1344                  * would not have been set.
1345                  */
1346                 txg_wait_synced(dp, spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1347         } else if (tx->tx_needassign_txh) {
1348                 /*
1349                  * A dnode is assigned to the quiescing txg.  Wait for its
1350                  * transaction to complete.
1351                  */
1352                 dnode_t *dn = tx->tx_needassign_txh->txh_dnode;
1353
1354                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1355                 while (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_lasttried_txg - 1)
1356                         cv_wait(&dn->dn_notxholds, &dn->dn_mtx);
1357                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1358                 tx->tx_needassign_txh = NULL;
1359         } else {
1360                 txg_wait_open(tx->tx_pool, tx->tx_lasttried_txg + 1);
1361         }
1362 }
1363
1364 void
1365 dmu_tx_willuse_space(dmu_tx_t *tx, int64_t delta)
1366 {
1367 #ifdef ZFS_DEBUG
1368         if (tx->tx_dir == NULL || delta == 0)
1369                 return;
1370
1371         if (delta > 0) {
1372                 ASSERT3U(refcount_count(&tx->tx_space_written) + delta, <=,
1373                     tx->tx_space_towrite);
1374                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_written, delta, NULL);
1375         } else {
1376                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_freed, -delta, NULL);
1377         }
1378 #endif
1379 }
1380
1381 void
1382 dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
1383 {
1384         dmu_tx_hold_t *txh;
1385
1386         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1387
1388         /*
1389          * Go through the transaction's hold list and remove holds on
1390          * associated dnodes, notifying waiters if no holds remain.
1391          */
1392         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1393                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1394
1395                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1396                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1397                 if (dn == NULL)
1398                         continue;
1399                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1400                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1401
1402                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1403                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1404                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1405                 }
1406                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1407                 dnode_rele(dn, tx);
1408         }
1409
1410         if (tx->tx_tempreserve_cookie)
1411                 dsl_dir_tempreserve_clear(tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1412
1413         if (!list_is_empty(&tx->tx_callbacks))
1414                 txg_register_callbacks(&tx->tx_txgh, &tx->tx_callbacks);
1415
1416         if (tx->tx_anyobj == FALSE)
1417                 txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1418
1419         list_destroy(&tx->tx_callbacks);
1420         list_destroy(&tx->tx_holds);
1421 #ifdef ZFS_DEBUG
1422         dprintf("towrite=%llu written=%llu tofree=%llu freed=%llu\n",
1423             tx->tx_space_towrite, refcount_count(&tx->tx_space_written),
1424             tx->tx_space_tofree, refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1425         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1426             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1427         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1428             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1429 #endif
1430         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1431 }
1432
1433 void
1434 dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
1435 {
1436         dmu_tx_hold_t *txh;
1437
1438         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1439
1440         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1441                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1442
1443                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1444                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1445                 if (dn != NULL)
1446                         dnode_rele(dn, tx);
1447         }
1448
1449         /*
1450          * Call any registered callbacks with an error code.
1451          */
1452         if (!list_is_empty(&tx->tx_callbacks))
1453                 dmu_tx_do_callbacks(&tx->tx_callbacks, ECANCELED);
1454
1455         list_destroy(&tx->tx_callbacks);
1456         list_destroy(&tx->tx_holds);
1457 #ifdef ZFS_DEBUG
1458         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1459             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1460         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1461             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1462 #endif
1463         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1464 }
1465
1466 uint64_t
1467 dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx)
1468 {
1469         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1470         return (tx->tx_txg);
1471 }
1472
1473 dsl_pool_t *
1474 dmu_tx_pool(dmu_tx_t *tx)
1475 {
1476         ASSERT(tx->tx_pool != NULL);
1477         return (tx->tx_pool);
1478 }
1479
1480
1481 void
1482 dmu_tx_callback_register(dmu_tx_t *tx, dmu_tx_callback_func_t *func, void *data)
1483 {
1484         dmu_tx_callback_t *dcb;
1485
1486         dcb = kmem_alloc(sizeof (dmu_tx_callback_t), KM_SLEEP);
1487
1488         dcb->dcb_func = func;
1489         dcb->dcb_data = data;
1490
1491         list_insert_tail(&tx->tx_callbacks, dcb);
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Call all the commit callbacks on a list, with a given error code.
1496  */
1497 void
1498 dmu_tx_do_callbacks(list_t *cb_list, int error)
1499 {
1500         dmu_tx_callback_t *dcb;
1501
1502         while (dcb = list_head(cb_list)) {
1503                 list_remove(cb_list, dcb);
1504                 dcb->dcb_func(dcb->dcb_data, error);
1505                 kmem_free(dcb, sizeof (dmu_tx_callback_t));
1506         }
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Interface to hold a bunch of attributes.
1511  * used for creating new files.
1512  * attrsize is the total size of all attributes
1513  * to be added during object creation
1514  *
1515  * For updating/adding a single attribute dmu_tx_hold_sa() should be used.
1516  */
1517
1518 /*
1519  * hold necessary attribute name for attribute registration.
1520  * should be a very rare case where this is needed.  If it does
1521  * happen it would only happen on the first write to the file system.
1522  */
1523 static void
1524 dmu_tx_sa_registration_hold(sa_os_t *sa, dmu_tx_t *tx)
1525 {
1526         int i;
1527
1528         if (!sa->sa_need_attr_registration)
1529                 return;
1530
1531         for (i = 0; i != sa->sa_num_attrs; i++) {
1532                 if (!sa->sa_attr_table[i].sa_registered) {
1533                         if (sa->sa_reg_attr_obj)
1534                                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_reg_attr_obj,
1535                                     B_TRUE, sa->sa_attr_table[i].sa_name);
1536                         else
1537                                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT,
1538                                     B_TRUE, sa->sa_attr_table[i].sa_name);
1539                 }
1540         }
1541 }
1542
1543
1544 void
1545 dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
1546 {
1547         dnode_t *dn;
1548         dmu_tx_hold_t *txh;
1549
1550         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, object,
1551             THT_SPILL, 0, 0);
1552
1553         dn = txh->txh_dnode;
1554
1555         if (dn == NULL)
1556                 return;
1557
1558         /* If blkptr doesn't exist then add space to towrite */
1559         if (!(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)) {
1560                 txh->txh_space_towrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1561         } else {
1562                 blkptr_t *bp;
1563
1564                 bp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1565                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
1566                     bp, bp->blk_birth))
1567                         txh->txh_space_tooverwrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1568                 else
1569                         txh->txh_space_towrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1570                 if (!BP_IS_HOLE(bp))
1571                         txh->txh_space_tounref += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1572         }
1573 }
1574
1575 void
1576 dmu_tx_hold_sa_create(dmu_tx_t *tx, int attrsize)
1577 {
1578         sa_os_t *sa = tx->tx_objset->os_sa;
1579
1580         dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1581
1582         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_master_obj == 0)
1583                 return;
1584
1585         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj)
1586                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_layout_attr_obj, B_TRUE, NULL);
1587         else {
1588                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_LAYOUTS);
1589                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_REGISTRY);
1590                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1591                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1592         }
1593
1594         dmu_tx_sa_registration_hold(sa, tx);
1595
1596         if (attrsize <= DN_MAX_BONUSLEN && !sa->sa_force_spill)
1597                 return;
1598
1599         (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, DMU_NEW_OBJECT,
1600             THT_SPILL, 0, 0);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * Hold SA attribute
1605  *
1606  * dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *, attribute, add, size)
1607  *
1608  * variable_size is the total size of all variable sized attributes
1609  * passed to this function.  It is not the total size of all
1610  * variable size attributes that *may* exist on this object.
1611  */
1612 void
1613 dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *hdl, boolean_t may_grow)
1614 {
1615         uint64_t object;
1616         sa_os_t *sa = tx->tx_objset->os_sa;
1617
1618         ASSERT(hdl != NULL);
1619
1620         object = sa_handle_object(hdl);
1621
1622         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
1623
1624         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_master_obj == 0)
1625                 return;
1626
1627         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_reg_attr_obj == 0 ||
1628             tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj == 0) {
1629                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_LAYOUTS);
1630                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_REGISTRY);
1631                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1632                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1633         }
1634
1635         dmu_tx_sa_registration_hold(sa, tx);
1636
1637         if (may_grow && tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj)
1638                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_layout_attr_obj, B_TRUE, NULL);
1639
1640         if (sa->sa_force_spill || may_grow || hdl->sa_spill) {
1641                 ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1642                 dmu_tx_hold_spill(tx, object);
1643         } else {
1644                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)hdl->sa_bonus;
1645                 dnode_t *dn;
1646
1647                 DB_DNODE_ENTER(db);
1648                 dn = DB_DNODE(db);
1649                 if (dn->dn_have_spill) {
1650                         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1651                         dmu_tx_hold_spill(tx, object);
1652                 }
1653                 DB_DNODE_EXIT(db);
1654         }
1655 }