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

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23  * Copyright (c) 2012 by Delphix. All rights reserved.
  24  */
  25
  26 #include <sys/dsl_pool.h>
  27 #include <sys/dsl_dataset.h>
  28 #include <sys/dsl_prop.h>
  29 #include <sys/dsl_dir.h>
  30 #include <sys/dsl_synctask.h>
  31 #include <sys/dsl_scan.h>
  32 #include <sys/dnode.h>
  33 #include <sys/dmu_tx.h>
  34 #include <sys/dmu_objset.h>
  35 #include <sys/arc.h>
  36 #include <sys/zap.h>
  37 #include <sys/zio.h>
  38 #include <sys/zfs_context.h>
  39 #include <sys/fs/zfs.h>
  40 #include <sys/zfs_znode.h>
  41 #include <sys/spa_impl.h>
  42 #include <sys/dsl_deadlist.h>
  43 #include <sys/bptree.h>
  44 #include <sys/zfeature.h>
  45
  46 int zfs_no_write_throttle = 0;
  47 int zfs_write_limit_shift = 3;                  /* 1/8th of physical memory */
  48 int zfs_txg_synctime_ms = 1000;         /* target millisecs to sync a txg */
  49
  50 uint64_t zfs_write_limit_min = 32 << 20;        /* min write limit is 32MB */
  51 uint64_t zfs_write_limit_max = 0;               /* max data payload per txg */
  52 uint64_t zfs_write_limit_inflated = 0;
  53 uint64_t zfs_write_limit_override = 0;
  54
  55 kmutex_t zfs_write_limit_lock;
  56
  57 static pgcnt_t old_physmem = 0;
  58
  59 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
  60 TUNABLE_INT("vfs.zfs.no_write_throttle", &zfs_no_write_throttle);
  61 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, no_write_throttle, CTLFLAG_RDTUN,
  62     &zfs_no_write_throttle, 0, "");
  63 TUNABLE_INT("vfs.zfs.write_limit_shift", &zfs_write_limit_shift);
  64 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_shift, CTLFLAG_RDTUN,
  65     &zfs_write_limit_shift, 0, "2^N of physical memory");
  66 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_txg);
  67 TUNABLE_INT("vfs.zfs.txg.synctime_ms", &zfs_txg_synctime_ms);
  68 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_txg, OID_AUTO, synctime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
  69     &zfs_txg_synctime_ms, 0, "Target milliseconds to sync a txg");
  70
  71 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_min", &zfs_write_limit_min);
  72 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_min, CTLFLAG_RDTUN,
  73     &zfs_write_limit_min, 0, "Minimum write limit");
  74 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_max", &zfs_write_limit_max);
  75 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_max, CTLFLAG_RDTUN,
  76     &zfs_write_limit_max, 0, "Maximum data payload per txg");
  77 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_inflated", &zfs_write_limit_inflated);
  78 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_inflated, CTLFLAG_RDTUN,
  79     &zfs_write_limit_inflated, 0, "");
  80 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_override", &zfs_write_limit_override);
  81 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_override, CTLFLAG_RDTUN,
  82     &zfs_write_limit_override, 0, "");
  83
  84 int
  85 dsl_pool_open_special_dir(dsl_pool_t *dp, const char *name, dsl_dir_t **ddp)
  86 {
  87         uint64_t obj;
  88         int err;
  89
  90         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset,
  91             dp->dp_root_dir->dd_phys->dd_child_dir_zapobj,
  92             name, sizeof (obj), 1, &obj);
  93         if (err)
  94                 return (err);
  95
  96         return (dsl_dir_open_obj(dp, obj, name, dp, ddp));
  97 }
  98
  99 static dsl_pool_t *
 100 dsl_pool_open_impl(spa_t *spa, uint64_t txg)
 101 {
 102         dsl_pool_t *dp;
 103         blkptr_t *bp = spa_get_rootblkptr(spa);
 104
 105         dp = kmem_zalloc(sizeof (dsl_pool_t), KM_SLEEP);
 106         dp->dp_spa = spa;
 107         dp->dp_meta_rootbp = *bp;
 108         rw_init(&dp->dp_config_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
 109         dp->dp_write_limit = zfs_write_limit_min;
 110         txg_init(dp, txg);
 111
 112         txg_list_create(&dp->dp_dirty_datasets,
 113             offsetof(dsl_dataset_t, ds_dirty_link));
 114         txg_list_create(&dp->dp_dirty_dirs,
 115             offsetof(dsl_dir_t, dd_dirty_link));
 116         txg_list_create(&dp->dp_sync_tasks,
 117             offsetof(dsl_sync_task_group_t, dstg_node));
 118         list_create(&dp->dp_synced_datasets, sizeof (dsl_dataset_t),
 119             offsetof(dsl_dataset_t, ds_synced_link));
 120
 121         mutex_init(&dp->dp_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
 122
 123         dp->dp_vnrele_taskq = taskq_create("zfs_vn_rele_taskq", 1, minclsyspri,
 124             1, 4, 0);
 125
 126         return (dp);
 127 }
 128
 129 int
 130 dsl_pool_init(spa_t *spa, uint64_t txg, dsl_pool_t **dpp)
 131 {
 132         int err;
 133         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
 134
 135         err = dmu_objset_open_impl(spa, NULL, &dp->dp_meta_rootbp,
 136             &dp->dp_meta_objset);
 137         if (err != 0)
 138                 dsl_pool_close(dp);
 139         else
 140                 *dpp = dp;
 141
 142         return (err);
 143 }
 144
 145 int
 146 dsl_pool_open(dsl_pool_t *dp)
 147 {
 148         int err;
 149         dsl_dir_t *dd;
 150         dsl_dataset_t *ds;
 151         uint64_t obj;
 152
 153         ASSERT(!dmu_objset_is_dirty_anywhere(dp->dp_meta_objset));
 154
 155         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER);
 156         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 157             DMU_POOL_ROOT_DATASET, sizeof (uint64_t), 1,
 158             &dp->dp_root_dir_obj);
 159         if (err)
 160                 goto out;
 161
 162         err = dsl_dir_open_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
 163             NULL, dp, &dp->dp_root_dir);
 164         if (err)
 165                 goto out;
 166
 167         err = dsl_pool_open_special_dir(dp, MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir);
 168         if (err)
 169                 goto out;
 170
 171         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_ORIGIN) {
 172                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, ORIGIN_DIR_NAME, &dd);
 173                 if (err)
 174                         goto out;
 175                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, dd->dd_phys->dd_head_dataset_obj,
 176                     FTAG, &ds);
 177                 if (err == 0) {
 178                         err = dsl_dataset_hold_obj(dp,
 179                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, dp,
 180                             &dp->dp_origin_snap);
 181                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 182                 }
 183                 dsl_dir_close(dd, dp);
 184                 if (err)
 185                         goto out;
 186         }
 187
 188         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
 189                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, FREE_DIR_NAME,
 190                     &dp->dp_free_dir);
 191                 if (err)
 192                         goto out;
 193
 194                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 195                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj);
 196                 if (err)
 197                         goto out;
 198                 VERIFY3U(0, ==, bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
 199                     dp->dp_meta_objset, obj));
 200         }
 201
 202         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa,
 203             &spa_feature_table[SPA_FEATURE_ASYNC_DESTROY])) {
 204                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 205                     DMU_POOL_BPTREE_OBJ, sizeof (uint64_t), 1,
 206                     &dp->dp_bptree_obj);
 207                 if (err != 0)
 208                         goto out;
 209         }
 210
 211         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 212             DMU_POOL_TMP_USERREFS, sizeof (uint64_t), 1,
 213             &dp->dp_tmp_userrefs_obj);
 214         if (err == ENOENT)
 215                 err = 0;
 216         if (err)
 217                 goto out;
 218
 219         err = dsl_scan_init(dp, dp->dp_tx.tx_open_txg);
 220
 221 out:
 222         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 223         return (err);
 224 }
 225
 226 void
 227 dsl_pool_close(dsl_pool_t *dp)
 228 {
 229         /* drop our references from dsl_pool_open() */
 230
 231         /*
 232          * Since we held the origin_snap from "syncing" context (which
 233          * includes pool-opening context), it actually only got a "ref"
 234          * and not a hold, so just drop that here.
 235          */
 236         if (dp->dp_origin_snap)
 237                 dsl_dataset_drop_ref(dp->dp_origin_snap, dp);
 238         if (dp->dp_mos_dir)
 239                 dsl_dir_close(dp->dp_mos_dir, dp);
 240         if (dp->dp_free_dir)
 241                 dsl_dir_close(dp->dp_free_dir, dp);
 242         if (dp->dp_root_dir)
 243                 dsl_dir_close(dp->dp_root_dir, dp);
 244
 245         bpobj_close(&dp->dp_free_bpobj);
 246
 247         /* undo the dmu_objset_open_impl(mos) from dsl_pool_open() */
 248         if (dp->dp_meta_objset)
 249                 dmu_objset_evict(dp->dp_meta_objset);
 250
 251         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_datasets);
 252         txg_list_destroy(&dp->dp_sync_tasks);
 253         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_dirs);
 254         list_destroy(&dp->dp_synced_datasets);
 255
 256         arc_flush(dp->dp_spa);
 257         txg_fini(dp);
 258         dsl_scan_fini(dp);
 259         rw_destroy(&dp->dp_config_rwlock);
 260         mutex_destroy(&dp->dp_lock);
 261         taskq_destroy(dp->dp_vnrele_taskq);
 262         if (dp->dp_blkstats)
 263                 kmem_free(dp->dp_blkstats, sizeof (zfs_all_blkstats_t));
 264         kmem_free(dp, sizeof (dsl_pool_t));
 265 }
 266
 267 dsl_pool_t *
 268 dsl_pool_create(spa_t *spa, nvlist_t *zplprops, uint64_t txg)
 269 {
 270         int err;
 271         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
 272         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
 273         objset_t *os;
 274         dsl_dataset_t *ds;
 275         uint64_t obj;
 276
 277         /* create and open the MOS (meta-objset) */
 278         dp->dp_meta_objset = dmu_objset_create_impl(spa,
 279             NULL, &dp->dp_meta_rootbp, DMU_OST_META, tx);
 280
 281         /* create the pool directory */
 282         err = zap_create_claim(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 283             DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 284         ASSERT3U(err, ==, 0);
 285
 286         /* Initialize scan structures */
 287         VERIFY3U(0, ==, dsl_scan_init(dp, txg));
 288
 289         /* create and open the root dir */
 290         dp->dp_root_dir_obj = dsl_dir_create_sync(dp, NULL, NULL, tx);
 291         VERIFY(0 == dsl_dir_open_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
 292             NULL, dp, &dp->dp_root_dir));
 293
 294         /* create and open the meta-objset dir */
 295         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, MOS_DIR_NAME, tx);
 296         VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 297             MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir));
 298
 299         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
 300                 /* create and open the free dir */
 301                 (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir,
 302                     FREE_DIR_NAME, tx);
 303                 VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 304                     FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
 305
 306                 /* create and open the free_bplist */
 307                 obj = bpobj_alloc(dp->dp_meta_objset, SPA_MAXBLOCKSIZE, tx);
 308                 VERIFY(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 309                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx) == 0);
 310                 VERIFY3U(0, ==, bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
 311                     dp->dp_meta_objset, obj));
 312         }
 313
 314         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DSL_SCRUB)
 315                 dsl_pool_create_origin(dp, tx);
 316
 317         /* create the root dataset */
 318         obj = dsl_dataset_create_sync_dd(dp->dp_root_dir, NULL, 0, tx);
 319
 320         /* create the root objset */
 321         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, obj, FTAG, &ds));
 322         os = dmu_objset_create_impl(dp->dp_spa, ds,
 323             dsl_dataset_get_blkptr(ds), DMU_OST_ZFS, tx);
 324 #ifdef _KERNEL
 325         zfs_create_fs(os, kcred, zplprops, tx);
 326 #endif
 327         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 328
 329         dmu_tx_commit(tx);
 330
 331         return (dp);
 332 }
 333
 334 static int
 335 deadlist_enqueue_cb(void *arg, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
 336 {
 337         dsl_deadlist_t *dl = arg;
 338         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(dl->dl_os);
 339         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER);
 340         dsl_deadlist_insert(dl, bp, tx);
 341         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 342         return (0);
 343 }
 344
 345 void
 346 dsl_pool_sync(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
 347 {
 348         zio_t *zio;
 349         dmu_tx_t *tx;
 350         dsl_dir_t *dd;
 351         dsl_dataset_t *ds;
 352         dsl_sync_task_group_t *dstg;
 353         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 354         hrtime_t start, write_time;
 355         uint64_t data_written;
 356         int err;
 357
 358         /*
 359          * We need to copy dp_space_towrite() before doing
 360          * dsl_sync_task_group_sync(), because
 361          * dsl_dataset_snapshot_reserve_space() will increase
 362          * dp_space_towrite but not actually write anything.
 363          */
 364         data_written = dp->dp_space_towrite[txg & TXG_MASK];
 365
 366         tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
 367
 368         dp->dp_read_overhead = 0;
 369         start = gethrtime();
 370
 371         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 372         while (ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) {
 373                 /*
 374                  * We must not sync any non-MOS datasets twice, because
 375                  * we may have taken a snapshot of them.  However, we
 376                  * may sync newly-created datasets on pass 2.
 377                  */
 378                 ASSERT(!list_link_active(&ds->ds_synced_link));
 379                 list_insert_tail(&dp->dp_synced_datasets, ds);
 380                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
 381         }
 382         DTRACE_PROBE(pool_sync__1setup);
 383         err = zio_wait(zio);
 384
 385         write_time = gethrtime() - start;
 386         ASSERT(err == 0);
 387         DTRACE_PROBE(pool_sync__2rootzio);
 388
 389         for (ds = list_head(&dp->dp_synced_datasets); ds;
 390             ds = list_next(&dp->dp_synced_datasets, ds))
 391                 dmu_objset_do_userquota_updates(ds->ds_objset, tx);
 392
 393         /*
 394          * Sync the datasets again to push out the changes due to
 395          * userspace updates.  This must be done before we process the
 396          * sync tasks, because that could cause a snapshot of a dataset
 397          * whose ds_bp will be rewritten when we do this 2nd sync.
 398          */
 399         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 400         while (ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) {
 401                 ASSERT(list_link_active(&ds->ds_synced_link));
 402                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
 403                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
 404         }
 405         err = zio_wait(zio);
 406
 407         /*
 408          * Move dead blocks from the pending deadlist to the on-disk
 409          * deadlist.
 410          */
 411         for (ds = list_head(&dp->dp_synced_datasets); ds;
 412             ds = list_next(&dp->dp_synced_datasets, ds)) {
 413                 bplist_iterate(&ds->ds_pending_deadlist,
 414                     deadlist_enqueue_cb, &ds->ds_deadlist, tx);
 415         }
 416
 417         while (dstg = txg_list_remove(&dp->dp_sync_tasks, txg)) {
 418                 /*
 419                  * No more sync tasks should have been added while we
 420                  * were syncing.
 421                  */
 422                 ASSERT(spa_sync_pass(dp->dp_spa) == 1);
 423                 dsl_sync_task_group_sync(dstg, tx);
 424         }
 425         DTRACE_PROBE(pool_sync__3task);
 426
 427         start = gethrtime();
 428         while (dd = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_dirs, txg))
 429                 dsl_dir_sync(dd, tx);
 430         write_time += gethrtime() - start;
 431
 432         start = gethrtime();
 433         if (list_head(&mos->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL ||
 434             list_head(&mos->os_free_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL) {
 435                 zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 436                 dmu_objset_sync(mos, zio, tx);
 437                 err = zio_wait(zio);
 438                 ASSERT(err == 0);
 439                 dprintf_bp(&dp->dp_meta_rootbp, "meta objset rootbp is %s", "");
 440                 spa_set_rootblkptr(dp->dp_spa, &dp->dp_meta_rootbp);
 441         }
 442         write_time += gethrtime() - start;
 443         DTRACE_PROBE2(pool_sync__4io, hrtime_t, write_time,
 444             hrtime_t, dp->dp_read_overhead);
 445         write_time -= dp->dp_read_overhead;
 446
 447         dmu_tx_commit(tx);
 448
 449         dp->dp_space_towrite[txg & TXG_MASK] = 0;
 450         ASSERT(dp->dp_tempreserved[txg & TXG_MASK] == 0);
 451
 452         /*
 453          * If the write limit max has not been explicitly set, set it
 454          * to a fraction of available physical memory (default 1/8th).
 455          * Note that we must inflate the limit because the spa
 456          * inflates write sizes to account for data replication.
 457          * Check this each sync phase to catch changing memory size.
 458          */
 459         if (physmem != old_physmem && zfs_write_limit_shift) {
 460                 mutex_enter(&zfs_write_limit_lock);
 461                 old_physmem = physmem;
 462                 zfs_write_limit_max = ptob(physmem) >> zfs_write_limit_shift;
 463                 zfs_write_limit_inflated = MAX(zfs_write_limit_min,
 464                     spa_get_asize(dp->dp_spa, zfs_write_limit_max));
 465                 mutex_exit(&zfs_write_limit_lock);
 466         }
 467
 468         /*
 469          * Attempt to keep the sync time consistent by adjusting the
 470          * amount of write traffic allowed into each transaction group.
 471          * Weight the throughput calculation towards the current value:
 472          *      thru = 3/4 old_thru + 1/4 new_thru
 473          *
 474          * Note: write_time is in nanosecs, so write_time/MICROSEC
 475          * yields millisecs
 476          */
 477         ASSERT(zfs_write_limit_min > 0);
 478         if (data_written > zfs_write_limit_min / 8 && write_time > MICROSEC) {
 479                 uint64_t throughput = data_written / (write_time / MICROSEC);
 480
 481                 if (dp->dp_throughput)
 482                         dp->dp_throughput = throughput / 4 +
 483                             3 * dp->dp_throughput / 4;
 484                 else
 485                         dp->dp_throughput = throughput;
 486                 dp->dp_write_limit = MIN(zfs_write_limit_inflated,
 487                     MAX(zfs_write_limit_min,
 488                     dp->dp_throughput * zfs_txg_synctime_ms));
 489         }
 490 }
 491
 492 void
 493 dsl_pool_sync_done(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
 494 {
 495         dsl_dataset_t *ds;
 496         objset_t *os;
 497
 498         while (ds = list_head(&dp->dp_synced_datasets)) {
 499                 list_remove(&dp->dp_synced_datasets, ds);
 500                 os = ds->ds_objset;
 501                 zil_clean(os->os_zil, txg);
 502                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(os, txg));
 503                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
 504         }
 505         ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(dp->dp_meta_objset, txg));
 506 }
 507
 508 /*
 509  * TRUE if the current thread is the tx_sync_thread or if we
 510  * are being called from SPA context during pool initialization.
 511  */
 512 int
 513 dsl_pool_sync_context(dsl_pool_t *dp)
 514 {
 515         return (curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread ||
 516             spa_is_initializing(dp->dp_spa));
 517 }
 518
 519 uint64_t
 520 dsl_pool_adjustedsize(dsl_pool_t *dp, boolean_t netfree)
 521 {
 522         uint64_t space, resv;
 523
 524         /*
 525          * Reserve about 1.6% (1/64), or at least 32MB, for allocation
 526          * efficiency.
 527          * XXX The intent log is not accounted for, so it must fit
 528          * within this slop.
 529          *
 530          * If we're trying to assess whether it's OK to do a free,
 531          * cut the reservation in half to allow forward progress
 532          * (e.g. make it possible to rm(1) files from a full pool).
 533          */
 534         space = spa_get_dspace(dp->dp_spa);
 535         resv = MAX(space >> 6, SPA_MINDEVSIZE >> 1);
 536         if (netfree)
 537                 resv >>= 1;
 538
 539         return (space - resv);
 540 }
 541
 542 int
 543 dsl_pool_tempreserve_space(dsl_pool_t *dp, uint64_t space, dmu_tx_t *tx)
 544 {
 545         uint64_t reserved = 0;
 546         uint64_t write_limit = (zfs_write_limit_override ?
 547             zfs_write_limit_override : dp->dp_write_limit);
 548
 549         if (zfs_no_write_throttle) {
 550                 atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK],
 551                     space);
 552                 return (0);
 553         }
 554
 555         /*
 556          * Check to see if we have exceeded the maximum allowed IO for
 557          * this transaction group.  We can do this without locks since
 558          * a little slop here is ok.  Note that we do the reserved check
 559          * with only half the requested reserve: this is because the
 560          * reserve requests are worst-case, and we really don't want to
 561          * throttle based off of worst-case estimates.
 562          */
 563         if (write_limit > 0) {
 564                 reserved = dp->dp_space_towrite[tx->tx_txg & TXG_MASK]
 565                     + dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] / 2;
 566
 567                 if (reserved && reserved > write_limit)
 568                         return (ERESTART);
 569         }
 570
 571         atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK], space);
 572
 573         /*
 574          * If this transaction group is over 7/8ths capacity, delay
 575          * the caller 1 clock tick.  This will slow down the "fill"
 576          * rate until the sync process can catch up with us.
 577          */
 578         if (reserved && reserved > (write_limit - (write_limit >> 3)))
 579                 txg_delay(dp, tx->tx_txg, 1);
 580
 581         return (0);
 582 }
 583
 584 void
 585 dsl_pool_tempreserve_clear(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
 586 {
 587         ASSERT(dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] >= space);
 588         atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK], -space);
 589 }
 590
 591 void
 592 dsl_pool_memory_pressure(dsl_pool_t *dp)
 593 {
 594         uint64_t space_inuse = 0;
 595         int i;
 596
 597         if (dp->dp_write_limit == zfs_write_limit_min)
 598                 return;
 599
 600         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 601                 space_inuse += dp->dp_space_towrite[i];
 602                 space_inuse += dp->dp_tempreserved[i];
 603         }
 604         dp->dp_write_limit = MAX(zfs_write_limit_min,
 605             MIN(dp->dp_write_limit, space_inuse / 4));
 606 }
 607
 608 void
 609 dsl_pool_willuse_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
 610 {
 611         if (space > 0) {
 612                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
 613                 dp->dp_space_towrite[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
 614                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
 615         }
 616 }
 617
 618 /* ARGSUSED */
 619 static int
 620 upgrade_clones_cb(spa_t *spa, uint64_t dsobj, const char *dsname, void *arg)
 621 {
 622         dmu_tx_t *tx = arg;
 623         dsl_dataset_t *ds, *prev = NULL;
 624         int err;
 625         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
 626
 627         err = dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds);
 628         if (err)
 629                 return (err);
 630
 631         while (ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj != 0) {
 632                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
 633                     FTAG, &prev);
 634                 if (err) {
 635                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 636                         return (err);
 637                 }
 638
 639                 if (prev->ds_phys->ds_next_snap_obj != ds->ds_object)
 640                         break;
 641                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 642                 ds = prev;
 643                 prev = NULL;
 644         }
 645
 646         if (prev == NULL) {
 647                 prev = dp->dp_origin_snap;
 648
 649                 /*
 650                  * The $ORIGIN can't have any data, or the accounting
 651                  * will be wrong.
 652                  */
 653                 ASSERT(prev->ds_phys->ds_bp.blk_birth == 0);
 654
 655                 /* The origin doesn't get attached to itself */
 656                 if (ds->ds_object == prev->ds_object) {
 657                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 658                         return (0);
 659                 }
 660
 661                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dbuf, tx);
 662                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj = prev->ds_object;
 663                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_txg = prev->ds_phys->ds_creation_txg;
 664
 665                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dir->dd_dbuf, tx);
 666                 ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj = prev->ds_object;
 667
 668                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
 669                 prev->ds_phys->ds_num_children++;
 670
 671                 if (ds->ds_phys->ds_next_snap_obj == 0) {
 672                         ASSERT(ds->ds_prev == NULL);
 673                         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp,
 674                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ds, &ds->ds_prev));
 675                 }
 676         }
 677
 678         ASSERT(ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj == prev->ds_object);
 679         ASSERT(ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj == prev->ds_object);
 680
 681         if (prev->ds_phys->ds_next_clones_obj == 0) {
 682                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
 683                 prev->ds_phys->ds_next_clones_obj =
 684                     zap_create(dp->dp_meta_objset,
 685                     DMU_OT_NEXT_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 686         }
 687         VERIFY(0 == zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
 688             prev->ds_phys->ds_next_clones_obj, ds->ds_object, tx));
 689
 690         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 691         if (prev != dp->dp_origin_snap)
 692                 dsl_dataset_rele(prev, FTAG);
 693         return (0);
 694 }
 695
 696 void
 697 dsl_pool_upgrade_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 698 {
 699         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 700         ASSERT(dp->dp_origin_snap != NULL);
 701
 702         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_find_spa(dp->dp_spa, NULL, upgrade_clones_cb,
 703             tx, DS_FIND_CHILDREN));
 704 }
 705
 706 /* ARGSUSED */
 707 static int
 708 upgrade_dir_clones_cb(spa_t *spa, uint64_t dsobj, const char *dsname, void *arg)
 709 {
 710         dmu_tx_t *tx = arg;
 711         dsl_dataset_t *ds;
 712         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
 713         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 714
 715         VERIFY3U(0, ==, dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
 716
 717         if (ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj) {
 718                 dsl_dataset_t *origin;
 719
 720                 VERIFY3U(0, ==, dsl_dataset_hold_obj(dp,
 721                     ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, FTAG, &origin));
 722
 723                 if (origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones == 0) {
 724                         dmu_buf_will_dirty(origin->ds_dir->dd_dbuf, tx);
 725                         origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones = zap_create(mos,
 726                             DMU_OT_DSL_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 727                 }
 728
 729                 VERIFY3U(0, ==, zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
 730                     origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones, dsobj, tx));
 731
 732                 dsl_dataset_rele(origin, FTAG);
 733         }
 734
 735         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 736         return (0);
 737 }
 738
 739 void
 740 dsl_pool_upgrade_dir_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 741 {
 742         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 743         uint64_t obj;
 744
 745         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, FREE_DIR_NAME, tx);
 746         VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 747             FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
 748
 749         /*
 750          * We can't use bpobj_alloc(), because spa_version() still
 751          * returns the old version, and we need a new-version bpobj with
 752          * subobj support.  So call dmu_object_alloc() directly.
 753          */
 754         obj = dmu_object_alloc(dp->dp_meta_objset, DMU_OT_BPOBJ,
 755             SPA_MAXBLOCKSIZE, DMU_OT_BPOBJ_HDR, sizeof (bpobj_phys_t), tx);
 756         VERIFY3U(0, ==, zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 757             DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx));
 758         VERIFY3U(0, ==, bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
 759             dp->dp_meta_objset, obj));
 760
 761         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_find_spa(dp->dp_spa, NULL,
 762             upgrade_dir_clones_cb, tx, DS_FIND_CHILDREN));
 763 }
 764
 765 void
 766 dsl_pool_create_origin(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 767 {
 768         uint64_t dsobj;
 769         dsl_dataset_t *ds;
 770
 771         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 772         ASSERT(dp->dp_origin_snap == NULL);
 773
 774         /* create the origin dir, ds, & snap-ds */
 775         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER);
 776         dsobj = dsl_dataset_create_sync(dp->dp_root_dir, ORIGIN_DIR_NAME,
 777             NULL, 0, kcred, tx);
 778         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
 779         dsl_dataset_snapshot_sync(ds, ORIGIN_DIR_NAME, tx);
 780         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
 781             dp, &dp->dp_origin_snap));
 782         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 783         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 784 }
 785
 786 taskq_t *
 787 dsl_pool_vnrele_taskq(dsl_pool_t *dp)
 788 {
 789         return (dp->dp_vnrele_taskq);
 790 }
 791
 792 /*
 793  * Walk through the pool-wide zap object of temporary snapshot user holds
 794  * and release them.
 795  */
 796 void
 797 dsl_pool_clean_tmp_userrefs(dsl_pool_t *dp)
 798 {
 799         zap_attribute_t za;
 800         zap_cursor_t zc;
 801         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 802         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 803
 804         if (zapobj == 0)
 805                 return;
 806         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
 807
 808         for (zap_cursor_init(&zc, mos, zapobj);
 809             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
 810             zap_cursor_advance(&zc)) {
 811                 char *htag;
 812                 uint64_t dsobj;
 813
 814                 htag = strchr(za.za_name, '-');
 815                 *htag = '\0';
 816                 ++htag;
 817                 dsobj = strtonum(za.za_name, NULL);
 818                 (void) dsl_dataset_user_release_tmp(dp, dsobj, htag, B_FALSE);
 819         }
 820         zap_cursor_fini(&zc);
 821 }
 822
 823 /*
 824  * Create the pool-wide zap object for storing temporary snapshot holds.
 825  */
 826 void
 827 dsl_pool_user_hold_create_obj(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 828 {
 829         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 830
 831         ASSERT(dp->dp_tmp_userrefs_obj == 0);
 832         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 833
 834         dp->dp_tmp_userrefs_obj = zap_create_link(mos, DMU_OT_USERREFS,
 835             DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT, DMU_POOL_TMP_USERREFS, tx);
 836 }
 837
 838 static int
 839 dsl_pool_user_hold_rele_impl(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj,
 840     const char *tag, uint64_t *now, dmu_tx_t *tx, boolean_t holding)
 841 {
 842         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 843         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 844         char *name;
 845         int error;
 846
 847         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
 848         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 849
 850         /*
 851          * If the pool was created prior to SPA_VERSION_USERREFS, the
 852          * zap object for temporary holds might not exist yet.
 853          */
 854         if (zapobj == 0) {
 855                 if (holding) {
 856                         dsl_pool_user_hold_create_obj(dp, tx);
 857                         zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 858                 } else {
 859                         return (ENOENT);
 860                 }
 861         }
 862
 863         name = kmem_asprintf("%llx-%s", (u_longlong_t)dsobj, tag);
 864         if (holding)
 865                 error = zap_add(mos, zapobj, name, 8, 1, now, tx);
 866         else
 867                 error = zap_remove(mos, zapobj, name, tx);
 868         strfree(name);
 869
 870         return (error);
 871 }
 872
 873 /*
 874  * Add a temporary hold for the given dataset object and tag.
 875  */
 876 int
 877 dsl_pool_user_hold(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
 878     uint64_t *now, dmu_tx_t *tx)
 879 {
 880         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, now, tx, B_TRUE));
 881 }
 882
 883 /*
 884  * Release a temporary hold for the given dataset object and tag.
 885  */
 886 int
 887 dsl_pool_user_release(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
 888     dmu_tx_t *tx)
 889 {
 890         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, NULL,
 891             tx, B_FALSE));
 892 }