]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dsl_pool.c
MFC r268855: MFV r268848:
[FreeBSD/stable/10.git] / 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) 2011, 2014 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2013 Steven Hartland. All rights reserved.
25  */
26
27 #include <sys/dsl_pool.h>
28 #include <sys/dsl_dataset.h>
29 #include <sys/dsl_prop.h>
30 #include <sys/dsl_dir.h>
31 #include <sys/dsl_synctask.h>
32 #include <sys/dsl_scan.h>
33 #include <sys/dnode.h>
34 #include <sys/dmu_tx.h>
35 #include <sys/dmu_objset.h>
36 #include <sys/arc.h>
37 #include <sys/zap.h>
38 #include <sys/zio.h>
39 #include <sys/zfs_context.h>
40 #include <sys/fs/zfs.h>
41 #include <sys/zfs_znode.h>
42 #include <sys/spa_impl.h>
43 #include <sys/dsl_deadlist.h>
44 #include <sys/bptree.h>
45 #include <sys/zfeature.h>
46 #include <sys/zil_impl.h>
47 #include <sys/dsl_userhold.h>
48
49 /*
50  * ZFS Write Throttle
51  * ------------------
52  *
53  * ZFS must limit the rate of incoming writes to the rate at which it is able
54  * to sync data modifications to the backend storage. Throttling by too much
55  * creates an artificial limit; throttling by too little can only be sustained
56  * for short periods and would lead to highly lumpy performance. On a per-pool
57  * basis, ZFS tracks the amount of modified (dirty) data. As operations change
58  * data, the amount of dirty data increases; as ZFS syncs out data, the amount
59  * of dirty data decreases. When the amount of dirty data exceeds a
60  * predetermined threshold further modifications are blocked until the amount
61  * of dirty data decreases (as data is synced out).
62  *
63  * The limit on dirty data is tunable, and should be adjusted according to
64  * both the IO capacity and available memory of the system. The larger the
65  * window, the more ZFS is able to aggregate and amortize metadata (and data)
66  * changes. However, memory is a limited resource, and allowing for more dirty
67  * data comes at the cost of keeping other useful data in memory (for example
68  * ZFS data cached by the ARC).
69  *
70  * Implementation
71  *
72  * As buffers are modified dsl_pool_willuse_space() increments both the per-
73  * txg (dp_dirty_pertxg[]) and poolwide (dp_dirty_total) accounting of
74  * dirty space used; dsl_pool_dirty_space() decrements those values as data
75  * is synced out from dsl_pool_sync(). While only the poolwide value is
76  * relevant, the per-txg value is useful for debugging. The tunable
77  * zfs_dirty_data_max determines the dirty space limit. Once that value is
78  * exceeded, new writes are halted until space frees up.
79  *
80  * The zfs_dirty_data_sync tunable dictates the threshold at which we
81  * ensure that there is a txg syncing (see the comment in txg.c for a full
82  * description of transaction group stages).
83  *
84  * The IO scheduler uses both the dirty space limit and current amount of
85  * dirty data as inputs. Those values affect the number of concurrent IOs ZFS
86  * issues. See the comment in vdev_queue.c for details of the IO scheduler.
87  *
88  * The delay is also calculated based on the amount of dirty data.  See the
89  * comment above dmu_tx_delay() for details.
90  */
91
92 /*
93  * zfs_dirty_data_max will be set to zfs_dirty_data_max_percent% of all memory,
94  * capped at zfs_dirty_data_max_max.  It can also be overridden in /etc/system.
95  */
96 uint64_t zfs_dirty_data_max;
97 uint64_t zfs_dirty_data_max_max = 4ULL * 1024 * 1024 * 1024;
98 int zfs_dirty_data_max_percent = 10;
99
100 /*
101  * If there is at least this much dirty data, push out a txg.
102  */
103 uint64_t zfs_dirty_data_sync = 64 * 1024 * 1024;
104
105 /*
106  * Once there is this amount of dirty data, the dmu_tx_delay() will kick in
107  * and delay each transaction.
108  * This value should be >= zfs_vdev_async_write_active_max_dirty_percent.
109  */
110 int zfs_delay_min_dirty_percent = 60;
111
112 /*
113  * This controls how quickly the delay approaches infinity.
114  * Larger values cause it to delay less for a given amount of dirty data.
115  * Therefore larger values will cause there to be more dirty data for a
116  * given throughput.
117  *
118  * For the smoothest delay, this value should be about 1 billion divided
119  * by the maximum number of operations per second.  This will smoothly
120  * handle between 10x and 1/10th this number.
121  *
122  * Note: zfs_delay_scale * zfs_dirty_data_max must be < 2^64, due to the
123  * multiply in dmu_tx_delay().
124  */
125 uint64_t zfs_delay_scale = 1000 * 1000 * 1000 / 2000;
126
127
128 /*
129  * XXX someday maybe turn these into #defines, and you have to tune it on a
130  * per-pool basis using zfs.conf.
131  */
132
133
134 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
135 #if 0
136 TUNABLE_INT("vfs.zfs.no_write_throttle", &zfs_no_write_throttle);
137 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, no_write_throttle, CTLFLAG_RDTUN,
138     &zfs_no_write_throttle, 0, "");
139 TUNABLE_INT("vfs.zfs.write_limit_shift", &zfs_write_limit_shift);
140 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_shift, CTLFLAG_RDTUN,
141     &zfs_write_limit_shift, 0, "2^N of physical memory");
142 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_txg);
143 TUNABLE_INT("vfs.zfs.txg.synctime_ms", &zfs_txg_synctime_ms);
144 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_txg, OID_AUTO, synctime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
145     &zfs_txg_synctime_ms, 0, "Target milliseconds to sync a txg");
146
147 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_min", &zfs_write_limit_min);
148 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_min, CTLFLAG_RDTUN,
149     &zfs_write_limit_min, 0, "Minimum write limit");
150 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_max", &zfs_write_limit_max);
151 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_max, CTLFLAG_RDTUN,
152     &zfs_write_limit_max, 0, "Maximum data payload per txg");
153 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_inflated", &zfs_write_limit_inflated);
154 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_inflated, CTLFLAG_RDTUN,
155     &zfs_write_limit_inflated, 0, "Maximum size of the dynamic write limit");
156 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_override", &zfs_write_limit_override);
157 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_override, CTLFLAG_RDTUN,
158     &zfs_write_limit_override, 0,
159     "Force a txg if dirty buffers exceed this value (bytes)");
160 #endif
161
162 hrtime_t zfs_throttle_delay = MSEC2NSEC(10);
163 hrtime_t zfs_throttle_resolution = MSEC2NSEC(10);
164
165 int
166 dsl_pool_open_special_dir(dsl_pool_t *dp, const char *name, dsl_dir_t **ddp)
167 {
168         uint64_t obj;
169         int err;
170
171         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset,
172             dp->dp_root_dir->dd_phys->dd_child_dir_zapobj,
173             name, sizeof (obj), 1, &obj);
174         if (err)
175                 return (err);
176
177         return (dsl_dir_hold_obj(dp, obj, name, dp, ddp));
178 }
179
180 static dsl_pool_t *
181 dsl_pool_open_impl(spa_t *spa, uint64_t txg)
182 {
183         dsl_pool_t *dp;
184         blkptr_t *bp = spa_get_rootblkptr(spa);
185
186         dp = kmem_zalloc(sizeof (dsl_pool_t), KM_SLEEP);
187         dp->dp_spa = spa;
188         dp->dp_meta_rootbp = *bp;
189         rrw_init(&dp->dp_config_rwlock, B_TRUE);
190         txg_init(dp, txg);
191
192         txg_list_create(&dp->dp_dirty_datasets,
193             offsetof(dsl_dataset_t, ds_dirty_link));
194         txg_list_create(&dp->dp_dirty_zilogs,
195             offsetof(zilog_t, zl_dirty_link));
196         txg_list_create(&dp->dp_dirty_dirs,
197             offsetof(dsl_dir_t, dd_dirty_link));
198         txg_list_create(&dp->dp_sync_tasks,
199             offsetof(dsl_sync_task_t, dst_node));
200
201         mutex_init(&dp->dp_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
202         cv_init(&dp->dp_spaceavail_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
203
204         dp->dp_vnrele_taskq = taskq_create("zfs_vn_rele_taskq", 1, minclsyspri,
205             1, 4, 0);
206
207         return (dp);
208 }
209
210 int
211 dsl_pool_init(spa_t *spa, uint64_t txg, dsl_pool_t **dpp)
212 {
213         int err;
214         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
215
216         err = dmu_objset_open_impl(spa, NULL, &dp->dp_meta_rootbp,
217             &dp->dp_meta_objset);
218         if (err != 0)
219                 dsl_pool_close(dp);
220         else
221                 *dpp = dp;
222
223         return (err);
224 }
225
226 int
227 dsl_pool_open(dsl_pool_t *dp)
228 {
229         int err;
230         dsl_dir_t *dd;
231         dsl_dataset_t *ds;
232         uint64_t obj;
233
234         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER, FTAG);
235         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
236             DMU_POOL_ROOT_DATASET, sizeof (uint64_t), 1,
237             &dp->dp_root_dir_obj);
238         if (err)
239                 goto out;
240
241         err = dsl_dir_hold_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
242             NULL, dp, &dp->dp_root_dir);
243         if (err)
244                 goto out;
245
246         err = dsl_pool_open_special_dir(dp, MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir);
247         if (err)
248                 goto out;
249
250         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_ORIGIN) {
251                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, ORIGIN_DIR_NAME, &dd);
252                 if (err)
253                         goto out;
254                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, dd->dd_phys->dd_head_dataset_obj,
255                     FTAG, &ds);
256                 if (err == 0) {
257                         err = dsl_dataset_hold_obj(dp,
258                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, dp,
259                             &dp->dp_origin_snap);
260                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
261                 }
262                 dsl_dir_rele(dd, dp);
263                 if (err)
264                         goto out;
265         }
266
267         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
268                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, FREE_DIR_NAME,
269                     &dp->dp_free_dir);
270                 if (err)
271                         goto out;
272
273                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
274                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj);
275                 if (err)
276                         goto out;
277                 VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
278                     dp->dp_meta_objset, obj));
279         }
280
281         /*
282          * Note: errors ignored, because the leak dir will not exist if we
283          * have not encountered a leak yet.
284          */
285         (void) dsl_pool_open_special_dir(dp, LEAK_DIR_NAME,
286             &dp->dp_leak_dir);
287
288         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa, SPA_FEATURE_ASYNC_DESTROY)) {
289                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
290                     DMU_POOL_BPTREE_OBJ, sizeof (uint64_t), 1,
291                     &dp->dp_bptree_obj);
292                 if (err != 0)
293                         goto out;
294         }
295
296         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa, SPA_FEATURE_EMPTY_BPOBJ)) {
297                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
298                     DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1,
299                     &dp->dp_empty_bpobj);
300                 if (err != 0)
301                         goto out;
302         }
303
304         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
305             DMU_POOL_TMP_USERREFS, sizeof (uint64_t), 1,
306             &dp->dp_tmp_userrefs_obj);
307         if (err == ENOENT)
308                 err = 0;
309         if (err)
310                 goto out;
311
312         err = dsl_scan_init(dp, dp->dp_tx.tx_open_txg);
313
314 out:
315         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, FTAG);
316         return (err);
317 }
318
319 void
320 dsl_pool_close(dsl_pool_t *dp)
321 {
322         /*
323          * Drop our references from dsl_pool_open().
324          *
325          * Since we held the origin_snap from "syncing" context (which
326          * includes pool-opening context), it actually only got a "ref"
327          * and not a hold, so just drop that here.
328          */
329         if (dp->dp_origin_snap)
330                 dsl_dataset_rele(dp->dp_origin_snap, dp);
331         if (dp->dp_mos_dir)
332                 dsl_dir_rele(dp->dp_mos_dir, dp);
333         if (dp->dp_free_dir)
334                 dsl_dir_rele(dp->dp_free_dir, dp);
335         if (dp->dp_leak_dir)
336                 dsl_dir_rele(dp->dp_leak_dir, dp);
337         if (dp->dp_root_dir)
338                 dsl_dir_rele(dp->dp_root_dir, dp);
339
340         bpobj_close(&dp->dp_free_bpobj);
341
342         /* undo the dmu_objset_open_impl(mos) from dsl_pool_open() */
343         if (dp->dp_meta_objset)
344                 dmu_objset_evict(dp->dp_meta_objset);
345
346         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_datasets);
347         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_zilogs);
348         txg_list_destroy(&dp->dp_sync_tasks);
349         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_dirs);
350
351         arc_flush(dp->dp_spa);
352         txg_fini(dp);
353         dsl_scan_fini(dp);
354         rrw_destroy(&dp->dp_config_rwlock);
355         mutex_destroy(&dp->dp_lock);
356         taskq_destroy(dp->dp_vnrele_taskq);
357         if (dp->dp_blkstats)
358                 kmem_free(dp->dp_blkstats, sizeof (zfs_all_blkstats_t));
359         kmem_free(dp, sizeof (dsl_pool_t));
360 }
361
362 dsl_pool_t *
363 dsl_pool_create(spa_t *spa, nvlist_t *zplprops, uint64_t txg)
364 {
365         int err;
366         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
367         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
368         objset_t *os;
369         dsl_dataset_t *ds;
370         uint64_t obj;
371
372         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER, FTAG);
373
374         /* create and open the MOS (meta-objset) */
375         dp->dp_meta_objset = dmu_objset_create_impl(spa,
376             NULL, &dp->dp_meta_rootbp, DMU_OST_META, tx);
377
378         /* create the pool directory */
379         err = zap_create_claim(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
380             DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY, DMU_OT_NONE, 0, tx);
381         ASSERT0(err);
382
383         /* Initialize scan structures */
384         VERIFY0(dsl_scan_init(dp, txg));
385
386         /* create and open the root dir */
387         dp->dp_root_dir_obj = dsl_dir_create_sync(dp, NULL, NULL, tx);
388         VERIFY0(dsl_dir_hold_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
389             NULL, dp, &dp->dp_root_dir));
390
391         /* create and open the meta-objset dir */
392         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, MOS_DIR_NAME, tx);
393         VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
394             MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir));
395
396         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
397                 /* create and open the free dir */
398                 (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir,
399                     FREE_DIR_NAME, tx);
400                 VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
401                     FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
402
403                 /* create and open the free_bplist */
404                 obj = bpobj_alloc(dp->dp_meta_objset, SPA_MAXBLOCKSIZE, tx);
405                 VERIFY(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
406                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx) == 0);
407                 VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
408                     dp->dp_meta_objset, obj));
409         }
410
411         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DSL_SCRUB)
412                 dsl_pool_create_origin(dp, tx);
413
414         /* create the root dataset */
415         obj = dsl_dataset_create_sync_dd(dp->dp_root_dir, NULL, 0, tx);
416
417         /* create the root objset */
418         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, obj, FTAG, &ds));
419         os = dmu_objset_create_impl(dp->dp_spa, ds,
420             dsl_dataset_get_blkptr(ds), DMU_OST_ZFS, tx);
421 #ifdef _KERNEL
422         zfs_create_fs(os, kcred, zplprops, tx);
423 #endif
424         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
425
426         dmu_tx_commit(tx);
427
428         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, FTAG);
429
430         return (dp);
431 }
432
433 /*
434  * Account for the meta-objset space in its placeholder dsl_dir.
435  */
436 void
437 dsl_pool_mos_diduse_space(dsl_pool_t *dp,
438     int64_t used, int64_t comp, int64_t uncomp)
439 {
440         ASSERT3U(comp, ==, uncomp); /* it's all metadata */
441         mutex_enter(&dp->dp_lock);
442         dp->dp_mos_used_delta += used;
443         dp->dp_mos_compressed_delta += comp;
444         dp->dp_mos_uncompressed_delta += uncomp;
445         mutex_exit(&dp->dp_lock);
446 }
447
448 static int
449 deadlist_enqueue_cb(void *arg, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
450 {
451         dsl_deadlist_t *dl = arg;
452         dsl_deadlist_insert(dl, bp, tx);
453         return (0);
454 }
455
456 static void
457 dsl_pool_sync_mos(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
458 {
459         zio_t *zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
460         dmu_objset_sync(dp->dp_meta_objset, zio, tx);
461         VERIFY0(zio_wait(zio));
462         dprintf_bp(&dp->dp_meta_rootbp, "meta objset rootbp is %s", "");
463         spa_set_rootblkptr(dp->dp_spa, &dp->dp_meta_rootbp);
464 }
465
466 static void
467 dsl_pool_dirty_delta(dsl_pool_t *dp, int64_t delta)
468 {
469         ASSERT(MUTEX_HELD(&dp->dp_lock));
470
471         if (delta < 0)
472                 ASSERT3U(-delta, <=, dp->dp_dirty_total);
473
474         dp->dp_dirty_total += delta;
475
476         /*
477          * Note: we signal even when increasing dp_dirty_total.
478          * This ensures forward progress -- each thread wakes the next waiter.
479          */
480         if (dp->dp_dirty_total <= zfs_dirty_data_max)
481                 cv_signal(&dp->dp_spaceavail_cv);
482 }
483
484 void
485 dsl_pool_sync(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
486 {
487         zio_t *zio;
488         dmu_tx_t *tx;
489         dsl_dir_t *dd;
490         dsl_dataset_t *ds;
491         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
492         list_t synced_datasets;
493
494         list_create(&synced_datasets, sizeof (dsl_dataset_t),
495             offsetof(dsl_dataset_t, ds_synced_link));
496
497         tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
498
499         /*
500          * Write out all dirty blocks of dirty datasets.
501          */
502         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
503         while ((ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) != NULL) {
504                 /*
505                  * We must not sync any non-MOS datasets twice, because
506                  * we may have taken a snapshot of them.  However, we
507                  * may sync newly-created datasets on pass 2.
508                  */
509                 ASSERT(!list_link_active(&ds->ds_synced_link));
510                 list_insert_tail(&synced_datasets, ds);
511                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
512         }
513         VERIFY0(zio_wait(zio));
514
515         /*
516          * We have written all of the accounted dirty data, so our
517          * dp_space_towrite should now be zero.  However, some seldom-used
518          * code paths do not adhere to this (e.g. dbuf_undirty(), also
519          * rounding error in dbuf_write_physdone).
520          * Shore up the accounting of any dirtied space now.
521          */
522         dsl_pool_undirty_space(dp, dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK], txg);
523
524         /*
525          * After the data blocks have been written (ensured by the zio_wait()
526          * above), update the user/group space accounting.
527          */
528         for (ds = list_head(&synced_datasets); ds != NULL;
529             ds = list_next(&synced_datasets, ds)) {
530                 dmu_objset_do_userquota_updates(ds->ds_objset, tx);
531         }
532
533         /*
534          * Sync the datasets again to push out the changes due to
535          * userspace updates.  This must be done before we process the
536          * sync tasks, so that any snapshots will have the correct
537          * user accounting information (and we won't get confused
538          * about which blocks are part of the snapshot).
539          */
540         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
541         while ((ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) != NULL) {
542                 ASSERT(list_link_active(&ds->ds_synced_link));
543                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
544                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
545         }
546         VERIFY0(zio_wait(zio));
547
548         /*
549          * Now that the datasets have been completely synced, we can
550          * clean up our in-memory structures accumulated while syncing:
551          *
552          *  - move dead blocks from the pending deadlist to the on-disk deadlist
553          *  - release hold from dsl_dataset_dirty()
554          */
555         while ((ds = list_remove_head(&synced_datasets)) != NULL) {
556                 objset_t *os = ds->ds_objset;
557                 bplist_iterate(&ds->ds_pending_deadlist,
558                     deadlist_enqueue_cb, &ds->ds_deadlist, tx);
559                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(os, txg));
560                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
561         }
562         while ((dd = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_dirs, txg)) != NULL) {
563                 dsl_dir_sync(dd, tx);
564         }
565
566         /*
567          * The MOS's space is accounted for in the pool/$MOS
568          * (dp_mos_dir).  We can't modify the mos while we're syncing
569          * it, so we remember the deltas and apply them here.
570          */
571         if (dp->dp_mos_used_delta != 0 || dp->dp_mos_compressed_delta != 0 ||
572             dp->dp_mos_uncompressed_delta != 0) {
573                 dsl_dir_diduse_space(dp->dp_mos_dir, DD_USED_HEAD,
574                     dp->dp_mos_used_delta,
575                     dp->dp_mos_compressed_delta,
576                     dp->dp_mos_uncompressed_delta, tx);
577                 dp->dp_mos_used_delta = 0;
578                 dp->dp_mos_compressed_delta = 0;
579                 dp->dp_mos_uncompressed_delta = 0;
580         }
581
582         if (list_head(&mos->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL ||
583             list_head(&mos->os_free_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL) {
584                 dsl_pool_sync_mos(dp, tx);
585         }
586
587         /*
588          * If we modify a dataset in the same txg that we want to destroy it,
589          * its dsl_dir's dd_dbuf will be dirty, and thus have a hold on it.
590          * dsl_dir_destroy_check() will fail if there are unexpected holds.
591          * Therefore, we want to sync the MOS (thus syncing the dd_dbuf
592          * and clearing the hold on it) before we process the sync_tasks.
593          * The MOS data dirtied by the sync_tasks will be synced on the next
594          * pass.
595          */
596         if (!txg_list_empty(&dp->dp_sync_tasks, txg)) {
597                 dsl_sync_task_t *dst;
598                 /*
599                  * No more sync tasks should have been added while we
600                  * were syncing.
601                  */
602                 ASSERT3U(spa_sync_pass(dp->dp_spa), ==, 1);
603                 while ((dst = txg_list_remove(&dp->dp_sync_tasks, txg)) != NULL)
604                         dsl_sync_task_sync(dst, tx);
605         }
606
607         dmu_tx_commit(tx);
608
609         DTRACE_PROBE2(dsl_pool_sync__done, dsl_pool_t *dp, dp, uint64_t, txg);
610 }
611
612 void
613 dsl_pool_sync_done(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
614 {
615         zilog_t *zilog;
616
617         while (zilog = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_zilogs, txg)) {
618                 dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
619                 zil_clean(zilog, txg);
620                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(zilog->zl_os, txg));
621                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, zilog);
622         }
623         ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(dp->dp_meta_objset, txg));
624 }
625
626 /*
627  * TRUE if the current thread is the tx_sync_thread or if we
628  * are being called from SPA context during pool initialization.
629  */
630 int
631 dsl_pool_sync_context(dsl_pool_t *dp)
632 {
633         return (curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread ||
634             spa_is_initializing(dp->dp_spa));
635 }
636
637 uint64_t
638 dsl_pool_adjustedsize(dsl_pool_t *dp, boolean_t netfree)
639 {
640         uint64_t space, resv;
641
642         /*
643          * If we're trying to assess whether it's OK to do a free,
644          * cut the reservation in half to allow forward progress
645          * (e.g. make it possible to rm(1) files from a full pool).
646          */
647         space = spa_get_dspace(dp->dp_spa);
648         resv = spa_get_slop_space(dp->dp_spa);
649         if (netfree)
650                 resv >>= 1;
651
652         return (space - resv);
653 }
654
655 boolean_t
656 dsl_pool_need_dirty_delay(dsl_pool_t *dp)
657 {
658         uint64_t delay_min_bytes =
659             zfs_dirty_data_max * zfs_delay_min_dirty_percent / 100;
660         boolean_t rv;
661
662         mutex_enter(&dp->dp_lock);
663         if (dp->dp_dirty_total > zfs_dirty_data_sync)
664                 txg_kick(dp);
665         rv = (dp->dp_dirty_total > delay_min_bytes);
666         mutex_exit(&dp->dp_lock);
667         return (rv);
668 }
669
670 void
671 dsl_pool_dirty_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
672 {
673         if (space > 0) {
674                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
675                 dp->dp_dirty_pertxg[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
676                 dsl_pool_dirty_delta(dp, space);
677                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
678         }
679 }
680
681 void
682 dsl_pool_undirty_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, uint64_t txg)
683 {
684         ASSERT3S(space, >=, 0);
685         if (space == 0)
686                 return;
687         mutex_enter(&dp->dp_lock);
688         if (dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] < space) {
689                 /* XXX writing something we didn't dirty? */
690                 space = dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK];
691         }
692         ASSERT3U(dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK], >=, space);
693         dp->dp_dirty_pertxg[txg & TXG_MASK] -= space;
694         ASSERT3U(dp->dp_dirty_total, >=, space);
695         dsl_pool_dirty_delta(dp, -space);
696         mutex_exit(&dp->dp_lock);
697 }
698
699 /* ARGSUSED */
700 static int
701 upgrade_clones_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *hds, void *arg)
702 {
703         dmu_tx_t *tx = arg;
704         dsl_dataset_t *ds, *prev = NULL;
705         int err;
706
707         err = dsl_dataset_hold_obj(dp, hds->ds_object, FTAG, &ds);
708         if (err)
709                 return (err);
710
711         while (ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj != 0) {
712                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
713                     FTAG, &prev);
714                 if (err) {
715                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
716                         return (err);
717                 }
718
719                 if (prev->ds_phys->ds_next_snap_obj != ds->ds_object)
720                         break;
721                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
722                 ds = prev;
723                 prev = NULL;
724         }
725
726         if (prev == NULL) {
727                 prev = dp->dp_origin_snap;
728
729                 /*
730                  * The $ORIGIN can't have any data, or the accounting
731                  * will be wrong.
732                  */
733                 ASSERT0(prev->ds_phys->ds_bp.blk_birth);
734
735                 /* The origin doesn't get attached to itself */
736                 if (ds->ds_object == prev->ds_object) {
737                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
738                         return (0);
739                 }
740
741                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dbuf, tx);
742                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj = prev->ds_object;
743                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_txg = prev->ds_phys->ds_creation_txg;
744
745                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dir->dd_dbuf, tx);
746                 ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj = prev->ds_object;
747
748                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
749                 prev->ds_phys->ds_num_children++;
750
751                 if (ds->ds_phys->ds_next_snap_obj == 0) {
752                         ASSERT(ds->ds_prev == NULL);
753                         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp,
754                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ds, &ds->ds_prev));
755                 }
756         }
757
758         ASSERT3U(ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, ==, prev->ds_object);
759         ASSERT3U(ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ==, prev->ds_object);
760
761         if (prev->ds_phys->ds_next_clones_obj == 0) {
762                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
763                 prev->ds_phys->ds_next_clones_obj =
764                     zap_create(dp->dp_meta_objset,
765                     DMU_OT_NEXT_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
766         }
767         VERIFY0(zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
768             prev->ds_phys->ds_next_clones_obj, ds->ds_object, tx));
769
770         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
771         if (prev != dp->dp_origin_snap)
772                 dsl_dataset_rele(prev, FTAG);
773         return (0);
774 }
775
776 void
777 dsl_pool_upgrade_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
778 {
779         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
780         ASSERT(dp->dp_origin_snap != NULL);
781
782         VERIFY0(dmu_objset_find_dp(dp, dp->dp_root_dir_obj, upgrade_clones_cb,
783             tx, DS_FIND_CHILDREN));
784 }
785
786 /* ARGSUSED */
787 static int
788 upgrade_dir_clones_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *arg)
789 {
790         dmu_tx_t *tx = arg;
791         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
792
793         if (ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj != 0) {
794                 dsl_dataset_t *origin;
795
796                 VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp,
797                     ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, FTAG, &origin));
798
799                 if (origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones == 0) {
800                         dmu_buf_will_dirty(origin->ds_dir->dd_dbuf, tx);
801                         origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones = zap_create(mos,
802                             DMU_OT_DSL_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
803                 }
804
805                 VERIFY0(zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
806                     origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones, ds->ds_object, tx));
807
808                 dsl_dataset_rele(origin, FTAG);
809         }
810         return (0);
811 }
812
813 void
814 dsl_pool_upgrade_dir_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
815 {
816         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
817         uint64_t obj;
818
819         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, FREE_DIR_NAME, tx);
820         VERIFY0(dsl_pool_open_special_dir(dp,
821             FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
822
823         /*
824          * We can't use bpobj_alloc(), because spa_version() still
825          * returns the old version, and we need a new-version bpobj with
826          * subobj support.  So call dmu_object_alloc() directly.
827          */
828         obj = dmu_object_alloc(dp->dp_meta_objset, DMU_OT_BPOBJ,
829             SPA_MAXBLOCKSIZE, DMU_OT_BPOBJ_HDR, sizeof (bpobj_phys_t), tx);
830         VERIFY0(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
831             DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx));
832         VERIFY0(bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj, dp->dp_meta_objset, obj));
833
834         VERIFY0(dmu_objset_find_dp(dp, dp->dp_root_dir_obj,
835             upgrade_dir_clones_cb, tx, DS_FIND_CHILDREN));
836 }
837
838 void
839 dsl_pool_create_origin(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
840 {
841         uint64_t dsobj;
842         dsl_dataset_t *ds;
843
844         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
845         ASSERT(dp->dp_origin_snap == NULL);
846         ASSERT(rrw_held(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER));
847
848         /* create the origin dir, ds, & snap-ds */
849         dsobj = dsl_dataset_create_sync(dp->dp_root_dir, ORIGIN_DIR_NAME,
850             NULL, 0, kcred, tx);
851         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
852         dsl_dataset_snapshot_sync_impl(ds, ORIGIN_DIR_NAME, tx);
853         VERIFY0(dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
854             dp, &dp->dp_origin_snap));
855         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
856 }
857
858 taskq_t *
859 dsl_pool_vnrele_taskq(dsl_pool_t *dp)
860 {
861         return (dp->dp_vnrele_taskq);
862 }
863
864 /*
865  * Walk through the pool-wide zap object of temporary snapshot user holds
866  * and release them.
867  */
868 void
869 dsl_pool_clean_tmp_userrefs(dsl_pool_t *dp)
870 {
871         zap_attribute_t za;
872         zap_cursor_t zc;
873         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
874         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
875         nvlist_t *holds;
876
877         if (zapobj == 0)
878                 return;
879         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
880
881         holds = fnvlist_alloc();
882
883         for (zap_cursor_init(&zc, mos, zapobj);
884             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
885             zap_cursor_advance(&zc)) {
886                 char *htag;
887                 nvlist_t *tags;
888
889                 htag = strchr(za.za_name, '-');
890                 *htag = '\0';
891                 ++htag;
892                 if (nvlist_lookup_nvlist(holds, za.za_name, &tags) != 0) {
893                         tags = fnvlist_alloc();
894                         fnvlist_add_boolean(tags, htag);
895                         fnvlist_add_nvlist(holds, za.za_name, tags);
896                         fnvlist_free(tags);
897                 } else {
898                         fnvlist_add_boolean(tags, htag);
899                 }
900         }
901         dsl_dataset_user_release_tmp(dp, holds);
902         fnvlist_free(holds);
903         zap_cursor_fini(&zc);
904 }
905
906 /*
907  * Create the pool-wide zap object for storing temporary snapshot holds.
908  */
909 void
910 dsl_pool_user_hold_create_obj(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
911 {
912         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
913
914         ASSERT(dp->dp_tmp_userrefs_obj == 0);
915         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
916
917         dp->dp_tmp_userrefs_obj = zap_create_link(mos, DMU_OT_USERREFS,
918             DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT, DMU_POOL_TMP_USERREFS, tx);
919 }
920
921 static int
922 dsl_pool_user_hold_rele_impl(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj,
923     const char *tag, uint64_t now, dmu_tx_t *tx, boolean_t holding)
924 {
925         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
926         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
927         char *name;
928         int error;
929
930         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
931         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
932
933         /*
934          * If the pool was created prior to SPA_VERSION_USERREFS, the
935          * zap object for temporary holds might not exist yet.
936          */
937         if (zapobj == 0) {
938                 if (holding) {
939                         dsl_pool_user_hold_create_obj(dp, tx);
940                         zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
941                 } else {
942                         return (SET_ERROR(ENOENT));
943                 }
944         }
945
946         name = kmem_asprintf("%llx-%s", (u_longlong_t)dsobj, tag);
947         if (holding)
948                 error = zap_add(mos, zapobj, name, 8, 1, &now, tx);
949         else
950                 error = zap_remove(mos, zapobj, name, tx);
951         strfree(name);
952
953         return (error);
954 }
955
956 /*
957  * Add a temporary hold for the given dataset object and tag.
958  */
959 int
960 dsl_pool_user_hold(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
961     uint64_t now, dmu_tx_t *tx)
962 {
963         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, now, tx, B_TRUE));
964 }
965
966 /*
967  * Release a temporary hold for the given dataset object and tag.
968  */
969 int
970 dsl_pool_user_release(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
971     dmu_tx_t *tx)
972 {
973         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, 0,
974             tx, B_FALSE));
975 }
976
977 /*
978  * DSL Pool Configuration Lock
979  *
980  * The dp_config_rwlock protects against changes to DSL state (e.g. dataset
981  * creation / destruction / rename / property setting).  It must be held for
982  * read to hold a dataset or dsl_dir.  I.e. you must call
983  * dsl_pool_config_enter() or dsl_pool_hold() before calling
984  * dsl_{dataset,dir}_hold{_obj}.  In most circumstances, the dp_config_rwlock
985  * must be held continuously until all datasets and dsl_dirs are released.
986  *
987  * The only exception to this rule is that if a "long hold" is placed on
988  * a dataset, then the dp_config_rwlock may be dropped while the dataset
989  * is still held.  The long hold will prevent the dataset from being
990  * destroyed -- the destroy will fail with EBUSY.  A long hold can be
991  * obtained by calling dsl_dataset_long_hold(), or by "owning" a dataset
992  * (by calling dsl_{dataset,objset}_{try}own{_obj}).
993  *
994  * Legitimate long-holders (including owners) should be long-running, cancelable
995  * tasks that should cause "zfs destroy" to fail.  This includes DMU
996  * consumers (i.e. a ZPL filesystem being mounted or ZVOL being open),
997  * "zfs send", and "zfs diff".  There are several other long-holders whose
998  * uses are suboptimal (e.g. "zfs promote", and zil_suspend()).
999  *
1000  * The usual formula for long-holding would be:
1001  * dsl_pool_hold()
1002  * dsl_dataset_hold()
1003  * ... perform checks ...
1004  * dsl_dataset_long_hold()
1005  * dsl_pool_rele()
1006  * ... perform long-running task ...
1007  * dsl_dataset_long_rele()
1008  * dsl_dataset_rele()
1009  *
1010  * Note that when the long hold is released, the dataset is still held but
1011  * the pool is not held.  The dataset may change arbitrarily during this time
1012  * (e.g. it could be destroyed).  Therefore you shouldn't do anything to the
1013  * dataset except release it.
1014  *
1015  * User-initiated operations (e.g. ioctls, zfs_ioc_*()) are either read-only
1016  * or modifying operations.
1017  *
1018  * Modifying operations should generally use dsl_sync_task().  The synctask
1019  * infrastructure enforces proper locking strategy with respect to the
1020  * dp_config_rwlock.  See the comment above dsl_sync_task() for details.
1021  *
1022  * Read-only operations will manually hold the pool, then the dataset, obtain
1023  * information from the dataset, then release the pool and dataset.
1024  * dmu_objset_{hold,rele}() are convenience routines that also do the pool
1025  * hold/rele.
1026  */
1027
1028 int
1029 dsl_pool_hold(const char *name, void *tag, dsl_pool_t **dp)
1030 {
1031         spa_t *spa;
1032         int error;
1033
1034         error = spa_open(name, &spa, tag);
1035         if (error == 0) {
1036                 *dp = spa_get_dsl(spa);
1037                 dsl_pool_config_enter(*dp, tag);
1038         }
1039         return (error);
1040 }
1041
1042 void
1043 dsl_pool_rele(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1044 {
1045         dsl_pool_config_exit(dp, tag);
1046         spa_close(dp->dp_spa, tag);
1047 }
1048
1049 void
1050 dsl_pool_config_enter(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1051 {
1052         /*
1053          * We use a "reentrant" reader-writer lock, but not reentrantly.
1054          *
1055          * The rrwlock can (with the track_all flag) track all reading threads,
1056          * which is very useful for debugging which code path failed to release
1057          * the lock, and for verifying that the *current* thread does hold
1058          * the lock.
1059          *
1060          * (Unlike a rwlock, which knows that N threads hold it for
1061          * read, but not *which* threads, so rw_held(RW_READER) returns TRUE
1062          * if any thread holds it for read, even if this thread doesn't).
1063          */
1064         ASSERT(!rrw_held(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER));
1065         rrw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER, tag);
1066 }
1067
1068 void
1069 dsl_pool_config_exit(dsl_pool_t *dp, void *tag)
1070 {
1071         rrw_exit(&dp->dp_config_rwlock, tag);
1072 }
1073
1074 boolean_t
1075 dsl_pool_config_held(dsl_pool_t *dp)
1076 {
1077         return (RRW_LOCK_HELD(&dp->dp_config_rwlock));
1078 }