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 #include <sys/zil_impl.h>
  46
  47 int zfs_no_write_throttle = 0;
  48 int zfs_write_limit_shift = 3;                  /* 1/8th of physical memory */
  49 int zfs_txg_synctime_ms = 1000;         /* target millisecs to sync a txg */
  50
  51 uint64_t zfs_write_limit_min = 32 << 20;        /* min write limit is 32MB */
  52 uint64_t zfs_write_limit_max = 0;               /* max data payload per txg */
  53 uint64_t zfs_write_limit_inflated = 0;
  54 uint64_t zfs_write_limit_override = 0;
  55
  56 kmutex_t zfs_write_limit_lock;
  57
  58 static pgcnt_t old_physmem = 0;
  59
  60 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
  61 TUNABLE_INT("vfs.zfs.no_write_throttle", &zfs_no_write_throttle);
  62 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, no_write_throttle, CTLFLAG_RDTUN,
  63     &zfs_no_write_throttle, 0, "");
  64 TUNABLE_INT("vfs.zfs.write_limit_shift", &zfs_write_limit_shift);
  65 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_shift, CTLFLAG_RDTUN,
  66     &zfs_write_limit_shift, 0, "2^N of physical memory");
  67 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_txg);
  68 TUNABLE_INT("vfs.zfs.txg.synctime_ms", &zfs_txg_synctime_ms);
  69 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_txg, OID_AUTO, synctime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
  70     &zfs_txg_synctime_ms, 0, "Target milliseconds to sync a txg");
  71
  72 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_min", &zfs_write_limit_min);
  73 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_min, CTLFLAG_RDTUN,
  74     &zfs_write_limit_min, 0, "Minimum write limit");
  75 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_max", &zfs_write_limit_max);
  76 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_max, CTLFLAG_RDTUN,
  77     &zfs_write_limit_max, 0, "Maximum data payload per txg");
  78 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_inflated", &zfs_write_limit_inflated);
  79 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_inflated, CTLFLAG_RDTUN,
  80     &zfs_write_limit_inflated, 0, "");
  81 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_override", &zfs_write_limit_override);
  82 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_override, CTLFLAG_RDTUN,
  83     &zfs_write_limit_override, 0, "");
  84
  85 int
  86 dsl_pool_open_special_dir(dsl_pool_t *dp, const char *name, dsl_dir_t **ddp)
  87 {
  88         uint64_t obj;
  89         int err;
  90
  91         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset,
  92             dp->dp_root_dir->dd_phys->dd_child_dir_zapobj,
  93             name, sizeof (obj), 1, &obj);
  94         if (err)
  95                 return (err);
  96
  97         return (dsl_dir_open_obj(dp, obj, name, dp, ddp));
  98 }
  99
 100 static dsl_pool_t *
 101 dsl_pool_open_impl(spa_t *spa, uint64_t txg)
 102 {
 103         dsl_pool_t *dp;
 104         blkptr_t *bp = spa_get_rootblkptr(spa);
 105
 106         dp = kmem_zalloc(sizeof (dsl_pool_t), KM_SLEEP);
 107         dp->dp_spa = spa;
 108         dp->dp_meta_rootbp = *bp;
 109         rw_init(&dp->dp_config_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
 110         dp->dp_write_limit = zfs_write_limit_min;
 111         txg_init(dp, txg);
 112
 113         txg_list_create(&dp->dp_dirty_datasets,
 114             offsetof(dsl_dataset_t, ds_dirty_link));
 115         txg_list_create(&dp->dp_dirty_zilogs,
 116             offsetof(zilog_t, zl_dirty_link));
 117         txg_list_create(&dp->dp_dirty_dirs,
 118             offsetof(dsl_dir_t, dd_dirty_link));
 119         txg_list_create(&dp->dp_sync_tasks,
 120             offsetof(dsl_sync_task_group_t, dstg_node));
 121
 122         mutex_init(&dp->dp_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
 123
 124         dp->dp_vnrele_taskq = taskq_create("zfs_vn_rele_taskq", 1, minclsyspri,
 125             1, 4, 0);
 126
 127         return (dp);
 128 }
 129
 130 int
 131 dsl_pool_init(spa_t *spa, uint64_t txg, dsl_pool_t **dpp)
 132 {
 133         int err;
 134         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
 135
 136         err = dmu_objset_open_impl(spa, NULL, &dp->dp_meta_rootbp,
 137             &dp->dp_meta_objset);
 138         if (err != 0)
 139                 dsl_pool_close(dp);
 140         else
 141                 *dpp = dp;
 142
 143         return (err);
 144 }
 145
 146 int
 147 dsl_pool_open(dsl_pool_t *dp)
 148 {
 149         int err;
 150         dsl_dir_t *dd;
 151         dsl_dataset_t *ds;
 152         uint64_t obj;
 153
 154         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER);
 155         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 156             DMU_POOL_ROOT_DATASET, sizeof (uint64_t), 1,
 157             &dp->dp_root_dir_obj);
 158         if (err)
 159                 goto out;
 160
 161         err = dsl_dir_open_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
 162             NULL, dp, &dp->dp_root_dir);
 163         if (err)
 164                 goto out;
 165
 166         err = dsl_pool_open_special_dir(dp, MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir);
 167         if (err)
 168                 goto out;
 169
 170         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_ORIGIN) {
 171                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, ORIGIN_DIR_NAME, &dd);
 172                 if (err)
 173                         goto out;
 174                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, dd->dd_phys->dd_head_dataset_obj,
 175                     FTAG, &ds);
 176                 if (err == 0) {
 177                         err = dsl_dataset_hold_obj(dp,
 178                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, dp,
 179                             &dp->dp_origin_snap);
 180                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 181                 }
 182                 dsl_dir_close(dd, dp);
 183                 if (err)
 184                         goto out;
 185         }
 186
 187         if (spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
 188                 err = dsl_pool_open_special_dir(dp, FREE_DIR_NAME,
 189                     &dp->dp_free_dir);
 190                 if (err)
 191                         goto out;
 192
 193                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 194                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj);
 195                 if (err)
 196                         goto out;
 197                 VERIFY3U(0, ==, bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
 198                     dp->dp_meta_objset, obj));
 199         }
 200
 201         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa,
 202             &spa_feature_table[SPA_FEATURE_ASYNC_DESTROY])) {
 203                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 204                     DMU_POOL_BPTREE_OBJ, sizeof (uint64_t), 1,
 205                     &dp->dp_bptree_obj);
 206                 if (err != 0)
 207                         goto out;
 208         }
 209
 210         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa,
 211             &spa_feature_table[SPA_FEATURE_EMPTY_BPOBJ])) {
 212                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 213                     DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1,
 214                     &dp->dp_empty_bpobj);
 215                 if (err != 0)
 216                         goto out;
 217         }
 218
 219         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 220             DMU_POOL_TMP_USERREFS, sizeof (uint64_t), 1,
 221             &dp->dp_tmp_userrefs_obj);
 222         if (err == ENOENT)
 223                 err = 0;
 224         if (err)
 225                 goto out;
 226
 227         err = dsl_scan_init(dp, dp->dp_tx.tx_open_txg);
 228
 229 out:
 230         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 231         return (err);
 232 }
 233
 234 void
 235 dsl_pool_close(dsl_pool_t *dp)
 236 {
 237         /* drop our references from dsl_pool_open() */
 238
 239         /*
 240          * Since we held the origin_snap from "syncing" context (which
 241          * includes pool-opening context), it actually only got a "ref"
 242          * and not a hold, so just drop that here.
 243          */
 244         if (dp->dp_origin_snap)
 245                 dsl_dataset_drop_ref(dp->dp_origin_snap, dp);
 246         if (dp->dp_mos_dir)
 247                 dsl_dir_close(dp->dp_mos_dir, dp);
 248         if (dp->dp_free_dir)
 249                 dsl_dir_close(dp->dp_free_dir, dp);
 250         if (dp->dp_root_dir)
 251                 dsl_dir_close(dp->dp_root_dir, dp);
 252
 253         bpobj_close(&dp->dp_free_bpobj);
 254
 255         /* undo the dmu_objset_open_impl(mos) from dsl_pool_open() */
 256         if (dp->dp_meta_objset)
 257                 dmu_objset_evict(dp->dp_meta_objset);
 258
 259         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_datasets);
 260         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_zilogs);
 261         txg_list_destroy(&dp->dp_sync_tasks);
 262         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_dirs);
 263
 264         arc_flush(dp->dp_spa);
 265         txg_fini(dp);
 266         dsl_scan_fini(dp);
 267         rw_destroy(&dp->dp_config_rwlock);
 268         mutex_destroy(&dp->dp_lock);
 269         taskq_destroy(dp->dp_vnrele_taskq);
 270         if (dp->dp_blkstats)
 271                 kmem_free(dp->dp_blkstats, sizeof (zfs_all_blkstats_t));
 272         kmem_free(dp, sizeof (dsl_pool_t));
 273 }
 274
 275 dsl_pool_t *
 276 dsl_pool_create(spa_t *spa, nvlist_t *zplprops, uint64_t txg)
 277 {
 278         int err;
 279         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
 280         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
 281         objset_t *os;
 282         dsl_dataset_t *ds;
 283         uint64_t obj;
 284
 285         /* create and open the MOS (meta-objset) */
 286         dp->dp_meta_objset = dmu_objset_create_impl(spa,
 287             NULL, &dp->dp_meta_rootbp, DMU_OST_META, tx);
 288
 289         /* create the pool directory */
 290         err = zap_create_claim(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 291             DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 292         ASSERT0(err);
 293
 294         /* Initialize scan structures */
 295         VERIFY3U(0, ==, dsl_scan_init(dp, txg));
 296
 297         /* create and open the root dir */
 298         dp->dp_root_dir_obj = dsl_dir_create_sync(dp, NULL, NULL, tx);
 299         VERIFY(0 == dsl_dir_open_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
 300             NULL, dp, &dp->dp_root_dir));
 301
 302         /* create and open the meta-objset dir */
 303         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, MOS_DIR_NAME, tx);
 304         VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 305             MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir));
 306
 307         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
 308                 /* create and open the free dir */
 309                 (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir,
 310                     FREE_DIR_NAME, tx);
 311                 VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 312                     FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
 313
 314                 /* create and open the free_bplist */
 315                 obj = bpobj_alloc(dp->dp_meta_objset, SPA_MAXBLOCKSIZE, tx);
 316                 VERIFY(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 317                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx) == 0);
 318                 VERIFY3U(0, ==, bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
 319                     dp->dp_meta_objset, obj));
 320         }
 321
 322         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DSL_SCRUB)
 323                 dsl_pool_create_origin(dp, tx);
 324
 325         /* create the root dataset */
 326         obj = dsl_dataset_create_sync_dd(dp->dp_root_dir, NULL, 0, tx);
 327
 328         /* create the root objset */
 329         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, obj, FTAG, &ds));
 330         os = dmu_objset_create_impl(dp->dp_spa, ds,
 331             dsl_dataset_get_blkptr(ds), DMU_OST_ZFS, tx);
 332 #ifdef _KERNEL
 333         zfs_create_fs(os, kcred, zplprops, tx);
 334 #endif
 335         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 336
 337         dmu_tx_commit(tx);
 338
 339         return (dp);
 340 }
 341
 342 /*
 343  * Account for the meta-objset space in its placeholder dsl_dir.
 344  */
 345 void
 346 dsl_pool_mos_diduse_space(dsl_pool_t *dp,
 347     int64_t used, int64_t comp, int64_t uncomp)
 348 {
 349         ASSERT3U(comp, ==, uncomp); /* it's all metadata */
 350         mutex_enter(&dp->dp_lock);
 351         dp->dp_mos_used_delta += used;
 352         dp->dp_mos_compressed_delta += comp;
 353         dp->dp_mos_uncompressed_delta += uncomp;
 354         mutex_exit(&dp->dp_lock);
 355 }
 356
 357 static int
 358 deadlist_enqueue_cb(void *arg, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
 359 {
 360         dsl_deadlist_t *dl = arg;
 361         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(dl->dl_os);
 362         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER);
 363         dsl_deadlist_insert(dl, bp, tx);
 364         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 365         return (0);
 366 }
 367
 368 void
 369 dsl_pool_sync(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
 370 {
 371         zio_t *zio;
 372         dmu_tx_t *tx;
 373         dsl_dir_t *dd;
 374         dsl_dataset_t *ds;
 375         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 376         hrtime_t start, write_time;
 377         uint64_t data_written;
 378         int err;
 379         list_t synced_datasets;
 380
 381         list_create(&synced_datasets, sizeof (dsl_dataset_t),
 382             offsetof(dsl_dataset_t, ds_synced_link));
 383
 384         /*
 385          * We need to copy dp_space_towrite() before doing
 386          * dsl_sync_task_group_sync(), because
 387          * dsl_dataset_snapshot_reserve_space() will increase
 388          * dp_space_towrite but not actually write anything.
 389          */
 390         data_written = dp->dp_space_towrite[txg & TXG_MASK];
 391
 392         tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
 393
 394         dp->dp_read_overhead = 0;
 395         start = gethrtime();
 396
 397         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 398         while (ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) {
 399                 /*
 400                  * We must not sync any non-MOS datasets twice, because
 401                  * we may have taken a snapshot of them.  However, we
 402                  * may sync newly-created datasets on pass 2.
 403                  */
 404                 ASSERT(!list_link_active(&ds->ds_synced_link));
 405                 list_insert_tail(&synced_datasets, ds);
 406                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
 407         }
 408         DTRACE_PROBE(pool_sync__1setup);
 409         err = zio_wait(zio);
 410
 411         write_time = gethrtime() - start;
 412         ASSERT(err == 0);
 413         DTRACE_PROBE(pool_sync__2rootzio);
 414
 415         /*
 416          * After the data blocks have been written (ensured by the zio_wait()
 417          * above), update the user/group space accounting.
 418          */
 419         for (ds = list_head(&synced_datasets); ds;
 420             ds = list_next(&synced_datasets, ds))
 421                 dmu_objset_do_userquota_updates(ds->ds_objset, tx);
 422
 423         /*
 424          * Sync the datasets again to push out the changes due to
 425          * userspace updates.  This must be done before we process the
 426          * sync tasks, so that any snapshots will have the correct
 427          * user accounting information (and we won't get confused
 428          * about which blocks are part of the snapshot).
 429          */
 430         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 431         while (ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) {
 432                 ASSERT(list_link_active(&ds->ds_synced_link));
 433                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
 434                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
 435         }
 436         err = zio_wait(zio);
 437
 438         /*
 439          * Now that the datasets have been completely synced, we can
 440          * clean up our in-memory structures accumulated while syncing:
 441          *
 442          *  - move dead blocks from the pending deadlist to the on-disk deadlist
 443          *  - release hold from dsl_dataset_dirty()
 444          */
 445         while (ds = list_remove_head(&synced_datasets)) {
 446                 objset_t *os = ds->ds_objset;
 447                 bplist_iterate(&ds->ds_pending_deadlist,
 448                     deadlist_enqueue_cb, &ds->ds_deadlist, tx);
 449                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(os, txg));
 450                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
 451         }
 452
 453         start = gethrtime();
 454         while (dd = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_dirs, txg))
 455                 dsl_dir_sync(dd, tx);
 456         write_time += gethrtime() - start;
 457
 458         /*
 459          * The MOS's space is accounted for in the pool/$MOS
 460          * (dp_mos_dir).  We can't modify the mos while we're syncing
 461          * it, so we remember the deltas and apply them here.
 462          */
 463         if (dp->dp_mos_used_delta != 0 || dp->dp_mos_compressed_delta != 0 ||
 464             dp->dp_mos_uncompressed_delta != 0) {
 465                 dsl_dir_diduse_space(dp->dp_mos_dir, DD_USED_HEAD,
 466                     dp->dp_mos_used_delta,
 467                     dp->dp_mos_compressed_delta,
 468                     dp->dp_mos_uncompressed_delta, tx);
 469                 dp->dp_mos_used_delta = 0;
 470                 dp->dp_mos_compressed_delta = 0;
 471                 dp->dp_mos_uncompressed_delta = 0;
 472         }
 473
 474         start = gethrtime();
 475         if (list_head(&mos->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL ||
 476             list_head(&mos->os_free_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL) {
 477                 zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 478                 dmu_objset_sync(mos, zio, tx);
 479                 err = zio_wait(zio);
 480                 ASSERT(err == 0);
 481                 dprintf_bp(&dp->dp_meta_rootbp, "meta objset rootbp is %s", "");
 482                 spa_set_rootblkptr(dp->dp_spa, &dp->dp_meta_rootbp);
 483         }
 484         write_time += gethrtime() - start;
 485         DTRACE_PROBE2(pool_sync__4io, hrtime_t, write_time,
 486             hrtime_t, dp->dp_read_overhead);
 487         write_time -= dp->dp_read_overhead;
 488
 489         /*
 490          * If we modify a dataset in the same txg that we want to destroy it,
 491          * its dsl_dir's dd_dbuf will be dirty, and thus have a hold on it.
 492          * dsl_dir_destroy_check() will fail if there are unexpected holds.
 493          * Therefore, we want to sync the MOS (thus syncing the dd_dbuf
 494          * and clearing the hold on it) before we process the sync_tasks.
 495          * The MOS data dirtied by the sync_tasks will be synced on the next
 496          * pass.
 497          */
 498         DTRACE_PROBE(pool_sync__3task);
 499         if (!txg_list_empty(&dp->dp_sync_tasks, txg)) {
 500                 dsl_sync_task_group_t *dstg;
 501                 /*
 502                  * No more sync tasks should have been added while we
 503                  * were syncing.
 504                  */
 505                 ASSERT(spa_sync_pass(dp->dp_spa) == 1);
 506                 while (dstg = txg_list_remove(&dp->dp_sync_tasks, txg))
 507                         dsl_sync_task_group_sync(dstg, tx);
 508         }
 509
 510         dmu_tx_commit(tx);
 511
 512         dp->dp_space_towrite[txg & TXG_MASK] = 0;
 513         ASSERT(dp->dp_tempreserved[txg & TXG_MASK] == 0);
 514
 515         /*
 516          * If the write limit max has not been explicitly set, set it
 517          * to a fraction of available physical memory (default 1/8th).
 518          * Note that we must inflate the limit because the spa
 519          * inflates write sizes to account for data replication.
 520          * Check this each sync phase to catch changing memory size.
 521          */
 522         if (physmem != old_physmem && zfs_write_limit_shift) {
 523                 mutex_enter(&zfs_write_limit_lock);
 524                 old_physmem = physmem;
 525                 zfs_write_limit_max = ptob(physmem) >> zfs_write_limit_shift;
 526                 zfs_write_limit_inflated = MAX(zfs_write_limit_min,
 527                     spa_get_asize(dp->dp_spa, zfs_write_limit_max));
 528                 mutex_exit(&zfs_write_limit_lock);
 529         }
 530
 531         /*
 532          * Attempt to keep the sync time consistent by adjusting the
 533          * amount of write traffic allowed into each transaction group.
 534          * Weight the throughput calculation towards the current value:
 535          *      thru = 3/4 old_thru + 1/4 new_thru
 536          *
 537          * Note: write_time is in nanosecs, so write_time/MICROSEC
 538          * yields millisecs
 539          */
 540         ASSERT(zfs_write_limit_min > 0);
 541         if (data_written > zfs_write_limit_min / 8 && write_time > MICROSEC) {
 542                 uint64_t throughput = data_written / (write_time / MICROSEC);
 543
 544                 if (dp->dp_throughput)
 545                         dp->dp_throughput = throughput / 4 +
 546                             3 * dp->dp_throughput / 4;
 547                 else
 548                         dp->dp_throughput = throughput;
 549                 dp->dp_write_limit = MIN(zfs_write_limit_inflated,
 550                     MAX(zfs_write_limit_min,
 551                     dp->dp_throughput * zfs_txg_synctime_ms));
 552         }
 553 }
 554
 555 void
 556 dsl_pool_sync_done(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
 557 {
 558         zilog_t *zilog;
 559         dsl_dataset_t *ds;
 560
 561         while (zilog = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_zilogs, txg)) {
 562                 ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
 563                 zil_clean(zilog, txg);
 564                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(zilog->zl_os, txg));
 565                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, zilog);
 566         }
 567         ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(dp->dp_meta_objset, txg));
 568 }
 569
 570 /*
 571  * TRUE if the current thread is the tx_sync_thread or if we
 572  * are being called from SPA context during pool initialization.
 573  */
 574 int
 575 dsl_pool_sync_context(dsl_pool_t *dp)
 576 {
 577         return (curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread ||
 578             spa_is_initializing(dp->dp_spa));
 579 }
 580
 581 uint64_t
 582 dsl_pool_adjustedsize(dsl_pool_t *dp, boolean_t netfree)
 583 {
 584         uint64_t space, resv;
 585
 586         /*
 587          * Reserve about 1.6% (1/64), or at least 32MB, for allocation
 588          * efficiency.
 589          * XXX The intent log is not accounted for, so it must fit
 590          * within this slop.
 591          *
 592          * If we're trying to assess whether it's OK to do a free,
 593          * cut the reservation in half to allow forward progress
 594          * (e.g. make it possible to rm(1) files from a full pool).
 595          */
 596         space = spa_get_dspace(dp->dp_spa);
 597         resv = MAX(space >> 6, SPA_MINDEVSIZE >> 1);
 598         if (netfree)
 599                 resv >>= 1;
 600
 601         return (space - resv);
 602 }
 603
 604 int
 605 dsl_pool_tempreserve_space(dsl_pool_t *dp, uint64_t space, dmu_tx_t *tx)
 606 {
 607         uint64_t reserved = 0;
 608         uint64_t write_limit = (zfs_write_limit_override ?
 609             zfs_write_limit_override : dp->dp_write_limit);
 610
 611         if (zfs_no_write_throttle) {
 612                 atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK],
 613                     space);
 614                 return (0);
 615         }
 616
 617         /*
 618          * Check to see if we have exceeded the maximum allowed IO for
 619          * this transaction group.  We can do this without locks since
 620          * a little slop here is ok.  Note that we do the reserved check
 621          * with only half the requested reserve: this is because the
 622          * reserve requests are worst-case, and we really don't want to
 623          * throttle based off of worst-case estimates.
 624          */
 625         if (write_limit > 0) {
 626                 reserved = dp->dp_space_towrite[tx->tx_txg & TXG_MASK]
 627                     + dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] / 2;
 628
 629                 if (reserved && reserved > write_limit)
 630                         return (ERESTART);
 631         }
 632
 633         atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK], space);
 634
 635         /*
 636          * If this transaction group is over 7/8ths capacity, delay
 637          * the caller 1 clock tick.  This will slow down the "fill"
 638          * rate until the sync process can catch up with us.
 639          */
 640         if (reserved && reserved > (write_limit - (write_limit >> 3)))
 641                 txg_delay(dp, tx->tx_txg, 1);
 642
 643         return (0);
 644 }
 645
 646 void
 647 dsl_pool_tempreserve_clear(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
 648 {
 649         ASSERT(dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] >= space);
 650         atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK], -space);
 651 }
 652
 653 void
 654 dsl_pool_memory_pressure(dsl_pool_t *dp)
 655 {
 656         uint64_t space_inuse = 0;
 657         int i;
 658
 659         if (dp->dp_write_limit == zfs_write_limit_min)
 660                 return;
 661
 662         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 663                 space_inuse += dp->dp_space_towrite[i];
 664                 space_inuse += dp->dp_tempreserved[i];
 665         }
 666         dp->dp_write_limit = MAX(zfs_write_limit_min,
 667             MIN(dp->dp_write_limit, space_inuse / 4));
 668 }
 669
 670 void
 671 dsl_pool_willuse_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_space_towrite[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
 676                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
 677         }
 678 }
 679
 680 /* ARGSUSED */
 681 static int
 682 upgrade_clones_cb(spa_t *spa, uint64_t dsobj, const char *dsname, void *arg)
 683 {
 684         dmu_tx_t *tx = arg;
 685         dsl_dataset_t *ds, *prev = NULL;
 686         int err;
 687         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
 688
 689         err = dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds);
 690         if (err)
 691                 return (err);
 692
 693         while (ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj != 0) {
 694                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
 695                     FTAG, &prev);
 696                 if (err) {
 697                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 698                         return (err);
 699                 }
 700
 701                 if (prev->ds_phys->ds_next_snap_obj != ds->ds_object)
 702                         break;
 703                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 704                 ds = prev;
 705                 prev = NULL;
 706         }
 707
 708         if (prev == NULL) {
 709                 prev = dp->dp_origin_snap;
 710
 711                 /*
 712                  * The $ORIGIN can't have any data, or the accounting
 713                  * will be wrong.
 714                  */
 715                 ASSERT(prev->ds_phys->ds_bp.blk_birth == 0);
 716
 717                 /* The origin doesn't get attached to itself */
 718                 if (ds->ds_object == prev->ds_object) {
 719                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 720                         return (0);
 721                 }
 722
 723                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dbuf, tx);
 724                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj = prev->ds_object;
 725                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_txg = prev->ds_phys->ds_creation_txg;
 726
 727                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dir->dd_dbuf, tx);
 728                 ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj = prev->ds_object;
 729
 730                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
 731                 prev->ds_phys->ds_num_children++;
 732
 733                 if (ds->ds_phys->ds_next_snap_obj == 0) {
 734                         ASSERT(ds->ds_prev == NULL);
 735                         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp,
 736                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ds, &ds->ds_prev));
 737                 }
 738         }
 739
 740         ASSERT(ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj == prev->ds_object);
 741         ASSERT(ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj == prev->ds_object);
 742
 743         if (prev->ds_phys->ds_next_clones_obj == 0) {
 744                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
 745                 prev->ds_phys->ds_next_clones_obj =
 746                     zap_create(dp->dp_meta_objset,
 747                     DMU_OT_NEXT_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 748         }
 749         VERIFY(0 == zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
 750             prev->ds_phys->ds_next_clones_obj, ds->ds_object, tx));
 751
 752         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 753         if (prev != dp->dp_origin_snap)
 754                 dsl_dataset_rele(prev, FTAG);
 755         return (0);
 756 }
 757
 758 void
 759 dsl_pool_upgrade_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 760 {
 761         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 762         ASSERT(dp->dp_origin_snap != NULL);
 763
 764         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_find_spa(dp->dp_spa, NULL, upgrade_clones_cb,
 765             tx, DS_FIND_CHILDREN));
 766 }
 767
 768 /* ARGSUSED */
 769 static int
 770 upgrade_dir_clones_cb(spa_t *spa, uint64_t dsobj, const char *dsname, void *arg)
 771 {
 772         dmu_tx_t *tx = arg;
 773         dsl_dataset_t *ds;
 774         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
 775         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 776
 777         VERIFY3U(0, ==, dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
 778
 779         if (ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj) {
 780                 dsl_dataset_t *origin;
 781
 782                 VERIFY3U(0, ==, dsl_dataset_hold_obj(dp,
 783                     ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, FTAG, &origin));
 784
 785                 if (origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones == 0) {
 786                         dmu_buf_will_dirty(origin->ds_dir->dd_dbuf, tx);
 787                         origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones = zap_create(mos,
 788                             DMU_OT_DSL_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 789                 }
 790
 791                 VERIFY3U(0, ==, zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
 792                     origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones, dsobj, tx));
 793
 794                 dsl_dataset_rele(origin, FTAG);
 795         }
 796
 797         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 798         return (0);
 799 }
 800
 801 void
 802 dsl_pool_upgrade_dir_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 803 {
 804         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 805         uint64_t obj;
 806
 807         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, FREE_DIR_NAME, tx);
 808         VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 809             FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
 810
 811         /*
 812          * We can't use bpobj_alloc(), because spa_version() still
 813          * returns the old version, and we need a new-version bpobj with
 814          * subobj support.  So call dmu_object_alloc() directly.
 815          */
 816         obj = dmu_object_alloc(dp->dp_meta_objset, DMU_OT_BPOBJ,
 817             SPA_MAXBLOCKSIZE, DMU_OT_BPOBJ_HDR, sizeof (bpobj_phys_t), tx);
 818         VERIFY3U(0, ==, zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 819             DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx));
 820         VERIFY3U(0, ==, bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
 821             dp->dp_meta_objset, obj));
 822
 823         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_find_spa(dp->dp_spa, NULL,
 824             upgrade_dir_clones_cb, tx, DS_FIND_CHILDREN));
 825 }
 826
 827 void
 828 dsl_pool_create_origin(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 829 {
 830         uint64_t dsobj;
 831         dsl_dataset_t *ds;
 832
 833         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 834         ASSERT(dp->dp_origin_snap == NULL);
 835
 836         /* create the origin dir, ds, & snap-ds */
 837         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER);
 838         dsobj = dsl_dataset_create_sync(dp->dp_root_dir, ORIGIN_DIR_NAME,
 839             NULL, 0, kcred, tx);
 840         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
 841         dsl_dataset_snapshot_sync(ds, ORIGIN_DIR_NAME, tx);
 842         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
 843             dp, &dp->dp_origin_snap));
 844         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 845         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 846 }
 847
 848 taskq_t *
 849 dsl_pool_vnrele_taskq(dsl_pool_t *dp)
 850 {
 851         return (dp->dp_vnrele_taskq);
 852 }
 853
 854 /*
 855  * Walk through the pool-wide zap object of temporary snapshot user holds
 856  * and release them.
 857  */
 858 void
 859 dsl_pool_clean_tmp_userrefs(dsl_pool_t *dp)
 860 {
 861         zap_attribute_t za;
 862         zap_cursor_t zc;
 863         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 864         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 865
 866         if (zapobj == 0)
 867                 return;
 868         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
 869
 870         for (zap_cursor_init(&zc, mos, zapobj);
 871             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
 872             zap_cursor_advance(&zc)) {
 873                 char *htag;
 874                 uint64_t dsobj;
 875
 876                 htag = strchr(za.za_name, '-');
 877                 *htag = '\0';
 878                 ++htag;
 879                 dsobj = strtonum(za.za_name, NULL);
 880                 (void) dsl_dataset_user_release_tmp(dp, dsobj, htag, B_FALSE);
 881         }
 882         zap_cursor_fini(&zc);
 883 }
 884
 885 /*
 886  * Create the pool-wide zap object for storing temporary snapshot holds.
 887  */
 888 void
 889 dsl_pool_user_hold_create_obj(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 890 {
 891         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 892
 893         ASSERT(dp->dp_tmp_userrefs_obj == 0);
 894         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 895
 896         dp->dp_tmp_userrefs_obj = zap_create_link(mos, DMU_OT_USERREFS,
 897             DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT, DMU_POOL_TMP_USERREFS, tx);
 898 }
 899
 900 static int
 901 dsl_pool_user_hold_rele_impl(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj,
 902     const char *tag, uint64_t *now, dmu_tx_t *tx, boolean_t holding)
 903 {
 904         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 905         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 906         char *name;
 907         int error;
 908
 909         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
 910         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 911
 912         /*
 913          * If the pool was created prior to SPA_VERSION_USERREFS, the
 914          * zap object for temporary holds might not exist yet.
 915          */
 916         if (zapobj == 0) {
 917                 if (holding) {
 918                         dsl_pool_user_hold_create_obj(dp, tx);
 919                         zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 920                 } else {
 921                         return (ENOENT);
 922                 }
 923         }
 924
 925         name = kmem_asprintf("%llx-%s", (u_longlong_t)dsobj, tag);
 926         if (holding)
 927                 error = zap_add(mos, zapobj, name, 8, 1, now, tx);
 928         else
 929                 error = zap_remove(mos, zapobj, name, tx);
 930         strfree(name);
 931
 932         return (error);
 933 }
 934
 935 /*
 936  * Add a temporary hold for the given dataset object and tag.
 937  */
 938 int
 939 dsl_pool_user_hold(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
 940     uint64_t *now, dmu_tx_t *tx)
 941 {
 942         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, now, tx, B_TRUE));
 943 }
 944
 945 /*
 946  * Release a temporary hold for the given dataset object and tag.
 947  */
 948 int
 949 dsl_pool_user_release(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
 950     dmu_tx_t *tx)
 951 {
 952         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, NULL,
 953             tx, B_FALSE));
 954 }