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_QUAD(_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_QUAD(_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_QUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_inflated, CTLFLAG_RDTUN,
  80     &zfs_write_limit_inflated, 0, "Maximum size of the dynamic write limit");
  81 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.write_limit_override", &zfs_write_limit_override);
  82 SYSCTL_QUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, write_limit_override, CTLFLAG_RDTUN,
  83     &zfs_write_limit_override, 0,
  84     "Force a txg if dirty buffers exceed this value (bytes)");
  85
  86 int
  87 dsl_pool_open_special_dir(dsl_pool_t *dp, const char *name, dsl_dir_t **ddp)
  88 {
  89         uint64_t obj;
  90         int err;
  91
  92         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset,
  93             dp->dp_root_dir->dd_phys->dd_child_dir_zapobj,
  94             name, sizeof (obj), 1, &obj);
  95         if (err)
  96                 return (err);
  97
  98         return (dsl_dir_open_obj(dp, obj, name, dp, ddp));
  99 }
 100
 101 static dsl_pool_t *
 102 dsl_pool_open_impl(spa_t *spa, uint64_t txg)
 103 {
 104         dsl_pool_t *dp;
 105         blkptr_t *bp = spa_get_rootblkptr(spa);
 106
 107         dp = kmem_zalloc(sizeof (dsl_pool_t), KM_SLEEP);
 108         dp->dp_spa = spa;
 109         dp->dp_meta_rootbp = *bp;
 110         rw_init(&dp->dp_config_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
 111         dp->dp_write_limit = zfs_write_limit_min;
 112         txg_init(dp, txg);
 113
 114         txg_list_create(&dp->dp_dirty_datasets,
 115             offsetof(dsl_dataset_t, ds_dirty_link));
 116         txg_list_create(&dp->dp_dirty_zilogs,
 117             offsetof(zilog_t, zl_dirty_link));
 118         txg_list_create(&dp->dp_dirty_dirs,
 119             offsetof(dsl_dir_t, dd_dirty_link));
 120         txg_list_create(&dp->dp_sync_tasks,
 121             offsetof(dsl_sync_task_group_t, dstg_node));
 122
 123         mutex_init(&dp->dp_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
 124
 125         dp->dp_vnrele_taskq = taskq_create("zfs_vn_rele_taskq", 1, minclsyspri,
 126             1, 4, 0);
 127
 128         return (dp);
 129 }
 130
 131 int
 132 dsl_pool_init(spa_t *spa, uint64_t txg, dsl_pool_t **dpp)
 133 {
 134         int err;
 135         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
 136
 137         err = dmu_objset_open_impl(spa, NULL, &dp->dp_meta_rootbp,
 138             &dp->dp_meta_objset);
 139         if (err != 0)
 140                 dsl_pool_close(dp);
 141         else
 142                 *dpp = dp;
 143
 144         return (err);
 145 }
 146
 147 int
 148 dsl_pool_open(dsl_pool_t *dp)
 149 {
 150         int err;
 151         dsl_dir_t *dd;
 152         dsl_dataset_t *ds;
 153         uint64_t obj;
 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         if (spa_feature_is_active(dp->dp_spa,
 212             &spa_feature_table[SPA_FEATURE_EMPTY_BPOBJ])) {
 213                 err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 214                     DMU_POOL_EMPTY_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1,
 215                     &dp->dp_empty_bpobj);
 216                 if (err != 0)
 217                         goto out;
 218         }
 219
 220         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 221             DMU_POOL_TMP_USERREFS, sizeof (uint64_t), 1,
 222             &dp->dp_tmp_userrefs_obj);
 223         if (err == ENOENT)
 224                 err = 0;
 225         if (err)
 226                 goto out;
 227
 228         err = dsl_scan_init(dp, dp->dp_tx.tx_open_txg);
 229
 230 out:
 231         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 232         return (err);
 233 }
 234
 235 void
 236 dsl_pool_close(dsl_pool_t *dp)
 237 {
 238         /* drop our references from dsl_pool_open() */
 239
 240         /*
 241          * Since we held the origin_snap from "syncing" context (which
 242          * includes pool-opening context), it actually only got a "ref"
 243          * and not a hold, so just drop that here.
 244          */
 245         if (dp->dp_origin_snap)
 246                 dsl_dataset_drop_ref(dp->dp_origin_snap, dp);
 247         if (dp->dp_mos_dir)
 248                 dsl_dir_close(dp->dp_mos_dir, dp);
 249         if (dp->dp_free_dir)
 250                 dsl_dir_close(dp->dp_free_dir, dp);
 251         if (dp->dp_root_dir)
 252                 dsl_dir_close(dp->dp_root_dir, dp);
 253
 254         bpobj_close(&dp->dp_free_bpobj);
 255
 256         /* undo the dmu_objset_open_impl(mos) from dsl_pool_open() */
 257         if (dp->dp_meta_objset)
 258                 dmu_objset_evict(dp->dp_meta_objset);
 259
 260         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_datasets);
 261         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_zilogs);
 262         txg_list_destroy(&dp->dp_sync_tasks);
 263         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_dirs);
 264
 265         arc_flush(dp->dp_spa);
 266         txg_fini(dp);
 267         dsl_scan_fini(dp);
 268         rw_destroy(&dp->dp_config_rwlock);
 269         mutex_destroy(&dp->dp_lock);
 270         taskq_destroy(dp->dp_vnrele_taskq);
 271         if (dp->dp_blkstats)
 272                 kmem_free(dp->dp_blkstats, sizeof (zfs_all_blkstats_t));
 273         kmem_free(dp, sizeof (dsl_pool_t));
 274 }
 275
 276 dsl_pool_t *
 277 dsl_pool_create(spa_t *spa, nvlist_t *zplprops, uint64_t txg)
 278 {
 279         int err;
 280         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
 281         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
 282         objset_t *os;
 283         dsl_dataset_t *ds;
 284         uint64_t obj;
 285
 286         /* create and open the MOS (meta-objset) */
 287         dp->dp_meta_objset = dmu_objset_create_impl(spa,
 288             NULL, &dp->dp_meta_rootbp, DMU_OST_META, tx);
 289
 290         /* create the pool directory */
 291         err = zap_create_claim(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 292             DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 293         ASSERT0(err);
 294
 295         /* Initialize scan structures */
 296         VERIFY3U(0, ==, dsl_scan_init(dp, txg));
 297
 298         /* create and open the root dir */
 299         dp->dp_root_dir_obj = dsl_dir_create_sync(dp, NULL, NULL, tx);
 300         VERIFY(0 == dsl_dir_open_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
 301             NULL, dp, &dp->dp_root_dir));
 302
 303         /* create and open the meta-objset dir */
 304         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, MOS_DIR_NAME, tx);
 305         VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 306             MOS_DIR_NAME, &dp->dp_mos_dir));
 307
 308         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DEADLISTS) {
 309                 /* create and open the free dir */
 310                 (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir,
 311                     FREE_DIR_NAME, tx);
 312                 VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 313                     FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
 314
 315                 /* create and open the free_bplist */
 316                 obj = bpobj_alloc(dp->dp_meta_objset, SPA_MAXBLOCKSIZE, tx);
 317                 VERIFY(zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 318                     DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx) == 0);
 319                 VERIFY3U(0, ==, bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
 320                     dp->dp_meta_objset, obj));
 321         }
 322
 323         if (spa_version(spa) >= SPA_VERSION_DSL_SCRUB)
 324                 dsl_pool_create_origin(dp, tx);
 325
 326         /* create the root dataset */
 327         obj = dsl_dataset_create_sync_dd(dp->dp_root_dir, NULL, 0, tx);
 328
 329         /* create the root objset */
 330         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, obj, FTAG, &ds));
 331         os = dmu_objset_create_impl(dp->dp_spa, ds,
 332             dsl_dataset_get_blkptr(ds), DMU_OST_ZFS, tx);
 333 #ifdef _KERNEL
 334         zfs_create_fs(os, kcred, zplprops, tx);
 335 #endif
 336         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 337
 338         dmu_tx_commit(tx);
 339
 340         return (dp);
 341 }
 342
 343 /*
 344  * Account for the meta-objset space in its placeholder dsl_dir.
 345  */
 346 void
 347 dsl_pool_mos_diduse_space(dsl_pool_t *dp,
 348     int64_t used, int64_t comp, int64_t uncomp)
 349 {
 350         ASSERT3U(comp, ==, uncomp); /* it's all metadata */
 351         mutex_enter(&dp->dp_lock);
 352         dp->dp_mos_used_delta += used;
 353         dp->dp_mos_compressed_delta += comp;
 354         dp->dp_mos_uncompressed_delta += uncomp;
 355         mutex_exit(&dp->dp_lock);
 356 }
 357
 358 static int
 359 deadlist_enqueue_cb(void *arg, const blkptr_t *bp, dmu_tx_t *tx)
 360 {
 361         dsl_deadlist_t *dl = arg;
 362         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(dl->dl_os);
 363         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER);
 364         dsl_deadlist_insert(dl, bp, tx);
 365         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 366         return (0);
 367 }
 368
 369 void
 370 dsl_pool_sync(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
 371 {
 372         zio_t *zio;
 373         dmu_tx_t *tx;
 374         dsl_dir_t *dd;
 375         dsl_dataset_t *ds;
 376         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 377         hrtime_t start, write_time;
 378         uint64_t data_written;
 379         int err;
 380         list_t synced_datasets;
 381
 382         list_create(&synced_datasets, sizeof (dsl_dataset_t),
 383             offsetof(dsl_dataset_t, ds_synced_link));
 384
 385         /*
 386          * We need to copy dp_space_towrite() before doing
 387          * dsl_sync_task_group_sync(), because
 388          * dsl_dataset_snapshot_reserve_space() will increase
 389          * dp_space_towrite but not actually write anything.
 390          */
 391         data_written = dp->dp_space_towrite[txg & TXG_MASK];
 392
 393         tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
 394
 395         dp->dp_read_overhead = 0;
 396         start = gethrtime();
 397
 398         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 399         while (ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) {
 400                 /*
 401                  * We must not sync any non-MOS datasets twice, because
 402                  * we may have taken a snapshot of them.  However, we
 403                  * may sync newly-created datasets on pass 2.
 404                  */
 405                 ASSERT(!list_link_active(&ds->ds_synced_link));
 406                 list_insert_tail(&synced_datasets, ds);
 407                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
 408         }
 409         DTRACE_PROBE(pool_sync__1setup);
 410         err = zio_wait(zio);
 411
 412         write_time = gethrtime() - start;
 413         ASSERT(err == 0);
 414         DTRACE_PROBE(pool_sync__2rootzio);
 415
 416         /*
 417          * After the data blocks have been written (ensured by the zio_wait()
 418          * above), update the user/group space accounting.
 419          */
 420         for (ds = list_head(&synced_datasets); ds;
 421             ds = list_next(&synced_datasets, ds))
 422                 dmu_objset_do_userquota_updates(ds->ds_objset, tx);
 423
 424         /*
 425          * Sync the datasets again to push out the changes due to
 426          * userspace updates.  This must be done before we process the
 427          * sync tasks, so that any snapshots will have the correct
 428          * user accounting information (and we won't get confused
 429          * about which blocks are part of the snapshot).
 430          */
 431         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 432         while (ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) {
 433                 ASSERT(list_link_active(&ds->ds_synced_link));
 434                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
 435                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
 436         }
 437         err = zio_wait(zio);
 438
 439         /*
 440          * Now that the datasets have been completely synced, we can
 441          * clean up our in-memory structures accumulated while syncing:
 442          *
 443          *  - move dead blocks from the pending deadlist to the on-disk deadlist
 444          *  - release hold from dsl_dataset_dirty()
 445          */
 446         while (ds = list_remove_head(&synced_datasets)) {
 447                 objset_t *os = ds->ds_objset;
 448                 bplist_iterate(&ds->ds_pending_deadlist,
 449                     deadlist_enqueue_cb, &ds->ds_deadlist, tx);
 450                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(os, txg));
 451                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
 452         }
 453
 454         start = gethrtime();
 455         while (dd = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_dirs, txg))
 456                 dsl_dir_sync(dd, tx);
 457         write_time += gethrtime() - start;
 458
 459         /*
 460          * The MOS's space is accounted for in the pool/$MOS
 461          * (dp_mos_dir).  We can't modify the mos while we're syncing
 462          * it, so we remember the deltas and apply them here.
 463          */
 464         if (dp->dp_mos_used_delta != 0 || dp->dp_mos_compressed_delta != 0 ||
 465             dp->dp_mos_uncompressed_delta != 0) {
 466                 dsl_dir_diduse_space(dp->dp_mos_dir, DD_USED_HEAD,
 467                     dp->dp_mos_used_delta,
 468                     dp->dp_mos_compressed_delta,
 469                     dp->dp_mos_uncompressed_delta, tx);
 470                 dp->dp_mos_used_delta = 0;
 471                 dp->dp_mos_compressed_delta = 0;
 472                 dp->dp_mos_uncompressed_delta = 0;
 473         }
 474
 475         start = gethrtime();
 476         if (list_head(&mos->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL ||
 477             list_head(&mos->os_free_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL) {
 478                 zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 479                 dmu_objset_sync(mos, zio, tx);
 480                 err = zio_wait(zio);
 481                 ASSERT(err == 0);
 482                 dprintf_bp(&dp->dp_meta_rootbp, "meta objset rootbp is %s", "");
 483                 spa_set_rootblkptr(dp->dp_spa, &dp->dp_meta_rootbp);
 484         }
 485         write_time += gethrtime() - start;
 486         DTRACE_PROBE2(pool_sync__4io, hrtime_t, write_time,
 487             hrtime_t, dp->dp_read_overhead);
 488         write_time -= dp->dp_read_overhead;
 489
 490         /*
 491          * If we modify a dataset in the same txg that we want to destroy it,
 492          * its dsl_dir's dd_dbuf will be dirty, and thus have a hold on it.
 493          * dsl_dir_destroy_check() will fail if there are unexpected holds.
 494          * Therefore, we want to sync the MOS (thus syncing the dd_dbuf
 495          * and clearing the hold on it) before we process the sync_tasks.
 496          * The MOS data dirtied by the sync_tasks will be synced on the next
 497          * pass.
 498          */
 499         DTRACE_PROBE(pool_sync__3task);
 500         if (!txg_list_empty(&dp->dp_sync_tasks, txg)) {
 501                 dsl_sync_task_group_t *dstg;
 502                 /*
 503                  * No more sync tasks should have been added while we
 504                  * were syncing.
 505                  */
 506                 ASSERT(spa_sync_pass(dp->dp_spa) == 1);
 507                 while (dstg = txg_list_remove(&dp->dp_sync_tasks, txg))
 508                         dsl_sync_task_group_sync(dstg, tx);
 509         }
 510
 511         dmu_tx_commit(tx);
 512
 513         dp->dp_space_towrite[txg & TXG_MASK] = 0;
 514         ASSERT(dp->dp_tempreserved[txg & TXG_MASK] == 0);
 515
 516         /*
 517          * If the write limit max has not been explicitly set, set it
 518          * to a fraction of available physical memory (default 1/8th).
 519          * Note that we must inflate the limit because the spa
 520          * inflates write sizes to account for data replication.
 521          * Check this each sync phase to catch changing memory size.
 522          */
 523         if (physmem != old_physmem && zfs_write_limit_shift) {
 524                 mutex_enter(&zfs_write_limit_lock);
 525                 old_physmem = physmem;
 526                 zfs_write_limit_max = ptob(physmem) >> zfs_write_limit_shift;
 527                 zfs_write_limit_inflated = MAX(zfs_write_limit_min,
 528                     spa_get_asize(dp->dp_spa, zfs_write_limit_max));
 529                 mutex_exit(&zfs_write_limit_lock);
 530         }
 531
 532         /*
 533          * Attempt to keep the sync time consistent by adjusting the
 534          * amount of write traffic allowed into each transaction group.
 535          * Weight the throughput calculation towards the current value:
 536          *      thru = 3/4 old_thru + 1/4 new_thru
 537          *
 538          * Note: write_time is in nanosecs, so write_time/MICROSEC
 539          * yields millisecs
 540          */
 541         ASSERT(zfs_write_limit_min > 0);
 542         if (data_written > zfs_write_limit_min / 8 && write_time > MICROSEC) {
 543                 uint64_t throughput = data_written / (write_time / MICROSEC);
 544
 545                 if (dp->dp_throughput)
 546                         dp->dp_throughput = throughput / 4 +
 547                             3 * dp->dp_throughput / 4;
 548                 else
 549                         dp->dp_throughput = throughput;
 550                 dp->dp_write_limit = MIN(zfs_write_limit_inflated,
 551                     MAX(zfs_write_limit_min,
 552                     dp->dp_throughput * zfs_txg_synctime_ms));
 553         }
 554 }
 555
 556 void
 557 dsl_pool_sync_done(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
 558 {
 559         zilog_t *zilog;
 560         dsl_dataset_t *ds;
 561
 562         while (zilog = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_zilogs, txg)) {
 563                 ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
 564                 zil_clean(zilog, txg);
 565                 ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(zilog->zl_os, txg));
 566                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, zilog);
 567         }
 568         ASSERT(!dmu_objset_is_dirty(dp->dp_meta_objset, txg));
 569 }
 570
 571 /*
 572  * TRUE if the current thread is the tx_sync_thread or if we
 573  * are being called from SPA context during pool initialization.
 574  */
 575 int
 576 dsl_pool_sync_context(dsl_pool_t *dp)
 577 {
 578         return (curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread ||
 579             spa_is_initializing(dp->dp_spa));
 580 }
 581
 582 uint64_t
 583 dsl_pool_adjustedsize(dsl_pool_t *dp, boolean_t netfree)
 584 {
 585         uint64_t space, resv;
 586
 587         /*
 588          * Reserve about 1.6% (1/64), or at least 32MB, for allocation
 589          * efficiency.
 590          * XXX The intent log is not accounted for, so it must fit
 591          * within this slop.
 592          *
 593          * If we're trying to assess whether it's OK to do a free,
 594          * cut the reservation in half to allow forward progress
 595          * (e.g. make it possible to rm(1) files from a full pool).
 596          */
 597         space = spa_get_dspace(dp->dp_spa);
 598         resv = MAX(space >> 6, SPA_MINDEVSIZE >> 1);
 599         if (netfree)
 600                 resv >>= 1;
 601
 602         return (space - resv);
 603 }
 604
 605 int
 606 dsl_pool_tempreserve_space(dsl_pool_t *dp, uint64_t space, dmu_tx_t *tx)
 607 {
 608         uint64_t reserved = 0;
 609         uint64_t write_limit = (zfs_write_limit_override ?
 610             zfs_write_limit_override : dp->dp_write_limit);
 611
 612         if (zfs_no_write_throttle) {
 613                 atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK],
 614                     space);
 615                 return (0);
 616         }
 617
 618         /*
 619          * Check to see if we have exceeded the maximum allowed IO for
 620          * this transaction group.  We can do this without locks since
 621          * a little slop here is ok.  Note that we do the reserved check
 622          * with only half the requested reserve: this is because the
 623          * reserve requests are worst-case, and we really don't want to
 624          * throttle based off of worst-case estimates.
 625          */
 626         if (write_limit > 0) {
 627                 reserved = dp->dp_space_towrite[tx->tx_txg & TXG_MASK]
 628                     + dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] / 2;
 629
 630                 if (reserved && reserved > write_limit)
 631                         return (ERESTART);
 632         }
 633
 634         atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK], space);
 635
 636         /*
 637          * If this transaction group is over 7/8ths capacity, delay
 638          * the caller 1 clock tick.  This will slow down the "fill"
 639          * rate until the sync process can catch up with us.
 640          */
 641         if (reserved && reserved > (write_limit - (write_limit >> 3)))
 642                 txg_delay(dp, tx->tx_txg, 1);
 643
 644         return (0);
 645 }
 646
 647 void
 648 dsl_pool_tempreserve_clear(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
 649 {
 650         ASSERT(dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] >= space);
 651         atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK], -space);
 652 }
 653
 654 void
 655 dsl_pool_memory_pressure(dsl_pool_t *dp)
 656 {
 657         uint64_t space_inuse = 0;
 658         int i;
 659
 660         if (dp->dp_write_limit == zfs_write_limit_min)
 661                 return;
 662
 663         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 664                 space_inuse += dp->dp_space_towrite[i];
 665                 space_inuse += dp->dp_tempreserved[i];
 666         }
 667         dp->dp_write_limit = MAX(zfs_write_limit_min,
 668             MIN(dp->dp_write_limit, space_inuse / 4));
 669 }
 670
 671 void
 672 dsl_pool_willuse_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
 673 {
 674         if (space > 0) {
 675                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
 676                 dp->dp_space_towrite[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
 677                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
 678         }
 679 }
 680
 681 /* ARGSUSED */
 682 static int
 683 upgrade_clones_cb(spa_t *spa, uint64_t dsobj, const char *dsname, void *arg)
 684 {
 685         dmu_tx_t *tx = arg;
 686         dsl_dataset_t *ds, *prev = NULL;
 687         int err;
 688         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
 689
 690         err = dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds);
 691         if (err)
 692                 return (err);
 693
 694         while (ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj != 0) {
 695                 err = dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
 696                     FTAG, &prev);
 697                 if (err) {
 698                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 699                         return (err);
 700                 }
 701
 702                 if (prev->ds_phys->ds_next_snap_obj != ds->ds_object)
 703                         break;
 704                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 705                 ds = prev;
 706                 prev = NULL;
 707         }
 708
 709         if (prev == NULL) {
 710                 prev = dp->dp_origin_snap;
 711
 712                 /*
 713                  * The $ORIGIN can't have any data, or the accounting
 714                  * will be wrong.
 715                  */
 716                 ASSERT(prev->ds_phys->ds_bp.blk_birth == 0);
 717
 718                 /* The origin doesn't get attached to itself */
 719                 if (ds->ds_object == prev->ds_object) {
 720                         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 721                         return (0);
 722                 }
 723
 724                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dbuf, tx);
 725                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj = prev->ds_object;
 726                 ds->ds_phys->ds_prev_snap_txg = prev->ds_phys->ds_creation_txg;
 727
 728                 dmu_buf_will_dirty(ds->ds_dir->dd_dbuf, tx);
 729                 ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj = prev->ds_object;
 730
 731                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
 732                 prev->ds_phys->ds_num_children++;
 733
 734                 if (ds->ds_phys->ds_next_snap_obj == 0) {
 735                         ASSERT(ds->ds_prev == NULL);
 736                         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp,
 737                             ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj, ds, &ds->ds_prev));
 738                 }
 739         }
 740
 741         ASSERT(ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj == prev->ds_object);
 742         ASSERT(ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj == prev->ds_object);
 743
 744         if (prev->ds_phys->ds_next_clones_obj == 0) {
 745                 dmu_buf_will_dirty(prev->ds_dbuf, tx);
 746                 prev->ds_phys->ds_next_clones_obj =
 747                     zap_create(dp->dp_meta_objset,
 748                     DMU_OT_NEXT_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 749         }
 750         VERIFY(0 == zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
 751             prev->ds_phys->ds_next_clones_obj, ds->ds_object, tx));
 752
 753         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 754         if (prev != dp->dp_origin_snap)
 755                 dsl_dataset_rele(prev, FTAG);
 756         return (0);
 757 }
 758
 759 void
 760 dsl_pool_upgrade_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 761 {
 762         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 763         ASSERT(dp->dp_origin_snap != NULL);
 764
 765         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_find_spa(dp->dp_spa, NULL, upgrade_clones_cb,
 766             tx, DS_FIND_CHILDREN));
 767 }
 768
 769 /* ARGSUSED */
 770 static int
 771 upgrade_dir_clones_cb(spa_t *spa, uint64_t dsobj, const char *dsname, void *arg)
 772 {
 773         dmu_tx_t *tx = arg;
 774         dsl_dataset_t *ds;
 775         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
 776         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 777
 778         VERIFY3U(0, ==, dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
 779
 780         if (ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj) {
 781                 dsl_dataset_t *origin;
 782
 783                 VERIFY3U(0, ==, dsl_dataset_hold_obj(dp,
 784                     ds->ds_dir->dd_phys->dd_origin_obj, FTAG, &origin));
 785
 786                 if (origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones == 0) {
 787                         dmu_buf_will_dirty(origin->ds_dir->dd_dbuf, tx);
 788                         origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones = zap_create(mos,
 789                             DMU_OT_DSL_CLONES, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 790                 }
 791
 792                 VERIFY3U(0, ==, zap_add_int(dp->dp_meta_objset,
 793                     origin->ds_dir->dd_phys->dd_clones, dsobj, tx));
 794
 795                 dsl_dataset_rele(origin, FTAG);
 796         }
 797
 798         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 799         return (0);
 800 }
 801
 802 void
 803 dsl_pool_upgrade_dir_clones(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 804 {
 805         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 806         uint64_t obj;
 807
 808         (void) dsl_dir_create_sync(dp, dp->dp_root_dir, FREE_DIR_NAME, tx);
 809         VERIFY(0 == dsl_pool_open_special_dir(dp,
 810             FREE_DIR_NAME, &dp->dp_free_dir));
 811
 812         /*
 813          * We can't use bpobj_alloc(), because spa_version() still
 814          * returns the old version, and we need a new-version bpobj with
 815          * subobj support.  So call dmu_object_alloc() directly.
 816          */
 817         obj = dmu_object_alloc(dp->dp_meta_objset, DMU_OT_BPOBJ,
 818             SPA_MAXBLOCKSIZE, DMU_OT_BPOBJ_HDR, sizeof (bpobj_phys_t), tx);
 819         VERIFY3U(0, ==, zap_add(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 820             DMU_POOL_FREE_BPOBJ, sizeof (uint64_t), 1, &obj, tx));
 821         VERIFY3U(0, ==, bpobj_open(&dp->dp_free_bpobj,
 822             dp->dp_meta_objset, obj));
 823
 824         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_find_spa(dp->dp_spa, NULL,
 825             upgrade_dir_clones_cb, tx, DS_FIND_CHILDREN));
 826 }
 827
 828 void
 829 dsl_pool_create_origin(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 830 {
 831         uint64_t dsobj;
 832         dsl_dataset_t *ds;
 833
 834         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 835         ASSERT(dp->dp_origin_snap == NULL);
 836
 837         /* create the origin dir, ds, & snap-ds */
 838         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_WRITER);
 839         dsobj = dsl_dataset_create_sync(dp->dp_root_dir, ORIGIN_DIR_NAME,
 840             NULL, 0, kcred, tx);
 841         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, dsobj, FTAG, &ds));
 842         dsl_dataset_snapshot_sync(ds, ORIGIN_DIR_NAME, tx);
 843         VERIFY(0 == dsl_dataset_hold_obj(dp, ds->ds_phys->ds_prev_snap_obj,
 844             dp, &dp->dp_origin_snap));
 845         dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
 846         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 847 }
 848
 849 taskq_t *
 850 dsl_pool_vnrele_taskq(dsl_pool_t *dp)
 851 {
 852         return (dp->dp_vnrele_taskq);
 853 }
 854
 855 /*
 856  * Walk through the pool-wide zap object of temporary snapshot user holds
 857  * and release them.
 858  */
 859 void
 860 dsl_pool_clean_tmp_userrefs(dsl_pool_t *dp)
 861 {
 862         zap_attribute_t za;
 863         zap_cursor_t zc;
 864         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 865         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 866
 867         if (zapobj == 0)
 868                 return;
 869         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
 870
 871         for (zap_cursor_init(&zc, mos, zapobj);
 872             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
 873             zap_cursor_advance(&zc)) {
 874                 char *htag;
 875                 uint64_t dsobj;
 876
 877                 htag = strchr(za.za_name, '-');
 878                 *htag = '\0';
 879                 ++htag;
 880                 dsobj = strtonum(za.za_name, NULL);
 881                 (void) dsl_dataset_user_release_tmp(dp, dsobj, htag, B_FALSE);
 882         }
 883         zap_cursor_fini(&zc);
 884 }
 885
 886 /*
 887  * Create the pool-wide zap object for storing temporary snapshot holds.
 888  */
 889 void
 890 dsl_pool_user_hold_create_obj(dsl_pool_t *dp, dmu_tx_t *tx)
 891 {
 892         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 893
 894         ASSERT(dp->dp_tmp_userrefs_obj == 0);
 895         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 896
 897         dp->dp_tmp_userrefs_obj = zap_create_link(mos, DMU_OT_USERREFS,
 898             DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT, DMU_POOL_TMP_USERREFS, tx);
 899 }
 900
 901 static int
 902 dsl_pool_user_hold_rele_impl(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj,
 903     const char *tag, uint64_t *now, dmu_tx_t *tx, boolean_t holding)
 904 {
 905         objset_t *mos = dp->dp_meta_objset;
 906         uint64_t zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 907         char *name;
 908         int error;
 909
 910         ASSERT(spa_version(dp->dp_spa) >= SPA_VERSION_USERREFS);
 911         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
 912
 913         /*
 914          * If the pool was created prior to SPA_VERSION_USERREFS, the
 915          * zap object for temporary holds might not exist yet.
 916          */
 917         if (zapobj == 0) {
 918                 if (holding) {
 919                         dsl_pool_user_hold_create_obj(dp, tx);
 920                         zapobj = dp->dp_tmp_userrefs_obj;
 921                 } else {
 922                         return (ENOENT);
 923                 }
 924         }
 925
 926         name = kmem_asprintf("%llx-%s", (u_longlong_t)dsobj, tag);
 927         if (holding)
 928                 error = zap_add(mos, zapobj, name, 8, 1, now, tx);
 929         else
 930                 error = zap_remove(mos, zapobj, name, tx);
 931         strfree(name);
 932
 933         return (error);
 934 }
 935
 936 /*
 937  * Add a temporary hold for the given dataset object and tag.
 938  */
 939 int
 940 dsl_pool_user_hold(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
 941     uint64_t *now, dmu_tx_t *tx)
 942 {
 943         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, now, tx, B_TRUE));
 944 }
 945
 946 /*
 947  * Release a temporary hold for the given dataset object and tag.
 948  */
 949 int
 950 dsl_pool_user_release(dsl_pool_t *dp, uint64_t dsobj, const char *tag,
 951     dmu_tx_t *tx)
 952 {
 953         return (dsl_pool_user_hold_rele_impl(dp, dsobj, tag, NULL,
 954             tx, B_FALSE));
 955 }