]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/spa_misc.c
MFC r337007: MFV r336991, r337001:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / spa_misc.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, 2018 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright 2015 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
25  * Copyright 2013 Martin Matuska <mm@FreeBSD.org>. All rights reserved.
26  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
27  * Copyright 2013 Saso Kiselkov. All rights reserved.
28  * Copyright (c) 2014 Integros [integros.com]
29  * Copyright (c) 2017 Datto Inc.
30  */
31
32 #include <sys/zfs_context.h>
33 #include <sys/spa_impl.h>
34 #include <sys/spa_boot.h>
35 #include <sys/zio.h>
36 #include <sys/zio_checksum.h>
37 #include <sys/zio_compress.h>
38 #include <sys/dmu.h>
39 #include <sys/dmu_tx.h>
40 #include <sys/zap.h>
41 #include <sys/zil.h>
42 #include <sys/vdev_impl.h>
43 #include <sys/vdev_file.h>
44 #include <sys/vdev_initialize.h>
45 #include <sys/metaslab.h>
46 #include <sys/uberblock_impl.h>
47 #include <sys/txg.h>
48 #include <sys/avl.h>
49 #include <sys/unique.h>
50 #include <sys/dsl_pool.h>
51 #include <sys/dsl_dir.h>
52 #include <sys/dsl_prop.h>
53 #include <sys/dsl_scan.h>
54 #include <sys/fs/zfs.h>
55 #include <sys/metaslab_impl.h>
56 #include <sys/arc.h>
57 #include <sys/ddt.h>
58 #include "zfs_prop.h"
59 #include <sys/zfeature.h>
60
61 #if defined(__FreeBSD__) && defined(_KERNEL)
62 #include <sys/types.h>
63 #include <sys/sysctl.h>
64 #endif
65
66 /*
67  * SPA locking
68  *
69  * There are four basic locks for managing spa_t structures:
70  *
71  * spa_namespace_lock (global mutex)
72  *
73  *      This lock must be acquired to do any of the following:
74  *
75  *              - Lookup a spa_t by name
76  *              - Add or remove a spa_t from the namespace
77  *              - Increase spa_refcount from non-zero
78  *              - Check if spa_refcount is zero
79  *              - Rename a spa_t
80  *              - add/remove/attach/detach devices
81  *              - Held for the duration of create/destroy/import/export
82  *
83  *      It does not need to handle recursion.  A create or destroy may
84  *      reference objects (files or zvols) in other pools, but by
85  *      definition they must have an existing reference, and will never need
86  *      to lookup a spa_t by name.
87  *
88  * spa_refcount (per-spa refcount_t protected by mutex)
89  *
90  *      This reference count keep track of any active users of the spa_t.  The
91  *      spa_t cannot be destroyed or freed while this is non-zero.  Internally,
92  *      the refcount is never really 'zero' - opening a pool implicitly keeps
93  *      some references in the DMU.  Internally we check against spa_minref, but
94  *      present the image of a zero/non-zero value to consumers.
95  *
96  * spa_config_lock[] (per-spa array of rwlocks)
97  *
98  *      This protects the spa_t from config changes, and must be held in
99  *      the following circumstances:
100  *
101  *              - RW_READER to perform I/O to the spa
102  *              - RW_WRITER to change the vdev config
103  *
104  * The locking order is fairly straightforward:
105  *
106  *              spa_namespace_lock      ->      spa_refcount
107  *
108  *      The namespace lock must be acquired to increase the refcount from 0
109  *      or to check if it is zero.
110  *
111  *              spa_refcount            ->      spa_config_lock[]
112  *
113  *      There must be at least one valid reference on the spa_t to acquire
114  *      the config lock.
115  *
116  *              spa_namespace_lock      ->      spa_config_lock[]
117  *
118  *      The namespace lock must always be taken before the config lock.
119  *
120  *
121  * The spa_namespace_lock can be acquired directly and is globally visible.
122  *
123  * The namespace is manipulated using the following functions, all of which
124  * require the spa_namespace_lock to be held.
125  *
126  *      spa_lookup()            Lookup a spa_t by name.
127  *
128  *      spa_add()               Create a new spa_t in the namespace.
129  *
130  *      spa_remove()            Remove a spa_t from the namespace.  This also
131  *                              frees up any memory associated with the spa_t.
132  *
133  *      spa_next()              Returns the next spa_t in the system, or the
134  *                              first if NULL is passed.
135  *
136  *      spa_evict_all()         Shutdown and remove all spa_t structures in
137  *                              the system.
138  *
139  *      spa_guid_exists()       Determine whether a pool/device guid exists.
140  *
141  * The spa_refcount is manipulated using the following functions:
142  *
143  *      spa_open_ref()          Adds a reference to the given spa_t.  Must be
144  *                              called with spa_namespace_lock held if the
145  *                              refcount is currently zero.
146  *
147  *      spa_close()             Remove a reference from the spa_t.  This will
148  *                              not free the spa_t or remove it from the
149  *                              namespace.  No locking is required.
150  *
151  *      spa_refcount_zero()     Returns true if the refcount is currently
152  *                              zero.  Must be called with spa_namespace_lock
153  *                              held.
154  *
155  * The spa_config_lock[] is an array of rwlocks, ordered as follows:
156  * SCL_CONFIG > SCL_STATE > SCL_ALLOC > SCL_ZIO > SCL_FREE > SCL_VDEV.
157  * spa_config_lock[] is manipulated with spa_config_{enter,exit,held}().
158  *
159  * To read the configuration, it suffices to hold one of these locks as reader.
160  * To modify the configuration, you must hold all locks as writer.  To modify
161  * vdev state without altering the vdev tree's topology (e.g. online/offline),
162  * you must hold SCL_STATE and SCL_ZIO as writer.
163  *
164  * We use these distinct config locks to avoid recursive lock entry.
165  * For example, spa_sync() (which holds SCL_CONFIG as reader) induces
166  * block allocations (SCL_ALLOC), which may require reading space maps
167  * from disk (dmu_read() -> zio_read() -> SCL_ZIO).
168  *
169  * The spa config locks cannot be normal rwlocks because we need the
170  * ability to hand off ownership.  For example, SCL_ZIO is acquired
171  * by the issuing thread and later released by an interrupt thread.
172  * They do, however, obey the usual write-wanted semantics to prevent
173  * writer (i.e. system administrator) starvation.
174  *
175  * The lock acquisition rules are as follows:
176  *
177  * SCL_CONFIG
178  *      Protects changes to the vdev tree topology, such as vdev
179  *      add/remove/attach/detach.  Protects the dirty config list
180  *      (spa_config_dirty_list) and the set of spares and l2arc devices.
181  *
182  * SCL_STATE
183  *      Protects changes to pool state and vdev state, such as vdev
184  *      online/offline/fault/degrade/clear.  Protects the dirty state list
185  *      (spa_state_dirty_list) and global pool state (spa_state).
186  *
187  * SCL_ALLOC
188  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
189  *      Held as reader by metaslab_alloc() and metaslab_claim().
190  *
191  * SCL_ZIO
192  *      Held by bp-level zios (those which have no io_vd upon entry)
193  *      to prevent changes to the vdev tree.  The bp-level zio implicitly
194  *      protects all of its vdev child zios, which do not hold SCL_ZIO.
195  *
196  * SCL_FREE
197  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
198  *      Held as reader by metaslab_free().  SCL_FREE is distinct from
199  *      SCL_ALLOC, and lower than SCL_ZIO, so that we can safely free
200  *      blocks in zio_done() while another i/o that holds either
201  *      SCL_ALLOC or SCL_ZIO is waiting for this i/o to complete.
202  *
203  * SCL_VDEV
204  *      Held as reader to prevent changes to the vdev tree during trivial
205  *      inquiries such as bp_get_dsize().  SCL_VDEV is distinct from the
206  *      other locks, and lower than all of them, to ensure that it's safe
207  *      to acquire regardless of caller context.
208  *
209  * In addition, the following rules apply:
210  *
211  * (a)  spa_props_lock protects pool properties, spa_config and spa_config_list.
212  *      The lock ordering is SCL_CONFIG > spa_props_lock.
213  *
214  * (b)  I/O operations on leaf vdevs.  For any zio operation that takes
215  *      an explicit vdev_t argument -- such as zio_ioctl(), zio_read_phys(),
216  *      or zio_write_phys() -- the caller must ensure that the config cannot
217  *      cannot change in the interim, and that the vdev cannot be reopened.
218  *      SCL_STATE as reader suffices for both.
219  *
220  * The vdev configuration is protected by spa_vdev_enter() / spa_vdev_exit().
221  *
222  *      spa_vdev_enter()        Acquire the namespace lock and the config lock
223  *                              for writing.
224  *
225  *      spa_vdev_exit()         Release the config lock, wait for all I/O
226  *                              to complete, sync the updated configs to the
227  *                              cache, and release the namespace lock.
228  *
229  * vdev state is protected by spa_vdev_state_enter() / spa_vdev_state_exit().
230  * Like spa_vdev_enter/exit, these are convenience wrappers -- the actual
231  * locking is, always, based on spa_namespace_lock and spa_config_lock[].
232  *
233  * spa_rename() is also implemented within this file since it requires
234  * manipulation of the namespace.
235  */
236
237 static avl_tree_t spa_namespace_avl;
238 kmutex_t spa_namespace_lock;
239 static kcondvar_t spa_namespace_cv;
240 static int spa_active_count;
241 int spa_max_replication_override = SPA_DVAS_PER_BP;
242
243 static kmutex_t spa_spare_lock;
244 static avl_tree_t spa_spare_avl;
245 static kmutex_t spa_l2cache_lock;
246 static avl_tree_t spa_l2cache_avl;
247
248 kmem_cache_t *spa_buffer_pool;
249 int spa_mode_global;
250
251 #ifdef ZFS_DEBUG
252 /*
253  * Everything except dprintf, spa, and indirect_remap is on by default
254  * in debug builds.
255  */
256 int zfs_flags = ~(ZFS_DEBUG_DPRINTF | ZFS_DEBUG_INDIRECT_REMAP);
257 #else
258 int zfs_flags = 0;
259 #endif
260
261 /*
262  * zfs_recover can be set to nonzero to attempt to recover from
263  * otherwise-fatal errors, typically caused by on-disk corruption.  When
264  * set, calls to zfs_panic_recover() will turn into warning messages.
265  * This should only be used as a last resort, as it typically results
266  * in leaked space, or worse.
267  */
268 boolean_t zfs_recover = B_FALSE;
269
270 /*
271  * If destroy encounters an EIO while reading metadata (e.g. indirect
272  * blocks), space referenced by the missing metadata can not be freed.
273  * Normally this causes the background destroy to become "stalled", as
274  * it is unable to make forward progress.  While in this stalled state,
275  * all remaining space to free from the error-encountering filesystem is
276  * "temporarily leaked".  Set this flag to cause it to ignore the EIO,
277  * permanently leak the space from indirect blocks that can not be read,
278  * and continue to free everything else that it can.
279  *
280  * The default, "stalling" behavior is useful if the storage partially
281  * fails (i.e. some but not all i/os fail), and then later recovers.  In
282  * this case, we will be able to continue pool operations while it is
283  * partially failed, and when it recovers, we can continue to free the
284  * space, with no leaks.  However, note that this case is actually
285  * fairly rare.
286  *
287  * Typically pools either (a) fail completely (but perhaps temporarily,
288  * e.g. a top-level vdev going offline), or (b) have localized,
289  * permanent errors (e.g. disk returns the wrong data due to bit flip or
290  * firmware bug).  In case (a), this setting does not matter because the
291  * pool will be suspended and the sync thread will not be able to make
292  * forward progress regardless.  In case (b), because the error is
293  * permanent, the best we can do is leak the minimum amount of space,
294  * which is what setting this flag will do.  Therefore, it is reasonable
295  * for this flag to normally be set, but we chose the more conservative
296  * approach of not setting it, so that there is no possibility of
297  * leaking space in the "partial temporary" failure case.
298  */
299 boolean_t zfs_free_leak_on_eio = B_FALSE;
300
301 /*
302  * Expiration time in milliseconds. This value has two meanings. First it is
303  * used to determine when the spa_deadman() logic should fire. By default the
304  * spa_deadman() will fire if spa_sync() has not completed in 1000 seconds.
305  * Secondly, the value determines if an I/O is considered "hung". Any I/O that
306  * has not completed in zfs_deadman_synctime_ms is considered "hung" resulting
307  * in a system panic.
308  */
309 uint64_t zfs_deadman_synctime_ms = 1000000ULL;
310
311 /*
312  * Check time in milliseconds. This defines the frequency at which we check
313  * for hung I/O.
314  */
315 uint64_t zfs_deadman_checktime_ms = 5000ULL;
316
317 /*
318  * Default value of -1 for zfs_deadman_enabled is resolved in
319  * zfs_deadman_init()
320  */
321 int zfs_deadman_enabled = -1;
322
323 /*
324  * The worst case is single-sector max-parity RAID-Z blocks, in which
325  * case the space requirement is exactly (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1)
326  * times the size; so just assume that.  Add to this the fact that
327  * we can have up to 3 DVAs per bp, and one more factor of 2 because
328  * the block may be dittoed with up to 3 DVAs by ddt_sync().  All together,
329  * the worst case is:
330  *     (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1) * SPA_DVAS_PER_BP * 2 == 24
331  */
332 int spa_asize_inflation = 24;
333
334 #if defined(__FreeBSD__) && defined(_KERNEL)
335 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
336 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, recover, CTLFLAG_RWTUN, &zfs_recover, 0,
337     "Try to recover from otherwise-fatal errors.");
338
339 static int
340 sysctl_vfs_zfs_debug_flags(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
341 {
342         int err, val;
343
344         val = zfs_flags;
345         err = sysctl_handle_int(oidp, &val, 0, req);
346         if (err != 0 || req->newptr == NULL)
347                 return (err);
348
349         /*
350          * ZFS_DEBUG_MODIFY must be enabled prior to boot so all
351          * arc buffers in the system have the necessary additional
352          * checksum data.  However, it is safe to disable at any
353          * time.
354          */
355         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_MODIFY))
356                 val &= ~ZFS_DEBUG_MODIFY;
357         zfs_flags = val;
358
359         return (0);
360 }
361
362 SYSCTL_PROC(_vfs_zfs, OID_AUTO, debugflags,
363     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_RWTUN, 0, sizeof(int),
364     sysctl_vfs_zfs_debug_flags, "IU", "Debug flags for ZFS testing.");
365 SYSCTL_PROC(_vfs_zfs, OID_AUTO, debug_flags,
366     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_RW, 0, sizeof(int),
367     sysctl_vfs_zfs_debug_flags, "IU",
368     "Debug flags for ZFS testing (deprecated, see vfs.zfs.debugflags).");
369
370 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_synctime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
371     &zfs_deadman_synctime_ms, 0,
372     "Stalled ZFS I/O expiration time in milliseconds");
373 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_checktime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
374     &zfs_deadman_checktime_ms, 0,
375     "Period of checks for stalled ZFS I/O in milliseconds");
376 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_enabled, CTLFLAG_RDTUN,
377     &zfs_deadman_enabled, 0, "Kernel panic on stalled ZFS I/O");
378 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_asize_inflation, CTLFLAG_RWTUN,
379     &spa_asize_inflation, 0, "Worst case inflation factor for single sector writes");
380 #endif
381
382 #ifndef illumos
383 #ifdef _KERNEL
384 static void
385 zfs_deadman_init()
386 {
387         /*
388          * If we are not i386 or amd64 or in a virtual machine,
389          * disable ZFS deadman thread by default
390          */
391         if (zfs_deadman_enabled == -1) {
392 #if defined(__amd64__) || defined(__i386__)
393                 zfs_deadman_enabled = (vm_guest == VM_GUEST_NO) ? 1 : 0;
394 #else
395                 zfs_deadman_enabled = 0;
396 #endif
397         }
398 }
399 #endif  /* _KERNEL */
400 #endif  /* !illumos */
401
402 /*
403  * Normally, we don't allow the last 3.2% (1/(2^spa_slop_shift)) of space in
404  * the pool to be consumed.  This ensures that we don't run the pool
405  * completely out of space, due to unaccounted changes (e.g. to the MOS).
406  * It also limits the worst-case time to allocate space.  If we have
407  * less than this amount of free space, most ZPL operations (e.g. write,
408  * create) will return ENOSPC.
409  *
410  * Certain operations (e.g. file removal, most administrative actions) can
411  * use half the slop space.  They will only return ENOSPC if less than half
412  * the slop space is free.  Typically, once the pool has less than the slop
413  * space free, the user will use these operations to free up space in the pool.
414  * These are the operations that call dsl_pool_adjustedsize() with the netfree
415  * argument set to TRUE.
416  *
417  * Operations that are almost guaranteed to free up space in the absence of
418  * a pool checkpoint can use up to three quarters of the slop space
419  * (e.g zfs destroy).
420  *
421  * A very restricted set of operations are always permitted, regardless of
422  * the amount of free space.  These are the operations that call
423  * dsl_sync_task(ZFS_SPACE_CHECK_NONE). If these operations result in a net
424  * increase in the amount of space used, it is possible to run the pool
425  * completely out of space, causing it to be permanently read-only.
426  *
427  * Note that on very small pools, the slop space will be larger than
428  * 3.2%, in an effort to have it be at least spa_min_slop (128MB),
429  * but we never allow it to be more than half the pool size.
430  *
431  * See also the comments in zfs_space_check_t.
432  */
433 int spa_slop_shift = 5;
434 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_slop_shift, CTLFLAG_RWTUN,
435     &spa_slop_shift, 0,
436     "Shift value of reserved space (1/(2^spa_slop_shift)).");
437 uint64_t spa_min_slop = 128 * 1024 * 1024;
438 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_min_slop, CTLFLAG_RWTUN,
439     &spa_min_slop, 0,
440     "Minimal value of reserved space");
441
442 int spa_allocators = 4;
443
444 /*PRINTFLIKE2*/
445 void
446 spa_load_failed(spa_t *spa, const char *fmt, ...)
447 {
448         va_list adx;
449         char buf[256];
450
451         va_start(adx, fmt);
452         (void) vsnprintf(buf, sizeof (buf), fmt, adx);
453         va_end(adx);
454
455         zfs_dbgmsg("spa_load(%s, config %s): FAILED: %s", spa->spa_name,
456             spa->spa_trust_config ? "trusted" : "untrusted", buf);
457 }
458
459 /*PRINTFLIKE2*/
460 void
461 spa_load_note(spa_t *spa, const char *fmt, ...)
462 {
463         va_list adx;
464         char buf[256];
465
466         va_start(adx, fmt);
467         (void) vsnprintf(buf, sizeof (buf), fmt, adx);
468         va_end(adx);
469
470         zfs_dbgmsg("spa_load(%s, config %s): %s", spa->spa_name,
471             spa->spa_trust_config ? "trusted" : "untrusted", buf);
472 }
473
474 /*
475  * ==========================================================================
476  * SPA config locking
477  * ==========================================================================
478  */
479 static void
480 spa_config_lock_init(spa_t *spa)
481 {
482         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
483                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
484                 mutex_init(&scl->scl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
485                 cv_init(&scl->scl_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
486                 refcount_create_untracked(&scl->scl_count);
487                 scl->scl_writer = NULL;
488                 scl->scl_write_wanted = 0;
489         }
490 }
491
492 static void
493 spa_config_lock_destroy(spa_t *spa)
494 {
495         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
496                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
497                 mutex_destroy(&scl->scl_lock);
498                 cv_destroy(&scl->scl_cv);
499                 refcount_destroy(&scl->scl_count);
500                 ASSERT(scl->scl_writer == NULL);
501                 ASSERT(scl->scl_write_wanted == 0);
502         }
503 }
504
505 int
506 spa_config_tryenter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
507 {
508         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
509                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
510                 if (!(locks & (1 << i)))
511                         continue;
512                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
513                 if (rw == RW_READER) {
514                         if (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
515                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
516                                 spa_config_exit(spa, locks & ((1 << i) - 1),
517                                     tag);
518                                 return (0);
519                         }
520                 } else {
521                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
522                         if (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
523                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
524                                 spa_config_exit(spa, locks & ((1 << i) - 1),
525                                     tag);
526                                 return (0);
527                         }
528                         scl->scl_writer = curthread;
529                 }
530                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
531                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
532         }
533         return (1);
534 }
535
536 void
537 spa_config_enter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
538 {
539         int wlocks_held = 0;
540
541         ASSERT3U(SCL_LOCKS, <, sizeof (wlocks_held) * NBBY);
542
543         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
544                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
545                 if (scl->scl_writer == curthread)
546                         wlocks_held |= (1 << i);
547                 if (!(locks & (1 << i)))
548                         continue;
549                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
550                 if (rw == RW_READER) {
551                         while (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
552                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
553                         }
554                 } else {
555                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
556                         while (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
557                                 scl->scl_write_wanted++;
558                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
559                                 scl->scl_write_wanted--;
560                         }
561                         scl->scl_writer = curthread;
562                 }
563                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
564                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
565         }
566         ASSERT3U(wlocks_held, <=, locks);
567 }
568
569 void
570 spa_config_exit(spa_t *spa, int locks, void *tag)
571 {
572         for (int i = SCL_LOCKS - 1; i >= 0; i--) {
573                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
574                 if (!(locks & (1 << i)))
575                         continue;
576                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
577                 ASSERT(!refcount_is_zero(&scl->scl_count));
578                 if (refcount_remove(&scl->scl_count, tag) == 0) {
579                         ASSERT(scl->scl_writer == NULL ||
580                             scl->scl_writer == curthread);
581                         scl->scl_writer = NULL; /* OK in either case */
582                         cv_broadcast(&scl->scl_cv);
583                 }
584                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
585         }
586 }
587
588 int
589 spa_config_held(spa_t *spa, int locks, krw_t rw)
590 {
591         int locks_held = 0;
592
593         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
594                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
595                 if (!(locks & (1 << i)))
596                         continue;
597                 if ((rw == RW_READER && !refcount_is_zero(&scl->scl_count)) ||
598                     (rw == RW_WRITER && scl->scl_writer == curthread))
599                         locks_held |= 1 << i;
600         }
601
602         return (locks_held);
603 }
604
605 /*
606  * ==========================================================================
607  * SPA namespace functions
608  * ==========================================================================
609  */
610
611 /*
612  * Lookup the named spa_t in the AVL tree.  The spa_namespace_lock must be held.
613  * Returns NULL if no matching spa_t is found.
614  */
615 spa_t *
616 spa_lookup(const char *name)
617 {
618         static spa_t search;    /* spa_t is large; don't allocate on stack */
619         spa_t *spa;
620         avl_index_t where;
621         char *cp;
622
623         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
624
625         (void) strlcpy(search.spa_name, name, sizeof (search.spa_name));
626
627         /*
628          * If it's a full dataset name, figure out the pool name and
629          * just use that.
630          */
631         cp = strpbrk(search.spa_name, "/@#");
632         if (cp != NULL)
633                 *cp = '\0';
634
635         spa = avl_find(&spa_namespace_avl, &search, &where);
636
637         return (spa);
638 }
639
640 /*
641  * Fires when spa_sync has not completed within zfs_deadman_synctime_ms.
642  * If the zfs_deadman_enabled flag is set then it inspects all vdev queues
643  * looking for potentially hung I/Os.
644  */
645 static void
646 spa_deadman(void *arg, int pending)
647 {
648         spa_t *spa = arg;
649
650         /*
651          * Disable the deadman timer if the pool is suspended.
652          */
653         if (spa_suspended(spa)) {
654 #ifdef illumos
655                 VERIFY(cyclic_reprogram(spa->spa_deadman_cycid, CY_INFINITY));
656 #else
657                 /* Nothing.  just don't schedule any future callouts. */
658 #endif
659                 return;
660         }
661
662         zfs_dbgmsg("slow spa_sync: started %llu seconds ago, calls %llu",
663             (gethrtime() - spa->spa_sync_starttime) / NANOSEC,
664             ++spa->spa_deadman_calls);
665         if (zfs_deadman_enabled)
666                 vdev_deadman(spa->spa_root_vdev);
667 #ifdef __FreeBSD__
668 #ifdef _KERNEL
669         callout_schedule(&spa->spa_deadman_cycid,
670             hz * zfs_deadman_checktime_ms / MILLISEC);
671 #endif
672 #endif
673 }
674
675 #if defined(__FreeBSD__) && defined(_KERNEL)
676 static void
677 spa_deadman_timeout(void *arg)
678 {
679         spa_t *spa = arg;
680
681         taskqueue_enqueue(taskqueue_thread, &spa->spa_deadman_task);
682 }
683 #endif
684
685 /*
686  * Create an uninitialized spa_t with the given name.  Requires
687  * spa_namespace_lock.  The caller must ensure that the spa_t doesn't already
688  * exist by calling spa_lookup() first.
689  */
690 spa_t *
691 spa_add(const char *name, nvlist_t *config, const char *altroot)
692 {
693         spa_t *spa;
694         spa_config_dirent_t *dp;
695 #ifdef illumos
696         cyc_handler_t hdlr;
697         cyc_time_t when;
698 #endif
699
700         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
701
702         spa = kmem_zalloc(sizeof (spa_t), KM_SLEEP);
703
704         mutex_init(&spa->spa_async_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
705         mutex_init(&spa->spa_errlist_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
706         mutex_init(&spa->spa_errlog_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
707         mutex_init(&spa->spa_evicting_os_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
708         mutex_init(&spa->spa_history_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
709         mutex_init(&spa->spa_proc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
710         mutex_init(&spa->spa_props_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
711         mutex_init(&spa->spa_cksum_tmpls_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
712         mutex_init(&spa->spa_scrub_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
713         mutex_init(&spa->spa_suspend_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
714         mutex_init(&spa->spa_vdev_top_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
715
716         cv_init(&spa->spa_async_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
717         cv_init(&spa->spa_evicting_os_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
718         cv_init(&spa->spa_proc_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
719         cv_init(&spa->spa_scrub_io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
720         cv_init(&spa->spa_suspend_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
721
722         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
723                 bplist_create(&spa->spa_free_bplist[t]);
724
725         (void) strlcpy(spa->spa_name, name, sizeof (spa->spa_name));
726         spa->spa_state = POOL_STATE_UNINITIALIZED;
727         spa->spa_freeze_txg = UINT64_MAX;
728         spa->spa_final_txg = UINT64_MAX;
729         spa->spa_load_max_txg = UINT64_MAX;
730         spa->spa_proc = &p0;
731         spa->spa_proc_state = SPA_PROC_NONE;
732         spa->spa_trust_config = B_TRUE;
733
734 #ifdef illumos
735         hdlr.cyh_func = spa_deadman;
736         hdlr.cyh_arg = spa;
737         hdlr.cyh_level = CY_LOW_LEVEL;
738 #endif
739
740         spa->spa_deadman_synctime = MSEC2NSEC(zfs_deadman_synctime_ms);
741
742 #ifdef illumos
743         /*
744          * This determines how often we need to check for hung I/Os after
745          * the cyclic has already fired. Since checking for hung I/Os is
746          * an expensive operation we don't want to check too frequently.
747          * Instead wait for 5 seconds before checking again.
748          */
749         when.cyt_interval = MSEC2NSEC(zfs_deadman_checktime_ms);
750         when.cyt_when = CY_INFINITY;
751         mutex_enter(&cpu_lock);
752         spa->spa_deadman_cycid = cyclic_add(&hdlr, &when);
753         mutex_exit(&cpu_lock);
754 #else   /* !illumos */
755 #ifdef _KERNEL
756         /*
757          * callout(9) does not provide a way to initialize a callout with
758          * a function and an argument, so we use callout_reset() to schedule
759          * the callout in the very distant future.  Even if that event ever
760          * fires, it should be okayas we won't have any active zio-s.
761          * But normally spa_sync() will reschedule the callout with a proper
762          * timeout.
763          * callout(9) does not allow the callback function to sleep but
764          * vdev_deadman() needs to acquire vq_lock and illumos mutexes are
765          * emulated using sx(9).  For this reason spa_deadman_timeout()
766          * will schedule spa_deadman() as task on a taskqueue that allows
767          * sleeping.
768          */
769         TASK_INIT(&spa->spa_deadman_task, 0, spa_deadman, spa);
770         callout_init(&spa->spa_deadman_cycid, 1);
771         callout_reset_sbt(&spa->spa_deadman_cycid, SBT_MAX, 0,
772             spa_deadman_timeout, spa, 0);
773 #endif
774 #endif
775         refcount_create(&spa->spa_refcount);
776         spa_config_lock_init(spa);
777
778         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
779
780         /*
781          * Set the alternate root, if there is one.
782          */
783         if (altroot) {
784                 spa->spa_root = spa_strdup(altroot);
785                 spa_active_count++;
786         }
787
788         spa->spa_alloc_count = spa_allocators;
789         spa->spa_alloc_locks = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
790             sizeof (kmutex_t), KM_SLEEP);
791         spa->spa_alloc_trees = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
792             sizeof (avl_tree_t), KM_SLEEP);
793         for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++) {
794                 mutex_init(&spa->spa_alloc_locks[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
795                 avl_create(&spa->spa_alloc_trees[i], zio_bookmark_compare,
796                     sizeof (zio_t), offsetof(zio_t, io_alloc_node));
797         }
798
799         /*
800          * Every pool starts with the default cachefile
801          */
802         list_create(&spa->spa_config_list, sizeof (spa_config_dirent_t),
803             offsetof(spa_config_dirent_t, scd_link));
804
805         dp = kmem_zalloc(sizeof (spa_config_dirent_t), KM_SLEEP);
806         dp->scd_path = altroot ? NULL : spa_strdup(spa_config_path);
807         list_insert_head(&spa->spa_config_list, dp);
808
809         VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_load_info, NV_UNIQUE_NAME,
810             KM_SLEEP) == 0);
811
812         if (config != NULL) {
813                 nvlist_t *features;
814
815                 if (nvlist_lookup_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_FEATURES_FOR_READ,
816                     &features) == 0) {
817                         VERIFY(nvlist_dup(features, &spa->spa_label_features,
818                             0) == 0);
819                 }
820
821                 VERIFY(nvlist_dup(config, &spa->spa_config, 0) == 0);
822         }
823
824         if (spa->spa_label_features == NULL) {
825                 VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_label_features, NV_UNIQUE_NAME,
826                     KM_SLEEP) == 0);
827         }
828
829         spa->spa_min_ashift = INT_MAX;
830         spa->spa_max_ashift = 0;
831
832         /*
833          * As a pool is being created, treat all features as disabled by
834          * setting SPA_FEATURE_DISABLED for all entries in the feature
835          * refcount cache.
836          */
837         for (int i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
838                 spa->spa_feat_refcount_cache[i] = SPA_FEATURE_DISABLED;
839         }
840
841         return (spa);
842 }
843
844 /*
845  * Removes a spa_t from the namespace, freeing up any memory used.  Requires
846  * spa_namespace_lock.  This is called only after the spa_t has been closed and
847  * deactivated.
848  */
849 void
850 spa_remove(spa_t *spa)
851 {
852         spa_config_dirent_t *dp;
853
854         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
855         ASSERT(spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED);
856         ASSERT3U(refcount_count(&spa->spa_refcount), ==, 0);
857
858         nvlist_free(spa->spa_config_splitting);
859
860         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
861         cv_broadcast(&spa_namespace_cv);
862
863         if (spa->spa_root) {
864                 spa_strfree(spa->spa_root);
865                 spa_active_count--;
866         }
867
868         while ((dp = list_head(&spa->spa_config_list)) != NULL) {
869                 list_remove(&spa->spa_config_list, dp);
870                 if (dp->scd_path != NULL)
871                         spa_strfree(dp->scd_path);
872                 kmem_free(dp, sizeof (spa_config_dirent_t));
873         }
874
875         for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++) {
876                 avl_destroy(&spa->spa_alloc_trees[i]);
877                 mutex_destroy(&spa->spa_alloc_locks[i]);
878         }
879         kmem_free(spa->spa_alloc_locks, spa->spa_alloc_count *
880             sizeof (kmutex_t));
881         kmem_free(spa->spa_alloc_trees, spa->spa_alloc_count *
882             sizeof (avl_tree_t));
883
884         list_destroy(&spa->spa_config_list);
885
886         nvlist_free(spa->spa_label_features);
887         nvlist_free(spa->spa_load_info);
888         spa_config_set(spa, NULL);
889
890 #ifdef illumos
891         mutex_enter(&cpu_lock);
892         if (spa->spa_deadman_cycid != CYCLIC_NONE)
893                 cyclic_remove(spa->spa_deadman_cycid);
894         mutex_exit(&cpu_lock);
895         spa->spa_deadman_cycid = CYCLIC_NONE;
896 #else   /* !illumos */
897 #ifdef _KERNEL
898         callout_drain(&spa->spa_deadman_cycid);
899         taskqueue_drain(taskqueue_thread, &spa->spa_deadman_task);
900 #endif
901 #endif
902
903         refcount_destroy(&spa->spa_refcount);
904
905         spa_config_lock_destroy(spa);
906
907         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
908                 bplist_destroy(&spa->spa_free_bplist[t]);
909
910         zio_checksum_templates_free(spa);
911
912         cv_destroy(&spa->spa_async_cv);
913         cv_destroy(&spa->spa_evicting_os_cv);
914         cv_destroy(&spa->spa_proc_cv);
915         cv_destroy(&spa->spa_scrub_io_cv);
916         cv_destroy(&spa->spa_suspend_cv);
917
918         mutex_destroy(&spa->spa_async_lock);
919         mutex_destroy(&spa->spa_errlist_lock);
920         mutex_destroy(&spa->spa_errlog_lock);
921         mutex_destroy(&spa->spa_evicting_os_lock);
922         mutex_destroy(&spa->spa_history_lock);
923         mutex_destroy(&spa->spa_proc_lock);
924         mutex_destroy(&spa->spa_props_lock);
925         mutex_destroy(&spa->spa_cksum_tmpls_lock);
926         mutex_destroy(&spa->spa_scrub_lock);
927         mutex_destroy(&spa->spa_suspend_lock);
928         mutex_destroy(&spa->spa_vdev_top_lock);
929
930         kmem_free(spa, sizeof (spa_t));
931 }
932
933 /*
934  * Given a pool, return the next pool in the namespace, or NULL if there is
935  * none.  If 'prev' is NULL, return the first pool.
936  */
937 spa_t *
938 spa_next(spa_t *prev)
939 {
940         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
941
942         if (prev)
943                 return (AVL_NEXT(&spa_namespace_avl, prev));
944         else
945                 return (avl_first(&spa_namespace_avl));
946 }
947
948 /*
949  * ==========================================================================
950  * SPA refcount functions
951  * ==========================================================================
952  */
953
954 /*
955  * Add a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
956  * have the namespace lock held.
957  */
958 void
959 spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag)
960 {
961         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) >= spa->spa_minref ||
962             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
963         (void) refcount_add(&spa->spa_refcount, tag);
964 }
965
966 /*
967  * Remove a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
968  * have the namespace lock held.
969  */
970 void
971 spa_close(spa_t *spa, void *tag)
972 {
973         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) > spa->spa_minref ||
974             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
975         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
976 }
977
978 /*
979  * Remove a reference to the given spa_t held by a dsl dir that is
980  * being asynchronously released.  Async releases occur from a taskq
981  * performing eviction of dsl datasets and dirs.  The namespace lock
982  * isn't held and the hold by the object being evicted may contribute to
983  * spa_minref (e.g. dataset or directory released during pool export),
984  * so the asserts in spa_close() do not apply.
985  */
986 void
987 spa_async_close(spa_t *spa, void *tag)
988 {
989         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
990 }
991
992 /*
993  * Check to see if the spa refcount is zero.  Must be called with
994  * spa_namespace_lock held.  We really compare against spa_minref, which is the
995  * number of references acquired when opening a pool
996  */
997 boolean_t
998 spa_refcount_zero(spa_t *spa)
999 {
1000         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1001
1002         return (refcount_count(&spa->spa_refcount) == spa->spa_minref);
1003 }
1004
1005 /*
1006  * ==========================================================================
1007  * SPA spare and l2cache tracking
1008  * ==========================================================================
1009  */
1010
1011 /*
1012  * Hot spares and cache devices are tracked using the same code below,
1013  * for 'auxiliary' devices.
1014  */
1015
1016 typedef struct spa_aux {
1017         uint64_t        aux_guid;
1018         uint64_t        aux_pool;
1019         avl_node_t      aux_avl;
1020         int             aux_count;
1021 } spa_aux_t;
1022
1023 static int
1024 spa_aux_compare(const void *a, const void *b)
1025 {
1026         const spa_aux_t *sa = a;
1027         const spa_aux_t *sb = b;
1028
1029         if (sa->aux_guid < sb->aux_guid)
1030                 return (-1);
1031         else if (sa->aux_guid > sb->aux_guid)
1032                 return (1);
1033         else
1034                 return (0);
1035 }
1036
1037 void
1038 spa_aux_add(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1039 {
1040         avl_index_t where;
1041         spa_aux_t search;
1042         spa_aux_t *aux;
1043
1044         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1045         if ((aux = avl_find(avl, &search, &where)) != NULL) {
1046                 aux->aux_count++;
1047         } else {
1048                 aux = kmem_zalloc(sizeof (spa_aux_t), KM_SLEEP);
1049                 aux->aux_guid = vd->vdev_guid;
1050                 aux->aux_count = 1;
1051                 avl_insert(avl, aux, where);
1052         }
1053 }
1054
1055 void
1056 spa_aux_remove(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1057 {
1058         spa_aux_t search;
1059         spa_aux_t *aux;
1060         avl_index_t where;
1061
1062         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1063         aux = avl_find(avl, &search, &where);
1064
1065         ASSERT(aux != NULL);
1066
1067         if (--aux->aux_count == 0) {
1068                 avl_remove(avl, aux);
1069                 kmem_free(aux, sizeof (spa_aux_t));
1070         } else if (aux->aux_pool == spa_guid(vd->vdev_spa)) {
1071                 aux->aux_pool = 0ULL;
1072         }
1073 }
1074
1075 boolean_t
1076 spa_aux_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt, avl_tree_t *avl)
1077 {
1078         spa_aux_t search, *found;
1079
1080         search.aux_guid = guid;
1081         found = avl_find(avl, &search, NULL);
1082
1083         if (pool) {
1084                 if (found)
1085                         *pool = found->aux_pool;
1086                 else
1087                         *pool = 0ULL;
1088         }
1089
1090         if (refcnt) {
1091                 if (found)
1092                         *refcnt = found->aux_count;
1093                 else
1094                         *refcnt = 0;
1095         }
1096
1097         return (found != NULL);
1098 }
1099
1100 void
1101 spa_aux_activate(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1102 {
1103         spa_aux_t search, *found;
1104         avl_index_t where;
1105
1106         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1107         found = avl_find(avl, &search, &where);
1108         ASSERT(found != NULL);
1109         ASSERT(found->aux_pool == 0ULL);
1110
1111         found->aux_pool = spa_guid(vd->vdev_spa);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Spares are tracked globally due to the following constraints:
1116  *
1117  *      - A spare may be part of multiple pools.
1118  *      - A spare may be added to a pool even if it's actively in use within
1119  *        another pool.
1120  *      - A spare in use in any pool can only be the source of a replacement if
1121  *        the target is a spare in the same pool.
1122  *
1123  * We keep track of all spares on the system through the use of a reference
1124  * counted AVL tree.  When a vdev is added as a spare, or used as a replacement
1125  * spare, then we bump the reference count in the AVL tree.  In addition, we set
1126  * the 'vdev_isspare' member to indicate that the device is a spare (active or
1127  * inactive).  When a spare is made active (used to replace a device in the
1128  * pool), we also keep track of which pool its been made a part of.
1129  *
1130  * The 'spa_spare_lock' protects the AVL tree.  These functions are normally
1131  * called under the spa_namespace lock as part of vdev reconfiguration.  The
1132  * separate spare lock exists for the status query path, which does not need to
1133  * be completely consistent with respect to other vdev configuration changes.
1134  */
1135
1136 static int
1137 spa_spare_compare(const void *a, const void *b)
1138 {
1139         return (spa_aux_compare(a, b));
1140 }
1141
1142 void
1143 spa_spare_add(vdev_t *vd)
1144 {
1145         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1146         ASSERT(!vd->vdev_isspare);
1147         spa_aux_add(vd, &spa_spare_avl);
1148         vd->vdev_isspare = B_TRUE;
1149         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1150 }
1151
1152 void
1153 spa_spare_remove(vdev_t *vd)
1154 {
1155         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1156         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1157         spa_aux_remove(vd, &spa_spare_avl);
1158         vd->vdev_isspare = B_FALSE;
1159         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1160 }
1161
1162 boolean_t
1163 spa_spare_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt)
1164 {
1165         boolean_t found;
1166
1167         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1168         found = spa_aux_exists(guid, pool, refcnt, &spa_spare_avl);
1169         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1170
1171         return (found);
1172 }
1173
1174 void
1175 spa_spare_activate(vdev_t *vd)
1176 {
1177         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1178         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1179         spa_aux_activate(vd, &spa_spare_avl);
1180         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Level 2 ARC devices are tracked globally for the same reasons as spares.
1185  * Cache devices currently only support one pool per cache device, and so
1186  * for these devices the aux reference count is currently unused beyond 1.
1187  */
1188
1189 static int
1190 spa_l2cache_compare(const void *a, const void *b)
1191 {
1192         return (spa_aux_compare(a, b));
1193 }
1194
1195 void
1196 spa_l2cache_add(vdev_t *vd)
1197 {
1198         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1199         ASSERT(!vd->vdev_isl2cache);
1200         spa_aux_add(vd, &spa_l2cache_avl);
1201         vd->vdev_isl2cache = B_TRUE;
1202         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1203 }
1204
1205 void
1206 spa_l2cache_remove(vdev_t *vd)
1207 {
1208         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1209         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1210         spa_aux_remove(vd, &spa_l2cache_avl);
1211         vd->vdev_isl2cache = B_FALSE;
1212         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1213 }
1214
1215 boolean_t
1216 spa_l2cache_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool)
1217 {
1218         boolean_t found;
1219
1220         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1221         found = spa_aux_exists(guid, pool, NULL, &spa_l2cache_avl);
1222         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1223
1224         return (found);
1225 }
1226
1227 void
1228 spa_l2cache_activate(vdev_t *vd)
1229 {
1230         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1231         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1232         spa_aux_activate(vd, &spa_l2cache_avl);
1233         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1234 }
1235
1236 /*
1237  * ==========================================================================
1238  * SPA vdev locking
1239  * ==========================================================================
1240  */
1241
1242 /*
1243  * Lock the given spa_t for the purpose of adding or removing a vdev.
1244  * Grabs the global spa_namespace_lock plus the spa config lock for writing.
1245  * It returns the next transaction group for the spa_t.
1246  */
1247 uint64_t
1248 spa_vdev_enter(spa_t *spa)
1249 {
1250         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
1251         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1252         return (spa_vdev_config_enter(spa));
1253 }
1254
1255 /*
1256  * Internal implementation for spa_vdev_enter().  Used when a vdev
1257  * operation requires multiple syncs (i.e. removing a device) while
1258  * keeping the spa_namespace_lock held.
1259  */
1260 uint64_t
1261 spa_vdev_config_enter(spa_t *spa)
1262 {
1263         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1264
1265         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
1266
1267         return (spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1268 }
1269
1270 /*
1271  * Used in combination with spa_vdev_config_enter() to allow the syncing
1272  * of multiple transactions without releasing the spa_namespace_lock.
1273  */
1274 void
1275 spa_vdev_config_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error, char *tag)
1276 {
1277         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1278
1279         int config_changed = B_FALSE;
1280
1281         ASSERT(txg > spa_last_synced_txg(spa));
1282
1283         spa->spa_pending_vdev = NULL;
1284
1285         /*
1286          * Reassess the DTLs.
1287          */
1288         vdev_dtl_reassess(spa->spa_root_vdev, 0, 0, B_FALSE);
1289
1290         if (error == 0 && !list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list)) {
1291                 config_changed = B_TRUE;
1292                 spa->spa_config_generation++;
1293         }
1294
1295         /*
1296          * Verify the metaslab classes.
1297          */
1298         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_normal_class(spa)) == 0);
1299         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_log_class(spa)) == 0);
1300
1301         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
1302
1303         /*
1304          * Panic the system if the specified tag requires it.  This
1305          * is useful for ensuring that configurations are updated
1306          * transactionally.
1307          */
1308         if (zio_injection_enabled)
1309                 zio_handle_panic_injection(spa, tag, 0);
1310
1311         /*
1312          * Note: this txg_wait_synced() is important because it ensures
1313          * that there won't be more than one config change per txg.
1314          * This allows us to use the txg as the generation number.
1315          */
1316         if (error == 0)
1317                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, txg);
1318
1319         if (vd != NULL) {
1320                 ASSERT(!vd->vdev_detached || vd->vdev_dtl_sm == NULL);
1321                 if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
1322                         mutex_enter(&vd->vdev_initialize_lock);
1323                         vdev_initialize_stop(vd, VDEV_INITIALIZE_CANCELED);
1324                         mutex_exit(&vd->vdev_initialize_lock);
1325                 }
1326
1327                 spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
1328                 vdev_free(vd);
1329                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
1330         }
1331
1332         /*
1333          * If the config changed, update the config cache.
1334          */
1335         if (config_changed)
1336                 spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1337 }
1338
1339 /*
1340  * Unlock the spa_t after adding or removing a vdev.  Besides undoing the
1341  * locking of spa_vdev_enter(), we also want make sure the transactions have
1342  * synced to disk, and then update the global configuration cache with the new
1343  * information.
1344  */
1345 int
1346 spa_vdev_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error)
1347 {
1348         spa_vdev_config_exit(spa, vd, txg, error, FTAG);
1349         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1350         mutex_exit(&spa->spa_vdev_top_lock);
1351
1352         return (error);
1353 }
1354
1355 /*
1356  * Lock the given spa_t for the purpose of changing vdev state.
1357  */
1358 void
1359 spa_vdev_state_enter(spa_t *spa, int oplocks)
1360 {
1361         int locks = SCL_STATE_ALL | oplocks;
1362
1363         /*
1364          * Root pools may need to read of the underlying devfs filesystem
1365          * when opening up a vdev.  Unfortunately if we're holding the
1366          * SCL_ZIO lock it will result in a deadlock when we try to issue
1367          * the read from the root filesystem.  Instead we "prefetch"
1368          * the associated vnodes that we need prior to opening the
1369          * underlying devices and cache them so that we can prevent
1370          * any I/O when we are doing the actual open.
1371          */
1372         if (spa_is_root(spa)) {
1373                 int low = locks & ~(SCL_ZIO - 1);
1374                 int high = locks & ~low;
1375
1376                 spa_config_enter(spa, high, spa, RW_WRITER);
1377                 vdev_hold(spa->spa_root_vdev);
1378                 spa_config_enter(spa, low, spa, RW_WRITER);
1379         } else {
1380                 spa_config_enter(spa, locks, spa, RW_WRITER);
1381         }
1382         spa->spa_vdev_locks = locks;
1383 }
1384
1385 int
1386 spa_vdev_state_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, int error)
1387 {
1388         boolean_t config_changed = B_FALSE;
1389
1390         if (vd != NULL || error == 0)
1391                 vdev_dtl_reassess(vd ? vd->vdev_top : spa->spa_root_vdev,
1392                     0, 0, B_FALSE);
1393
1394         if (vd != NULL) {
1395                 vdev_state_dirty(vd->vdev_top);
1396                 config_changed = B_TRUE;
1397                 spa->spa_config_generation++;
1398         }
1399
1400         if (spa_is_root(spa))
1401                 vdev_rele(spa->spa_root_vdev);
1402
1403         ASSERT3U(spa->spa_vdev_locks, >=, SCL_STATE_ALL);
1404         spa_config_exit(spa, spa->spa_vdev_locks, spa);
1405
1406         /*
1407          * If anything changed, wait for it to sync.  This ensures that,
1408          * from the system administrator's perspective, zpool(1M) commands
1409          * are synchronous.  This is important for things like zpool offline:
1410          * when the command completes, you expect no further I/O from ZFS.
1411          */
1412         if (vd != NULL)
1413                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1414
1415         /*
1416          * If the config changed, update the config cache.
1417          */
1418         if (config_changed) {
1419                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1420                 spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1421                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1422         }
1423
1424         return (error);
1425 }
1426
1427 /*
1428  * ==========================================================================
1429  * Miscellaneous functions
1430  * ==========================================================================
1431  */
1432
1433 void
1434 spa_activate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature, dmu_tx_t *tx)
1435 {
1436         if (!nvlist_exists(spa->spa_label_features, feature)) {
1437                 fnvlist_add_boolean(spa->spa_label_features, feature);
1438                 /*
1439                  * When we are creating the pool (tx_txg==TXG_INITIAL), we can't
1440                  * dirty the vdev config because lock SCL_CONFIG is not held.
1441                  * Thankfully, in this case we don't need to dirty the config
1442                  * because it will be written out anyway when we finish
1443                  * creating the pool.
1444                  */
1445                 if (tx->tx_txg != TXG_INITIAL)
1446                         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1447         }
1448 }
1449
1450 void
1451 spa_deactivate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature)
1452 {
1453         if (nvlist_remove_all(spa->spa_label_features, feature) == 0)
1454                 vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1455 }
1456
1457 /*
1458  * Rename a spa_t.
1459  */
1460 int
1461 spa_rename(const char *name, const char *newname)
1462 {
1463         spa_t *spa;
1464         int err;
1465
1466         /*
1467          * Lookup the spa_t and grab the config lock for writing.  We need to
1468          * actually open the pool so that we can sync out the necessary labels.
1469          * It's OK to call spa_open() with the namespace lock held because we
1470          * allow recursive calls for other reasons.
1471          */
1472         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1473         if ((err = spa_open(name, &spa, FTAG)) != 0) {
1474                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1475                 return (err);
1476         }
1477
1478         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1479
1480         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
1481         (void) strlcpy(spa->spa_name, newname, sizeof (spa->spa_name));
1482         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
1483
1484         /*
1485          * Sync all labels to disk with the new names by marking the root vdev
1486          * dirty and waiting for it to sync.  It will pick up the new pool name
1487          * during the sync.
1488          */
1489         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1490
1491         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1492
1493         txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1494
1495         /*
1496          * Sync the updated config cache.
1497          */
1498         spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1499
1500         spa_close(spa, FTAG);
1501
1502         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1503
1504         return (0);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Return the spa_t associated with given pool_guid, if it exists.  If
1509  * device_guid is non-zero, determine whether the pool exists *and* contains
1510  * a device with the specified device_guid.
1511  */
1512 spa_t *
1513 spa_by_guid(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1514 {
1515         spa_t *spa;
1516         avl_tree_t *t = &spa_namespace_avl;
1517
1518         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1519
1520         for (spa = avl_first(t); spa != NULL; spa = AVL_NEXT(t, spa)) {
1521                 if (spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED)
1522                         continue;
1523                 if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1524                         continue;
1525                 if (spa_guid(spa) == pool_guid) {
1526                         if (device_guid == 0)
1527                                 break;
1528
1529                         if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_root_vdev,
1530                             device_guid) != NULL)
1531                                 break;
1532
1533                         /*
1534                          * Check any devices we may be in the process of adding.
1535                          */
1536                         if (spa->spa_pending_vdev) {
1537                                 if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_pending_vdev,
1538                                     device_guid) != NULL)
1539                                         break;
1540                         }
1541                 }
1542         }
1543
1544         return (spa);
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Determine whether a pool with the given pool_guid exists.
1549  */
1550 boolean_t
1551 spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1552 {
1553         return (spa_by_guid(pool_guid, device_guid) != NULL);
1554 }
1555
1556 char *
1557 spa_strdup(const char *s)
1558 {
1559         size_t len;
1560         char *new;
1561
1562         len = strlen(s);
1563         new = kmem_alloc(len + 1, KM_SLEEP);
1564         bcopy(s, new, len);
1565         new[len] = '\0';
1566
1567         return (new);
1568 }
1569
1570 void
1571 spa_strfree(char *s)
1572 {
1573         kmem_free(s, strlen(s) + 1);
1574 }
1575
1576 uint64_t
1577 spa_get_random(uint64_t range)
1578 {
1579         uint64_t r;
1580
1581         ASSERT(range != 0);
1582
1583         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&r, sizeof (uint64_t));
1584
1585         return (r % range);
1586 }
1587
1588 uint64_t
1589 spa_generate_guid(spa_t *spa)
1590 {
1591         uint64_t guid = spa_get_random(-1ULL);
1592
1593         if (spa != NULL) {
1594                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(spa_guid(spa), guid))
1595                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1596         } else {
1597                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(guid, 0))
1598                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1599         }
1600
1601         return (guid);
1602 }
1603
1604 void
1605 snprintf_blkptr(char *buf, size_t buflen, const blkptr_t *bp)
1606 {
1607         char type[256];
1608         char *checksum = NULL;
1609         char *compress = NULL;
1610
1611         if (bp != NULL) {
1612                 if (BP_GET_TYPE(bp) & DMU_OT_NEWTYPE) {
1613                         dmu_object_byteswap_t bswap =
1614                             DMU_OT_BYTESWAP(BP_GET_TYPE(bp));
1615                         (void) snprintf(type, sizeof (type), "bswap %s %s",
1616                             DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) ?
1617                             "metadata" : "data",
1618                             dmu_ot_byteswap[bswap].ob_name);
1619                 } else {
1620                         (void) strlcpy(type, dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_name,
1621                             sizeof (type));
1622                 }
1623                 if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1624                         checksum =
1625                             zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_name;
1626                 }
1627                 compress = zio_compress_table[BP_GET_COMPRESS(bp)].ci_name;
1628         }
1629
1630         SNPRINTF_BLKPTR(snprintf, ' ', buf, buflen, bp, type, checksum,
1631             compress);
1632 }
1633
1634 void
1635 spa_freeze(spa_t *spa)
1636 {
1637         uint64_t freeze_txg = 0;
1638
1639         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1640         if (spa->spa_freeze_txg == UINT64_MAX) {
1641                 freeze_txg = spa_last_synced_txg(spa) + TXG_SIZE;
1642                 spa->spa_freeze_txg = freeze_txg;
1643         }
1644         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1645         if (freeze_txg != 0)
1646                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), freeze_txg);
1647 }
1648
1649 void
1650 zfs_panic_recover(const char *fmt, ...)
1651 {
1652         va_list adx;
1653
1654         va_start(adx, fmt);
1655         vcmn_err(zfs_recover ? CE_WARN : CE_PANIC, fmt, adx);
1656         va_end(adx);
1657 }
1658
1659 /*
1660  * This is a stripped-down version of strtoull, suitable only for converting
1661  * lowercase hexadecimal numbers that don't overflow.
1662  */
1663 uint64_t
1664 zfs_strtonum(const char *str, char **nptr)
1665 {
1666         uint64_t val = 0;
1667         char c;
1668         int digit;
1669
1670         while ((c = *str) != '\0') {
1671                 if (c >= '0' && c <= '9')
1672                         digit = c - '0';
1673                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1674                         digit = 10 + c - 'a';
1675                 else
1676                         break;
1677
1678                 val *= 16;
1679                 val += digit;
1680
1681                 str++;
1682         }
1683
1684         if (nptr)
1685                 *nptr = (char *)str;
1686
1687         return (val);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * ==========================================================================
1692  * Accessor functions
1693  * ==========================================================================
1694  */
1695
1696 boolean_t
1697 spa_shutting_down(spa_t *spa)
1698 {
1699         return (spa->spa_async_suspended);
1700 }
1701
1702 dsl_pool_t *
1703 spa_get_dsl(spa_t *spa)
1704 {
1705         return (spa->spa_dsl_pool);
1706 }
1707
1708 boolean_t
1709 spa_is_initializing(spa_t *spa)
1710 {
1711         return (spa->spa_is_initializing);
1712 }
1713
1714 boolean_t
1715 spa_indirect_vdevs_loaded(spa_t *spa)
1716 {
1717         return (spa->spa_indirect_vdevs_loaded);
1718 }
1719
1720 blkptr_t *
1721 spa_get_rootblkptr(spa_t *spa)
1722 {
1723         return (&spa->spa_ubsync.ub_rootbp);
1724 }
1725
1726 void
1727 spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1728 {
1729         spa->spa_uberblock.ub_rootbp = *bp;
1730 }
1731
1732 void
1733 spa_altroot(spa_t *spa, char *buf, size_t buflen)
1734 {
1735         if (spa->spa_root == NULL)
1736                 buf[0] = '\0';
1737         else
1738                 (void) strncpy(buf, spa->spa_root, buflen);
1739 }
1740
1741 int
1742 spa_sync_pass(spa_t *spa)
1743 {
1744         return (spa->spa_sync_pass);
1745 }
1746
1747 char *
1748 spa_name(spa_t *spa)
1749 {
1750         return (spa->spa_name);
1751 }
1752
1753 uint64_t
1754 spa_guid(spa_t *spa)
1755 {
1756         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
1757         uint64_t guid;
1758
1759         /*
1760          * If we fail to parse the config during spa_load(), we can go through
1761          * the error path (which posts an ereport) and end up here with no root
1762          * vdev.  We stash the original pool guid in 'spa_config_guid' to handle
1763          * this case.
1764          */
1765         if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1766                 return (spa->spa_config_guid);
1767
1768         guid = spa->spa_last_synced_guid != 0 ?
1769             spa->spa_last_synced_guid : spa->spa_root_vdev->vdev_guid;
1770
1771         /*
1772          * Return the most recently synced out guid unless we're
1773          * in syncing context.
1774          */
1775         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
1776                 return (spa->spa_root_vdev->vdev_guid);
1777         else
1778                 return (guid);
1779 }
1780
1781 uint64_t
1782 spa_load_guid(spa_t *spa)
1783 {
1784         /*
1785          * This is a GUID that exists solely as a reference for the
1786          * purposes of the arc.  It is generated at load time, and
1787          * is never written to persistent storage.
1788          */
1789         return (spa->spa_load_guid);
1790 }
1791
1792 uint64_t
1793 spa_last_synced_txg(spa_t *spa)
1794 {
1795         return (spa->spa_ubsync.ub_txg);
1796 }
1797
1798 uint64_t
1799 spa_first_txg(spa_t *spa)
1800 {
1801         return (spa->spa_first_txg);
1802 }
1803
1804 uint64_t
1805 spa_syncing_txg(spa_t *spa)
1806 {
1807         return (spa->spa_syncing_txg);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * Return the last txg where data can be dirtied. The final txgs
1812  * will be used to just clear out any deferred frees that remain.
1813  */
1814 uint64_t
1815 spa_final_dirty_txg(spa_t *spa)
1816 {
1817         return (spa->spa_final_txg - TXG_DEFER_SIZE);
1818 }
1819
1820 pool_state_t
1821 spa_state(spa_t *spa)
1822 {
1823         return (spa->spa_state);
1824 }
1825
1826 spa_load_state_t
1827 spa_load_state(spa_t *spa)
1828 {
1829         return (spa->spa_load_state);
1830 }
1831
1832 uint64_t
1833 spa_freeze_txg(spa_t *spa)
1834 {
1835         return (spa->spa_freeze_txg);
1836 }
1837
1838 /* ARGSUSED */
1839 uint64_t
1840 spa_get_worst_case_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize)
1841 {
1842         return (lsize * spa_asize_inflation);
1843 }
1844
1845 /*
1846  * Return the amount of slop space in bytes.  It is 1/32 of the pool (3.2%),
1847  * or at least 128MB, unless that would cause it to be more than half the
1848  * pool size.
1849  *
1850  * See the comment above spa_slop_shift for details.
1851  */
1852 uint64_t
1853 spa_get_slop_space(spa_t *spa)
1854 {
1855         uint64_t space = spa_get_dspace(spa);
1856         return (MAX(space >> spa_slop_shift, MIN(space >> 1, spa_min_slop)));
1857 }
1858
1859 uint64_t
1860 spa_get_dspace(spa_t *spa)
1861 {
1862         return (spa->spa_dspace);
1863 }
1864
1865 uint64_t
1866 spa_get_checkpoint_space(spa_t *spa)
1867 {
1868         return (spa->spa_checkpoint_info.sci_dspace);
1869 }
1870
1871 void
1872 spa_update_dspace(spa_t *spa)
1873 {
1874         spa->spa_dspace = metaslab_class_get_dspace(spa_normal_class(spa)) +
1875             ddt_get_dedup_dspace(spa);
1876         if (spa->spa_vdev_removal != NULL) {
1877                 /*
1878                  * We can't allocate from the removing device, so
1879                  * subtract its size.  This prevents the DMU/DSL from
1880                  * filling up the (now smaller) pool while we are in the
1881                  * middle of removing the device.
1882                  *
1883                  * Note that the DMU/DSL doesn't actually know or care
1884                  * how much space is allocated (it does its own tracking
1885                  * of how much space has been logically used).  So it
1886                  * doesn't matter that the data we are moving may be
1887                  * allocated twice (on the old device and the new
1888                  * device).
1889                  */
1890                 spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
1891                 vdev_t *vd =
1892                     vdev_lookup_top(spa, spa->spa_vdev_removal->svr_vdev_id);
1893                 spa->spa_dspace -= spa_deflate(spa) ?
1894                     vd->vdev_stat.vs_dspace : vd->vdev_stat.vs_space;
1895                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1896         }
1897 }
1898
1899 /*
1900  * Return the failure mode that has been set to this pool. The default
1901  * behavior will be to block all I/Os when a complete failure occurs.
1902  */
1903 uint8_t
1904 spa_get_failmode(spa_t *spa)
1905 {
1906         return (spa->spa_failmode);
1907 }
1908
1909 boolean_t
1910 spa_suspended(spa_t *spa)
1911 {
1912         return (spa->spa_suspended);
1913 }
1914
1915 uint64_t
1916 spa_version(spa_t *spa)
1917 {
1918         return (spa->spa_ubsync.ub_version);
1919 }
1920
1921 boolean_t
1922 spa_deflate(spa_t *spa)
1923 {
1924         return (spa->spa_deflate);
1925 }
1926
1927 metaslab_class_t *
1928 spa_normal_class(spa_t *spa)
1929 {
1930         return (spa->spa_normal_class);
1931 }
1932
1933 metaslab_class_t *
1934 spa_log_class(spa_t *spa)
1935 {
1936         return (spa->spa_log_class);
1937 }
1938
1939 void
1940 spa_evicting_os_register(spa_t *spa, objset_t *os)
1941 {
1942         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1943         list_insert_head(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1944         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1945 }
1946
1947 void
1948 spa_evicting_os_deregister(spa_t *spa, objset_t *os)
1949 {
1950         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1951         list_remove(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1952         cv_broadcast(&spa->spa_evicting_os_cv);
1953         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1954 }
1955
1956 void
1957 spa_evicting_os_wait(spa_t *spa)
1958 {
1959         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1960         while (!list_is_empty(&spa->spa_evicting_os_list))
1961                 cv_wait(&spa->spa_evicting_os_cv, &spa->spa_evicting_os_lock);
1962         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1963
1964         dmu_buf_user_evict_wait();
1965 }
1966
1967 int
1968 spa_max_replication(spa_t *spa)
1969 {
1970         /*
1971          * As of SPA_VERSION == SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS, we are able to
1972          * handle BPs with more than one DVA allocated.  Set our max
1973          * replication level accordingly.
1974          */
1975         if (spa_version(spa) < SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS)
1976                 return (1);
1977         return (MIN(SPA_DVAS_PER_BP, spa_max_replication_override));
1978 }
1979
1980 int
1981 spa_prev_software_version(spa_t *spa)
1982 {
1983         return (spa->spa_prev_software_version);
1984 }
1985
1986 uint64_t
1987 spa_deadman_synctime(spa_t *spa)
1988 {
1989         return (spa->spa_deadman_synctime);
1990 }
1991
1992 uint64_t
1993 dva_get_dsize_sync(spa_t *spa, const dva_t *dva)
1994 {
1995         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
1996         uint64_t dsize = asize;
1997
1998         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1999
2000         if (asize != 0 && spa->spa_deflate) {
2001                 uint64_t vdev = DVA_GET_VDEV(dva);
2002                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, vdev);
2003                 if (vd == NULL) {
2004                         panic(
2005                             "dva_get_dsize_sync(): bad DVA %llu:%llu",
2006                             (u_longlong_t)vdev, (u_longlong_t)asize);
2007                 }
2008                 dsize = (asize >> SPA_MINBLOCKSHIFT) * vd->vdev_deflate_ratio;
2009         }
2010
2011         return (dsize);
2012 }
2013
2014 uint64_t
2015 bp_get_dsize_sync(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
2016 {
2017         uint64_t dsize = 0;
2018
2019         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
2020                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
2021
2022         return (dsize);
2023 }
2024
2025 uint64_t
2026 bp_get_dsize(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
2027 {
2028         uint64_t dsize = 0;
2029
2030         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2031
2032         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
2033                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
2034
2035         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2036
2037         return (dsize);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * ==========================================================================
2042  * Initialization and Termination
2043  * ==========================================================================
2044  */
2045
2046 static int
2047 spa_name_compare(const void *a1, const void *a2)
2048 {
2049         const spa_t *s1 = a1;
2050         const spa_t *s2 = a2;
2051         int s;
2052
2053         s = strcmp(s1->spa_name, s2->spa_name);
2054         if (s > 0)
2055                 return (1);
2056         if (s < 0)
2057                 return (-1);
2058         return (0);
2059 }
2060
2061 int
2062 spa_busy(void)
2063 {
2064         return (spa_active_count);
2065 }
2066
2067 void
2068 spa_boot_init()
2069 {
2070         spa_config_load();
2071 }
2072
2073 #ifdef _KERNEL
2074 EVENTHANDLER_DEFINE(mountroot, spa_boot_init, NULL, 0);
2075 #endif
2076
2077 void
2078 spa_init(int mode)
2079 {
2080         mutex_init(&spa_namespace_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2081         mutex_init(&spa_spare_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2082         mutex_init(&spa_l2cache_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2083         cv_init(&spa_namespace_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
2084
2085         avl_create(&spa_namespace_avl, spa_name_compare, sizeof (spa_t),
2086             offsetof(spa_t, spa_avl));
2087
2088         avl_create(&spa_spare_avl, spa_spare_compare, sizeof (spa_aux_t),
2089             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
2090
2091         avl_create(&spa_l2cache_avl, spa_l2cache_compare, sizeof (spa_aux_t),
2092             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
2093
2094         spa_mode_global = mode;
2095
2096 #ifdef illumos
2097 #ifdef _KERNEL
2098         spa_arch_init();
2099 #else
2100         if (spa_mode_global != FREAD && dprintf_find_string("watch")) {
2101                 arc_procfd = open("/proc/self/ctl", O_WRONLY);
2102                 if (arc_procfd == -1) {
2103                         perror("could not enable watchpoints: "
2104                             "opening /proc/self/ctl failed: ");
2105                 } else {
2106                         arc_watch = B_TRUE;
2107                 }
2108         }
2109 #endif
2110 #endif /* illumos */
2111         refcount_sysinit();
2112         unique_init();
2113         range_tree_init();
2114         metaslab_alloc_trace_init();
2115         zio_init();
2116         lz4_init();
2117         dmu_init();
2118         zil_init();
2119         vdev_cache_stat_init();
2120         vdev_file_init();
2121         zfs_prop_init();
2122         zpool_prop_init();
2123         zpool_feature_init();
2124         spa_config_load();
2125         l2arc_start();
2126         scan_init();
2127         dsl_scan_global_init();
2128 #ifndef illumos
2129 #ifdef _KERNEL
2130         zfs_deadman_init();
2131 #endif
2132 #endif  /* !illumos */
2133 }
2134
2135 void
2136 spa_fini(void)
2137 {
2138         l2arc_stop();
2139
2140         spa_evict_all();
2141
2142         vdev_file_fini();
2143         vdev_cache_stat_fini();
2144         zil_fini();
2145         dmu_fini();
2146         lz4_fini();
2147         zio_fini();
2148         metaslab_alloc_trace_fini();
2149         range_tree_fini();
2150         unique_fini();
2151         refcount_fini();
2152         scan_fini();
2153         
2154         avl_destroy(&spa_namespace_avl);
2155         avl_destroy(&spa_spare_avl);
2156         avl_destroy(&spa_l2cache_avl);
2157
2158         cv_destroy(&spa_namespace_cv);
2159         mutex_destroy(&spa_namespace_lock);
2160         mutex_destroy(&spa_spare_lock);
2161         mutex_destroy(&spa_l2cache_lock);
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Return whether this pool has slogs. No locking needed.
2166  * It's not a problem if the wrong answer is returned as it's only for
2167  * performance and not correctness
2168  */
2169 boolean_t
2170 spa_has_slogs(spa_t *spa)
2171 {
2172         return (spa->spa_log_class->mc_rotor != NULL);
2173 }
2174
2175 spa_log_state_t
2176 spa_get_log_state(spa_t *spa)
2177 {
2178         return (spa->spa_log_state);
2179 }
2180
2181 void
2182 spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state)
2183 {
2184         spa->spa_log_state = state;
2185 }
2186
2187 boolean_t
2188 spa_is_root(spa_t *spa)
2189 {
2190         return (spa->spa_is_root);
2191 }
2192
2193 boolean_t
2194 spa_writeable(spa_t *spa)
2195 {
2196         return (!!(spa->spa_mode & FWRITE) && spa->spa_trust_config);
2197 }
2198
2199 /*
2200  * Returns true if there is a pending sync task in any of the current
2201  * syncing txg, the current quiescing txg, or the current open txg.
2202  */
2203 boolean_t
2204 spa_has_pending_synctask(spa_t *spa)
2205 {
2206         return (!txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_sync_tasks) ||
2207             !txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_early_sync_tasks));
2208 }
2209
2210 int
2211 spa_mode(spa_t *spa)
2212 {
2213         return (spa->spa_mode);
2214 }
2215
2216 uint64_t
2217 spa_bootfs(spa_t *spa)
2218 {
2219         return (spa->spa_bootfs);
2220 }
2221
2222 uint64_t
2223 spa_delegation(spa_t *spa)
2224 {
2225         return (spa->spa_delegation);
2226 }
2227
2228 objset_t *
2229 spa_meta_objset(spa_t *spa)
2230 {
2231         return (spa->spa_meta_objset);
2232 }
2233
2234 enum zio_checksum
2235 spa_dedup_checksum(spa_t *spa)
2236 {
2237         return (spa->spa_dedup_checksum);
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Reset pool scan stat per scan pass (or reboot).
2242  */
2243 void
2244 spa_scan_stat_init(spa_t *spa)
2245 {
2246         /* data not stored on disk */
2247         spa->spa_scan_pass_start = gethrestime_sec();
2248         if (dsl_scan_is_paused_scrub(spa->spa_dsl_pool->dp_scan))
2249                 spa->spa_scan_pass_scrub_pause = spa->spa_scan_pass_start;
2250         else
2251                 spa->spa_scan_pass_scrub_pause = 0;
2252         spa->spa_scan_pass_scrub_spent_paused = 0;
2253         spa->spa_scan_pass_exam = 0;
2254         spa->spa_scan_pass_issued = 0;
2255         vdev_scan_stat_init(spa->spa_root_vdev);
2256 }
2257
2258 /*
2259  * Get scan stats for zpool status reports
2260  */
2261 int
2262 spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps)
2263 {
2264         dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool ? spa->spa_dsl_pool->dp_scan : NULL;
2265
2266         if (scn == NULL || scn->scn_phys.scn_func == POOL_SCAN_NONE)
2267                 return (SET_ERROR(ENOENT));
2268         bzero(ps, sizeof (pool_scan_stat_t));
2269
2270         /* data stored on disk */
2271         ps->pss_func = scn->scn_phys.scn_func;
2272         ps->pss_state = scn->scn_phys.scn_state;
2273         ps->pss_start_time = scn->scn_phys.scn_start_time;
2274         ps->pss_end_time = scn->scn_phys.scn_end_time;
2275         ps->pss_to_examine = scn->scn_phys.scn_to_examine;
2276         ps->pss_to_process = scn->scn_phys.scn_to_process;
2277         ps->pss_processed = scn->scn_phys.scn_processed;
2278         ps->pss_errors = scn->scn_phys.scn_errors;
2279         ps->pss_examined = scn->scn_phys.scn_examined;
2280         ps->pss_issued =
2281                 scn->scn_issued_before_pass + spa->spa_scan_pass_issued;
2282         /* data not stored on disk */
2283         ps->pss_pass_start = spa->spa_scan_pass_start;
2284         ps->pss_pass_exam = spa->spa_scan_pass_exam;
2285         ps->pss_pass_issued = spa->spa_scan_pass_issued;
2286         ps->pss_pass_scrub_pause = spa->spa_scan_pass_scrub_pause;
2287         ps->pss_pass_scrub_spent_paused = spa->spa_scan_pass_scrub_spent_paused;
2288
2289         return (0);
2290 }
2291
2292 int
2293 spa_maxblocksize(spa_t *spa)
2294 {
2295         if (spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_BLOCKS))
2296                 return (SPA_MAXBLOCKSIZE);
2297         else
2298                 return (SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
2299 }
2300
2301 /*
2302  * Returns the txg that the last device removal completed. No indirect mappings
2303  * have been added since this txg.
2304  */
2305 uint64_t
2306 spa_get_last_removal_txg(spa_t *spa)
2307 {
2308         uint64_t vdevid;
2309         uint64_t ret = -1ULL;
2310
2311         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2312         /*
2313          * sr_prev_indirect_vdev is only modified while holding all the
2314          * config locks, so it is sufficient to hold SCL_VDEV as reader when
2315          * examining it.
2316          */
2317         vdevid = spa->spa_removing_phys.sr_prev_indirect_vdev;
2318
2319         while (vdevid != -1ULL) {
2320                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, vdevid);
2321                 vdev_indirect_births_t *vib = vd->vdev_indirect_births;
2322
2323                 ASSERT3P(vd->vdev_ops, ==, &vdev_indirect_ops);
2324
2325                 /*
2326                  * If the removal did not remap any data, we don't care.
2327                  */
2328                 if (vdev_indirect_births_count(vib) != 0) {
2329                         ret = vdev_indirect_births_last_entry_txg(vib);
2330                         break;
2331                 }
2332
2333                 vdevid = vd->vdev_indirect_config.vic_prev_indirect_vdev;
2334         }
2335         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2336
2337         IMPLY(ret != -1ULL,
2338             spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_DEVICE_REMOVAL));
2339
2340         return (ret);
2341 }
2342
2343 boolean_t
2344 spa_trust_config(spa_t *spa)
2345 {
2346         return (spa->spa_trust_config);
2347 }
2348
2349 uint64_t
2350 spa_missing_tvds_allowed(spa_t *spa)
2351 {
2352         return (spa->spa_missing_tvds_allowed);
2353 }
2354
2355 void
2356 spa_set_missing_tvds(spa_t *spa, uint64_t missing)
2357 {
2358         spa->spa_missing_tvds = missing;
2359 }
2360
2361 boolean_t
2362 spa_top_vdevs_spacemap_addressable(spa_t *spa)
2363 {
2364         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2365         for (uint64_t c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2366                 if (!vdev_is_spacemap_addressable(rvd->vdev_child[c]))
2367                         return (B_FALSE);
2368         }
2369         return (B_TRUE);
2370 }
2371
2372 boolean_t
2373 spa_has_checkpoint(spa_t *spa)
2374 {
2375         return (spa->spa_checkpoint_txg != 0);
2376 }
2377
2378 boolean_t
2379 spa_importing_readonly_checkpoint(spa_t *spa)
2380 {
2381         return ((spa->spa_import_flags & ZFS_IMPORT_CHECKPOINT) &&
2382             spa->spa_mode == FREAD);
2383 }
2384
2385 uint64_t
2386 spa_min_claim_txg(spa_t *spa)
2387 {
2388         uint64_t checkpoint_txg = spa->spa_uberblock.ub_checkpoint_txg;
2389
2390         if (checkpoint_txg != 0)
2391                 return (checkpoint_txg + 1);
2392
2393         return (spa->spa_first_txg);
2394 }
2395
2396 /*
2397  * If there is a checkpoint, async destroys may consume more space from
2398  * the pool instead of freeing it. In an attempt to save the pool from
2399  * getting suspended when it is about to run out of space, we stop
2400  * processing async destroys.
2401  */
2402 boolean_t
2403 spa_suspend_async_destroy(spa_t *spa)
2404 {
2405         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
2406
2407         uint64_t unreserved = dsl_pool_unreserved_space(dp,
2408             ZFS_SPACE_CHECK_EXTRA_RESERVED);
2409         uint64_t used = dsl_dir_phys(dp->dp_root_dir)->dd_used_bytes;
2410         uint64_t avail = (unreserved > used) ? (unreserved - used) : 0;
2411
2412         if (spa_has_checkpoint(spa) && avail == 0)
2413                 return (B_TRUE);
2414
2415         return (B_FALSE);
2416 }