]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/spa_misc.c
Merge OpenSSL 1.1.1b.
[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
366 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_synctime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
367     &zfs_deadman_synctime_ms, 0,
368     "Stalled ZFS I/O expiration time in milliseconds");
369 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_checktime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
370     &zfs_deadman_checktime_ms, 0,
371     "Period of checks for stalled ZFS I/O in milliseconds");
372 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_enabled, CTLFLAG_RDTUN,
373     &zfs_deadman_enabled, 0, "Kernel panic on stalled ZFS I/O");
374 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_asize_inflation, CTLFLAG_RWTUN,
375     &spa_asize_inflation, 0, "Worst case inflation factor for single sector writes");
376 #endif
377
378 #ifndef illumos
379 #ifdef _KERNEL
380 static void
381 zfs_deadman_init()
382 {
383         /*
384          * If we are not i386 or amd64 or in a virtual machine,
385          * disable ZFS deadman thread by default
386          */
387         if (zfs_deadman_enabled == -1) {
388 #if defined(__amd64__) || defined(__i386__)
389                 zfs_deadman_enabled = (vm_guest == VM_GUEST_NO) ? 1 : 0;
390 #else
391                 zfs_deadman_enabled = 0;
392 #endif
393         }
394 }
395 #endif  /* _KERNEL */
396 #endif  /* !illumos */
397
398 /*
399  * Normally, we don't allow the last 3.2% (1/(2^spa_slop_shift)) of space in
400  * the pool to be consumed.  This ensures that we don't run the pool
401  * completely out of space, due to unaccounted changes (e.g. to the MOS).
402  * It also limits the worst-case time to allocate space.  If we have
403  * less than this amount of free space, most ZPL operations (e.g. write,
404  * create) will return ENOSPC.
405  *
406  * Certain operations (e.g. file removal, most administrative actions) can
407  * use half the slop space.  They will only return ENOSPC if less than half
408  * the slop space is free.  Typically, once the pool has less than the slop
409  * space free, the user will use these operations to free up space in the pool.
410  * These are the operations that call dsl_pool_adjustedsize() with the netfree
411  * argument set to TRUE.
412  *
413  * Operations that are almost guaranteed to free up space in the absence of
414  * a pool checkpoint can use up to three quarters of the slop space
415  * (e.g zfs destroy).
416  *
417  * A very restricted set of operations are always permitted, regardless of
418  * the amount of free space.  These are the operations that call
419  * dsl_sync_task(ZFS_SPACE_CHECK_NONE). If these operations result in a net
420  * increase in the amount of space used, it is possible to run the pool
421  * completely out of space, causing it to be permanently read-only.
422  *
423  * Note that on very small pools, the slop space will be larger than
424  * 3.2%, in an effort to have it be at least spa_min_slop (128MB),
425  * but we never allow it to be more than half the pool size.
426  *
427  * See also the comments in zfs_space_check_t.
428  */
429 int spa_slop_shift = 5;
430 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_slop_shift, CTLFLAG_RWTUN,
431     &spa_slop_shift, 0,
432     "Shift value of reserved space (1/(2^spa_slop_shift)).");
433 uint64_t spa_min_slop = 128 * 1024 * 1024;
434 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_min_slop, CTLFLAG_RWTUN,
435     &spa_min_slop, 0,
436     "Minimal value of reserved space");
437
438 int spa_allocators = 4;
439
440 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_allocators, CTLFLAG_RWTUN,
441     &spa_allocators, 0,
442     "Number of allocators per metaslab group");
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         mutex_init(&spa->spa_feat_stats_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
716
717         cv_init(&spa->spa_async_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
718         cv_init(&spa->spa_evicting_os_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
719         cv_init(&spa->spa_proc_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
720         cv_init(&spa->spa_scrub_io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
721         cv_init(&spa->spa_suspend_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
722
723         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
724                 bplist_create(&spa->spa_free_bplist[t]);
725
726         (void) strlcpy(spa->spa_name, name, sizeof (spa->spa_name));
727         spa->spa_state = POOL_STATE_UNINITIALIZED;
728         spa->spa_freeze_txg = UINT64_MAX;
729         spa->spa_final_txg = UINT64_MAX;
730         spa->spa_load_max_txg = UINT64_MAX;
731         spa->spa_proc = &p0;
732         spa->spa_proc_state = SPA_PROC_NONE;
733         spa->spa_trust_config = B_TRUE;
734
735 #ifdef illumos
736         hdlr.cyh_func = spa_deadman;
737         hdlr.cyh_arg = spa;
738         hdlr.cyh_level = CY_LOW_LEVEL;
739 #endif
740
741         spa->spa_deadman_synctime = MSEC2NSEC(zfs_deadman_synctime_ms);
742
743 #ifdef illumos
744         /*
745          * This determines how often we need to check for hung I/Os after
746          * the cyclic has already fired. Since checking for hung I/Os is
747          * an expensive operation we don't want to check too frequently.
748          * Instead wait for 5 seconds before checking again.
749          */
750         when.cyt_interval = MSEC2NSEC(zfs_deadman_checktime_ms);
751         when.cyt_when = CY_INFINITY;
752         mutex_enter(&cpu_lock);
753         spa->spa_deadman_cycid = cyclic_add(&hdlr, &when);
754         mutex_exit(&cpu_lock);
755 #else   /* !illumos */
756 #ifdef _KERNEL
757         /*
758          * callout(9) does not provide a way to initialize a callout with
759          * a function and an argument, so we use callout_reset() to schedule
760          * the callout in the very distant future.  Even if that event ever
761          * fires, it should be okayas we won't have any active zio-s.
762          * But normally spa_sync() will reschedule the callout with a proper
763          * timeout.
764          * callout(9) does not allow the callback function to sleep but
765          * vdev_deadman() needs to acquire vq_lock and illumos mutexes are
766          * emulated using sx(9).  For this reason spa_deadman_timeout()
767          * will schedule spa_deadman() as task on a taskqueue that allows
768          * sleeping.
769          */
770         TASK_INIT(&spa->spa_deadman_task, 0, spa_deadman, spa);
771         callout_init(&spa->spa_deadman_cycid, 1);
772         callout_reset_sbt(&spa->spa_deadman_cycid, SBT_MAX, 0,
773             spa_deadman_timeout, spa, 0);
774 #endif
775 #endif
776         refcount_create(&spa->spa_refcount);
777         spa_config_lock_init(spa);
778
779         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
780
781         /*
782          * Set the alternate root, if there is one.
783          */
784         if (altroot) {
785                 spa->spa_root = spa_strdup(altroot);
786                 spa_active_count++;
787         }
788
789         spa->spa_alloc_count = spa_allocators;
790         spa->spa_alloc_locks = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
791             sizeof (kmutex_t), KM_SLEEP);
792         spa->spa_alloc_trees = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
793             sizeof (avl_tree_t), KM_SLEEP);
794         for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++) {
795                 mutex_init(&spa->spa_alloc_locks[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
796                 avl_create(&spa->spa_alloc_trees[i], zio_bookmark_compare,
797                     sizeof (zio_t), offsetof(zio_t, io_alloc_node));
798         }
799
800         /*
801          * Every pool starts with the default cachefile
802          */
803         list_create(&spa->spa_config_list, sizeof (spa_config_dirent_t),
804             offsetof(spa_config_dirent_t, scd_link));
805
806         dp = kmem_zalloc(sizeof (spa_config_dirent_t), KM_SLEEP);
807         dp->scd_path = altroot ? NULL : spa_strdup(spa_config_path);
808         list_insert_head(&spa->spa_config_list, dp);
809
810         VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_load_info, NV_UNIQUE_NAME,
811             KM_SLEEP) == 0);
812
813         if (config != NULL) {
814                 nvlist_t *features;
815
816                 if (nvlist_lookup_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_FEATURES_FOR_READ,
817                     &features) == 0) {
818                         VERIFY(nvlist_dup(features, &spa->spa_label_features,
819                             0) == 0);
820                 }
821
822                 VERIFY(nvlist_dup(config, &spa->spa_config, 0) == 0);
823         }
824
825         if (spa->spa_label_features == NULL) {
826                 VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_label_features, NV_UNIQUE_NAME,
827                     KM_SLEEP) == 0);
828         }
829
830         spa->spa_min_ashift = INT_MAX;
831         spa->spa_max_ashift = 0;
832
833         /*
834          * As a pool is being created, treat all features as disabled by
835          * setting SPA_FEATURE_DISABLED for all entries in the feature
836          * refcount cache.
837          */
838         for (int i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
839                 spa->spa_feat_refcount_cache[i] = SPA_FEATURE_DISABLED;
840         }
841
842         return (spa);
843 }
844
845 /*
846  * Removes a spa_t from the namespace, freeing up any memory used.  Requires
847  * spa_namespace_lock.  This is called only after the spa_t has been closed and
848  * deactivated.
849  */
850 void
851 spa_remove(spa_t *spa)
852 {
853         spa_config_dirent_t *dp;
854
855         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
856         ASSERT(spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED);
857         ASSERT3U(refcount_count(&spa->spa_refcount), ==, 0);
858
859         nvlist_free(spa->spa_config_splitting);
860
861         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
862         cv_broadcast(&spa_namespace_cv);
863
864         if (spa->spa_root) {
865                 spa_strfree(spa->spa_root);
866                 spa_active_count--;
867         }
868
869         while ((dp = list_head(&spa->spa_config_list)) != NULL) {
870                 list_remove(&spa->spa_config_list, dp);
871                 if (dp->scd_path != NULL)
872                         spa_strfree(dp->scd_path);
873                 kmem_free(dp, sizeof (spa_config_dirent_t));
874         }
875
876         for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++) {
877                 avl_destroy(&spa->spa_alloc_trees[i]);
878                 mutex_destroy(&spa->spa_alloc_locks[i]);
879         }
880         kmem_free(spa->spa_alloc_locks, spa->spa_alloc_count *
881             sizeof (kmutex_t));
882         kmem_free(spa->spa_alloc_trees, spa->spa_alloc_count *
883             sizeof (avl_tree_t));
884
885         list_destroy(&spa->spa_config_list);
886
887         nvlist_free(spa->spa_label_features);
888         nvlist_free(spa->spa_load_info);
889         nvlist_free(spa->spa_feat_stats);
890         spa_config_set(spa, NULL);
891
892 #ifdef illumos
893         mutex_enter(&cpu_lock);
894         if (spa->spa_deadman_cycid != CYCLIC_NONE)
895                 cyclic_remove(spa->spa_deadman_cycid);
896         mutex_exit(&cpu_lock);
897         spa->spa_deadman_cycid = CYCLIC_NONE;
898 #else   /* !illumos */
899 #ifdef _KERNEL
900         callout_drain(&spa->spa_deadman_cycid);
901         taskqueue_drain(taskqueue_thread, &spa->spa_deadman_task);
902 #endif
903 #endif
904
905         refcount_destroy(&spa->spa_refcount);
906
907         spa_config_lock_destroy(spa);
908
909         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
910                 bplist_destroy(&spa->spa_free_bplist[t]);
911
912         zio_checksum_templates_free(spa);
913
914         cv_destroy(&spa->spa_async_cv);
915         cv_destroy(&spa->spa_evicting_os_cv);
916         cv_destroy(&spa->spa_proc_cv);
917         cv_destroy(&spa->spa_scrub_io_cv);
918         cv_destroy(&spa->spa_suspend_cv);
919
920         mutex_destroy(&spa->spa_async_lock);
921         mutex_destroy(&spa->spa_errlist_lock);
922         mutex_destroy(&spa->spa_errlog_lock);
923         mutex_destroy(&spa->spa_evicting_os_lock);
924         mutex_destroy(&spa->spa_history_lock);
925         mutex_destroy(&spa->spa_proc_lock);
926         mutex_destroy(&spa->spa_props_lock);
927         mutex_destroy(&spa->spa_cksum_tmpls_lock);
928         mutex_destroy(&spa->spa_scrub_lock);
929         mutex_destroy(&spa->spa_suspend_lock);
930         mutex_destroy(&spa->spa_vdev_top_lock);
931         mutex_destroy(&spa->spa_feat_stats_lock);
932
933         kmem_free(spa, sizeof (spa_t));
934 }
935
936 /*
937  * Given a pool, return the next pool in the namespace, or NULL if there is
938  * none.  If 'prev' is NULL, return the first pool.
939  */
940 spa_t *
941 spa_next(spa_t *prev)
942 {
943         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
944
945         if (prev)
946                 return (AVL_NEXT(&spa_namespace_avl, prev));
947         else
948                 return (avl_first(&spa_namespace_avl));
949 }
950
951 /*
952  * ==========================================================================
953  * SPA refcount functions
954  * ==========================================================================
955  */
956
957 /*
958  * Add a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
959  * have the namespace lock held.
960  */
961 void
962 spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag)
963 {
964         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) >= spa->spa_minref ||
965             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
966         (void) refcount_add(&spa->spa_refcount, tag);
967 }
968
969 /*
970  * Remove a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
971  * have the namespace lock held.
972  */
973 void
974 spa_close(spa_t *spa, void *tag)
975 {
976         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) > spa->spa_minref ||
977             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
978         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
979 }
980
981 /*
982  * Remove a reference to the given spa_t held by a dsl dir that is
983  * being asynchronously released.  Async releases occur from a taskq
984  * performing eviction of dsl datasets and dirs.  The namespace lock
985  * isn't held and the hold by the object being evicted may contribute to
986  * spa_minref (e.g. dataset or directory released during pool export),
987  * so the asserts in spa_close() do not apply.
988  */
989 void
990 spa_async_close(spa_t *spa, void *tag)
991 {
992         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
993 }
994
995 /*
996  * Check to see if the spa refcount is zero.  Must be called with
997  * spa_namespace_lock held.  We really compare against spa_minref, which is the
998  * number of references acquired when opening a pool
999  */
1000 boolean_t
1001 spa_refcount_zero(spa_t *spa)
1002 {
1003         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1004
1005         return (refcount_count(&spa->spa_refcount) == spa->spa_minref);
1006 }
1007
1008 /*
1009  * ==========================================================================
1010  * SPA spare and l2cache tracking
1011  * ==========================================================================
1012  */
1013
1014 /*
1015  * Hot spares and cache devices are tracked using the same code below,
1016  * for 'auxiliary' devices.
1017  */
1018
1019 typedef struct spa_aux {
1020         uint64_t        aux_guid;
1021         uint64_t        aux_pool;
1022         avl_node_t      aux_avl;
1023         int             aux_count;
1024 } spa_aux_t;
1025
1026 static inline int
1027 spa_aux_compare(const void *a, const void *b)
1028 {
1029         const spa_aux_t *sa = (const spa_aux_t *)a;
1030         const spa_aux_t *sb = (const spa_aux_t *)b;
1031
1032         return (AVL_CMP(sa->aux_guid, sb->aux_guid));
1033 }
1034
1035 void
1036 spa_aux_add(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1037 {
1038         avl_index_t where;
1039         spa_aux_t search;
1040         spa_aux_t *aux;
1041
1042         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1043         if ((aux = avl_find(avl, &search, &where)) != NULL) {
1044                 aux->aux_count++;
1045         } else {
1046                 aux = kmem_zalloc(sizeof (spa_aux_t), KM_SLEEP);
1047                 aux->aux_guid = vd->vdev_guid;
1048                 aux->aux_count = 1;
1049                 avl_insert(avl, aux, where);
1050         }
1051 }
1052
1053 void
1054 spa_aux_remove(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1055 {
1056         spa_aux_t search;
1057         spa_aux_t *aux;
1058         avl_index_t where;
1059
1060         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1061         aux = avl_find(avl, &search, &where);
1062
1063         ASSERT(aux != NULL);
1064
1065         if (--aux->aux_count == 0) {
1066                 avl_remove(avl, aux);
1067                 kmem_free(aux, sizeof (spa_aux_t));
1068         } else if (aux->aux_pool == spa_guid(vd->vdev_spa)) {
1069                 aux->aux_pool = 0ULL;
1070         }
1071 }
1072
1073 boolean_t
1074 spa_aux_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt, avl_tree_t *avl)
1075 {
1076         spa_aux_t search, *found;
1077
1078         search.aux_guid = guid;
1079         found = avl_find(avl, &search, NULL);
1080
1081         if (pool) {
1082                 if (found)
1083                         *pool = found->aux_pool;
1084                 else
1085                         *pool = 0ULL;
1086         }
1087
1088         if (refcnt) {
1089                 if (found)
1090                         *refcnt = found->aux_count;
1091                 else
1092                         *refcnt = 0;
1093         }
1094
1095         return (found != NULL);
1096 }
1097
1098 void
1099 spa_aux_activate(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1100 {
1101         spa_aux_t search, *found;
1102         avl_index_t where;
1103
1104         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1105         found = avl_find(avl, &search, &where);
1106         ASSERT(found != NULL);
1107         ASSERT(found->aux_pool == 0ULL);
1108
1109         found->aux_pool = spa_guid(vd->vdev_spa);
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Spares are tracked globally due to the following constraints:
1114  *
1115  *      - A spare may be part of multiple pools.
1116  *      - A spare may be added to a pool even if it's actively in use within
1117  *        another pool.
1118  *      - A spare in use in any pool can only be the source of a replacement if
1119  *        the target is a spare in the same pool.
1120  *
1121  * We keep track of all spares on the system through the use of a reference
1122  * counted AVL tree.  When a vdev is added as a spare, or used as a replacement
1123  * spare, then we bump the reference count in the AVL tree.  In addition, we set
1124  * the 'vdev_isspare' member to indicate that the device is a spare (active or
1125  * inactive).  When a spare is made active (used to replace a device in the
1126  * pool), we also keep track of which pool its been made a part of.
1127  *
1128  * The 'spa_spare_lock' protects the AVL tree.  These functions are normally
1129  * called under the spa_namespace lock as part of vdev reconfiguration.  The
1130  * separate spare lock exists for the status query path, which does not need to
1131  * be completely consistent with respect to other vdev configuration changes.
1132  */
1133
1134 static int
1135 spa_spare_compare(const void *a, const void *b)
1136 {
1137         return (spa_aux_compare(a, b));
1138 }
1139
1140 void
1141 spa_spare_add(vdev_t *vd)
1142 {
1143         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1144         ASSERT(!vd->vdev_isspare);
1145         spa_aux_add(vd, &spa_spare_avl);
1146         vd->vdev_isspare = B_TRUE;
1147         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1148 }
1149
1150 void
1151 spa_spare_remove(vdev_t *vd)
1152 {
1153         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1154         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1155         spa_aux_remove(vd, &spa_spare_avl);
1156         vd->vdev_isspare = B_FALSE;
1157         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1158 }
1159
1160 boolean_t
1161 spa_spare_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt)
1162 {
1163         boolean_t found;
1164
1165         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1166         found = spa_aux_exists(guid, pool, refcnt, &spa_spare_avl);
1167         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1168
1169         return (found);
1170 }
1171
1172 void
1173 spa_spare_activate(vdev_t *vd)
1174 {
1175         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1176         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1177         spa_aux_activate(vd, &spa_spare_avl);
1178         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1179 }
1180
1181 /*
1182  * Level 2 ARC devices are tracked globally for the same reasons as spares.
1183  * Cache devices currently only support one pool per cache device, and so
1184  * for these devices the aux reference count is currently unused beyond 1.
1185  */
1186
1187 static int
1188 spa_l2cache_compare(const void *a, const void *b)
1189 {
1190         return (spa_aux_compare(a, b));
1191 }
1192
1193 void
1194 spa_l2cache_add(vdev_t *vd)
1195 {
1196         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1197         ASSERT(!vd->vdev_isl2cache);
1198         spa_aux_add(vd, &spa_l2cache_avl);
1199         vd->vdev_isl2cache = B_TRUE;
1200         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1201 }
1202
1203 void
1204 spa_l2cache_remove(vdev_t *vd)
1205 {
1206         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1207         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1208         spa_aux_remove(vd, &spa_l2cache_avl);
1209         vd->vdev_isl2cache = B_FALSE;
1210         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1211 }
1212
1213 boolean_t
1214 spa_l2cache_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool)
1215 {
1216         boolean_t found;
1217
1218         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1219         found = spa_aux_exists(guid, pool, NULL, &spa_l2cache_avl);
1220         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1221
1222         return (found);
1223 }
1224
1225 void
1226 spa_l2cache_activate(vdev_t *vd)
1227 {
1228         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1229         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1230         spa_aux_activate(vd, &spa_l2cache_avl);
1231         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1232 }
1233
1234 /*
1235  * ==========================================================================
1236  * SPA vdev locking
1237  * ==========================================================================
1238  */
1239
1240 /*
1241  * Lock the given spa_t for the purpose of adding or removing a vdev.
1242  * Grabs the global spa_namespace_lock plus the spa config lock for writing.
1243  * It returns the next transaction group for the spa_t.
1244  */
1245 uint64_t
1246 spa_vdev_enter(spa_t *spa)
1247 {
1248         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
1249         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1250         return (spa_vdev_config_enter(spa));
1251 }
1252
1253 /*
1254  * Internal implementation for spa_vdev_enter().  Used when a vdev
1255  * operation requires multiple syncs (i.e. removing a device) while
1256  * keeping the spa_namespace_lock held.
1257  */
1258 uint64_t
1259 spa_vdev_config_enter(spa_t *spa)
1260 {
1261         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1262
1263         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
1264
1265         return (spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Used in combination with spa_vdev_config_enter() to allow the syncing
1270  * of multiple transactions without releasing the spa_namespace_lock.
1271  */
1272 void
1273 spa_vdev_config_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error, char *tag)
1274 {
1275         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1276
1277         int config_changed = B_FALSE;
1278
1279         ASSERT(txg > spa_last_synced_txg(spa));
1280
1281         spa->spa_pending_vdev = NULL;
1282
1283         /*
1284          * Reassess the DTLs.
1285          */
1286         vdev_dtl_reassess(spa->spa_root_vdev, 0, 0, B_FALSE);
1287
1288         if (error == 0 && !list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list)) {
1289                 config_changed = B_TRUE;
1290                 spa->spa_config_generation++;
1291         }
1292
1293         /*
1294          * Verify the metaslab classes.
1295          */
1296         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_normal_class(spa)) == 0);
1297         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_log_class(spa)) == 0);
1298
1299         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
1300
1301         /*
1302          * Panic the system if the specified tag requires it.  This
1303          * is useful for ensuring that configurations are updated
1304          * transactionally.
1305          */
1306         if (zio_injection_enabled)
1307                 zio_handle_panic_injection(spa, tag, 0);
1308
1309         /*
1310          * Note: this txg_wait_synced() is important because it ensures
1311          * that there won't be more than one config change per txg.
1312          * This allows us to use the txg as the generation number.
1313          */
1314         if (error == 0)
1315                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, txg);
1316
1317         if (vd != NULL) {
1318                 ASSERT(!vd->vdev_detached || vd->vdev_dtl_sm == NULL);
1319                 if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
1320                         mutex_enter(&vd->vdev_initialize_lock);
1321                         vdev_initialize_stop(vd, VDEV_INITIALIZE_CANCELED);
1322                         mutex_exit(&vd->vdev_initialize_lock);
1323                 }
1324
1325                 spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
1326                 vdev_free(vd);
1327                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
1328         }
1329
1330         /*
1331          * If the config changed, update the config cache.
1332          */
1333         if (config_changed)
1334                 spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1335 }
1336
1337 /*
1338  * Unlock the spa_t after adding or removing a vdev.  Besides undoing the
1339  * locking of spa_vdev_enter(), we also want make sure the transactions have
1340  * synced to disk, and then update the global configuration cache with the new
1341  * information.
1342  */
1343 int
1344 spa_vdev_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error)
1345 {
1346         spa_vdev_config_exit(spa, vd, txg, error, FTAG);
1347         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1348         mutex_exit(&spa->spa_vdev_top_lock);
1349
1350         return (error);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Lock the given spa_t for the purpose of changing vdev state.
1355  */
1356 void
1357 spa_vdev_state_enter(spa_t *spa, int oplocks)
1358 {
1359         int locks = SCL_STATE_ALL | oplocks;
1360
1361         /*
1362          * Root pools may need to read of the underlying devfs filesystem
1363          * when opening up a vdev.  Unfortunately if we're holding the
1364          * SCL_ZIO lock it will result in a deadlock when we try to issue
1365          * the read from the root filesystem.  Instead we "prefetch"
1366          * the associated vnodes that we need prior to opening the
1367          * underlying devices and cache them so that we can prevent
1368          * any I/O when we are doing the actual open.
1369          */
1370         if (spa_is_root(spa)) {
1371                 int low = locks & ~(SCL_ZIO - 1);
1372                 int high = locks & ~low;
1373
1374                 spa_config_enter(spa, high, spa, RW_WRITER);
1375                 vdev_hold(spa->spa_root_vdev);
1376                 spa_config_enter(spa, low, spa, RW_WRITER);
1377         } else {
1378                 spa_config_enter(spa, locks, spa, RW_WRITER);
1379         }
1380         spa->spa_vdev_locks = locks;
1381 }
1382
1383 int
1384 spa_vdev_state_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, int error)
1385 {
1386         boolean_t config_changed = B_FALSE;
1387
1388         if (vd != NULL || error == 0)
1389                 vdev_dtl_reassess(vd ? vd->vdev_top : spa->spa_root_vdev,
1390                     0, 0, B_FALSE);
1391
1392         if (vd != NULL) {
1393                 vdev_state_dirty(vd->vdev_top);
1394                 config_changed = B_TRUE;
1395                 spa->spa_config_generation++;
1396         }
1397
1398         if (spa_is_root(spa))
1399                 vdev_rele(spa->spa_root_vdev);
1400
1401         ASSERT3U(spa->spa_vdev_locks, >=, SCL_STATE_ALL);
1402         spa_config_exit(spa, spa->spa_vdev_locks, spa);
1403
1404         /*
1405          * If anything changed, wait for it to sync.  This ensures that,
1406          * from the system administrator's perspective, zpool(1M) commands
1407          * are synchronous.  This is important for things like zpool offline:
1408          * when the command completes, you expect no further I/O from ZFS.
1409          */
1410         if (vd != NULL)
1411                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1412
1413         /*
1414          * If the config changed, update the config cache.
1415          */
1416         if (config_changed) {
1417                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1418                 spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1419                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1420         }
1421
1422         return (error);
1423 }
1424
1425 /*
1426  * ==========================================================================
1427  * Miscellaneous functions
1428  * ==========================================================================
1429  */
1430
1431 void
1432 spa_activate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature, dmu_tx_t *tx)
1433 {
1434         if (!nvlist_exists(spa->spa_label_features, feature)) {
1435                 fnvlist_add_boolean(spa->spa_label_features, feature);
1436                 /*
1437                  * When we are creating the pool (tx_txg==TXG_INITIAL), we can't
1438                  * dirty the vdev config because lock SCL_CONFIG is not held.
1439                  * Thankfully, in this case we don't need to dirty the config
1440                  * because it will be written out anyway when we finish
1441                  * creating the pool.
1442                  */
1443                 if (tx->tx_txg != TXG_INITIAL)
1444                         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1445         }
1446 }
1447
1448 void
1449 spa_deactivate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature)
1450 {
1451         if (nvlist_remove_all(spa->spa_label_features, feature) == 0)
1452                 vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Rename a spa_t.
1457  */
1458 int
1459 spa_rename(const char *name, const char *newname)
1460 {
1461         spa_t *spa;
1462         int err;
1463
1464         /*
1465          * Lookup the spa_t and grab the config lock for writing.  We need to
1466          * actually open the pool so that we can sync out the necessary labels.
1467          * It's OK to call spa_open() with the namespace lock held because we
1468          * allow recursive calls for other reasons.
1469          */
1470         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1471         if ((err = spa_open(name, &spa, FTAG)) != 0) {
1472                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1473                 return (err);
1474         }
1475
1476         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1477
1478         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
1479         (void) strlcpy(spa->spa_name, newname, sizeof (spa->spa_name));
1480         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
1481
1482         /*
1483          * Sync all labels to disk with the new names by marking the root vdev
1484          * dirty and waiting for it to sync.  It will pick up the new pool name
1485          * during the sync.
1486          */
1487         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1488
1489         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1490
1491         txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1492
1493         /*
1494          * Sync the updated config cache.
1495          */
1496         spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1497
1498         spa_close(spa, FTAG);
1499
1500         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1501
1502         return (0);
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Return the spa_t associated with given pool_guid, if it exists.  If
1507  * device_guid is non-zero, determine whether the pool exists *and* contains
1508  * a device with the specified device_guid.
1509  */
1510 spa_t *
1511 spa_by_guid(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1512 {
1513         spa_t *spa;
1514         avl_tree_t *t = &spa_namespace_avl;
1515
1516         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1517
1518         for (spa = avl_first(t); spa != NULL; spa = AVL_NEXT(t, spa)) {
1519                 if (spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED)
1520                         continue;
1521                 if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1522                         continue;
1523                 if (spa_guid(spa) == pool_guid) {
1524                         if (device_guid == 0)
1525                                 break;
1526
1527                         if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_root_vdev,
1528                             device_guid) != NULL)
1529                                 break;
1530
1531                         /*
1532                          * Check any devices we may be in the process of adding.
1533                          */
1534                         if (spa->spa_pending_vdev) {
1535                                 if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_pending_vdev,
1536                                     device_guid) != NULL)
1537                                         break;
1538                         }
1539                 }
1540         }
1541
1542         return (spa);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Determine whether a pool with the given pool_guid exists.
1547  */
1548 boolean_t
1549 spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1550 {
1551         return (spa_by_guid(pool_guid, device_guid) != NULL);
1552 }
1553
1554 char *
1555 spa_strdup(const char *s)
1556 {
1557         size_t len;
1558         char *new;
1559
1560         len = strlen(s);
1561         new = kmem_alloc(len + 1, KM_SLEEP);
1562         bcopy(s, new, len);
1563         new[len] = '\0';
1564
1565         return (new);
1566 }
1567
1568 void
1569 spa_strfree(char *s)
1570 {
1571         kmem_free(s, strlen(s) + 1);
1572 }
1573
1574 uint64_t
1575 spa_get_random(uint64_t range)
1576 {
1577         uint64_t r;
1578
1579         ASSERT(range != 0);
1580
1581         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&r, sizeof (uint64_t));
1582
1583         return (r % range);
1584 }
1585
1586 uint64_t
1587 spa_generate_guid(spa_t *spa)
1588 {
1589         uint64_t guid = spa_get_random(-1ULL);
1590
1591         if (spa != NULL) {
1592                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(spa_guid(spa), guid))
1593                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1594         } else {
1595                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(guid, 0))
1596                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1597         }
1598
1599         return (guid);
1600 }
1601
1602 void
1603 snprintf_blkptr(char *buf, size_t buflen, const blkptr_t *bp)
1604 {
1605         char type[256];
1606         char *checksum = NULL;
1607         char *compress = NULL;
1608
1609         if (bp != NULL) {
1610                 if (BP_GET_TYPE(bp) & DMU_OT_NEWTYPE) {
1611                         dmu_object_byteswap_t bswap =
1612                             DMU_OT_BYTESWAP(BP_GET_TYPE(bp));
1613                         (void) snprintf(type, sizeof (type), "bswap %s %s",
1614                             DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) ?
1615                             "metadata" : "data",
1616                             dmu_ot_byteswap[bswap].ob_name);
1617                 } else {
1618                         (void) strlcpy(type, dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_name,
1619                             sizeof (type));
1620                 }
1621                 if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1622                         checksum =
1623                             zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_name;
1624                 }
1625                 compress = zio_compress_table[BP_GET_COMPRESS(bp)].ci_name;
1626         }
1627
1628         SNPRINTF_BLKPTR(snprintf, ' ', buf, buflen, bp, type, checksum,
1629             compress);
1630 }
1631
1632 void
1633 spa_freeze(spa_t *spa)
1634 {
1635         uint64_t freeze_txg = 0;
1636
1637         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1638         if (spa->spa_freeze_txg == UINT64_MAX) {
1639                 freeze_txg = spa_last_synced_txg(spa) + TXG_SIZE;
1640                 spa->spa_freeze_txg = freeze_txg;
1641         }
1642         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1643         if (freeze_txg != 0)
1644                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), freeze_txg);
1645 }
1646
1647 void
1648 zfs_panic_recover(const char *fmt, ...)
1649 {
1650         va_list adx;
1651
1652         va_start(adx, fmt);
1653         vcmn_err(zfs_recover ? CE_WARN : CE_PANIC, fmt, adx);
1654         va_end(adx);
1655 }
1656
1657 /*
1658  * This is a stripped-down version of strtoull, suitable only for converting
1659  * lowercase hexadecimal numbers that don't overflow.
1660  */
1661 uint64_t
1662 zfs_strtonum(const char *str, char **nptr)
1663 {
1664         uint64_t val = 0;
1665         char c;
1666         int digit;
1667
1668         while ((c = *str) != '\0') {
1669                 if (c >= '0' && c <= '9')
1670                         digit = c - '0';
1671                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1672                         digit = 10 + c - 'a';
1673                 else
1674                         break;
1675
1676                 val *= 16;
1677                 val += digit;
1678
1679                 str++;
1680         }
1681
1682         if (nptr)
1683                 *nptr = (char *)str;
1684
1685         return (val);
1686 }
1687
1688 /*
1689  * ==========================================================================
1690  * Accessor functions
1691  * ==========================================================================
1692  */
1693
1694 boolean_t
1695 spa_shutting_down(spa_t *spa)
1696 {
1697         return (spa->spa_async_suspended);
1698 }
1699
1700 dsl_pool_t *
1701 spa_get_dsl(spa_t *spa)
1702 {
1703         return (spa->spa_dsl_pool);
1704 }
1705
1706 boolean_t
1707 spa_is_initializing(spa_t *spa)
1708 {
1709         return (spa->spa_is_initializing);
1710 }
1711
1712 boolean_t
1713 spa_indirect_vdevs_loaded(spa_t *spa)
1714 {
1715         return (spa->spa_indirect_vdevs_loaded);
1716 }
1717
1718 blkptr_t *
1719 spa_get_rootblkptr(spa_t *spa)
1720 {
1721         return (&spa->spa_ubsync.ub_rootbp);
1722 }
1723
1724 void
1725 spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1726 {
1727         spa->spa_uberblock.ub_rootbp = *bp;
1728 }
1729
1730 void
1731 spa_altroot(spa_t *spa, char *buf, size_t buflen)
1732 {
1733         if (spa->spa_root == NULL)
1734                 buf[0] = '\0';
1735         else
1736                 (void) strncpy(buf, spa->spa_root, buflen);
1737 }
1738
1739 int
1740 spa_sync_pass(spa_t *spa)
1741 {
1742         return (spa->spa_sync_pass);
1743 }
1744
1745 char *
1746 spa_name(spa_t *spa)
1747 {
1748         return (spa->spa_name);
1749 }
1750
1751 uint64_t
1752 spa_guid(spa_t *spa)
1753 {
1754         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
1755         uint64_t guid;
1756
1757         /*
1758          * If we fail to parse the config during spa_load(), we can go through
1759          * the error path (which posts an ereport) and end up here with no root
1760          * vdev.  We stash the original pool guid in 'spa_config_guid' to handle
1761          * this case.
1762          */
1763         if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1764                 return (spa->spa_config_guid);
1765
1766         guid = spa->spa_last_synced_guid != 0 ?
1767             spa->spa_last_synced_guid : spa->spa_root_vdev->vdev_guid;
1768
1769         /*
1770          * Return the most recently synced out guid unless we're
1771          * in syncing context.
1772          */
1773         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
1774                 return (spa->spa_root_vdev->vdev_guid);
1775         else
1776                 return (guid);
1777 }
1778
1779 uint64_t
1780 spa_load_guid(spa_t *spa)
1781 {
1782         /*
1783          * This is a GUID that exists solely as a reference for the
1784          * purposes of the arc.  It is generated at load time, and
1785          * is never written to persistent storage.
1786          */
1787         return (spa->spa_load_guid);
1788 }
1789
1790 uint64_t
1791 spa_last_synced_txg(spa_t *spa)
1792 {
1793         return (spa->spa_ubsync.ub_txg);
1794 }
1795
1796 uint64_t
1797 spa_first_txg(spa_t *spa)
1798 {
1799         return (spa->spa_first_txg);
1800 }
1801
1802 uint64_t
1803 spa_syncing_txg(spa_t *spa)
1804 {
1805         return (spa->spa_syncing_txg);
1806 }
1807
1808 /*
1809  * Return the last txg where data can be dirtied. The final txgs
1810  * will be used to just clear out any deferred frees that remain.
1811  */
1812 uint64_t
1813 spa_final_dirty_txg(spa_t *spa)
1814 {
1815         return (spa->spa_final_txg - TXG_DEFER_SIZE);
1816 }
1817
1818 pool_state_t
1819 spa_state(spa_t *spa)
1820 {
1821         return (spa->spa_state);
1822 }
1823
1824 spa_load_state_t
1825 spa_load_state(spa_t *spa)
1826 {
1827         return (spa->spa_load_state);
1828 }
1829
1830 uint64_t
1831 spa_freeze_txg(spa_t *spa)
1832 {
1833         return (spa->spa_freeze_txg);
1834 }
1835
1836 /* ARGSUSED */
1837 uint64_t
1838 spa_get_worst_case_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize)
1839 {
1840         return (lsize * spa_asize_inflation);
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Return the amount of slop space in bytes.  It is 1/32 of the pool (3.2%),
1845  * or at least 128MB, unless that would cause it to be more than half the
1846  * pool size.
1847  *
1848  * See the comment above spa_slop_shift for details.
1849  */
1850 uint64_t
1851 spa_get_slop_space(spa_t *spa)
1852 {
1853         uint64_t space = spa_get_dspace(spa);
1854         return (MAX(space >> spa_slop_shift, MIN(space >> 1, spa_min_slop)));
1855 }
1856
1857 uint64_t
1858 spa_get_dspace(spa_t *spa)
1859 {
1860         return (spa->spa_dspace);
1861 }
1862
1863 uint64_t
1864 spa_get_checkpoint_space(spa_t *spa)
1865 {
1866         return (spa->spa_checkpoint_info.sci_dspace);
1867 }
1868
1869 void
1870 spa_update_dspace(spa_t *spa)
1871 {
1872         spa->spa_dspace = metaslab_class_get_dspace(spa_normal_class(spa)) +
1873             ddt_get_dedup_dspace(spa);
1874         if (spa->spa_vdev_removal != NULL) {
1875                 /*
1876                  * We can't allocate from the removing device, so
1877                  * subtract its size.  This prevents the DMU/DSL from
1878                  * filling up the (now smaller) pool while we are in the
1879                  * middle of removing the device.
1880                  *
1881                  * Note that the DMU/DSL doesn't actually know or care
1882                  * how much space is allocated (it does its own tracking
1883                  * of how much space has been logically used).  So it
1884                  * doesn't matter that the data we are moving may be
1885                  * allocated twice (on the old device and the new
1886                  * device).
1887                  */
1888                 spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
1889                 vdev_t *vd =
1890                     vdev_lookup_top(spa, spa->spa_vdev_removal->svr_vdev_id);
1891                 spa->spa_dspace -= spa_deflate(spa) ?
1892                     vd->vdev_stat.vs_dspace : vd->vdev_stat.vs_space;
1893                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1894         }
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Return the failure mode that has been set to this pool. The default
1899  * behavior will be to block all I/Os when a complete failure occurs.
1900  */
1901 uint8_t
1902 spa_get_failmode(spa_t *spa)
1903 {
1904         return (spa->spa_failmode);
1905 }
1906
1907 boolean_t
1908 spa_suspended(spa_t *spa)
1909 {
1910         return (spa->spa_suspended);
1911 }
1912
1913 uint64_t
1914 spa_version(spa_t *spa)
1915 {
1916         return (spa->spa_ubsync.ub_version);
1917 }
1918
1919 boolean_t
1920 spa_deflate(spa_t *spa)
1921 {
1922         return (spa->spa_deflate);
1923 }
1924
1925 metaslab_class_t *
1926 spa_normal_class(spa_t *spa)
1927 {
1928         return (spa->spa_normal_class);
1929 }
1930
1931 metaslab_class_t *
1932 spa_log_class(spa_t *spa)
1933 {
1934         return (spa->spa_log_class);
1935 }
1936
1937 void
1938 spa_evicting_os_register(spa_t *spa, objset_t *os)
1939 {
1940         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1941         list_insert_head(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1942         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1943 }
1944
1945 void
1946 spa_evicting_os_deregister(spa_t *spa, objset_t *os)
1947 {
1948         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1949         list_remove(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1950         cv_broadcast(&spa->spa_evicting_os_cv);
1951         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1952 }
1953
1954 void
1955 spa_evicting_os_wait(spa_t *spa)
1956 {
1957         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1958         while (!list_is_empty(&spa->spa_evicting_os_list))
1959                 cv_wait(&spa->spa_evicting_os_cv, &spa->spa_evicting_os_lock);
1960         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1961
1962         dmu_buf_user_evict_wait();
1963 }
1964
1965 int
1966 spa_max_replication(spa_t *spa)
1967 {
1968         /*
1969          * As of SPA_VERSION == SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS, we are able to
1970          * handle BPs with more than one DVA allocated.  Set our max
1971          * replication level accordingly.
1972          */
1973         if (spa_version(spa) < SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS)
1974                 return (1);
1975         return (MIN(SPA_DVAS_PER_BP, spa_max_replication_override));
1976 }
1977
1978 int
1979 spa_prev_software_version(spa_t *spa)
1980 {
1981         return (spa->spa_prev_software_version);
1982 }
1983
1984 uint64_t
1985 spa_deadman_synctime(spa_t *spa)
1986 {
1987         return (spa->spa_deadman_synctime);
1988 }
1989
1990 uint64_t
1991 dva_get_dsize_sync(spa_t *spa, const dva_t *dva)
1992 {
1993         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
1994         uint64_t dsize = asize;
1995
1996         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1997
1998         if (asize != 0 && spa->spa_deflate) {
1999                 uint64_t vdev = DVA_GET_VDEV(dva);
2000                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, vdev);
2001                 if (vd == NULL) {
2002                         panic(
2003                             "dva_get_dsize_sync(): bad DVA %llu:%llu",
2004                             (u_longlong_t)vdev, (u_longlong_t)asize);
2005                 }
2006                 dsize = (asize >> SPA_MINBLOCKSHIFT) * vd->vdev_deflate_ratio;
2007         }
2008
2009         return (dsize);
2010 }
2011
2012 uint64_t
2013 bp_get_dsize_sync(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
2014 {
2015         uint64_t dsize = 0;
2016
2017         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
2018                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
2019
2020         return (dsize);
2021 }
2022
2023 uint64_t
2024 bp_get_dsize(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
2025 {
2026         uint64_t dsize = 0;
2027
2028         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2029
2030         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
2031                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
2032
2033         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2034
2035         return (dsize);
2036 }
2037
2038 uint64_t
2039 spa_dirty_data(spa_t *spa)
2040 {
2041         return (spa->spa_dsl_pool->dp_dirty_total);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * ==========================================================================
2046  * Initialization and Termination
2047  * ==========================================================================
2048  */
2049
2050 static int
2051 spa_name_compare(const void *a1, const void *a2)
2052 {
2053         const spa_t *s1 = a1;
2054         const spa_t *s2 = a2;
2055         int s;
2056
2057         s = strcmp(s1->spa_name, s2->spa_name);
2058
2059         return (AVL_ISIGN(s));
2060 }
2061
2062 int
2063 spa_busy(void)
2064 {
2065         return (spa_active_count);
2066 }
2067
2068 void
2069 spa_boot_init()
2070 {
2071         spa_config_load();
2072 }
2073
2074 #ifdef _KERNEL
2075 EVENTHANDLER_DEFINE(mountroot, spa_boot_init, NULL, 0);
2076 #endif
2077
2078 void
2079 spa_init(int mode)
2080 {
2081         mutex_init(&spa_namespace_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2082         mutex_init(&spa_spare_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2083         mutex_init(&spa_l2cache_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2084         cv_init(&spa_namespace_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
2085
2086         avl_create(&spa_namespace_avl, spa_name_compare, sizeof (spa_t),
2087             offsetof(spa_t, spa_avl));
2088
2089         avl_create(&spa_spare_avl, spa_spare_compare, sizeof (spa_aux_t),
2090             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
2091
2092         avl_create(&spa_l2cache_avl, spa_l2cache_compare, sizeof (spa_aux_t),
2093             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
2094
2095         spa_mode_global = mode;
2096
2097 #ifdef illumos
2098 #ifdef _KERNEL
2099         spa_arch_init();
2100 #else
2101         if (spa_mode_global != FREAD && dprintf_find_string("watch")) {
2102                 arc_procfd = open("/proc/self/ctl", O_WRONLY);
2103                 if (arc_procfd == -1) {
2104                         perror("could not enable watchpoints: "
2105                             "opening /proc/self/ctl failed: ");
2106                 } else {
2107                         arc_watch = B_TRUE;
2108                 }
2109         }
2110 #endif
2111 #endif /* illumos */
2112         refcount_sysinit();
2113         unique_init();
2114         range_tree_init();
2115         metaslab_alloc_trace_init();
2116         zio_init();
2117         lz4_init();
2118         dmu_init();
2119         zil_init();
2120         vdev_cache_stat_init();
2121         vdev_file_init();
2122         zfs_prop_init();
2123         zpool_prop_init();
2124         zpool_feature_init();
2125         spa_config_load();
2126         l2arc_start();
2127         scan_init();
2128         dsl_scan_global_init();
2129 #ifndef illumos
2130 #ifdef _KERNEL
2131         zfs_deadman_init();
2132 #endif
2133 #endif  /* !illumos */
2134 }
2135
2136 void
2137 spa_fini(void)
2138 {
2139         l2arc_stop();
2140
2141         spa_evict_all();
2142
2143         vdev_file_fini();
2144         vdev_cache_stat_fini();
2145         zil_fini();
2146         dmu_fini();
2147         lz4_fini();
2148         zio_fini();
2149         metaslab_alloc_trace_fini();
2150         range_tree_fini();
2151         unique_fini();
2152         refcount_fini();
2153         scan_fini();
2154         
2155         avl_destroy(&spa_namespace_avl);
2156         avl_destroy(&spa_spare_avl);
2157         avl_destroy(&spa_l2cache_avl);
2158
2159         cv_destroy(&spa_namespace_cv);
2160         mutex_destroy(&spa_namespace_lock);
2161         mutex_destroy(&spa_spare_lock);
2162         mutex_destroy(&spa_l2cache_lock);
2163 }
2164
2165 /*
2166  * Return whether this pool has slogs. No locking needed.
2167  * It's not a problem if the wrong answer is returned as it's only for
2168  * performance and not correctness
2169  */
2170 boolean_t
2171 spa_has_slogs(spa_t *spa)
2172 {
2173         return (spa->spa_log_class->mc_rotor != NULL);
2174 }
2175
2176 spa_log_state_t
2177 spa_get_log_state(spa_t *spa)
2178 {
2179         return (spa->spa_log_state);
2180 }
2181
2182 void
2183 spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state)
2184 {
2185         spa->spa_log_state = state;
2186 }
2187
2188 boolean_t
2189 spa_is_root(spa_t *spa)
2190 {
2191         return (spa->spa_is_root);
2192 }
2193
2194 boolean_t
2195 spa_writeable(spa_t *spa)
2196 {
2197         return (!!(spa->spa_mode & FWRITE) && spa->spa_trust_config);
2198 }
2199
2200 /*
2201  * Returns true if there is a pending sync task in any of the current
2202  * syncing txg, the current quiescing txg, or the current open txg.
2203  */
2204 boolean_t
2205 spa_has_pending_synctask(spa_t *spa)
2206 {
2207         return (!txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_sync_tasks) ||
2208             !txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_early_sync_tasks));
2209 }
2210
2211 int
2212 spa_mode(spa_t *spa)
2213 {
2214         return (spa->spa_mode);
2215 }
2216
2217 uint64_t
2218 spa_bootfs(spa_t *spa)
2219 {
2220         return (spa->spa_bootfs);
2221 }
2222
2223 uint64_t
2224 spa_delegation(spa_t *spa)
2225 {
2226         return (spa->spa_delegation);
2227 }
2228
2229 objset_t *
2230 spa_meta_objset(spa_t *spa)
2231 {
2232         return (spa->spa_meta_objset);
2233 }
2234
2235 enum zio_checksum
2236 spa_dedup_checksum(spa_t *spa)
2237 {
2238         return (spa->spa_dedup_checksum);
2239 }
2240
2241 /*
2242  * Reset pool scan stat per scan pass (or reboot).
2243  */
2244 void
2245 spa_scan_stat_init(spa_t *spa)
2246 {
2247         /* data not stored on disk */
2248         spa->spa_scan_pass_start = gethrestime_sec();
2249         if (dsl_scan_is_paused_scrub(spa->spa_dsl_pool->dp_scan))
2250                 spa->spa_scan_pass_scrub_pause = spa->spa_scan_pass_start;
2251         else
2252                 spa->spa_scan_pass_scrub_pause = 0;
2253         spa->spa_scan_pass_scrub_spent_paused = 0;
2254         spa->spa_scan_pass_exam = 0;
2255         spa->spa_scan_pass_issued = 0;
2256         vdev_scan_stat_init(spa->spa_root_vdev);
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Get scan stats for zpool status reports
2261  */
2262 int
2263 spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps)
2264 {
2265         dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool ? spa->spa_dsl_pool->dp_scan : NULL;
2266
2267         if (scn == NULL || scn->scn_phys.scn_func == POOL_SCAN_NONE)
2268                 return (SET_ERROR(ENOENT));
2269         bzero(ps, sizeof (pool_scan_stat_t));
2270
2271         /* data stored on disk */
2272         ps->pss_func = scn->scn_phys.scn_func;
2273         ps->pss_state = scn->scn_phys.scn_state;
2274         ps->pss_start_time = scn->scn_phys.scn_start_time;
2275         ps->pss_end_time = scn->scn_phys.scn_end_time;
2276         ps->pss_to_examine = scn->scn_phys.scn_to_examine;
2277         ps->pss_to_process = scn->scn_phys.scn_to_process;
2278         ps->pss_processed = scn->scn_phys.scn_processed;
2279         ps->pss_errors = scn->scn_phys.scn_errors;
2280         ps->pss_examined = scn->scn_phys.scn_examined;
2281         ps->pss_issued =
2282                 scn->scn_issued_before_pass + spa->spa_scan_pass_issued;
2283         /* data not stored on disk */
2284         ps->pss_pass_start = spa->spa_scan_pass_start;
2285         ps->pss_pass_exam = spa->spa_scan_pass_exam;
2286         ps->pss_pass_issued = spa->spa_scan_pass_issued;
2287         ps->pss_pass_scrub_pause = spa->spa_scan_pass_scrub_pause;
2288         ps->pss_pass_scrub_spent_paused = spa->spa_scan_pass_scrub_spent_paused;
2289
2290         return (0);
2291 }
2292
2293 int
2294 spa_maxblocksize(spa_t *spa)
2295 {
2296         if (spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_BLOCKS))
2297                 return (SPA_MAXBLOCKSIZE);
2298         else
2299                 return (SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
2300 }
2301
2302 int
2303 spa_maxdnodesize(spa_t *spa)
2304 {
2305         if (spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_DNODE))
2306                 return (DNODE_MAX_SIZE);
2307         else
2308                 return (DNODE_MIN_SIZE);
2309 }
2310
2311
2312 /*
2313  * Returns the txg that the last device removal completed. No indirect mappings
2314  * have been added since this txg.
2315  */
2316 uint64_t
2317 spa_get_last_removal_txg(spa_t *spa)
2318 {
2319         uint64_t vdevid;
2320         uint64_t ret = -1ULL;
2321
2322         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2323         /*
2324          * sr_prev_indirect_vdev is only modified while holding all the
2325          * config locks, so it is sufficient to hold SCL_VDEV as reader when
2326          * examining it.
2327          */
2328         vdevid = spa->spa_removing_phys.sr_prev_indirect_vdev;
2329
2330         while (vdevid != -1ULL) {
2331                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, vdevid);
2332                 vdev_indirect_births_t *vib = vd->vdev_indirect_births;
2333
2334                 ASSERT3P(vd->vdev_ops, ==, &vdev_indirect_ops);
2335
2336                 /*
2337                  * If the removal did not remap any data, we don't care.
2338                  */
2339                 if (vdev_indirect_births_count(vib) != 0) {
2340                         ret = vdev_indirect_births_last_entry_txg(vib);
2341                         break;
2342                 }
2343
2344                 vdevid = vd->vdev_indirect_config.vic_prev_indirect_vdev;
2345         }
2346         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2347
2348         IMPLY(ret != -1ULL,
2349             spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_DEVICE_REMOVAL));
2350
2351         return (ret);
2352 }
2353
2354 boolean_t
2355 spa_trust_config(spa_t *spa)
2356 {
2357         return (spa->spa_trust_config);
2358 }
2359
2360 uint64_t
2361 spa_missing_tvds_allowed(spa_t *spa)
2362 {
2363         return (spa->spa_missing_tvds_allowed);
2364 }
2365
2366 void
2367 spa_set_missing_tvds(spa_t *spa, uint64_t missing)
2368 {
2369         spa->spa_missing_tvds = missing;
2370 }
2371
2372 boolean_t
2373 spa_top_vdevs_spacemap_addressable(spa_t *spa)
2374 {
2375         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2376         for (uint64_t c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2377                 if (!vdev_is_spacemap_addressable(rvd->vdev_child[c]))
2378                         return (B_FALSE);
2379         }
2380         return (B_TRUE);
2381 }
2382
2383 boolean_t
2384 spa_has_checkpoint(spa_t *spa)
2385 {
2386         return (spa->spa_checkpoint_txg != 0);
2387 }
2388
2389 boolean_t
2390 spa_importing_readonly_checkpoint(spa_t *spa)
2391 {
2392         return ((spa->spa_import_flags & ZFS_IMPORT_CHECKPOINT) &&
2393             spa->spa_mode == FREAD);
2394 }
2395
2396 uint64_t
2397 spa_min_claim_txg(spa_t *spa)
2398 {
2399         uint64_t checkpoint_txg = spa->spa_uberblock.ub_checkpoint_txg;
2400
2401         if (checkpoint_txg != 0)
2402                 return (checkpoint_txg + 1);
2403
2404         return (spa->spa_first_txg);
2405 }
2406
2407 /*
2408  * If there is a checkpoint, async destroys may consume more space from
2409  * the pool instead of freeing it. In an attempt to save the pool from
2410  * getting suspended when it is about to run out of space, we stop
2411  * processing async destroys.
2412  */
2413 boolean_t
2414 spa_suspend_async_destroy(spa_t *spa)
2415 {
2416         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
2417
2418         uint64_t unreserved = dsl_pool_unreserved_space(dp,
2419             ZFS_SPACE_CHECK_EXTRA_RESERVED);
2420         uint64_t used = dsl_dir_phys(dp->dp_root_dir)->dd_used_bytes;
2421         uint64_t avail = (unreserved > used) ? (unreserved - used) : 0;
2422
2423         if (spa_has_checkpoint(spa) && avail == 0)
2424                 return (B_TRUE);
2425
2426         return (B_FALSE);
2427 }