]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zil.c
Update tcpdump to 4.9.2
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / zil.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, 2017 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2014 Integros [integros.com]
25  */
26
27 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
28
29 #include <sys/zfs_context.h>
30 #include <sys/spa.h>
31 #include <sys/dmu.h>
32 #include <sys/zap.h>
33 #include <sys/arc.h>
34 #include <sys/stat.h>
35 #include <sys/resource.h>
36 #include <sys/zil.h>
37 #include <sys/zil_impl.h>
38 #include <sys/dsl_dataset.h>
39 #include <sys/vdev_impl.h>
40 #include <sys/dmu_tx.h>
41 #include <sys/dsl_pool.h>
42 #include <sys/abd.h>
43
44 /*
45  * The ZFS Intent Log (ZIL) saves "transaction records" (itxs) of system
46  * calls that change the file system. Each itx has enough information to
47  * be able to replay them after a system crash, power loss, or
48  * equivalent failure mode. These are stored in memory until either:
49  *
50  *   1. they are committed to the pool by the DMU transaction group
51  *      (txg), at which point they can be discarded; or
52  *   2. they are committed to the on-disk ZIL for the dataset being
53  *      modified (e.g. due to an fsync, O_DSYNC, or other synchronous
54  *      requirement).
55  *
56  * In the event of a crash or power loss, the itxs contained by each
57  * dataset's on-disk ZIL will be replayed when that dataset is first
58  * instantianted (e.g. if the dataset is a normal fileystem, when it is
59  * first mounted).
60  *
61  * As hinted at above, there is one ZIL per dataset (both the in-memory
62  * representation, and the on-disk representation). The on-disk format
63  * consists of 3 parts:
64  *
65  *      - a single, per-dataset, ZIL header; which points to a chain of
66  *      - zero or more ZIL blocks; each of which contains
67  *      - zero or more ZIL records
68  *
69  * A ZIL record holds the information necessary to replay a single
70  * system call transaction. A ZIL block can hold many ZIL records, and
71  * the blocks are chained together, similarly to a singly linked list.
72  *
73  * Each ZIL block contains a block pointer (blkptr_t) to the next ZIL
74  * block in the chain, and the ZIL header points to the first block in
75  * the chain.
76  *
77  * Note, there is not a fixed place in the pool to hold these ZIL
78  * blocks; they are dynamically allocated and freed as needed from the
79  * blocks available on the pool, though they can be preferentially
80  * allocated from a dedicated "log" vdev.
81  */
82
83 /*
84  * This controls the amount of time that a ZIL block (lwb) will remain
85  * "open" when it isn't "full", and it has a thread waiting for it to be
86  * committed to stable storage. Please refer to the zil_commit_waiter()
87  * function (and the comments within it) for more details.
88  */
89 int zfs_commit_timeout_pct = 5;
90
91 /*
92  * Disable intent logging replay.  This global ZIL switch affects all pools.
93  */
94 int zil_replay_disable = 0;
95 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
96 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, zil_replay_disable, CTLFLAG_RWTUN,
97     &zil_replay_disable, 0, "Disable intent logging replay");
98
99 /*
100  * Tunable parameter for debugging or performance analysis.  Setting
101  * zfs_nocacheflush will cause corruption on power loss if a volatile
102  * out-of-order write cache is enabled.
103  */
104 boolean_t zfs_nocacheflush = B_FALSE;
105 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, cache_flush_disable, CTLFLAG_RDTUN,
106     &zfs_nocacheflush, 0, "Disable cache flush");
107 boolean_t zfs_trim_enabled = B_TRUE;
108 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_trim);
109 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_trim, OID_AUTO, enabled, CTLFLAG_RDTUN, &zfs_trim_enabled, 0,
110     "Enable ZFS TRIM");
111
112 /*
113  * Limit SLOG write size per commit executed with synchronous priority.
114  * Any writes above that will be executed with lower (asynchronous) priority
115  * to limit potential SLOG device abuse by single active ZIL writer.
116  */
117 uint64_t zil_slog_bulk = 768 * 1024;
118 SYSCTL_QUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, zil_slog_bulk, CTLFLAG_RWTUN,
119     &zil_slog_bulk, 0, "Maximal SLOG commit size with sync priority");
120
121 static kmem_cache_t *zil_lwb_cache;
122 static kmem_cache_t *zil_zcw_cache;
123
124 #define LWB_EMPTY(lwb) ((BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk) - \
125     sizeof (zil_chain_t)) == (lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused))
126
127 static int
128 zil_bp_compare(const void *x1, const void *x2)
129 {
130         const dva_t *dva1 = &((zil_bp_node_t *)x1)->zn_dva;
131         const dva_t *dva2 = &((zil_bp_node_t *)x2)->zn_dva;
132
133         if (DVA_GET_VDEV(dva1) < DVA_GET_VDEV(dva2))
134                 return (-1);
135         if (DVA_GET_VDEV(dva1) > DVA_GET_VDEV(dva2))
136                 return (1);
137
138         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) < DVA_GET_OFFSET(dva2))
139                 return (-1);
140         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) > DVA_GET_OFFSET(dva2))
141                 return (1);
142
143         return (0);
144 }
145
146 static void
147 zil_bp_tree_init(zilog_t *zilog)
148 {
149         avl_create(&zilog->zl_bp_tree, zil_bp_compare,
150             sizeof (zil_bp_node_t), offsetof(zil_bp_node_t, zn_node));
151 }
152
153 static void
154 zil_bp_tree_fini(zilog_t *zilog)
155 {
156         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
157         zil_bp_node_t *zn;
158         void *cookie = NULL;
159
160         while ((zn = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
161                 kmem_free(zn, sizeof (zil_bp_node_t));
162
163         avl_destroy(t);
164 }
165
166 int
167 zil_bp_tree_add(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
168 {
169         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
170         const dva_t *dva;
171         zil_bp_node_t *zn;
172         avl_index_t where;
173
174         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
175                 return (0);
176
177         dva = BP_IDENTITY(bp);
178
179         if (avl_find(t, dva, &where) != NULL)
180                 return (SET_ERROR(EEXIST));
181
182         zn = kmem_alloc(sizeof (zil_bp_node_t), KM_SLEEP);
183         zn->zn_dva = *dva;
184         avl_insert(t, zn, where);
185
186         return (0);
187 }
188
189 static zil_header_t *
190 zil_header_in_syncing_context(zilog_t *zilog)
191 {
192         return ((zil_header_t *)zilog->zl_header);
193 }
194
195 static void
196 zil_init_log_chain(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp)
197 {
198         zio_cksum_t *zc = &bp->blk_cksum;
199
200         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_0] = spa_get_random(-1ULL);
201         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_1] = spa_get_random(-1ULL);
202         zc->zc_word[ZIL_ZC_OBJSET] = dmu_objset_id(zilog->zl_os);
203         zc->zc_word[ZIL_ZC_SEQ] = 1ULL;
204 }
205
206 /*
207  * Read a log block and make sure it's valid.
208  */
209 static int
210 zil_read_log_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp, blkptr_t *nbp, void *dst,
211     char **end)
212 {
213         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
214         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
215         arc_buf_t *abuf = NULL;
216         zbookmark_phys_t zb;
217         int error;
218
219         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
220                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
221
222         if (!(zilog->zl_header->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
223                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
224
225         SET_BOOKMARK(&zb, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
226             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
227
228         error = arc_read(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
229             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
230
231         if (error == 0) {
232                 zio_cksum_t cksum = bp->blk_cksum;
233
234                 /*
235                  * Validate the checksummed log block.
236                  *
237                  * Sequence numbers should be... sequential.  The checksum
238                  * verifier for the next block should be bp's checksum plus 1.
239                  *
240                  * Also check the log chain linkage and size used.
241                  */
242                 cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
243
244                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
245                         zil_chain_t *zilc = abuf->b_data;
246                         char *lr = (char *)(zilc + 1);
247                         uint64_t len = zilc->zc_nused - sizeof (zil_chain_t);
248
249                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
250                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk)) {
251                                 error = SET_ERROR(ECKSUM);
252                         } else {
253                                 ASSERT3U(len, <=, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
254                                 bcopy(lr, dst, len);
255                                 *end = (char *)dst + len;
256                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
257                         }
258                 } else {
259                         char *lr = abuf->b_data;
260                         uint64_t size = BP_GET_LSIZE(bp);
261                         zil_chain_t *zilc = (zil_chain_t *)(lr + size) - 1;
262
263                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
264                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk) ||
265                             (zilc->zc_nused > (size - sizeof (*zilc)))) {
266                                 error = SET_ERROR(ECKSUM);
267                         } else {
268                                 ASSERT3U(zilc->zc_nused, <=,
269                                     SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
270                                 bcopy(lr, dst, zilc->zc_nused);
271                                 *end = (char *)dst + zilc->zc_nused;
272                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
273                         }
274                 }
275
276                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
277         }
278
279         return (error);
280 }
281
282 /*
283  * Read a TX_WRITE log data block.
284  */
285 static int
286 zil_read_log_data(zilog_t *zilog, const lr_write_t *lr, void *wbuf)
287 {
288         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
289         const blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
290         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
291         arc_buf_t *abuf = NULL;
292         zbookmark_phys_t zb;
293         int error;
294
295         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
296                 if (wbuf != NULL)
297                         bzero(wbuf, MAX(BP_GET_LSIZE(bp), lr->lr_length));
298                 return (0);
299         }
300
301         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
302                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
303
304         SET_BOOKMARK(&zb, dmu_objset_id(zilog->zl_os), lr->lr_foid,
305             ZB_ZIL_LEVEL, lr->lr_offset / BP_GET_LSIZE(bp));
306
307         error = arc_read(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
308             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
309
310         if (error == 0) {
311                 if (wbuf != NULL)
312                         bcopy(abuf->b_data, wbuf, arc_buf_size(abuf));
313                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
314         }
315
316         return (error);
317 }
318
319 /*
320  * Parse the intent log, and call parse_func for each valid record within.
321  */
322 int
323 zil_parse(zilog_t *zilog, zil_parse_blk_func_t *parse_blk_func,
324     zil_parse_lr_func_t *parse_lr_func, void *arg, uint64_t txg)
325 {
326         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
327         boolean_t claimed = !!zh->zh_claim_txg;
328         uint64_t claim_blk_seq = claimed ? zh->zh_claim_blk_seq : UINT64_MAX;
329         uint64_t claim_lr_seq = claimed ? zh->zh_claim_lr_seq : UINT64_MAX;
330         uint64_t max_blk_seq = 0;
331         uint64_t max_lr_seq = 0;
332         uint64_t blk_count = 0;
333         uint64_t lr_count = 0;
334         blkptr_t blk, next_blk;
335         char *lrbuf, *lrp;
336         int error = 0;
337
338         /*
339          * Old logs didn't record the maximum zh_claim_lr_seq.
340          */
341         if (!(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
342                 claim_lr_seq = UINT64_MAX;
343
344         /*
345          * Starting at the block pointed to by zh_log we read the log chain.
346          * For each block in the chain we strongly check that block to
347          * ensure its validity.  We stop when an invalid block is found.
348          * For each block pointer in the chain we call parse_blk_func().
349          * For each record in each valid block we call parse_lr_func().
350          * If the log has been claimed, stop if we encounter a sequence
351          * number greater than the highest claimed sequence number.
352          */
353         lrbuf = zio_buf_alloc(SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
354         zil_bp_tree_init(zilog);
355
356         for (blk = zh->zh_log; !BP_IS_HOLE(&blk); blk = next_blk) {
357                 uint64_t blk_seq = blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ];
358                 int reclen;
359                 char *end;
360
361                 if (blk_seq > claim_blk_seq)
362                         break;
363                 if ((error = parse_blk_func(zilog, &blk, arg, txg)) != 0)
364                         break;
365                 ASSERT3U(max_blk_seq, <, blk_seq);
366                 max_blk_seq = blk_seq;
367                 blk_count++;
368
369                 if (max_lr_seq == claim_lr_seq && max_blk_seq == claim_blk_seq)
370                         break;
371
372                 error = zil_read_log_block(zilog, &blk, &next_blk, lrbuf, &end);
373                 if (error != 0)
374                         break;
375
376                 for (lrp = lrbuf; lrp < end; lrp += reclen) {
377                         lr_t *lr = (lr_t *)lrp;
378                         reclen = lr->lrc_reclen;
379                         ASSERT3U(reclen, >=, sizeof (lr_t));
380                         if (lr->lrc_seq > claim_lr_seq)
381                                 goto done;
382                         if ((error = parse_lr_func(zilog, lr, arg, txg)) != 0)
383                                 goto done;
384                         ASSERT3U(max_lr_seq, <, lr->lrc_seq);
385                         max_lr_seq = lr->lrc_seq;
386                         lr_count++;
387                 }
388         }
389 done:
390         zilog->zl_parse_error = error;
391         zilog->zl_parse_blk_seq = max_blk_seq;
392         zilog->zl_parse_lr_seq = max_lr_seq;
393         zilog->zl_parse_blk_count = blk_count;
394         zilog->zl_parse_lr_count = lr_count;
395
396         ASSERT(!claimed || !(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID) ||
397             (max_blk_seq == claim_blk_seq && max_lr_seq == claim_lr_seq));
398
399         zil_bp_tree_fini(zilog);
400         zio_buf_free(lrbuf, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
401
402         return (error);
403 }
404
405 static int
406 zil_claim_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t first_txg)
407 {
408         /*
409          * Claim log block if not already committed and not already claimed.
410          * If tx == NULL, just verify that the block is claimable.
411          */
412         if (BP_IS_HOLE(bp) || bp->blk_birth < first_txg ||
413             zil_bp_tree_add(zilog, bp) != 0)
414                 return (0);
415
416         return (zio_wait(zio_claim(NULL, zilog->zl_spa,
417             tx == NULL ? 0 : first_txg, bp, spa_claim_notify, NULL,
418             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB)));
419 }
420
421 static int
422 zil_claim_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t first_txg)
423 {
424         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
425         int error;
426
427         if (lrc->lrc_txtype != TX_WRITE)
428                 return (0);
429
430         /*
431          * If the block is not readable, don't claim it.  This can happen
432          * in normal operation when a log block is written to disk before
433          * some of the dmu_sync() blocks it points to.  In this case, the
434          * transaction cannot have been committed to anyone (we would have
435          * waited for all writes to be stable first), so it is semantically
436          * correct to declare this the end of the log.
437          */
438         if (lr->lr_blkptr.blk_birth >= first_txg &&
439             (error = zil_read_log_data(zilog, lr, NULL)) != 0)
440                 return (error);
441         return (zil_claim_log_block(zilog, &lr->lr_blkptr, tx, first_txg));
442 }
443
444 /* ARGSUSED */
445 static int
446 zil_free_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t claim_txg)
447 {
448         zio_free_zil(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
449
450         return (0);
451 }
452
453 static int
454 zil_free_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t claim_txg)
455 {
456         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
457         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
458
459         /*
460          * If we previously claimed it, we need to free it.
461          */
462         if (claim_txg != 0 && lrc->lrc_txtype == TX_WRITE &&
463             bp->blk_birth >= claim_txg && zil_bp_tree_add(zilog, bp) == 0 &&
464             !BP_IS_HOLE(bp))
465                 zio_free(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
466
467         return (0);
468 }
469
470 static int
471 zil_lwb_vdev_compare(const void *x1, const void *x2)
472 {
473         const uint64_t v1 = ((zil_vdev_node_t *)x1)->zv_vdev;
474         const uint64_t v2 = ((zil_vdev_node_t *)x2)->zv_vdev;
475
476         if (v1 < v2)
477                 return (-1);
478         if (v1 > v2)
479                 return (1);
480
481         return (0);
482 }
483
484 static lwb_t *
485 zil_alloc_lwb(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, boolean_t slog, uint64_t txg)
486 {
487         lwb_t *lwb;
488
489         lwb = kmem_cache_alloc(zil_lwb_cache, KM_SLEEP);
490         lwb->lwb_zilog = zilog;
491         lwb->lwb_blk = *bp;
492         lwb->lwb_slog = slog;
493         lwb->lwb_state = LWB_STATE_CLOSED;
494         lwb->lwb_buf = zio_buf_alloc(BP_GET_LSIZE(bp));
495         lwb->lwb_max_txg = txg;
496         lwb->lwb_write_zio = NULL;
497         lwb->lwb_root_zio = NULL;
498         lwb->lwb_tx = NULL;
499         lwb->lwb_issued_timestamp = 0;
500         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
501                 lwb->lwb_nused = sizeof (zil_chain_t);
502                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp);
503         } else {
504                 lwb->lwb_nused = 0;
505                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp) - sizeof (zil_chain_t);
506         }
507
508         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
509         list_insert_tail(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
510         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
511
512         ASSERT(!MUTEX_HELD(&lwb->lwb_vdev_lock));
513         ASSERT(avl_is_empty(&lwb->lwb_vdev_tree));
514         ASSERT(list_is_empty(&lwb->lwb_waiters));
515
516         return (lwb);
517 }
518
519 static void
520 zil_free_lwb(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
521 {
522         ASSERT(MUTEX_HELD(&zilog->zl_lock));
523         ASSERT(!MUTEX_HELD(&lwb->lwb_vdev_lock));
524         ASSERT(list_is_empty(&lwb->lwb_waiters));
525
526         if (lwb->lwb_state == LWB_STATE_OPENED) {
527                 avl_tree_t *t = &lwb->lwb_vdev_tree;
528                 void *cookie = NULL;
529                 zil_vdev_node_t *zv;
530
531                 while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
532                         kmem_free(zv, sizeof (*zv));
533
534                 ASSERT3P(lwb->lwb_root_zio, !=, NULL);
535                 ASSERT3P(lwb->lwb_write_zio, !=, NULL);
536
537                 zio_cancel(lwb->lwb_root_zio);
538                 zio_cancel(lwb->lwb_write_zio);
539
540                 lwb->lwb_root_zio = NULL;
541                 lwb->lwb_write_zio = NULL;
542         } else {
543                 ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_ISSUED);
544         }
545
546         ASSERT(avl_is_empty(&lwb->lwb_vdev_tree));
547         ASSERT3P(lwb->lwb_write_zio, ==, NULL);
548         ASSERT3P(lwb->lwb_root_zio, ==, NULL);
549
550         /*
551          * Clear the zilog's field to indicate this lwb is no longer
552          * valid, and prevent use-after-free errors.
553          */
554         if (zilog->zl_last_lwb_opened == lwb)
555                 zilog->zl_last_lwb_opened = NULL;
556
557         kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
558 }
559
560 /*
561  * Called when we create in-memory log transactions so that we know
562  * to cleanup the itxs at the end of spa_sync().
563  */
564 void
565 zilog_dirty(zilog_t *zilog, uint64_t txg)
566 {
567         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
568         dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
569
570         ASSERT(spa_writeable(zilog->zl_spa));
571
572         if (ds->ds_is_snapshot)
573                 panic("dirtying snapshot!");
574
575         if (txg_list_add(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, txg)) {
576                 /* up the hold count until we can be written out */
577                 dmu_buf_add_ref(ds->ds_dbuf, zilog);
578
579                 zilog->zl_dirty_max_txg = MAX(txg, zilog->zl_dirty_max_txg);
580         }
581 }
582
583 /*
584  * Determine if the zil is dirty in the specified txg. Callers wanting to
585  * ensure that the dirty state does not change must hold the itxg_lock for
586  * the specified txg. Holding the lock will ensure that the zil cannot be
587  * dirtied (zil_itx_assign) or cleaned (zil_clean) while we check its current
588  * state.
589  */
590 boolean_t
591 zilog_is_dirty_in_txg(zilog_t *zilog, uint64_t txg)
592 {
593         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
594
595         if (txg_list_member(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, txg & TXG_MASK))
596                 return (B_TRUE);
597         return (B_FALSE);
598 }
599
600 /*
601  * Determine if the zil is dirty. The zil is considered dirty if it has
602  * any pending itx records that have not been cleaned by zil_clean().
603  */
604 boolean_t
605 zilog_is_dirty(zilog_t *zilog)
606 {
607         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
608
609         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++) {
610                 if (txg_list_member(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, t))
611                         return (B_TRUE);
612         }
613         return (B_FALSE);
614 }
615
616 /*
617  * Create an on-disk intent log.
618  */
619 static lwb_t *
620 zil_create(zilog_t *zilog)
621 {
622         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
623         lwb_t *lwb = NULL;
624         uint64_t txg = 0;
625         dmu_tx_t *tx = NULL;
626         blkptr_t blk;
627         int error = 0;
628         boolean_t slog = FALSE;
629
630         /*
631          * Wait for any previous destroy to complete.
632          */
633         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
634
635         ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
636         ASSERT(zh->zh_replay_seq == 0);
637
638         blk = zh->zh_log;
639
640         /*
641          * Allocate an initial log block if:
642          *    - there isn't one already
643          *    - the existing block is the wrong endianess
644          */
645         if (BP_IS_HOLE(&blk) || BP_SHOULD_BYTESWAP(&blk)) {
646                 tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
647                 VERIFY0(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT));
648                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
649                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
650
651                 if (!BP_IS_HOLE(&blk)) {
652                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk);
653                         BP_ZERO(&blk);
654                 }
655
656                 error = zio_alloc_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk, NULL,
657                     ZIL_MIN_BLKSZ, &slog);
658
659                 if (error == 0)
660                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
661         }
662
663         /*
664          * Allocate a log write block (lwb) for the first log block.
665          */
666         if (error == 0)
667                 lwb = zil_alloc_lwb(zilog, &blk, slog, txg);
668
669         /*
670          * If we just allocated the first log block, commit our transaction
671          * and wait for zil_sync() to stuff the block poiner into zh_log.
672          * (zh is part of the MOS, so we cannot modify it in open context.)
673          */
674         if (tx != NULL) {
675                 dmu_tx_commit(tx);
676                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
677         }
678
679         ASSERT(bcmp(&blk, &zh->zh_log, sizeof (blk)) == 0);
680
681         return (lwb);
682 }
683
684 /*
685  * In one tx, free all log blocks and clear the log header. If keep_first
686  * is set, then we're replaying a log with no content. We want to keep the
687  * first block, however, so that the first synchronous transaction doesn't
688  * require a txg_wait_synced() in zil_create(). We don't need to
689  * txg_wait_synced() here either when keep_first is set, because both
690  * zil_create() and zil_destroy() will wait for any in-progress destroys
691  * to complete.
692  */
693 void
694 zil_destroy(zilog_t *zilog, boolean_t keep_first)
695 {
696         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
697         lwb_t *lwb;
698         dmu_tx_t *tx;
699         uint64_t txg;
700
701         /*
702          * Wait for any previous destroy to complete.
703          */
704         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
705
706         zilog->zl_old_header = *zh;             /* debugging aid */
707
708         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
709                 return;
710
711         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
712         VERIFY0(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT));
713         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
714         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
715
716         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
717
718         ASSERT3U(zilog->zl_destroy_txg, <, txg);
719         zilog->zl_destroy_txg = txg;
720         zilog->zl_keep_first = keep_first;
721
722         if (!list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list)) {
723                 ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
724                 VERIFY(!keep_first);
725                 while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
726                         list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
727                         if (lwb->lwb_buf != NULL)
728                                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
729                         zio_free(zilog->zl_spa, txg, &lwb->lwb_blk);
730                         zil_free_lwb(zilog, lwb);
731                 }
732         } else if (!keep_first) {
733                 zil_destroy_sync(zilog, tx);
734         }
735         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
736
737         dmu_tx_commit(tx);
738 }
739
740 void
741 zil_destroy_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
742 {
743         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
744         (void) zil_parse(zilog, zil_free_log_block,
745             zil_free_log_record, tx, zilog->zl_header->zh_claim_txg);
746 }
747
748 int
749 zil_claim(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *txarg)
750 {
751         dmu_tx_t *tx = txarg;
752         uint64_t first_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
753         zilog_t *zilog;
754         zil_header_t *zh;
755         objset_t *os;
756         int error;
757
758         error = dmu_objset_own_obj(dp, ds->ds_object,
759             DMU_OST_ANY, B_FALSE, FTAG, &os);
760         if (error != 0) {
761                 /*
762                  * EBUSY indicates that the objset is inconsistent, in which
763                  * case it can not have a ZIL.
764                  */
765                 if (error != EBUSY) {
766                         cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %llu, error %u",
767                             (unsigned long long)ds->ds_object, error);
768                 }
769                 return (0);
770         }
771
772         zilog = dmu_objset_zil(os);
773         zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
774
775         if (spa_get_log_state(zilog->zl_spa) == SPA_LOG_CLEAR) {
776                 if (!BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
777                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, first_txg, &zh->zh_log);
778                 BP_ZERO(&zh->zh_log);
779                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
780                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
781                 return (0);
782         }
783
784         /*
785          * Claim all log blocks if we haven't already done so, and remember
786          * the highest claimed sequence number.  This ensures that if we can
787          * read only part of the log now (e.g. due to a missing device),
788          * but we can read the entire log later, we will not try to replay
789          * or destroy beyond the last block we successfully claimed.
790          */
791         ASSERT3U(zh->zh_claim_txg, <=, first_txg);
792         if (zh->zh_claim_txg == 0 && !BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
793                 (void) zil_parse(zilog, zil_claim_log_block,
794                     zil_claim_log_record, tx, first_txg);
795                 zh->zh_claim_txg = first_txg;
796                 zh->zh_claim_blk_seq = zilog->zl_parse_blk_seq;
797                 zh->zh_claim_lr_seq = zilog->zl_parse_lr_seq;
798                 if (zilog->zl_parse_lr_count || zilog->zl_parse_blk_count > 1)
799                         zh->zh_flags |= ZIL_REPLAY_NEEDED;
800                 zh->zh_flags |= ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID;
801                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
802         }
803
804         ASSERT3U(first_txg, ==, (spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1));
805         dmu_objset_disown(os, FTAG);
806         return (0);
807 }
808
809 /*
810  * Check the log by walking the log chain.
811  * Checksum errors are ok as they indicate the end of the chain.
812  * Any other error (no device or read failure) returns an error.
813  */
814 /* ARGSUSED */
815 int
816 zil_check_log_chain(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *tx)
817 {
818         zilog_t *zilog;
819         objset_t *os;
820         blkptr_t *bp;
821         int error;
822
823         ASSERT(tx == NULL);
824
825         error = dmu_objset_from_ds(ds, &os);
826         if (error != 0) {
827                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset %llu, error %d",
828                     (unsigned long long)ds->ds_object, error);
829                 return (0);
830         }
831
832         zilog = dmu_objset_zil(os);
833         bp = (blkptr_t *)&zilog->zl_header->zh_log;
834
835         /*
836          * Check the first block and determine if it's on a log device
837          * which may have been removed or faulted prior to loading this
838          * pool.  If so, there's no point in checking the rest of the log
839          * as its content should have already been synced to the pool.
840          */
841         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
842                 vdev_t *vd;
843                 boolean_t valid = B_TRUE;
844
845                 spa_config_enter(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
846                 vd = vdev_lookup_top(os->os_spa, DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
847                 if (vd->vdev_islog && vdev_is_dead(vd))
848                         valid = vdev_log_state_valid(vd);
849                 spa_config_exit(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG);
850
851                 if (!valid)
852                         return (0);
853         }
854
855         /*
856          * Because tx == NULL, zil_claim_log_block() will not actually claim
857          * any blocks, but just determine whether it is possible to do so.
858          * In addition to checking the log chain, zil_claim_log_block()
859          * will invoke zio_claim() with a done func of spa_claim_notify(),
860          * which will update spa_max_claim_txg.  See spa_load() for details.
861          */
862         error = zil_parse(zilog, zil_claim_log_block, zil_claim_log_record, tx,
863             zilog->zl_header->zh_claim_txg ? -1ULL : spa_first_txg(os->os_spa));
864
865         return ((error == ECKSUM || error == ENOENT) ? 0 : error);
866 }
867
868 /*
869  * When an itx is "skipped", this function is used to properly mark the
870  * waiter as "done, and signal any thread(s) waiting on it. An itx can
871  * be skipped (and not committed to an lwb) for a variety of reasons,
872  * one of them being that the itx was committed via spa_sync(), prior to
873  * it being committed to an lwb; this can happen if a thread calling
874  * zil_commit() is racing with spa_sync().
875  */
876 static void
877 zil_commit_waiter_skip(zil_commit_waiter_t *zcw)
878 {
879         mutex_enter(&zcw->zcw_lock);
880         ASSERT3B(zcw->zcw_done, ==, B_FALSE);
881         zcw->zcw_done = B_TRUE;
882         cv_broadcast(&zcw->zcw_cv);
883         mutex_exit(&zcw->zcw_lock);
884 }
885
886 /*
887  * This function is used when the given waiter is to be linked into an
888  * lwb's "lwb_waiter" list; i.e. when the itx is committed to the lwb.
889  * At this point, the waiter will no longer be referenced by the itx,
890  * and instead, will be referenced by the lwb.
891  */
892 static void
893 zil_commit_waiter_link_lwb(zil_commit_waiter_t *zcw, lwb_t *lwb)
894 {
895         mutex_enter(&zcw->zcw_lock);
896         ASSERT(!list_link_active(&zcw->zcw_node));
897         ASSERT3P(zcw->zcw_lwb, ==, NULL);
898         ASSERT3P(lwb, !=, NULL);
899         ASSERT(lwb->lwb_state == LWB_STATE_OPENED ||
900             lwb->lwb_state == LWB_STATE_ISSUED);
901
902         list_insert_tail(&lwb->lwb_waiters, zcw);
903         zcw->zcw_lwb = lwb;
904         mutex_exit(&zcw->zcw_lock);
905 }
906
907 /*
908  * This function is used when zio_alloc_zil() fails to allocate a ZIL
909  * block, and the given waiter must be linked to the "nolwb waiters"
910  * list inside of zil_process_commit_list().
911  */
912 static void
913 zil_commit_waiter_link_nolwb(zil_commit_waiter_t *zcw, list_t *nolwb)
914 {
915         mutex_enter(&zcw->zcw_lock);
916         ASSERT(!list_link_active(&zcw->zcw_node));
917         ASSERT3P(zcw->zcw_lwb, ==, NULL);
918         list_insert_tail(nolwb, zcw);
919         mutex_exit(&zcw->zcw_lock);
920 }
921
922 void
923 zil_lwb_add_block(lwb_t *lwb, const blkptr_t *bp)
924 {
925         avl_tree_t *t = &lwb->lwb_vdev_tree;
926         avl_index_t where;
927         zil_vdev_node_t *zv, zvsearch;
928         int ndvas = BP_GET_NDVAS(bp);
929         int i;
930
931         if (zfs_nocacheflush)
932                 return;
933
934         mutex_enter(&lwb->lwb_vdev_lock);
935         for (i = 0; i < ndvas; i++) {
936                 zvsearch.zv_vdev = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
937                 if (avl_find(t, &zvsearch, &where) == NULL) {
938                         zv = kmem_alloc(sizeof (*zv), KM_SLEEP);
939                         zv->zv_vdev = zvsearch.zv_vdev;
940                         avl_insert(t, zv, where);
941                 }
942         }
943         mutex_exit(&lwb->lwb_vdev_lock);
944 }
945
946 void
947 zil_lwb_add_txg(lwb_t *lwb, uint64_t txg)
948 {
949         lwb->lwb_max_txg = MAX(lwb->lwb_max_txg, txg);
950 }
951
952 /*
953  * This function is a called after all VDEVs associated with a given lwb
954  * write have completed their DKIOCFLUSHWRITECACHE command; or as soon
955  * as the lwb write completes, if "zfs_nocacheflush" is set.
956  *
957  * The intention is for this function to be called as soon as the
958  * contents of an lwb are considered "stable" on disk, and will survive
959  * any sudden loss of power. At this point, any threads waiting for the
960  * lwb to reach this state are signalled, and the "waiter" structures
961  * are marked "done".
962  */
963 static void
964 zil_lwb_flush_vdevs_done(zio_t *zio)
965 {
966         lwb_t *lwb = zio->io_private;
967         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
968         dmu_tx_t *tx = lwb->lwb_tx;
969         zil_commit_waiter_t *zcw;
970
971         spa_config_exit(zilog->zl_spa, SCL_STATE, lwb);
972
973         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
974
975         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
976
977         /*
978          * Ensure the lwb buffer pointer is cleared before releasing the
979          * txg. If we have had an allocation failure and the txg is
980          * waiting to sync then we want zil_sync() to remove the lwb so
981          * that it's not picked up as the next new one in
982          * zil_process_commit_list(). zil_sync() will only remove the
983          * lwb if lwb_buf is null.
984          */
985         lwb->lwb_buf = NULL;
986         lwb->lwb_tx = NULL;
987
988         ASSERT3U(lwb->lwb_issued_timestamp, >, 0);
989         zilog->zl_last_lwb_latency = gethrtime() - lwb->lwb_issued_timestamp;
990
991         lwb->lwb_root_zio = NULL;
992         lwb->lwb_state = LWB_STATE_DONE;
993
994         if (zilog->zl_last_lwb_opened == lwb) {
995                 /*
996                  * Remember the highest committed log sequence number
997                  * for ztest. We only update this value when all the log
998                  * writes succeeded, because ztest wants to ASSERT that
999                  * it got the whole log chain.
1000                  */
1001                 zilog->zl_commit_lr_seq = zilog->zl_lr_seq;
1002         }
1003
1004         while ((zcw = list_head(&lwb->lwb_waiters)) != NULL) {
1005                 mutex_enter(&zcw->zcw_lock);
1006
1007                 ASSERT(list_link_active(&zcw->zcw_node));
1008                 list_remove(&lwb->lwb_waiters, zcw);
1009
1010                 ASSERT3P(zcw->zcw_lwb, ==, lwb);
1011                 zcw->zcw_lwb = NULL;
1012
1013                 zcw->zcw_zio_error = zio->io_error;
1014
1015                 ASSERT3B(zcw->zcw_done, ==, B_FALSE);
1016                 zcw->zcw_done = B_TRUE;
1017                 cv_broadcast(&zcw->zcw_cv);
1018
1019                 mutex_exit(&zcw->zcw_lock);
1020         }
1021
1022         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1023
1024         /*
1025          * Now that we've written this log block, we have a stable pointer
1026          * to the next block in the chain, so it's OK to let the txg in
1027          * which we allocated the next block sync.
1028          */
1029         dmu_tx_commit(tx);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * This is called when an lwb write completes. This means, this specific
1034  * lwb was written to disk, and all dependent lwb have also been
1035  * written to disk.
1036  *
1037  * At this point, a DKIOCFLUSHWRITECACHE command hasn't been issued to
1038  * the VDEVs involved in writing out this specific lwb. The lwb will be
1039  * "done" once zil_lwb_flush_vdevs_done() is called, which occurs in the
1040  * zio completion callback for the lwb's root zio.
1041  */
1042 static void
1043 zil_lwb_write_done(zio_t *zio)
1044 {
1045         lwb_t *lwb = zio->io_private;
1046         spa_t *spa = zio->io_spa;
1047         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
1048         avl_tree_t *t = &lwb->lwb_vdev_tree;
1049         void *cookie = NULL;
1050         zil_vdev_node_t *zv;
1051
1052         ASSERT3S(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER), !=, 0);
1053
1054         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
1055         ASSERT(BP_GET_TYPE(zio->io_bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
1056         ASSERT(BP_GET_LEVEL(zio->io_bp) == 0);
1057         ASSERT(BP_GET_BYTEORDER(zio->io_bp) == ZFS_HOST_BYTEORDER);
1058         ASSERT(!BP_IS_GANG(zio->io_bp));
1059         ASSERT(!BP_IS_HOLE(zio->io_bp));
1060         ASSERT(BP_GET_FILL(zio->io_bp) == 0);
1061
1062         abd_put(zio->io_abd);
1063
1064         ASSERT3S(lwb->lwb_state, ==, LWB_STATE_ISSUED);
1065
1066         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1067         lwb->lwb_write_zio = NULL;
1068         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1069
1070         if (avl_numnodes(t) == 0)
1071                 return;
1072
1073         /*
1074          * If there was an IO error, we're not going to call zio_flush()
1075          * on these vdevs, so we simply empty the tree and free the
1076          * nodes. We avoid calling zio_flush() since there isn't any
1077          * good reason for doing so, after the lwb block failed to be
1078          * written out.
1079          */
1080         if (zio->io_error != 0) {
1081                 while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
1082                         kmem_free(zv, sizeof (*zv));
1083                 return;
1084         }
1085
1086         while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1087                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, zv->zv_vdev);
1088                 if (vd != NULL)
1089                         zio_flush(lwb->lwb_root_zio, vd);
1090                 kmem_free(zv, sizeof (*zv));
1091         }
1092 }
1093
1094 /*
1095  * This function's purpose is to "open" an lwb such that it is ready to
1096  * accept new itxs being committed to it. To do this, the lwb's zio
1097  * structures are created, and linked to the lwb. This function is
1098  * idempotent; if the passed in lwb has already been opened, this
1099  * function is essentially a no-op.
1100  */
1101 static void
1102 zil_lwb_write_open(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
1103 {
1104         zbookmark_phys_t zb;
1105         zio_priority_t prio;
1106
1107         ASSERT(MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
1108         ASSERT3P(lwb, !=, NULL);
1109         EQUIV(lwb->lwb_root_zio == NULL, lwb->lwb_state == LWB_STATE_CLOSED);
1110         EQUIV(lwb->lwb_root_zio != NULL, lwb->lwb_state == LWB_STATE_OPENED);
1111
1112         SET_BOOKMARK(&zb, lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
1113             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL,
1114             lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
1115
1116         if (lwb->lwb_root_zio == NULL) {
1117                 abd_t *lwb_abd = abd_get_from_buf(lwb->lwb_buf,
1118                     BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk));
1119
1120                 if (!lwb->lwb_slog || zilog->zl_cur_used <= zil_slog_bulk)
1121                         prio = ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE;
1122                 else
1123                         prio = ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE;
1124
1125                 lwb->lwb_root_zio = zio_root(zilog->zl_spa,
1126                     zil_lwb_flush_vdevs_done, lwb, ZIO_FLAG_CANFAIL);
1127                 ASSERT3P(lwb->lwb_root_zio, !=, NULL);
1128
1129                 lwb->lwb_write_zio = zio_rewrite(lwb->lwb_root_zio,
1130                     zilog->zl_spa, 0, &lwb->lwb_blk, lwb_abd,
1131                     BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk), zil_lwb_write_done, lwb,
1132                     prio, ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE, &zb);
1133                 ASSERT3P(lwb->lwb_write_zio, !=, NULL);
1134
1135                 lwb->lwb_state = LWB_STATE_OPENED;
1136
1137                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1138
1139                 /*
1140                  * The zilog's "zl_last_lwb_opened" field is used to
1141                  * build the lwb/zio dependency chain, which is used to
1142                  * preserve the ordering of lwb completions that is
1143                  * required by the semantics of the ZIL. Each new lwb
1144                  * zio becomes a parent of the "previous" lwb zio, such
1145                  * that the new lwb's zio cannot complete until the
1146                  * "previous" lwb's zio completes.
1147                  *
1148                  * This is required by the semantics of zil_commit();
1149                  * the commit waiters attached to the lwbs will be woken
1150                  * in the lwb zio's completion callback, so this zio
1151                  * dependency graph ensures the waiters are woken in the
1152                  * correct order (the same order the lwbs were created).
1153                  */
1154                 lwb_t *last_lwb_opened = zilog->zl_last_lwb_opened;
1155                 if (last_lwb_opened != NULL &&
1156                     last_lwb_opened->lwb_state != LWB_STATE_DONE) {
1157                         ASSERT(last_lwb_opened->lwb_state == LWB_STATE_OPENED ||
1158                             last_lwb_opened->lwb_state == LWB_STATE_ISSUED);
1159                         ASSERT3P(last_lwb_opened->lwb_root_zio, !=, NULL);
1160                         zio_add_child(lwb->lwb_root_zio,
1161                             last_lwb_opened->lwb_root_zio);
1162                 }
1163                 zilog->zl_last_lwb_opened = lwb;
1164
1165                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1166         }
1167
1168         ASSERT3P(lwb->lwb_root_zio, !=, NULL);
1169         ASSERT3P(lwb->lwb_write_zio, !=, NULL);
1170         ASSERT3S(lwb->lwb_state, ==, LWB_STATE_OPENED);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Define a limited set of intent log block sizes.
1175  *
1176  * These must be a multiple of 4KB. Note only the amount used (again
1177  * aligned to 4KB) actually gets written. However, we can't always just
1178  * allocate SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE as the slog space could be exhausted.
1179  */
1180 uint64_t zil_block_buckets[] = {
1181     4096,               /* non TX_WRITE */
1182     8192+4096,          /* data base */
1183     32*1024 + 4096,     /* NFS writes */
1184     UINT64_MAX
1185 };
1186
1187 /*
1188  * Start a log block write and advance to the next log block.
1189  * Calls are serialized.
1190  */
1191 static lwb_t *
1192 zil_lwb_write_issue(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
1193 {
1194         lwb_t *nlwb = NULL;
1195         zil_chain_t *zilc;
1196         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1197         blkptr_t *bp;
1198         dmu_tx_t *tx;
1199         uint64_t txg;
1200         uint64_t zil_blksz, wsz;
1201         int i, error;
1202         boolean_t slog;
1203
1204         ASSERT(MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
1205         ASSERT3P(lwb->lwb_root_zio, !=, NULL);
1206         ASSERT3P(lwb->lwb_write_zio, !=, NULL);
1207         ASSERT3S(lwb->lwb_state, ==, LWB_STATE_OPENED);
1208
1209         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
1210                 zilc = (zil_chain_t *)lwb->lwb_buf;
1211                 bp = &zilc->zc_next_blk;
1212         } else {
1213                 zilc = (zil_chain_t *)(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_sz);
1214                 bp = &zilc->zc_next_blk;
1215         }
1216
1217         ASSERT(lwb->lwb_nused <= lwb->lwb_sz);
1218
1219         /*
1220          * Allocate the next block and save its address in this block
1221          * before writing it in order to establish the log chain.
1222          * Note that if the allocation of nlwb synced before we wrote
1223          * the block that points at it (lwb), we'd leak it if we crashed.
1224          * Therefore, we don't do dmu_tx_commit() until zil_lwb_write_done().
1225          * We dirty the dataset to ensure that zil_sync() will be called
1226          * to clean up in the event of allocation failure or I/O failure.
1227          */
1228
1229         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
1230
1231         /*
1232          * Since we are not going to create any new dirty data and we can even
1233          * help with clearing the existing dirty data, we should not be subject
1234          * to the dirty data based delays.
1235          * We (ab)use TXG_WAITED to bypass the delay mechanism.
1236          * One side effect from using TXG_WAITED is that dmu_tx_assign() can
1237          * fail if the pool is suspended.  Those are dramatic circumstances,
1238          * so we return NULL to signal that the normal ZIL processing is not
1239          * possible and txg_wait_synced() should be used to ensure that the data
1240          * is on disk.
1241          */
1242         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAITED);
1243         if (error != 0) {
1244                 ASSERT3S(error, ==, EIO);
1245                 dmu_tx_abort(tx);
1246                 return (NULL);
1247         }
1248         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
1249         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1250
1251         lwb->lwb_tx = tx;
1252
1253         /*
1254          * Log blocks are pre-allocated. Here we select the size of the next
1255          * block, based on size used in the last block.
1256          * - first find the smallest bucket that will fit the block from a
1257          *   limited set of block sizes. This is because it's faster to write
1258          *   blocks allocated from the same metaslab as they are adjacent or
1259          *   close.
1260          * - next find the maximum from the new suggested size and an array of
1261          *   previous sizes. This lessens a picket fence effect of wrongly
1262          *   guesssing the size if we have a stream of say 2k, 64k, 2k, 64k
1263          *   requests.
1264          *
1265          * Note we only write what is used, but we can't just allocate
1266          * the maximum block size because we can exhaust the available
1267          * pool log space.
1268          */
1269         zil_blksz = zilog->zl_cur_used + sizeof (zil_chain_t);
1270         for (i = 0; zil_blksz > zil_block_buckets[i]; i++)
1271                 continue;
1272         zil_blksz = zil_block_buckets[i];
1273         if (zil_blksz == UINT64_MAX)
1274                 zil_blksz = SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1275         zilog->zl_prev_blks[zilog->zl_prev_rotor] = zil_blksz;
1276         for (i = 0; i < ZIL_PREV_BLKS; i++)
1277                 zil_blksz = MAX(zil_blksz, zilog->zl_prev_blks[i]);
1278         zilog->zl_prev_rotor = (zilog->zl_prev_rotor + 1) & (ZIL_PREV_BLKS - 1);
1279
1280         BP_ZERO(bp);
1281
1282         /* pass the old blkptr in order to spread log blocks across devs */
1283         error = zio_alloc_zil(spa, txg, bp, &lwb->lwb_blk, zil_blksz, &slog);
1284         if (error == 0) {
1285                 ASSERT3U(bp->blk_birth, ==, txg);
1286                 bp->blk_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1287                 bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
1288
1289                 /*
1290                  * Allocate a new log write block (lwb).
1291                  */
1292                 nlwb = zil_alloc_lwb(zilog, bp, slog, txg);
1293         }
1294
1295         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
1296                 /* For Slim ZIL only write what is used. */
1297                 wsz = P2ROUNDUP_TYPED(lwb->lwb_nused, ZIL_MIN_BLKSZ, uint64_t);
1298                 ASSERT3U(wsz, <=, lwb->lwb_sz);
1299                 zio_shrink(lwb->lwb_write_zio, wsz);
1300
1301         } else {
1302                 wsz = lwb->lwb_sz;
1303         }
1304
1305         zilc->zc_pad = 0;
1306         zilc->zc_nused = lwb->lwb_nused;
1307         zilc->zc_eck.zec_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1308
1309         /*
1310          * clear unused data for security
1311          */
1312         bzero(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused, wsz - lwb->lwb_nused);
1313
1314         spa_config_enter(zilog->zl_spa, SCL_STATE, lwb, RW_READER);
1315
1316         zil_lwb_add_block(lwb, &lwb->lwb_blk);
1317         lwb->lwb_issued_timestamp = gethrtime();
1318         lwb->lwb_state = LWB_STATE_ISSUED;
1319
1320         zio_nowait(lwb->lwb_root_zio);
1321         zio_nowait(lwb->lwb_write_zio);
1322
1323         /*
1324          * If there was an allocation failure then nlwb will be null which
1325          * forces a txg_wait_synced().
1326          */
1327         return (nlwb);
1328 }
1329
1330 static lwb_t *
1331 zil_lwb_commit(zilog_t *zilog, itx_t *itx, lwb_t *lwb)
1332 {
1333         lr_t *lrcb, *lrc;
1334         lr_write_t *lrwb, *lrw;
1335         char *lr_buf;
1336         uint64_t dlen, dnow, lwb_sp, reclen, txg;
1337
1338         ASSERT(MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
1339         ASSERT3P(lwb, !=, NULL);
1340         ASSERT3P(lwb->lwb_buf, !=, NULL);
1341
1342         zil_lwb_write_open(zilog, lwb);
1343
1344         lrc = &itx->itx_lr;
1345         lrw = (lr_write_t *)lrc;
1346
1347         /*
1348          * A commit itx doesn't represent any on-disk state; instead
1349          * it's simply used as a place holder on the commit list, and
1350          * provides a mechanism for attaching a "commit waiter" onto the
1351          * correct lwb (such that the waiter can be signalled upon
1352          * completion of that lwb). Thus, we don't process this itx's
1353          * log record if it's a commit itx (these itx's don't have log
1354          * records), and instead link the itx's waiter onto the lwb's
1355          * list of waiters.
1356          *
1357          * For more details, see the comment above zil_commit().
1358          */
1359         if (lrc->lrc_txtype == TX_COMMIT) {
1360                 zil_commit_waiter_link_lwb(itx->itx_private, lwb);
1361                 itx->itx_private = NULL;
1362                 return (lwb);
1363         }
1364
1365         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE && itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY) {
1366                 dlen = P2ROUNDUP_TYPED(
1367                     lrw->lr_length, sizeof (uint64_t), uint64_t);
1368         } else {
1369                 dlen = 0;
1370         }
1371         reclen = lrc->lrc_reclen;
1372         zilog->zl_cur_used += (reclen + dlen);
1373         txg = lrc->lrc_txg;
1374
1375         ASSERT3U(zilog->zl_cur_used, <, UINT64_MAX - (reclen + dlen));
1376
1377 cont:
1378         /*
1379          * If this record won't fit in the current log block, start a new one.
1380          * For WR_NEED_COPY optimize layout for minimal number of chunks.
1381          */
1382         lwb_sp = lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused;
1383         if (reclen > lwb_sp || (reclen + dlen > lwb_sp &&
1384             lwb_sp < ZIL_MAX_WASTE_SPACE && (dlen % ZIL_MAX_LOG_DATA == 0 ||
1385             lwb_sp < reclen + dlen % ZIL_MAX_LOG_DATA))) {
1386                 lwb = zil_lwb_write_issue(zilog, lwb);
1387                 if (lwb == NULL)
1388                         return (NULL);
1389                 zil_lwb_write_open(zilog, lwb);
1390                 ASSERT(LWB_EMPTY(lwb));
1391                 lwb_sp = lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused;
1392                 ASSERT3U(reclen + MIN(dlen, sizeof (uint64_t)), <=, lwb_sp);
1393         }
1394
1395         dnow = MIN(dlen, lwb_sp - reclen);
1396         lr_buf = lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused;
1397         bcopy(lrc, lr_buf, reclen);
1398         lrcb = (lr_t *)lr_buf;          /* Like lrc, but inside lwb. */
1399         lrwb = (lr_write_t *)lrcb;      /* Like lrw, but inside lwb. */
1400
1401         /*
1402          * If it's a write, fetch the data or get its blkptr as appropriate.
1403          */
1404         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE) {
1405                 if (txg > spa_freeze_txg(zilog->zl_spa))
1406                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1407                 if (itx->itx_wr_state != WR_COPIED) {
1408                         char *dbuf;
1409                         int error;
1410
1411                         if (itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY) {
1412                                 dbuf = lr_buf + reclen;
1413                                 lrcb->lrc_reclen += dnow;
1414                                 if (lrwb->lr_length > dnow)
1415                                         lrwb->lr_length = dnow;
1416                                 lrw->lr_offset += dnow;
1417                                 lrw->lr_length -= dnow;
1418                         } else {
1419                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_INDIRECT);
1420                                 dbuf = NULL;
1421                         }
1422
1423                         /*
1424                          * We pass in the "lwb_write_zio" rather than
1425                          * "lwb_root_zio" so that the "lwb_write_zio"
1426                          * becomes the parent of any zio's created by
1427                          * the "zl_get_data" callback. The vdevs are
1428                          * flushed after the "lwb_write_zio" completes,
1429                          * so we want to make sure that completion
1430                          * callback waits for these additional zio's,
1431                          * such that the vdevs used by those zio's will
1432                          * be included in the lwb's vdev tree, and those
1433                          * vdevs will be properly flushed. If we passed
1434                          * in "lwb_root_zio" here, then these additional
1435                          * vdevs may not be flushed; e.g. if these zio's
1436                          * completed after "lwb_write_zio" completed.
1437                          */
1438                         error = zilog->zl_get_data(itx->itx_private,
1439                             lrwb, dbuf, lwb, lwb->lwb_write_zio);
1440
1441                         if (error == EIO) {
1442                                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1443                                 return (lwb);
1444                         }
1445                         if (error != 0) {
1446                                 ASSERT(error == ENOENT || error == EEXIST ||
1447                                     error == EALREADY);
1448                                 return (lwb);
1449                         }
1450                 }
1451         }
1452
1453         /*
1454          * We're actually making an entry, so update lrc_seq to be the
1455          * log record sequence number.  Note that this is generally not
1456          * equal to the itx sequence number because not all transactions
1457          * are synchronous, and sometimes spa_sync() gets there first.
1458          */
1459         lrcb->lrc_seq = ++zilog->zl_lr_seq;
1460         lwb->lwb_nused += reclen + dnow;
1461
1462         zil_lwb_add_txg(lwb, txg);
1463
1464         ASSERT3U(lwb->lwb_nused, <=, lwb->lwb_sz);
1465         ASSERT0(P2PHASE(lwb->lwb_nused, sizeof (uint64_t)));
1466
1467         dlen -= dnow;
1468         if (dlen > 0) {
1469                 zilog->zl_cur_used += reclen;
1470                 goto cont;
1471         }
1472
1473         return (lwb);
1474 }
1475
1476 itx_t *
1477 zil_itx_create(uint64_t txtype, size_t lrsize)
1478 {
1479         itx_t *itx;
1480
1481         lrsize = P2ROUNDUP_TYPED(lrsize, sizeof (uint64_t), size_t);
1482
1483         itx = kmem_alloc(offsetof(itx_t, itx_lr) + lrsize, KM_SLEEP);
1484         itx->itx_lr.lrc_txtype = txtype;
1485         itx->itx_lr.lrc_reclen = lrsize;
1486         itx->itx_lr.lrc_seq = 0;        /* defensive */
1487         itx->itx_sync = B_TRUE;         /* default is synchronous */
1488
1489         return (itx);
1490 }
1491
1492 void
1493 zil_itx_destroy(itx_t *itx)
1494 {
1495         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Free up the sync and async itxs. The itxs_t has already been detached
1500  * so no locks are needed.
1501  */
1502 static void
1503 zil_itxg_clean(itxs_t *itxs)
1504 {
1505         itx_t *itx;
1506         list_t *list;
1507         avl_tree_t *t;
1508         void *cookie;
1509         itx_async_node_t *ian;
1510
1511         list = &itxs->i_sync_list;
1512         while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1513                 /*
1514                  * In the general case, commit itxs will not be found
1515                  * here, as they'll be committed to an lwb via
1516                  * zil_lwb_commit(), and free'd in that function. Having
1517                  * said that, it is still possible for commit itxs to be
1518                  * found here, due to the following race:
1519                  *
1520                  *      - a thread calls zil_commit() which assigns the
1521                  *        commit itx to a per-txg i_sync_list
1522                  *      - zil_itxg_clean() is called (e.g. via spa_sync())
1523                  *        while the waiter is still on the i_sync_list
1524                  *
1525                  * There's nothing to prevent syncing the txg while the
1526                  * waiter is on the i_sync_list. This normally doesn't
1527                  * happen because spa_sync() is slower than zil_commit(),
1528                  * but if zil_commit() calls txg_wait_synced() (e.g.
1529                  * because zil_create() or zil_commit_writer_stall() is
1530                  * called) we will hit this case.
1531                  */
1532                 if (itx->itx_lr.lrc_txtype == TX_COMMIT)
1533                         zil_commit_waiter_skip(itx->itx_private);
1534
1535                 list_remove(list, itx);
1536                 zil_itx_destroy(itx);
1537         }
1538
1539         cookie = NULL;
1540         t = &itxs->i_async_tree;
1541         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1542                 list = &ian->ia_list;
1543                 while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1544                         list_remove(list, itx);
1545                         /* commit itxs should never be on the async lists. */
1546                         ASSERT3U(itx->itx_lr.lrc_txtype, !=, TX_COMMIT);
1547                         zil_itx_destroy(itx);
1548                 }
1549                 list_destroy(list);
1550                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1551         }
1552         avl_destroy(t);
1553
1554         kmem_free(itxs, sizeof (itxs_t));
1555 }
1556
1557 static int
1558 zil_aitx_compare(const void *x1, const void *x2)
1559 {
1560         const uint64_t o1 = ((itx_async_node_t *)x1)->ia_foid;
1561         const uint64_t o2 = ((itx_async_node_t *)x2)->ia_foid;
1562
1563         if (o1 < o2)
1564                 return (-1);
1565         if (o1 > o2)
1566                 return (1);
1567
1568         return (0);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Remove all async itx with the given oid.
1573  */
1574 static void
1575 zil_remove_async(zilog_t *zilog, uint64_t oid)
1576 {
1577         uint64_t otxg, txg;
1578         itx_async_node_t *ian;
1579         avl_tree_t *t;
1580         avl_index_t where;
1581         list_t clean_list;
1582         itx_t *itx;
1583
1584         ASSERT(oid != 0);
1585         list_create(&clean_list, sizeof (itx_t), offsetof(itx_t, itx_node));
1586
1587         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1588                 otxg = ZILTEST_TXG;
1589         else
1590                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1591
1592         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1593                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1594
1595                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1596                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1597                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1598                         continue;
1599                 }
1600
1601                 /*
1602                  * Locate the object node and append its list.
1603                  */
1604                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1605                 ian = avl_find(t, &oid, &where);
1606                 if (ian != NULL)
1607                         list_move_tail(&clean_list, &ian->ia_list);
1608                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1609         }
1610         while ((itx = list_head(&clean_list)) != NULL) {
1611                 list_remove(&clean_list, itx);
1612                 /* commit itxs should never be on the async lists. */
1613                 ASSERT3U(itx->itx_lr.lrc_txtype, !=, TX_COMMIT);
1614                 zil_itx_destroy(itx);
1615         }
1616         list_destroy(&clean_list);
1617 }
1618
1619 void
1620 zil_itx_assign(zilog_t *zilog, itx_t *itx, dmu_tx_t *tx)
1621 {
1622         uint64_t txg;
1623         itxg_t *itxg;
1624         itxs_t *itxs, *clean = NULL;
1625
1626         /*
1627          * Object ids can be re-instantiated in the next txg so
1628          * remove any async transactions to avoid future leaks.
1629          * This can happen if a fsync occurs on the re-instantiated
1630          * object for a WR_INDIRECT or WR_NEED_COPY write, which gets
1631          * the new file data and flushes a write record for the old object.
1632          */
1633         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_REMOVE)
1634                 zil_remove_async(zilog, itx->itx_oid);
1635
1636         /*
1637          * Ensure the data of a renamed file is committed before the rename.
1638          */
1639         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_RENAME)
1640                 zil_async_to_sync(zilog, itx->itx_oid);
1641
1642         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX)
1643                 txg = ZILTEST_TXG;
1644         else
1645                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1646
1647         itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1648         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1649         itxs = itxg->itxg_itxs;
1650         if (itxg->itxg_txg != txg) {
1651                 if (itxs != NULL) {
1652                         /*
1653                          * The zil_clean callback hasn't got around to cleaning
1654                          * this itxg. Save the itxs for release below.
1655                          * This should be rare.
1656                          */
1657                         zfs_dbgmsg("zil_itx_assign: missed itx cleanup for "
1658                             "txg %llu", itxg->itxg_txg);
1659                         clean = itxg->itxg_itxs;
1660                 }
1661                 itxg->itxg_txg = txg;
1662                 itxs = itxg->itxg_itxs = kmem_zalloc(sizeof (itxs_t), KM_SLEEP);
1663
1664                 list_create(&itxs->i_sync_list, sizeof (itx_t),
1665                     offsetof(itx_t, itx_node));
1666                 avl_create(&itxs->i_async_tree, zil_aitx_compare,
1667                     sizeof (itx_async_node_t),
1668                     offsetof(itx_async_node_t, ia_node));
1669         }
1670         if (itx->itx_sync) {
1671                 list_insert_tail(&itxs->i_sync_list, itx);
1672         } else {
1673                 avl_tree_t *t = &itxs->i_async_tree;
1674                 uint64_t foid = ((lr_ooo_t *)&itx->itx_lr)->lr_foid;
1675                 itx_async_node_t *ian;
1676                 avl_index_t where;
1677
1678                 ian = avl_find(t, &foid, &where);
1679                 if (ian == NULL) {
1680                         ian = kmem_alloc(sizeof (itx_async_node_t), KM_SLEEP);
1681                         list_create(&ian->ia_list, sizeof (itx_t),
1682                             offsetof(itx_t, itx_node));
1683                         ian->ia_foid = foid;
1684                         avl_insert(t, ian, where);
1685                 }
1686                 list_insert_tail(&ian->ia_list, itx);
1687         }
1688
1689         itx->itx_lr.lrc_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1690
1691         /*
1692          * We don't want to dirty the ZIL using ZILTEST_TXG, because
1693          * zil_clean() will never be called using ZILTEST_TXG. Thus, we
1694          * need to be careful to always dirty the ZIL using the "real"
1695          * TXG (not itxg_txg) even when the SPA is frozen.
1696          */
1697         zilog_dirty(zilog, dmu_tx_get_txg(tx));
1698         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1699
1700         /* Release the old itxs now we've dropped the lock */
1701         if (clean != NULL)
1702                 zil_itxg_clean(clean);
1703 }
1704
1705 /*
1706  * If there are any in-memory intent log transactions which have now been
1707  * synced then start up a taskq to free them. We should only do this after we
1708  * have written out the uberblocks (i.e. txg has been comitted) so that
1709  * don't inadvertently clean out in-memory log records that would be required
1710  * by zil_commit().
1711  */
1712 void
1713 zil_clean(zilog_t *zilog, uint64_t synced_txg)
1714 {
1715         itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[synced_txg & TXG_MASK];
1716         itxs_t *clean_me;
1717
1718         ASSERT3U(synced_txg, <, ZILTEST_TXG);
1719
1720         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1721         if (itxg->itxg_itxs == NULL || itxg->itxg_txg == ZILTEST_TXG) {
1722                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1723                 return;
1724         }
1725         ASSERT3U(itxg->itxg_txg, <=, synced_txg);
1726         ASSERT3U(itxg->itxg_txg, !=, 0);
1727         clean_me = itxg->itxg_itxs;
1728         itxg->itxg_itxs = NULL;
1729         itxg->itxg_txg = 0;
1730         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1731         /*
1732          * Preferably start a task queue to free up the old itxs but
1733          * if taskq_dispatch can't allocate resources to do that then
1734          * free it in-line. This should be rare. Note, using TQ_SLEEP
1735          * created a bad performance problem.
1736          */
1737         ASSERT3P(zilog->zl_dmu_pool, !=, NULL);
1738         ASSERT3P(zilog->zl_dmu_pool->dp_zil_clean_taskq, !=, NULL);
1739         if (taskq_dispatch(zilog->zl_dmu_pool->dp_zil_clean_taskq,
1740             (void (*)(void *))zil_itxg_clean, clean_me, TQ_NOSLEEP) == 0)
1741                 zil_itxg_clean(clean_me);
1742 }
1743
1744 /*
1745  * This function will traverse the queue of itxs that need to be
1746  * committed, and move them onto the ZIL's zl_itx_commit_list.
1747  */
1748 static void
1749 zil_get_commit_list(zilog_t *zilog)
1750 {
1751         uint64_t otxg, txg;
1752         list_t *commit_list = &zilog->zl_itx_commit_list;
1753
1754         ASSERT(MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
1755
1756         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1757                 otxg = ZILTEST_TXG;
1758         else
1759                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1760
1761         /*
1762          * This is inherently racy, since there is nothing to prevent
1763          * the last synced txg from changing. That's okay since we'll
1764          * only commit things in the future.
1765          */
1766         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1767                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1768
1769                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1770                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1771                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1772                         continue;
1773                 }
1774
1775                 /*
1776                  * If we're adding itx records to the zl_itx_commit_list,
1777                  * then the zil better be dirty in this "txg". We can assert
1778                  * that here since we're holding the itxg_lock which will
1779                  * prevent spa_sync from cleaning it. Once we add the itxs
1780                  * to the zl_itx_commit_list we must commit it to disk even
1781                  * if it's unnecessary (i.e. the txg was synced).
1782                  */
1783                 ASSERT(zilog_is_dirty_in_txg(zilog, txg) ||
1784                     spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX);
1785                 list_move_tail(commit_list, &itxg->itxg_itxs->i_sync_list);
1786
1787                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1788         }
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Move the async itxs for a specified object to commit into sync lists.
1793  */
1794 void
1795 zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1796 {
1797         uint64_t otxg, txg;
1798         itx_async_node_t *ian;
1799         avl_tree_t *t;
1800         avl_index_t where;
1801
1802         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1803                 otxg = ZILTEST_TXG;
1804         else
1805                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1806
1807         /*
1808          * This is inherently racy, since there is nothing to prevent
1809          * the last synced txg from changing.
1810          */
1811         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1812                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1813
1814                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1815                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1816                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1817                         continue;
1818                 }
1819
1820                 /*
1821                  * If a foid is specified then find that node and append its
1822                  * list. Otherwise walk the tree appending all the lists
1823                  * to the sync list. We add to the end rather than the
1824                  * beginning to ensure the create has happened.
1825                  */
1826                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1827                 if (foid != 0) {
1828                         ian = avl_find(t, &foid, &where);
1829                         if (ian != NULL) {
1830                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1831                                     &ian->ia_list);
1832                         }
1833                 } else {
1834                         void *cookie = NULL;
1835
1836                         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1837                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1838                                     &ian->ia_list);
1839                                 list_destroy(&ian->ia_list);
1840                                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1841                         }
1842                 }
1843                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1844         }
1845 }
1846
1847 /*
1848  * This function will prune commit itxs that are at the head of the
1849  * commit list (it won't prune past the first non-commit itx), and
1850  * either: a) attach them to the last lwb that's still pending
1851  * completion, or b) skip them altogether.
1852  *
1853  * This is used as a performance optimization to prevent commit itxs
1854  * from generating new lwbs when it's unnecessary to do so.
1855  */
1856 static void
1857 zil_prune_commit_list(zilog_t *zilog)
1858 {
1859         itx_t *itx;
1860
1861         ASSERT(MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
1862
1863         while (itx = list_head(&zilog->zl_itx_commit_list)) {
1864                 lr_t *lrc = &itx->itx_lr;
1865                 if (lrc->lrc_txtype != TX_COMMIT)
1866                         break;
1867
1868                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1869
1870                 lwb_t *last_lwb = zilog->zl_last_lwb_opened;
1871                 if (last_lwb == NULL || last_lwb->lwb_state == LWB_STATE_DONE) {
1872                         /*
1873                          * All of the itxs this waiter was waiting on
1874                          * must have already completed (or there were
1875                          * never any itx's for it to wait on), so it's
1876                          * safe to skip this waiter and mark it done.
1877                          */
1878                         zil_commit_waiter_skip(itx->itx_private);
1879                 } else {
1880                         zil_commit_waiter_link_lwb(itx->itx_private, last_lwb);
1881                         itx->itx_private = NULL;
1882                 }
1883
1884                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1885
1886                 list_remove(&zilog->zl_itx_commit_list, itx);
1887                 zil_itx_destroy(itx);
1888         }
1889
1890         IMPLY(itx != NULL, itx->itx_lr.lrc_txtype != TX_COMMIT);
1891 }
1892
1893 static void
1894 zil_commit_writer_stall(zilog_t *zilog)
1895 {
1896         /*
1897          * When zio_alloc_zil() fails to allocate the next lwb block on
1898          * disk, we must call txg_wait_synced() to ensure all of the
1899          * lwbs in the zilog's zl_lwb_list are synced and then freed (in
1900          * zil_sync()), such that any subsequent ZIL writer (i.e. a call
1901          * to zil_process_commit_list()) will have to call zil_create(),
1902          * and start a new ZIL chain.
1903          *
1904          * Since zil_alloc_zil() failed, the lwb that was previously
1905          * issued does not have a pointer to the "next" lwb on disk.
1906          * Thus, if another ZIL writer thread was to allocate the "next"
1907          * on-disk lwb, that block could be leaked in the event of a
1908          * crash (because the previous lwb on-disk would not point to
1909          * it).
1910          *
1911          * We must hold the zilog's zl_writer_lock while we do this, to
1912          * ensure no new threads enter zil_process_commit_list() until
1913          * all lwb's in the zl_lwb_list have been synced and freed
1914          * (which is achieved via the txg_wait_synced() call).
1915          */
1916         ASSERT(MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
1917         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1918         ASSERT3P(list_tail(&zilog->zl_lwb_list), ==, NULL);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * This function will traverse the commit list, creating new lwbs as
1923  * needed, and committing the itxs from the commit list to these newly
1924  * created lwbs. Additionally, as a new lwb is created, the previous
1925  * lwb will be issued to the zio layer to be written to disk.
1926  */
1927 static void
1928 zil_process_commit_list(zilog_t *zilog)
1929 {
1930         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1931         list_t nolwb_waiters;
1932         lwb_t *lwb;
1933         itx_t *itx;
1934
1935         ASSERT(MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
1936
1937         /*
1938          * Return if there's nothing to commit before we dirty the fs by
1939          * calling zil_create().
1940          */
1941         if (list_head(&zilog->zl_itx_commit_list) == NULL)
1942                 return;
1943
1944         list_create(&nolwb_waiters, sizeof (zil_commit_waiter_t),
1945             offsetof(zil_commit_waiter_t, zcw_node));
1946
1947         lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1948         if (lwb == NULL) {
1949                 lwb = zil_create(zilog);
1950         } else {
1951                 ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_ISSUED);
1952                 ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_DONE);
1953         }
1954
1955         while (itx = list_head(&zilog->zl_itx_commit_list)) {
1956                 lr_t *lrc = &itx->itx_lr;
1957                 uint64_t txg = lrc->lrc_txg;
1958
1959                 ASSERT3U(txg, !=, 0);
1960
1961                 if (lrc->lrc_txtype == TX_COMMIT) {
1962                         DTRACE_PROBE2(zil__process__commit__itx,
1963                             zilog_t *, zilog, itx_t *, itx);
1964                 } else {
1965                         DTRACE_PROBE2(zil__process__normal__itx,
1966                             zilog_t *, zilog, itx_t *, itx);
1967                 }
1968
1969                 /*
1970                  * This is inherently racy and may result in us writing
1971                  * out a log block for a txg that was just synced. This
1972                  * is ok since we'll end cleaning up that log block the
1973                  * next time we call zil_sync().
1974                  */
1975                 boolean_t synced = txg <= spa_last_synced_txg(spa);
1976                 boolean_t frozen = txg > spa_freeze_txg(spa);
1977
1978                 if (!synced || frozen) {
1979                         if (lwb != NULL) {
1980                                 lwb = zil_lwb_commit(zilog, itx, lwb);
1981                         } else if (lrc->lrc_txtype == TX_COMMIT) {
1982                                 ASSERT3P(lwb, ==, NULL);
1983                                 zil_commit_waiter_link_nolwb(
1984                                     itx->itx_private, &nolwb_waiters);
1985                         }
1986                 } else if (lrc->lrc_txtype == TX_COMMIT) {
1987                         ASSERT3B(synced, ==, B_TRUE);
1988                         ASSERT3B(frozen, ==, B_FALSE);
1989
1990                         /*
1991                          * If this is a commit itx, then there will be a
1992                          * thread that is either: already waiting for
1993                          * it, or soon will be waiting.
1994                          *
1995                          * This itx has already been committed to disk
1996                          * via spa_sync() so we don't bother committing
1997                          * it to an lwb. As a result, we cannot use the
1998                          * lwb zio callback to signal the waiter and
1999                          * mark it as done, so we must do that here.
2000                          */
2001                         zil_commit_waiter_skip(itx->itx_private);
2002                 }
2003
2004                 list_remove(&zilog->zl_itx_commit_list, itx);
2005                 zil_itx_destroy(itx);
2006         }
2007
2008         if (lwb == NULL) {
2009                 /*
2010                  * This indicates zio_alloc_zil() failed to allocate the
2011                  * "next" lwb on-disk. When this happens, we must stall
2012                  * the ZIL write pipeline; see the comment within
2013                  * zil_commit_writer_stall() for more details.
2014                  */
2015                 zil_commit_writer_stall(zilog);
2016
2017                 /*
2018                  * Additionally, we have to signal and mark the "nolwb"
2019                  * waiters as "done" here, since without an lwb, we
2020                  * can't do this via zil_lwb_flush_vdevs_done() like
2021                  * normal.
2022                  */
2023                 zil_commit_waiter_t *zcw;
2024                 while (zcw = list_head(&nolwb_waiters)) {
2025                         zil_commit_waiter_skip(zcw);
2026                         list_remove(&nolwb_waiters, zcw);
2027                 }
2028         } else {
2029                 ASSERT(list_is_empty(&nolwb_waiters));
2030                 ASSERT3P(lwb, !=, NULL);
2031                 ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_ISSUED);
2032                 ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_DONE);
2033
2034                 /*
2035                  * At this point, the ZIL block pointed at by the "lwb"
2036                  * variable is in one of the following states: "closed"
2037                  * or "open".
2038                  *
2039                  * If its "closed", then no itxs have been committed to
2040                  * it, so there's no point in issuing its zio (i.e.
2041                  * it's "empty").
2042                  *
2043                  * If its "open" state, then it contains one or more
2044                  * itxs that eventually need to be committed to stable
2045                  * storage. In this case we intentionally do not issue
2046                  * the lwb's zio to disk yet, and instead rely on one of
2047                  * the following two mechanisms for issuing the zio:
2048                  *
2049                  * 1. Ideally, there will be more ZIL activity occuring
2050                  * on the system, such that this function will be
2051                  * immediately called again (not necessarily by the same
2052                  * thread) and this lwb's zio will be issued via
2053                  * zil_lwb_commit(). This way, the lwb is guaranteed to
2054                  * be "full" when it is issued to disk, and we'll make
2055                  * use of the lwb's size the best we can.
2056                  *
2057                  * 2. If there isn't sufficient ZIL activity occuring on
2058                  * the system, such that this lwb's zio isn't issued via
2059                  * zil_lwb_commit(), zil_commit_waiter() will issue the
2060                  * lwb's zio. If this occurs, the lwb is not guaranteed
2061                  * to be "full" by the time its zio is issued, and means
2062                  * the size of the lwb was "too large" given the amount
2063                  * of ZIL activity occuring on the system at that time.
2064                  *
2065                  * We do this for a couple of reasons:
2066                  *
2067                  * 1. To try and reduce the number of IOPs needed to
2068                  * write the same number of itxs. If an lwb has space
2069                  * available in it's buffer for more itxs, and more itxs
2070                  * will be committed relatively soon (relative to the
2071                  * latency of performing a write), then it's beneficial
2072                  * to wait for these "next" itxs. This way, more itxs
2073                  * can be committed to stable storage with fewer writes.
2074                  *
2075                  * 2. To try and use the largest lwb block size that the
2076                  * incoming rate of itxs can support. Again, this is to
2077                  * try and pack as many itxs into as few lwbs as
2078                  * possible, without significantly impacting the latency
2079                  * of each individual itx.
2080                  */
2081         }
2082 }
2083
2084 /*
2085  * This function is responsible for ensuring the passed in commit waiter
2086  * (and associated commit itx) is committed to an lwb. If the waiter is
2087  * not already committed to an lwb, all itxs in the zilog's queue of
2088  * itxs will be processed. The assumption is the passed in waiter's
2089  * commit itx will found in the queue just like the other non-commit
2090  * itxs, such that when the entire queue is processed, the waiter will
2091  * have been commited to an lwb.
2092  *
2093  * The lwb associated with the passed in waiter is not guaranteed to
2094  * have been issued by the time this function completes. If the lwb is
2095  * not issued, we rely on future calls to zil_commit_writer() to issue
2096  * the lwb, or the timeout mechanism found in zil_commit_waiter().
2097  */
2098 static void
2099 zil_commit_writer(zilog_t *zilog, zil_commit_waiter_t *zcw)
2100 {
2101         ASSERT(!MUTEX_HELD(&zilog->zl_lock));
2102         ASSERT(spa_writeable(zilog->zl_spa));
2103         ASSERT0(zilog->zl_suspend);
2104
2105         mutex_enter(&zilog->zl_writer_lock);
2106
2107         if (zcw->zcw_lwb != NULL || zcw->zcw_done) {
2108                 /*
2109                  * It's possible that, while we were waiting to acquire
2110                  * the "zl_writer_lock", another thread committed this
2111                  * waiter to an lwb. If that occurs, we bail out early,
2112                  * without processing any of the zilog's queue of itxs.
2113                  *
2114                  * On certain workloads and system configurations, the
2115                  * "zl_writer_lock" can become highly contended. In an
2116                  * attempt to reduce this contention, we immediately drop
2117                  * the lock if the waiter has already been processed.
2118                  *
2119                  * We've measured this optimization to reduce CPU spent
2120                  * contending on this lock by up to 5%, using a system
2121                  * with 32 CPUs, low latency storage (~50 usec writes),
2122                  * and 1024 threads performing sync writes.
2123                  */
2124                 goto out;
2125         }
2126
2127         zil_get_commit_list(zilog);
2128         zil_prune_commit_list(zilog);
2129         zil_process_commit_list(zilog);
2130
2131 out:
2132         mutex_exit(&zilog->zl_writer_lock);
2133 }
2134
2135 static void
2136 zil_commit_waiter_timeout(zilog_t *zilog, zil_commit_waiter_t *zcw)
2137 {
2138         ASSERT(!MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
2139         ASSERT(MUTEX_HELD(&zcw->zcw_lock));
2140         ASSERT3B(zcw->zcw_done, ==, B_FALSE);
2141
2142         lwb_t *lwb = zcw->zcw_lwb;
2143         ASSERT3P(lwb, !=, NULL);
2144         ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_CLOSED);
2145
2146         /*
2147          * If the lwb has already been issued by another thread, we can
2148          * immediately return since there's no work to be done (the
2149          * point of this function is to issue the lwb). Additionally, we
2150          * do this prior to acquiring the zl_writer_lock, to avoid
2151          * acquiring it when it's not necessary to do so.
2152          */
2153         if (lwb->lwb_state == LWB_STATE_ISSUED ||
2154             lwb->lwb_state == LWB_STATE_DONE)
2155                 return;
2156
2157         /*
2158          * In order to call zil_lwb_write_issue() we must hold the
2159          * zilog's "zl_writer_lock". We can't simply acquire that lock,
2160          * since we're already holding the commit waiter's "zcw_lock",
2161          * and those two locks are aquired in the opposite order
2162          * elsewhere.
2163          */
2164         mutex_exit(&zcw->zcw_lock);
2165         mutex_enter(&zilog->zl_writer_lock);
2166         mutex_enter(&zcw->zcw_lock);
2167
2168         /*
2169          * Since we just dropped and re-acquired the commit waiter's
2170          * lock, we have to re-check to see if the waiter was marked
2171          * "done" during that process. If the waiter was marked "done",
2172          * the "lwb" pointer is no longer valid (it can be free'd after
2173          * the waiter is marked "done"), so without this check we could
2174          * wind up with a use-after-free error below.
2175          */
2176         if (zcw->zcw_done)
2177                 goto out;
2178
2179         ASSERT3P(lwb, ==, zcw->zcw_lwb);
2180
2181         /*
2182          * We've already checked this above, but since we hadn't
2183          * acquired the zilog's zl_writer_lock, we have to perform this
2184          * check a second time while holding the lock. We can't call
2185          * zil_lwb_write_issue() if the lwb had already been issued.
2186          */
2187         if (lwb->lwb_state == LWB_STATE_ISSUED ||
2188             lwb->lwb_state == LWB_STATE_DONE)
2189                 goto out;
2190
2191         ASSERT3S(lwb->lwb_state, ==, LWB_STATE_OPENED);
2192
2193         /*
2194          * As described in the comments above zil_commit_waiter() and
2195          * zil_process_commit_list(), we need to issue this lwb's zio
2196          * since we've reached the commit waiter's timeout and it still
2197          * hasn't been issued.
2198          */
2199         lwb_t *nlwb = zil_lwb_write_issue(zilog, lwb);
2200
2201         ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_OPENED);
2202
2203         /*
2204          * Since the lwb's zio hadn't been issued by the time this thread
2205          * reached its timeout, we reset the zilog's "zl_cur_used" field
2206          * to influence the zil block size selection algorithm.
2207          *
2208          * By having to issue the lwb's zio here, it means the size of the
2209          * lwb was too large, given the incoming throughput of itxs.  By
2210          * setting "zl_cur_used" to zero, we communicate this fact to the
2211          * block size selection algorithm, so it can take this informaiton
2212          * into account, and potentially select a smaller size for the
2213          * next lwb block that is allocated.
2214          */
2215         zilog->zl_cur_used = 0;
2216
2217         if (nlwb == NULL) {
2218                 /*
2219                  * When zil_lwb_write_issue() returns NULL, this
2220                  * indicates zio_alloc_zil() failed to allocate the
2221                  * "next" lwb on-disk. When this occurs, the ZIL write
2222                  * pipeline must be stalled; see the comment within the
2223                  * zil_commit_writer_stall() function for more details.
2224                  *
2225                  * We must drop the commit waiter's lock prior to
2226                  * calling zil_commit_writer_stall() or else we can wind
2227                  * up with the following deadlock:
2228                  *
2229                  * - This thread is waiting for the txg to sync while
2230                  *   holding the waiter's lock; txg_wait_synced() is
2231                  *   used within txg_commit_writer_stall().
2232                  *
2233                  * - The txg can't sync because it is waiting for this
2234                  *   lwb's zio callback to call dmu_tx_commit().
2235                  *
2236                  * - The lwb's zio callback can't call dmu_tx_commit()
2237                  *   because it's blocked trying to acquire the waiter's
2238                  *   lock, which occurs prior to calling dmu_tx_commit()
2239                  */
2240                 mutex_exit(&zcw->zcw_lock);
2241                 zil_commit_writer_stall(zilog);
2242                 mutex_enter(&zcw->zcw_lock);
2243         }
2244
2245 out:
2246         mutex_exit(&zilog->zl_writer_lock);
2247         ASSERT(MUTEX_HELD(&zcw->zcw_lock));
2248 }
2249
2250 /*
2251  * This function is responsible for performing the following two tasks:
2252  *
2253  * 1. its primary responsibility is to block until the given "commit
2254  *    waiter" is considered "done".
2255  *
2256  * 2. its secondary responsibility is to issue the zio for the lwb that
2257  *    the given "commit waiter" is waiting on, if this function has
2258  *    waited "long enough" and the lwb is still in the "open" state.
2259  *
2260  * Given a sufficient amount of itxs being generated and written using
2261  * the ZIL, the lwb's zio will be issued via the zil_lwb_commit()
2262  * function. If this does not occur, this secondary responsibility will
2263  * ensure the lwb is issued even if there is not other synchronous
2264  * activity on the system.
2265  *
2266  * For more details, see zil_process_commit_list(); more specifically,
2267  * the comment at the bottom of that function.
2268  */
2269 static void
2270 zil_commit_waiter(zilog_t *zilog, zil_commit_waiter_t *zcw)
2271 {
2272         ASSERT(!MUTEX_HELD(&zilog->zl_lock));
2273         ASSERT(!MUTEX_HELD(&zilog->zl_writer_lock));
2274         ASSERT(spa_writeable(zilog->zl_spa));
2275         ASSERT0(zilog->zl_suspend);
2276
2277         mutex_enter(&zcw->zcw_lock);
2278
2279         /*
2280          * The timeout is scaled based on the lwb latency to avoid
2281          * significantly impacting the latency of each individual itx.
2282          * For more details, see the comment at the bottom of the
2283          * zil_process_commit_list() function.
2284          */
2285         int pct = MAX(zfs_commit_timeout_pct, 1);
2286 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
2287         hrtime_t sleep = (zilog->zl_last_lwb_latency * pct) / 100;
2288         hrtime_t wakeup = gethrtime() + sleep;
2289 #else
2290         sbintime_t sleep = nstosbt((zilog->zl_last_lwb_latency * pct) / 100);
2291         sbintime_t wakeup = getsbinuptime() + sleep;
2292 #endif
2293         boolean_t timedout = B_FALSE;
2294
2295         while (!zcw->zcw_done) {
2296                 ASSERT(MUTEX_HELD(&zcw->zcw_lock));
2297
2298                 lwb_t *lwb = zcw->zcw_lwb;
2299
2300                 /*
2301                  * Usually, the waiter will have a non-NULL lwb field here,
2302                  * but it's possible for it to be NULL as a result of
2303                  * zil_commit() racing with spa_sync().
2304                  *
2305                  * When zil_clean() is called, it's possible for the itxg
2306                  * list (which may be cleaned via a taskq) to contain
2307                  * commit itxs. When this occurs, the commit waiters linked
2308                  * off of these commit itxs will not be committed to an
2309                  * lwb.  Additionally, these commit waiters will not be
2310                  * marked done until zil_commit_waiter_skip() is called via
2311                  * zil_itxg_clean().
2312                  *
2313                  * Thus, it's possible for this commit waiter (i.e. the
2314                  * "zcw" variable) to be found in this "in between" state;
2315                  * where it's "zcw_lwb" field is NULL, and it hasn't yet
2316                  * been skipped, so it's "zcw_done" field is still B_FALSE.
2317                  */
2318                 IMPLY(lwb != NULL, lwb->lwb_state != LWB_STATE_CLOSED);
2319
2320                 if (lwb != NULL && lwb->lwb_state == LWB_STATE_OPENED) {
2321                         ASSERT3B(timedout, ==, B_FALSE);
2322
2323                         /*
2324                          * If the lwb hasn't been issued yet, then we
2325                          * need to wait with a timeout, in case this
2326                          * function needs to issue the lwb after the
2327                          * timeout is reached; responsibility (2) from
2328                          * the comment above this function.
2329                          */
2330 #if defined(illumos) || !defined(_KERNEL)
2331                         clock_t timeleft = cv_timedwait_hires(&zcw->zcw_cv,
2332                             &zcw->zcw_lock, wakeup, USEC2NSEC(1),
2333                             CALLOUT_FLAG_ABSOLUTE);
2334
2335                         if (timeleft >= 0 || zcw->zcw_done)
2336                                 continue;
2337 #else
2338                         int wait_err = cv_timedwait_sbt(&zcw->zcw_cv,
2339                             &zcw->zcw_lock, wakeup, SBT_1NS, C_ABSOLUTE);
2340                         if (wait_err != EWOULDBLOCK || zcw->zcw_done)
2341                                 continue;
2342 #endif
2343
2344                         timedout = B_TRUE;
2345                         zil_commit_waiter_timeout(zilog, zcw);
2346
2347                         if (!zcw->zcw_done) {
2348                                 /*
2349                                  * If the commit waiter has already been
2350                                  * marked "done", it's possible for the
2351                                  * waiter's lwb structure to have already
2352                                  * been freed.  Thus, we can only reliably
2353                                  * make these assertions if the waiter
2354                                  * isn't done.
2355                                  */
2356                                 ASSERT3P(lwb, ==, zcw->zcw_lwb);
2357                                 ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_OPENED);
2358                         }
2359                 } else {
2360                         /*
2361                          * If the lwb isn't open, then it must have already
2362                          * been issued. In that case, there's no need to
2363                          * use a timeout when waiting for the lwb to
2364                          * complete.
2365                          *
2366                          * Additionally, if the lwb is NULL, the waiter
2367                          * will soon be signalled and marked done via
2368                          * zil_clean() and zil_itxg_clean(), so no timeout
2369                          * is required.
2370                          */
2371
2372                         IMPLY(lwb != NULL,
2373                             lwb->lwb_state == LWB_STATE_ISSUED ||
2374                             lwb->lwb_state == LWB_STATE_DONE);
2375                         cv_wait(&zcw->zcw_cv, &zcw->zcw_lock);
2376                 }
2377         }
2378
2379         mutex_exit(&zcw->zcw_lock);
2380 }
2381
2382 static zil_commit_waiter_t *
2383 zil_alloc_commit_waiter()
2384 {
2385         zil_commit_waiter_t *zcw = kmem_cache_alloc(zil_zcw_cache, KM_SLEEP);
2386
2387         cv_init(&zcw->zcw_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
2388         mutex_init(&zcw->zcw_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2389         list_link_init(&zcw->zcw_node);
2390         zcw->zcw_lwb = NULL;
2391         zcw->zcw_done = B_FALSE;
2392         zcw->zcw_zio_error = 0;
2393
2394         return (zcw);
2395 }
2396
2397 static void
2398 zil_free_commit_waiter(zil_commit_waiter_t *zcw)
2399 {
2400         ASSERT(!list_link_active(&zcw->zcw_node));
2401         ASSERT3P(zcw->zcw_lwb, ==, NULL);
2402         ASSERT3B(zcw->zcw_done, ==, B_TRUE);
2403         mutex_destroy(&zcw->zcw_lock);
2404         cv_destroy(&zcw->zcw_cv);
2405         kmem_cache_free(zil_zcw_cache, zcw);
2406 }
2407
2408 /*
2409  * This function is used to create a TX_COMMIT itx and assign it. This
2410  * way, it will be linked into the ZIL's list of synchronous itxs, and
2411  * then later committed to an lwb (or skipped) when
2412  * zil_process_commit_list() is called.
2413  */
2414 static void
2415 zil_commit_itx_assign(zilog_t *zilog, zil_commit_waiter_t *zcw)
2416 {
2417         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
2418         VERIFY0(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT));
2419
2420         itx_t *itx = zil_itx_create(TX_COMMIT, sizeof (lr_t));
2421         itx->itx_sync = B_TRUE;
2422         itx->itx_private = zcw;
2423
2424         zil_itx_assign(zilog, itx, tx);
2425
2426         dmu_tx_commit(tx);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Commit ZFS Intent Log transactions (itxs) to stable storage.
2431  *
2432  * When writing ZIL transactions to the on-disk representation of the
2433  * ZIL, the itxs are committed to a Log Write Block (lwb). Multiple
2434  * itxs can be committed to a single lwb. Once a lwb is written and
2435  * committed to stable storage (i.e. the lwb is written, and vdevs have
2436  * been flushed), each itx that was committed to that lwb is also
2437  * considered to be committed to stable storage.
2438  *
2439  * When an itx is committed to an lwb, the log record (lr_t) contained
2440  * by the itx is copied into the lwb's zio buffer, and once this buffer
2441  * is written to disk, it becomes an on-disk ZIL block.
2442  *
2443  * As itxs are generated, they're inserted into the ZIL's queue of
2444  * uncommitted itxs. The semantics of zil_commit() are such that it will
2445  * block until all itxs that were in the queue when it was called, are
2446  * committed to stable storage.
2447  *
2448  * If "foid" is zero, this means all "synchronous" and "asynchronous"
2449  * itxs, for all objects in the dataset, will be committed to stable
2450  * storage prior to zil_commit() returning. If "foid" is non-zero, all
2451  * "synchronous" itxs for all objects, but only "asynchronous" itxs
2452  * that correspond to the foid passed in, will be committed to stable
2453  * storage prior to zil_commit() returning.
2454  *
2455  * Generally speaking, when zil_commit() is called, the consumer doesn't
2456  * actually care about _all_ of the uncommitted itxs. Instead, they're
2457  * simply trying to waiting for a specific itx to be committed to disk,
2458  * but the interface(s) for interacting with the ZIL don't allow such
2459  * fine-grained communication. A better interface would allow a consumer
2460  * to create and assign an itx, and then pass a reference to this itx to
2461  * zil_commit(); such that zil_commit() would return as soon as that
2462  * specific itx was committed to disk (instead of waiting for _all_
2463  * itxs to be committed).
2464  *
2465  * When a thread calls zil_commit() a special "commit itx" will be
2466  * generated, along with a corresponding "waiter" for this commit itx.
2467  * zil_commit() will wait on this waiter's CV, such that when the waiter
2468  * is marked done, and signalled, zil_commit() will return.
2469  *
2470  * This commit itx is inserted into the queue of uncommitted itxs. This
2471  * provides an easy mechanism for determining which itxs were in the
2472  * queue prior to zil_commit() having been called, and which itxs were
2473  * added after zil_commit() was called.
2474  *
2475  * The commit it is special; it doesn't have any on-disk representation.
2476  * When a commit itx is "committed" to an lwb, the waiter associated
2477  * with it is linked onto the lwb's list of waiters. Then, when that lwb
2478  * completes, each waiter on the lwb's list is marked done and signalled
2479  * -- allowing the thread waiting on the waiter to return from zil_commit().
2480  *
2481  * It's important to point out a few critical factors that allow us
2482  * to make use of the commit itxs, commit waiters, per-lwb lists of
2483  * commit waiters, and zio completion callbacks like we're doing:
2484  *
2485  *   1. The list of waiters for each lwb is traversed, and each commit
2486  *      waiter is marked "done" and signalled, in the zio completion
2487  *      callback of the lwb's zio[*].
2488  *
2489  *      * Actually, the waiters are signalled in the zio completion
2490  *        callback of the root zio for the DKIOCFLUSHWRITECACHE commands
2491  *        that are sent to the vdevs upon completion of the lwb zio.
2492  *
2493  *   2. When the itxs are inserted into the ZIL's queue of uncommitted
2494  *      itxs, the order in which they are inserted is preserved[*]; as
2495  *      itxs are added to the queue, they are added to the tail of
2496  *      in-memory linked lists.
2497  *
2498  *      When committing the itxs to lwbs (to be written to disk), they
2499  *      are committed in the same order in which the itxs were added to
2500  *      the uncommitted queue's linked list(s); i.e. the linked list of
2501  *      itxs to commit is traversed from head to tail, and each itx is
2502  *      committed to an lwb in that order.
2503  *
2504  *      * To clarify:
2505  *
2506  *        - the order of "sync" itxs is preserved w.r.t. other
2507  *          "sync" itxs, regardless of the corresponding objects.
2508  *        - the order of "async" itxs is preserved w.r.t. other
2509  *          "async" itxs corresponding to the same object.
2510  *        - the order of "async" itxs is *not* preserved w.r.t. other
2511  *          "async" itxs corresponding to different objects.
2512  *        - the order of "sync" itxs w.r.t. "async" itxs (or vice
2513  *          versa) is *not* preserved, even for itxs that correspond
2514  *          to the same object.
2515  *
2516  *      For more details, see: zil_itx_assign(), zil_async_to_sync(),
2517  *      zil_get_commit_list(), and zil_process_commit_list().
2518  *
2519  *   3. The lwbs represent a linked list of blocks on disk. Thus, any
2520  *      lwb cannot be considered committed to stable storage, until its
2521  *      "previous" lwb is also committed to stable storage. This fact,
2522  *      coupled with the fact described above, means that itxs are
2523  *      committed in (roughly) the order in which they were generated.
2524  *      This is essential because itxs are dependent on prior itxs.
2525  *      Thus, we *must not* deem an itx as being committed to stable
2526  *      storage, until *all* prior itxs have also been committed to
2527  *      stable storage.
2528  *
2529  *      To enforce this ordering of lwb zio's, while still leveraging as
2530  *      much of the underlying storage performance as possible, we rely
2531  *      on two fundamental concepts:
2532  *
2533  *          1. The creation and issuance of lwb zio's is protected by
2534  *             the zilog's "zl_writer_lock", which ensures only a single
2535  *             thread is creating and/or issuing lwb's at a time
2536  *          2. The "previous" lwb is a child of the "current" lwb
2537  *             (leveraging the zio parent-child depenency graph)
2538  *
2539  *      By relying on this parent-child zio relationship, we can have
2540  *      many lwb zio's concurrently issued to the underlying storage,
2541  *      but the order in which they complete will be the same order in
2542  *      which they were created.
2543  */
2544 void
2545 zil_commit(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
2546 {
2547         /*
2548          * We should never attempt to call zil_commit on a snapshot for
2549          * a couple of reasons:
2550          *
2551          * 1. A snapshot may never be modified, thus it cannot have any
2552          *    in-flight itxs that would have modified the dataset.
2553          *
2554          * 2. By design, when zil_commit() is called, a commit itx will
2555          *    be assigned to this zilog; as a result, the zilog will be
2556          *    dirtied. We must not dirty the zilog of a snapshot; there's
2557          *    checks in the code that enforce this invariant, and will
2558          *    cause a panic if it's not upheld.
2559          */
2560         ASSERT3B(dmu_objset_is_snapshot(zilog->zl_os), ==, B_FALSE);
2561
2562         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
2563                 return;
2564
2565         if (!spa_writeable(zilog->zl_spa)) {
2566                 /*
2567                  * If the SPA is not writable, there should never be any
2568                  * pending itxs waiting to be committed to disk. If that
2569                  * weren't true, we'd skip writing those itxs out, and
2570                  * would break the sematics of zil_commit(); thus, we're
2571                  * verifying that truth before we return to the caller.
2572                  */
2573                 ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
2574                 ASSERT3P(zilog->zl_last_lwb_opened, ==, NULL);
2575                 for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++)
2576                         ASSERT3P(zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs, ==, NULL);
2577                 return;
2578         }
2579
2580         /*
2581          * If the ZIL is suspended, we don't want to dirty it by calling
2582          * zil_commit_itx_assign() below, nor can we write out
2583          * lwbs like would be done in zil_commit_write(). Thus, we
2584          * simply rely on txg_wait_synced() to maintain the necessary
2585          * semantics, and avoid calling those functions altogether.
2586          */
2587         if (zilog->zl_suspend > 0) {
2588                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
2589                 return;
2590         }
2591
2592         /*
2593          * Move the "async" itxs for the specified foid to the "sync"
2594          * queues, such that they will be later committed (or skipped)
2595          * to an lwb when zil_process_commit_list() is called.
2596          *
2597          * Since these "async" itxs must be committed prior to this
2598          * call to zil_commit returning, we must perform this operation
2599          * before we call zil_commit_itx_assign().
2600          */
2601         zil_async_to_sync(zilog, foid);
2602
2603         /*
2604          * We allocate a new "waiter" structure which will initially be
2605          * linked to the commit itx using the itx's "itx_private" field.
2606          * Since the commit itx doesn't represent any on-disk state,
2607          * when it's committed to an lwb, rather than copying the its
2608          * lr_t into the lwb's buffer, the commit itx's "waiter" will be
2609          * added to the lwb's list of waiters. Then, when the lwb is
2610          * committed to stable storage, each waiter in the lwb's list of
2611          * waiters will be marked "done", and signalled.
2612          *
2613          * We must create the waiter and assign the commit itx prior to
2614          * calling zil_commit_writer(), or else our specific commit itx
2615          * is not guaranteed to be committed to an lwb prior to calling
2616          * zil_commit_waiter().
2617          */
2618         zil_commit_waiter_t *zcw = zil_alloc_commit_waiter();
2619         zil_commit_itx_assign(zilog, zcw);
2620
2621         zil_commit_writer(zilog, zcw);
2622         zil_commit_waiter(zilog, zcw);
2623
2624         if (zcw->zcw_zio_error != 0) {
2625                 /*
2626                  * If there was an error writing out the ZIL blocks that
2627                  * this thread is waiting on, then we fallback to
2628                  * relying on spa_sync() to write out the data this
2629                  * thread is waiting on. Obviously this has performance
2630                  * implications, but the expectation is for this to be
2631                  * an exceptional case, and shouldn't occur often.
2632                  */
2633                 DTRACE_PROBE2(zil__commit__io__error,
2634                     zilog_t *, zilog, zil_commit_waiter_t *, zcw);
2635                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
2636         }
2637
2638         zil_free_commit_waiter(zcw);
2639 }
2640
2641 /*
2642  * Called in syncing context to free committed log blocks and update log header.
2643  */
2644 void
2645 zil_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
2646 {
2647         zil_header_t *zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
2648         uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
2649         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
2650         uint64_t *replayed_seq = &zilog->zl_replayed_seq[txg & TXG_MASK];
2651         lwb_t *lwb;
2652
2653         /*
2654          * We don't zero out zl_destroy_txg, so make sure we don't try
2655          * to destroy it twice.
2656          */
2657         if (spa_sync_pass(spa) != 1)
2658                 return;
2659
2660         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2661
2662         ASSERT(zilog->zl_stop_sync == 0);
2663
2664         if (*replayed_seq != 0) {
2665                 ASSERT(zh->zh_replay_seq < *replayed_seq);
2666                 zh->zh_replay_seq = *replayed_seq;
2667                 *replayed_seq = 0;
2668         }
2669
2670         if (zilog->zl_destroy_txg == txg) {
2671                 blkptr_t blk = zh->zh_log;
2672
2673                 ASSERT(list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL);
2674
2675                 bzero(zh, sizeof (zil_header_t));
2676                 bzero(zilog->zl_replayed_seq, sizeof (zilog->zl_replayed_seq));
2677
2678                 if (zilog->zl_keep_first) {
2679                         /*
2680                          * If this block was part of log chain that couldn't
2681                          * be claimed because a device was missing during
2682                          * zil_claim(), but that device later returns,
2683                          * then this block could erroneously appear valid.
2684                          * To guard against this, assign a new GUID to the new
2685                          * log chain so it doesn't matter what blk points to.
2686                          */
2687                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
2688                         zh->zh_log = blk;
2689                 }
2690         }
2691
2692         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
2693                 zh->zh_log = lwb->lwb_blk;
2694                 if (lwb->lwb_buf != NULL || lwb->lwb_max_txg > txg)
2695                         break;
2696                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
2697                 zio_free(spa, txg, &lwb->lwb_blk);
2698                 zil_free_lwb(zilog, lwb);
2699
2700                 /*
2701                  * If we don't have anything left in the lwb list then
2702                  * we've had an allocation failure and we need to zero
2703                  * out the zil_header blkptr so that we don't end
2704                  * up freeing the same block twice.
2705                  */
2706                 if (list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL)
2707                         BP_ZERO(&zh->zh_log);
2708         }
2709         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2710 }
2711
2712 /* ARGSUSED */
2713 static int
2714 zil_lwb_cons(void *vbuf, void *unused, int kmflag)
2715 {
2716         lwb_t *lwb = vbuf;
2717         list_create(&lwb->lwb_waiters, sizeof (zil_commit_waiter_t),
2718             offsetof(zil_commit_waiter_t, zcw_node));
2719         avl_create(&lwb->lwb_vdev_tree, zil_lwb_vdev_compare,
2720             sizeof (zil_vdev_node_t), offsetof(zil_vdev_node_t, zv_node));
2721         mutex_init(&lwb->lwb_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2722         return (0);
2723 }
2724
2725 /* ARGSUSED */
2726 static void
2727 zil_lwb_dest(void *vbuf, void *unused)
2728 {
2729         lwb_t *lwb = vbuf;
2730         mutex_destroy(&lwb->lwb_vdev_lock);
2731         avl_destroy(&lwb->lwb_vdev_tree);
2732         list_destroy(&lwb->lwb_waiters);
2733 }
2734
2735 void
2736 zil_init(void)
2737 {
2738         zil_lwb_cache = kmem_cache_create("zil_lwb_cache",
2739             sizeof (lwb_t), 0, zil_lwb_cons, zil_lwb_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
2740
2741         zil_zcw_cache = kmem_cache_create("zil_zcw_cache",
2742             sizeof (zil_commit_waiter_t), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
2743 }
2744
2745 void
2746 zil_fini(void)
2747 {
2748         kmem_cache_destroy(zil_zcw_cache);
2749         kmem_cache_destroy(zil_lwb_cache);
2750 }
2751
2752 void
2753 zil_set_sync(zilog_t *zilog, uint64_t sync)
2754 {
2755         zilog->zl_sync = sync;
2756 }
2757
2758 void
2759 zil_set_logbias(zilog_t *zilog, uint64_t logbias)
2760 {
2761         zilog->zl_logbias = logbias;
2762 }
2763
2764 zilog_t *
2765 zil_alloc(objset_t *os, zil_header_t *zh_phys)
2766 {
2767         zilog_t *zilog;
2768
2769         zilog = kmem_zalloc(sizeof (zilog_t), KM_SLEEP);
2770
2771         zilog->zl_header = zh_phys;
2772         zilog->zl_os = os;
2773         zilog->zl_spa = dmu_objset_spa(os);
2774         zilog->zl_dmu_pool = dmu_objset_pool(os);
2775         zilog->zl_destroy_txg = TXG_INITIAL - 1;
2776         zilog->zl_logbias = dmu_objset_logbias(os);
2777         zilog->zl_sync = dmu_objset_syncprop(os);
2778         zilog->zl_dirty_max_txg = 0;
2779         zilog->zl_last_lwb_opened = NULL;
2780         zilog->zl_last_lwb_latency = 0;
2781
2782         mutex_init(&zilog->zl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2783         mutex_init(&zilog->zl_writer_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2784
2785         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
2786                 mutex_init(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock, NULL,
2787                     MUTEX_DEFAULT, NULL);
2788         }
2789
2790         list_create(&zilog->zl_lwb_list, sizeof (lwb_t),
2791             offsetof(lwb_t, lwb_node));
2792
2793         list_create(&zilog->zl_itx_commit_list, sizeof (itx_t),
2794             offsetof(itx_t, itx_node));
2795
2796         cv_init(&zilog->zl_cv_suspend, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
2797
2798         return (zilog);
2799 }
2800
2801 void
2802 zil_free(zilog_t *zilog)
2803 {
2804         zilog->zl_stop_sync = 1;
2805
2806         ASSERT0(zilog->zl_suspend);
2807         ASSERT0(zilog->zl_suspending);
2808
2809         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
2810         list_destroy(&zilog->zl_lwb_list);
2811
2812         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_itx_commit_list));
2813         list_destroy(&zilog->zl_itx_commit_list);
2814
2815         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
2816                 /*
2817                  * It's possible for an itx to be generated that doesn't dirty
2818                  * a txg (e.g. ztest TX_TRUNCATE). So there's no zil_clean()
2819                  * callback to remove the entry. We remove those here.
2820                  *
2821                  * Also free up the ziltest itxs.
2822                  */
2823                 if (zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs)
2824                         zil_itxg_clean(zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs);
2825                 mutex_destroy(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock);
2826         }
2827
2828         mutex_destroy(&zilog->zl_writer_lock);
2829         mutex_destroy(&zilog->zl_lock);
2830
2831         cv_destroy(&zilog->zl_cv_suspend);
2832
2833         kmem_free(zilog, sizeof (zilog_t));
2834 }
2835
2836 /*
2837  * Open an intent log.
2838  */
2839 zilog_t *
2840 zil_open(objset_t *os, zil_get_data_t *get_data)
2841 {
2842         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
2843
2844         ASSERT3P(zilog->zl_get_data, ==, NULL);
2845         ASSERT3P(zilog->zl_last_lwb_opened, ==, NULL);
2846         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
2847
2848         zilog->zl_get_data = get_data;
2849
2850         return (zilog);
2851 }
2852
2853 /*
2854  * Close an intent log.
2855  */
2856 void
2857 zil_close(zilog_t *zilog)
2858 {
2859         lwb_t *lwb;
2860         uint64_t txg;
2861
2862         if (!dmu_objset_is_snapshot(zilog->zl_os)) {
2863                 zil_commit(zilog, 0);
2864         } else {
2865                 ASSERT3P(list_tail(&zilog->zl_lwb_list), ==, NULL);
2866                 ASSERT0(zilog->zl_dirty_max_txg);
2867                 ASSERT3B(zilog_is_dirty(zilog), ==, B_FALSE);
2868         }
2869
2870         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2871         lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
2872         if (lwb == NULL)
2873                 txg = zilog->zl_dirty_max_txg;
2874         else
2875                 txg = MAX(zilog->zl_dirty_max_txg, lwb->lwb_max_txg);
2876         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2877
2878         /*
2879          * We need to use txg_wait_synced() to wait long enough for the
2880          * ZIL to be clean, and to wait for all pending lwbs to be
2881          * written out.
2882          */
2883         if (txg != 0)
2884                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
2885
2886         if (zilog_is_dirty(zilog))
2887                 zfs_dbgmsg("zil (%p) is dirty, txg %llu", zilog, txg);
2888         VERIFY(!zilog_is_dirty(zilog));
2889
2890         zilog->zl_get_data = NULL;
2891
2892         /*
2893          * We should have only one lwb left on the list; remove it now.
2894          */
2895         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2896         lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list);
2897         if (lwb != NULL) {
2898                 ASSERT3P(lwb, ==, list_tail(&zilog->zl_lwb_list));
2899                 ASSERT3S(lwb->lwb_state, !=, LWB_STATE_ISSUED);
2900                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
2901                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
2902                 zil_free_lwb(zilog, lwb);
2903         }
2904         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2905 }
2906
2907 static char *suspend_tag = "zil suspending";
2908
2909 /*
2910  * Suspend an intent log.  While in suspended mode, we still honor
2911  * synchronous semantics, but we rely on txg_wait_synced() to do it.
2912  * On old version pools, we suspend the log briefly when taking a
2913  * snapshot so that it will have an empty intent log.
2914  *
2915  * Long holds are not really intended to be used the way we do here --
2916  * held for such a short time.  A concurrent caller of dsl_dataset_long_held()
2917  * could fail.  Therefore we take pains to only put a long hold if it is
2918  * actually necessary.  Fortunately, it will only be necessary if the
2919  * objset is currently mounted (or the ZVOL equivalent).  In that case it
2920  * will already have a long hold, so we are not really making things any worse.
2921  *
2922  * Ideally, we would locate the existing long-holder (i.e. the zfsvfs_t or
2923  * zvol_state_t), and use their mechanism to prevent their hold from being
2924  * dropped (e.g. VFS_HOLD()).  However, that would be even more pain for
2925  * very little gain.
2926  *
2927  * if cookiep == NULL, this does both the suspend & resume.
2928  * Otherwise, it returns with the dataset "long held", and the cookie
2929  * should be passed into zil_resume().
2930  */
2931 int
2932 zil_suspend(const char *osname, void **cookiep)
2933 {
2934         objset_t *os;
2935         zilog_t *zilog;
2936         const zil_header_t *zh;
2937         int error;
2938
2939         error = dmu_objset_hold(osname, suspend_tag, &os);
2940         if (error != 0)
2941                 return (error);
2942         zilog = dmu_objset_zil(os);
2943
2944         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2945         zh = zilog->zl_header;
2946
2947         if (zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) {         /* unplayed log */
2948                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2949                 dmu_objset_rele(os, suspend_tag);
2950                 return (SET_ERROR(EBUSY));
2951         }
2952
2953         /*
2954          * Don't put a long hold in the cases where we can avoid it.  This
2955          * is when there is no cookie so we are doing a suspend & resume
2956          * (i.e. called from zil_vdev_offline()), and there's nothing to do
2957          * for the suspend because it's already suspended, or there's no ZIL.
2958          */
2959         if (cookiep == NULL && !zilog->zl_suspending &&
2960             (zilog->zl_suspend > 0 || BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))) {
2961                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2962                 dmu_objset_rele(os, suspend_tag);
2963                 return (0);
2964         }
2965
2966         dsl_dataset_long_hold(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
2967         dsl_pool_rele(dmu_objset_pool(os), suspend_tag);
2968
2969         zilog->zl_suspend++;
2970
2971         if (zilog->zl_suspend > 1) {
2972                 /*
2973                  * Someone else is already suspending it.
2974                  * Just wait for them to finish.
2975                  */
2976
2977                 while (zilog->zl_suspending)
2978                         cv_wait(&zilog->zl_cv_suspend, &zilog->zl_lock);
2979                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2980
2981                 if (cookiep == NULL)
2982                         zil_resume(os);
2983                 else
2984                         *cookiep = os;
2985                 return (0);
2986         }
2987
2988         /*
2989          * If there is no pointer to an on-disk block, this ZIL must not
2990          * be active (e.g. filesystem not mounted), so there's nothing
2991          * to clean up.
2992          */
2993         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
2994                 ASSERT(cookiep != NULL); /* fast path already handled */
2995
2996                 *cookiep = os;
2997                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2998                 return (0);
2999         }
3000
3001         zilog->zl_suspending = B_TRUE;
3002         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
3003
3004         zil_commit(zilog, 0);
3005
3006         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
3007
3008         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
3009         zilog->zl_suspending = B_FALSE;
3010         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_suspend);
3011         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
3012
3013         if (cookiep == NULL)
3014                 zil_resume(os);
3015         else
3016                 *cookiep = os;
3017         return (0);
3018 }
3019
3020 void
3021 zil_resume(void *cookie)
3022 {
3023         objset_t *os = cookie;
3024         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
3025
3026         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
3027         ASSERT(zilog->zl_suspend != 0);
3028         zilog->zl_suspend--;
3029         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
3030         dsl_dataset_long_rele(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
3031         dsl_dataset_rele(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
3032 }
3033
3034 typedef struct zil_replay_arg {
3035         zil_replay_func_t **zr_replay;
3036         void            *zr_arg;
3037         boolean_t       zr_byteswap;
3038         char            *zr_lr;
3039 } zil_replay_arg_t;
3040
3041 static int
3042 zil_replay_error(zilog_t *zilog, lr_t *lr, int error)
3043 {
3044         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
3045
3046         zilog->zl_replaying_seq--;      /* didn't actually replay this one */
3047
3048         dmu_objset_name(zilog->zl_os, name);
3049
3050         cmn_err(CE_WARN, "ZFS replay transaction error %d, "
3051             "dataset %s, seq 0x%llx, txtype %llu %s\n", error, name,
3052             (u_longlong_t)lr->lrc_seq,
3053             (u_longlong_t)(lr->lrc_txtype & ~TX_CI),
3054             (lr->lrc_txtype & TX_CI) ? "CI" : "");
3055
3056         return (error);
3057 }
3058
3059 static int
3060 zil_replay_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lr, void *zra, uint64_t claim_txg)
3061 {
3062         zil_replay_arg_t *zr = zra;
3063         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
3064         uint64_t reclen = lr->lrc_reclen;
3065         uint64_t txtype = lr->lrc_txtype;
3066         int error = 0;
3067
3068         zilog->zl_replaying_seq = lr->lrc_seq;
3069
3070         if (lr->lrc_seq <= zh->zh_replay_seq)   /* already replayed */
3071                 return (0);
3072
3073         if (lr->lrc_txg < claim_txg)            /* already committed */
3074                 return (0);
3075
3076         /* Strip case-insensitive bit, still present in log record */
3077         txtype &= ~TX_CI;
3078
3079         if (txtype == 0 || txtype >= TX_MAX_TYPE)
3080                 return (zil_replay_error(zilog, lr, EINVAL));
3081
3082         /*
3083          * If this record type can be logged out of order, the object
3084          * (lr_foid) may no longer exist.  That's legitimate, not an error.
3085          */
3086         if (TX_OOO(txtype)) {
3087                 error = dmu_object_info(zilog->zl_os,
3088                     ((lr_ooo_t *)lr)->lr_foid, NULL);
3089                 if (error == ENOENT || error == EEXIST)
3090                         return (0);
3091         }
3092
3093         /*
3094          * Make a copy of the data so we can revise and extend it.
3095          */
3096         bcopy(lr, zr->zr_lr, reclen);
3097
3098         /*
3099          * If this is a TX_WRITE with a blkptr, suck in the data.
3100          */
3101         if (txtype == TX_WRITE && reclen == sizeof (lr_write_t)) {
3102                 error = zil_read_log_data(zilog, (lr_write_t *)lr,
3103                     zr->zr_lr + reclen);
3104                 if (error != 0)
3105                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
3106         }
3107
3108         /*
3109          * The log block containing this lr may have been byteswapped
3110          * so that we can easily examine common fields like lrc_txtype.
3111          * However, the log is a mix of different record types, and only the
3112          * replay vectors know how to byteswap their records.  Therefore, if
3113          * the lr was byteswapped, undo it before invoking the replay vector.
3114          */
3115         if (zr->zr_byteswap)
3116                 byteswap_uint64_array(zr->zr_lr, reclen);
3117
3118         /*
3119          * We must now do two things atomically: replay this log record,
3120          * and update the log header sequence number to reflect the fact that
3121          * we did so. At the end of each replay function the sequence number
3122          * is updated if we are in replay mode.
3123          */
3124         error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, zr->zr_byteswap);
3125         if (error != 0) {
3126                 /*
3127                  * The DMU's dnode layer doesn't see removes until the txg
3128                  * commits, so a subsequent claim can spuriously fail with
3129                  * EEXIST. So if we receive any error we try syncing out
3130                  * any removes then retry the transaction.  Note that we
3131                  * specify B_FALSE for byteswap now, so we don't do it twice.
3132                  */
3133                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(zilog->zl_spa), 0);
3134                 error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, B_FALSE);
3135                 if (error != 0)
3136                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
3137         }
3138         return (0);
3139 }
3140
3141 /* ARGSUSED */
3142 static int
3143 zil_incr_blks(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *arg, uint64_t claim_txg)
3144 {
3145         zilog->zl_replay_blks++;
3146
3147         return (0);
3148 }
3149
3150 /*
3151  * If this dataset has a non-empty intent log, replay it and destroy it.
3152  */
3153 void
3154 zil_replay(objset_t *os, void *arg, zil_replay_func_t *replay_func[TX_MAX_TYPE])
3155 {
3156         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
3157         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
3158         zil_replay_arg_t zr;
3159
3160         if ((zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) == 0) {
3161                 zil_destroy(zilog, B_TRUE);
3162                 return;
3163         }
3164
3165         zr.zr_replay = replay_func;
3166         zr.zr_arg = arg;
3167         zr.zr_byteswap = BP_SHOULD_BYTESWAP(&zh->zh_log);
3168         zr.zr_lr = kmem_alloc(2 * SPA_MAXBLOCKSIZE, KM_SLEEP);
3169
3170         /*
3171          * Wait for in-progress removes to sync before starting replay.
3172          */
3173         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
3174
3175         zilog->zl_replay = B_TRUE;
3176         zilog->zl_replay_time = ddi_get_lbolt();
3177         ASSERT(zilog->zl_replay_blks == 0);
3178         (void) zil_parse(zilog, zil_incr_blks, zil_replay_log_record, &zr,
3179             zh->zh_claim_txg);
3180         kmem_free(zr.zr_lr, 2 * SPA_MAXBLOCKSIZE);
3181
3182         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
3183         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
3184         zilog->zl_replay = B_FALSE;
3185 }
3186
3187 boolean_t
3188 zil_replaying(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
3189 {
3190         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
3191                 return (B_TRUE);
3192
3193         if (zilog->zl_replay) {
3194                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
3195                 zilog->zl_replayed_seq[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] =
3196                     zilog->zl_replaying_seq;
3197                 return (B_TRUE);
3198         }
3199
3200         return (B_FALSE);
3201 }
3202
3203 /* ARGSUSED */
3204 int
3205 zil_vdev_offline(const char *osname, void *arg)
3206 {
3207         int error;
3208
3209         error = zil_suspend(osname, NULL);
3210         if (error != 0)
3211                 return (SET_ERROR(EEXIST));
3212         return (0);
3213 }