]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zil.c
MFV: r313101
[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, 2016 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
43 /*
44  * The zfs intent log (ZIL) saves transaction records of system calls
45  * that change the file system in memory with enough information
46  * to be able to replay them. These are stored in memory until
47  * either the DMU transaction group (txg) commits them to the stable pool
48  * and they can be discarded, or they are flushed to the stable log
49  * (also in the pool) due to a fsync, O_DSYNC or other synchronous
50  * requirement. In the event of a panic or power fail then those log
51  * records (transactions) are replayed.
52  *
53  * There is one ZIL per file system. Its on-disk (pool) format consists
54  * of 3 parts:
55  *
56  *      - ZIL header
57  *      - ZIL blocks
58  *      - ZIL records
59  *
60  * A log record holds a system call transaction. Log blocks can
61  * hold many log records and the blocks are chained together.
62  * Each ZIL block contains a block pointer (blkptr_t) to the next
63  * ZIL block in the chain. The ZIL header points to the first
64  * block in the chain. Note there is not a fixed place in the pool
65  * to hold blocks. They are dynamically allocated and freed as
66  * needed from the blocks available. Figure X shows the ZIL structure:
67  */
68
69 /*
70  * Disable intent logging replay.  This global ZIL switch affects all pools.
71  */
72 int zil_replay_disable = 0;
73 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
74 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, zil_replay_disable, CTLFLAG_RWTUN,
75     &zil_replay_disable, 0, "Disable intent logging replay");
76
77 /*
78  * Tunable parameter for debugging or performance analysis.  Setting
79  * zfs_nocacheflush will cause corruption on power loss if a volatile
80  * out-of-order write cache is enabled.
81  */
82 boolean_t zfs_nocacheflush = B_FALSE;
83 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, cache_flush_disable, CTLFLAG_RDTUN,
84     &zfs_nocacheflush, 0, "Disable cache flush");
85 boolean_t zfs_trim_enabled = B_TRUE;
86 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_trim);
87 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_trim, OID_AUTO, enabled, CTLFLAG_RDTUN, &zfs_trim_enabled, 0,
88     "Enable ZFS TRIM");
89
90 /*
91  * Limit SLOG write size per commit executed with synchronous priority.
92  * Any writes above that executed with lower (asynchronous) priority to
93  * limit potential SLOG device abuse by single active ZIL writer.
94  */
95 uint64_t zil_slog_limit = 768 * 1024;
96 SYSCTL_QUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, zil_slog_limit, CTLFLAG_RWTUN,
97     &zil_slog_limit, 0, "Maximal SLOG commit size with sync priority");
98
99 static kmem_cache_t *zil_lwb_cache;
100
101 #define LWB_EMPTY(lwb) ((BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk) - \
102     sizeof (zil_chain_t)) == (lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused))
103
104
105 /*
106  * ziltest is by and large an ugly hack, but very useful in
107  * checking replay without tedious work.
108  * When running ziltest we want to keep all itx's and so maintain
109  * a single list in the zl_itxg[] that uses a high txg: ZILTEST_TXG
110  * We subtract TXG_CONCURRENT_STATES to allow for common code.
111  */
112 #define ZILTEST_TXG (UINT64_MAX - TXG_CONCURRENT_STATES)
113
114 static int
115 zil_bp_compare(const void *x1, const void *x2)
116 {
117         const dva_t *dva1 = &((zil_bp_node_t *)x1)->zn_dva;
118         const dva_t *dva2 = &((zil_bp_node_t *)x2)->zn_dva;
119
120         if (DVA_GET_VDEV(dva1) < DVA_GET_VDEV(dva2))
121                 return (-1);
122         if (DVA_GET_VDEV(dva1) > DVA_GET_VDEV(dva2))
123                 return (1);
124
125         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) < DVA_GET_OFFSET(dva2))
126                 return (-1);
127         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) > DVA_GET_OFFSET(dva2))
128                 return (1);
129
130         return (0);
131 }
132
133 static void
134 zil_bp_tree_init(zilog_t *zilog)
135 {
136         avl_create(&zilog->zl_bp_tree, zil_bp_compare,
137             sizeof (zil_bp_node_t), offsetof(zil_bp_node_t, zn_node));
138 }
139
140 static void
141 zil_bp_tree_fini(zilog_t *zilog)
142 {
143         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
144         zil_bp_node_t *zn;
145         void *cookie = NULL;
146
147         while ((zn = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
148                 kmem_free(zn, sizeof (zil_bp_node_t));
149
150         avl_destroy(t);
151 }
152
153 int
154 zil_bp_tree_add(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
155 {
156         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
157         const dva_t *dva;
158         zil_bp_node_t *zn;
159         avl_index_t where;
160
161         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
162                 return (0);
163
164         dva = BP_IDENTITY(bp);
165
166         if (avl_find(t, dva, &where) != NULL)
167                 return (SET_ERROR(EEXIST));
168
169         zn = kmem_alloc(sizeof (zil_bp_node_t), KM_SLEEP);
170         zn->zn_dva = *dva;
171         avl_insert(t, zn, where);
172
173         return (0);
174 }
175
176 static zil_header_t *
177 zil_header_in_syncing_context(zilog_t *zilog)
178 {
179         return ((zil_header_t *)zilog->zl_header);
180 }
181
182 static void
183 zil_init_log_chain(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp)
184 {
185         zio_cksum_t *zc = &bp->blk_cksum;
186
187         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_0] = spa_get_random(-1ULL);
188         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_1] = spa_get_random(-1ULL);
189         zc->zc_word[ZIL_ZC_OBJSET] = dmu_objset_id(zilog->zl_os);
190         zc->zc_word[ZIL_ZC_SEQ] = 1ULL;
191 }
192
193 /*
194  * Read a log block and make sure it's valid.
195  */
196 static int
197 zil_read_log_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp, blkptr_t *nbp, void *dst,
198     char **end)
199 {
200         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
201         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
202         arc_buf_t *abuf = NULL;
203         zbookmark_phys_t zb;
204         int error;
205
206         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
207                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
208
209         if (!(zilog->zl_header->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
210                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
211
212         SET_BOOKMARK(&zb, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
213             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
214
215         error = arc_read(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
216             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
217
218         if (error == 0) {
219                 zio_cksum_t cksum = bp->blk_cksum;
220
221                 /*
222                  * Validate the checksummed log block.
223                  *
224                  * Sequence numbers should be... sequential.  The checksum
225                  * verifier for the next block should be bp's checksum plus 1.
226                  *
227                  * Also check the log chain linkage and size used.
228                  */
229                 cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
230
231                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
232                         zil_chain_t *zilc = abuf->b_data;
233                         char *lr = (char *)(zilc + 1);
234                         uint64_t len = zilc->zc_nused - sizeof (zil_chain_t);
235
236                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
237                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk)) {
238                                 error = SET_ERROR(ECKSUM);
239                         } else {
240                                 ASSERT3U(len, <=, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
241                                 bcopy(lr, dst, len);
242                                 *end = (char *)dst + len;
243                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
244                         }
245                 } else {
246                         char *lr = abuf->b_data;
247                         uint64_t size = BP_GET_LSIZE(bp);
248                         zil_chain_t *zilc = (zil_chain_t *)(lr + size) - 1;
249
250                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
251                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk) ||
252                             (zilc->zc_nused > (size - sizeof (*zilc)))) {
253                                 error = SET_ERROR(ECKSUM);
254                         } else {
255                                 ASSERT3U(zilc->zc_nused, <=,
256                                     SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
257                                 bcopy(lr, dst, zilc->zc_nused);
258                                 *end = (char *)dst + zilc->zc_nused;
259                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
260                         }
261                 }
262
263                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
264         }
265
266         return (error);
267 }
268
269 /*
270  * Read a TX_WRITE log data block.
271  */
272 static int
273 zil_read_log_data(zilog_t *zilog, const lr_write_t *lr, void *wbuf)
274 {
275         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
276         const blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
277         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
278         arc_buf_t *abuf = NULL;
279         zbookmark_phys_t zb;
280         int error;
281
282         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
283                 if (wbuf != NULL)
284                         bzero(wbuf, MAX(BP_GET_LSIZE(bp), lr->lr_length));
285                 return (0);
286         }
287
288         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
289                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
290
291         SET_BOOKMARK(&zb, dmu_objset_id(zilog->zl_os), lr->lr_foid,
292             ZB_ZIL_LEVEL, lr->lr_offset / BP_GET_LSIZE(bp));
293
294         error = arc_read(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
295             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
296
297         if (error == 0) {
298                 if (wbuf != NULL)
299                         bcopy(abuf->b_data, wbuf, arc_buf_size(abuf));
300                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
301         }
302
303         return (error);
304 }
305
306 /*
307  * Parse the intent log, and call parse_func for each valid record within.
308  */
309 int
310 zil_parse(zilog_t *zilog, zil_parse_blk_func_t *parse_blk_func,
311     zil_parse_lr_func_t *parse_lr_func, void *arg, uint64_t txg)
312 {
313         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
314         boolean_t claimed = !!zh->zh_claim_txg;
315         uint64_t claim_blk_seq = claimed ? zh->zh_claim_blk_seq : UINT64_MAX;
316         uint64_t claim_lr_seq = claimed ? zh->zh_claim_lr_seq : UINT64_MAX;
317         uint64_t max_blk_seq = 0;
318         uint64_t max_lr_seq = 0;
319         uint64_t blk_count = 0;
320         uint64_t lr_count = 0;
321         blkptr_t blk, next_blk;
322         char *lrbuf, *lrp;
323         int error = 0;
324
325         /*
326          * Old logs didn't record the maximum zh_claim_lr_seq.
327          */
328         if (!(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
329                 claim_lr_seq = UINT64_MAX;
330
331         /*
332          * Starting at the block pointed to by zh_log we read the log chain.
333          * For each block in the chain we strongly check that block to
334          * ensure its validity.  We stop when an invalid block is found.
335          * For each block pointer in the chain we call parse_blk_func().
336          * For each record in each valid block we call parse_lr_func().
337          * If the log has been claimed, stop if we encounter a sequence
338          * number greater than the highest claimed sequence number.
339          */
340         lrbuf = zio_buf_alloc(SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
341         zil_bp_tree_init(zilog);
342
343         for (blk = zh->zh_log; !BP_IS_HOLE(&blk); blk = next_blk) {
344                 uint64_t blk_seq = blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ];
345                 int reclen;
346                 char *end;
347
348                 if (blk_seq > claim_blk_seq)
349                         break;
350                 if ((error = parse_blk_func(zilog, &blk, arg, txg)) != 0)
351                         break;
352                 ASSERT3U(max_blk_seq, <, blk_seq);
353                 max_blk_seq = blk_seq;
354                 blk_count++;
355
356                 if (max_lr_seq == claim_lr_seq && max_blk_seq == claim_blk_seq)
357                         break;
358
359                 error = zil_read_log_block(zilog, &blk, &next_blk, lrbuf, &end);
360                 if (error != 0)
361                         break;
362
363                 for (lrp = lrbuf; lrp < end; lrp += reclen) {
364                         lr_t *lr = (lr_t *)lrp;
365                         reclen = lr->lrc_reclen;
366                         ASSERT3U(reclen, >=, sizeof (lr_t));
367                         if (lr->lrc_seq > claim_lr_seq)
368                                 goto done;
369                         if ((error = parse_lr_func(zilog, lr, arg, txg)) != 0)
370                                 goto done;
371                         ASSERT3U(max_lr_seq, <, lr->lrc_seq);
372                         max_lr_seq = lr->lrc_seq;
373                         lr_count++;
374                 }
375         }
376 done:
377         zilog->zl_parse_error = error;
378         zilog->zl_parse_blk_seq = max_blk_seq;
379         zilog->zl_parse_lr_seq = max_lr_seq;
380         zilog->zl_parse_blk_count = blk_count;
381         zilog->zl_parse_lr_count = lr_count;
382
383         ASSERT(!claimed || !(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID) ||
384             (max_blk_seq == claim_blk_seq && max_lr_seq == claim_lr_seq));
385
386         zil_bp_tree_fini(zilog);
387         zio_buf_free(lrbuf, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
388
389         return (error);
390 }
391
392 static int
393 zil_claim_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t first_txg)
394 {
395         /*
396          * Claim log block if not already committed and not already claimed.
397          * If tx == NULL, just verify that the block is claimable.
398          */
399         if (BP_IS_HOLE(bp) || bp->blk_birth < first_txg ||
400             zil_bp_tree_add(zilog, bp) != 0)
401                 return (0);
402
403         return (zio_wait(zio_claim(NULL, zilog->zl_spa,
404             tx == NULL ? 0 : first_txg, bp, spa_claim_notify, NULL,
405             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB)));
406 }
407
408 static int
409 zil_claim_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t first_txg)
410 {
411         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
412         int error;
413
414         if (lrc->lrc_txtype != TX_WRITE)
415                 return (0);
416
417         /*
418          * If the block is not readable, don't claim it.  This can happen
419          * in normal operation when a log block is written to disk before
420          * some of the dmu_sync() blocks it points to.  In this case, the
421          * transaction cannot have been committed to anyone (we would have
422          * waited for all writes to be stable first), so it is semantically
423          * correct to declare this the end of the log.
424          */
425         if (lr->lr_blkptr.blk_birth >= first_txg &&
426             (error = zil_read_log_data(zilog, lr, NULL)) != 0)
427                 return (error);
428         return (zil_claim_log_block(zilog, &lr->lr_blkptr, tx, first_txg));
429 }
430
431 /* ARGSUSED */
432 static int
433 zil_free_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t claim_txg)
434 {
435         zio_free_zil(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
436
437         return (0);
438 }
439
440 static int
441 zil_free_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t claim_txg)
442 {
443         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
444         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
445
446         /*
447          * If we previously claimed it, we need to free it.
448          */
449         if (claim_txg != 0 && lrc->lrc_txtype == TX_WRITE &&
450             bp->blk_birth >= claim_txg && zil_bp_tree_add(zilog, bp) == 0 &&
451             !BP_IS_HOLE(bp))
452                 zio_free(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
453
454         return (0);
455 }
456
457 static lwb_t *
458 zil_alloc_lwb(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, boolean_t slog, uint64_t txg)
459 {
460         lwb_t *lwb;
461
462         lwb = kmem_cache_alloc(zil_lwb_cache, KM_SLEEP);
463         lwb->lwb_zilog = zilog;
464         lwb->lwb_blk = *bp;
465         lwb->lwb_slog = slog;
466         lwb->lwb_buf = zio_buf_alloc(BP_GET_LSIZE(bp));
467         lwb->lwb_max_txg = txg;
468         lwb->lwb_zio = NULL;
469         lwb->lwb_tx = NULL;
470         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
471                 lwb->lwb_nused = sizeof (zil_chain_t);
472                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp);
473         } else {
474                 lwb->lwb_nused = 0;
475                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp) - sizeof (zil_chain_t);
476         }
477
478         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
479         list_insert_tail(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
480         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
481
482         return (lwb);
483 }
484
485 /*
486  * Called when we create in-memory log transactions so that we know
487  * to cleanup the itxs at the end of spa_sync().
488  */
489 void
490 zilog_dirty(zilog_t *zilog, uint64_t txg)
491 {
492         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
493         dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
494
495         if (ds->ds_is_snapshot)
496                 panic("dirtying snapshot!");
497
498         if (txg_list_add(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, txg)) {
499                 /* up the hold count until we can be written out */
500                 dmu_buf_add_ref(ds->ds_dbuf, zilog);
501         }
502 }
503
504 /*
505  * Determine if the zil is dirty in the specified txg. Callers wanting to
506  * ensure that the dirty state does not change must hold the itxg_lock for
507  * the specified txg. Holding the lock will ensure that the zil cannot be
508  * dirtied (zil_itx_assign) or cleaned (zil_clean) while we check its current
509  * state.
510  */
511 boolean_t
512 zilog_is_dirty_in_txg(zilog_t *zilog, uint64_t txg)
513 {
514         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
515
516         if (txg_list_member(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, txg & TXG_MASK))
517                 return (B_TRUE);
518         return (B_FALSE);
519 }
520
521 /*
522  * Determine if the zil is dirty. The zil is considered dirty if it has
523  * any pending itx records that have not been cleaned by zil_clean().
524  */
525 boolean_t
526 zilog_is_dirty(zilog_t *zilog)
527 {
528         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
529
530         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++) {
531                 if (txg_list_member(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, t))
532                         return (B_TRUE);
533         }
534         return (B_FALSE);
535 }
536
537 /*
538  * Create an on-disk intent log.
539  */
540 static lwb_t *
541 zil_create(zilog_t *zilog)
542 {
543         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
544         lwb_t *lwb = NULL;
545         uint64_t txg = 0;
546         dmu_tx_t *tx = NULL;
547         blkptr_t blk;
548         int error = 0;
549         boolean_t slog = FALSE;
550
551         /*
552          * Wait for any previous destroy to complete.
553          */
554         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
555
556         ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
557         ASSERT(zh->zh_replay_seq == 0);
558
559         blk = zh->zh_log;
560
561         /*
562          * Allocate an initial log block if:
563          *    - there isn't one already
564          *    - the existing block is the wrong endianess
565          */
566         if (BP_IS_HOLE(&blk) || BP_SHOULD_BYTESWAP(&blk)) {
567                 tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
568                 VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
569                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
570                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
571
572                 if (!BP_IS_HOLE(&blk)) {
573                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk);
574                         BP_ZERO(&blk);
575                 }
576
577                 error = zio_alloc_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk, NULL,
578                     ZIL_MIN_BLKSZ, &slog);
579
580                 if (error == 0)
581                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
582         }
583
584         /*
585          * Allocate a log write buffer (lwb) for the first log block.
586          */
587         if (error == 0)
588                 lwb = zil_alloc_lwb(zilog, &blk, slog, txg);
589
590         /*
591          * If we just allocated the first log block, commit our transaction
592          * and wait for zil_sync() to stuff the block poiner into zh_log.
593          * (zh is part of the MOS, so we cannot modify it in open context.)
594          */
595         if (tx != NULL) {
596                 dmu_tx_commit(tx);
597                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
598         }
599
600         ASSERT(bcmp(&blk, &zh->zh_log, sizeof (blk)) == 0);
601
602         return (lwb);
603 }
604
605 /*
606  * In one tx, free all log blocks and clear the log header.
607  * If keep_first is set, then we're replaying a log with no content.
608  * We want to keep the first block, however, so that the first
609  * synchronous transaction doesn't require a txg_wait_synced()
610  * in zil_create().  We don't need to txg_wait_synced() here either
611  * when keep_first is set, because both zil_create() and zil_destroy()
612  * will wait for any in-progress destroys to complete.
613  */
614 void
615 zil_destroy(zilog_t *zilog, boolean_t keep_first)
616 {
617         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
618         lwb_t *lwb;
619         dmu_tx_t *tx;
620         uint64_t txg;
621
622         /*
623          * Wait for any previous destroy to complete.
624          */
625         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
626
627         zilog->zl_old_header = *zh;             /* debugging aid */
628
629         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
630                 return;
631
632         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
633         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
634         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
635         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
636
637         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
638
639         ASSERT3U(zilog->zl_destroy_txg, <, txg);
640         zilog->zl_destroy_txg = txg;
641         zilog->zl_keep_first = keep_first;
642
643         if (!list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list)) {
644                 ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
645                 VERIFY(!keep_first);
646                 while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
647                         list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
648                         if (lwb->lwb_buf != NULL)
649                                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
650                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &lwb->lwb_blk);
651                         kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
652                 }
653         } else if (!keep_first) {
654                 zil_destroy_sync(zilog, tx);
655         }
656         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
657
658         dmu_tx_commit(tx);
659 }
660
661 void
662 zil_destroy_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
663 {
664         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
665         (void) zil_parse(zilog, zil_free_log_block,
666             zil_free_log_record, tx, zilog->zl_header->zh_claim_txg);
667 }
668
669 int
670 zil_claim(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *txarg)
671 {
672         dmu_tx_t *tx = txarg;
673         uint64_t first_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
674         zilog_t *zilog;
675         zil_header_t *zh;
676         objset_t *os;
677         int error;
678
679         error = dmu_objset_own_obj(dp, ds->ds_object,
680             DMU_OST_ANY, B_FALSE, FTAG, &os);
681         if (error != 0) {
682                 /*
683                  * EBUSY indicates that the objset is inconsistent, in which
684                  * case it can not have a ZIL.
685                  */
686                 if (error != EBUSY) {
687                         cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %llu, error %u",
688                             (unsigned long long)ds->ds_object, error);
689                 }
690                 return (0);
691         }
692
693         zilog = dmu_objset_zil(os);
694         zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
695
696         if (spa_get_log_state(zilog->zl_spa) == SPA_LOG_CLEAR) {
697                 if (!BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
698                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, first_txg, &zh->zh_log);
699                 BP_ZERO(&zh->zh_log);
700                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
701                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
702                 return (0);
703         }
704
705         /*
706          * Claim all log blocks if we haven't already done so, and remember
707          * the highest claimed sequence number.  This ensures that if we can
708          * read only part of the log now (e.g. due to a missing device),
709          * but we can read the entire log later, we will not try to replay
710          * or destroy beyond the last block we successfully claimed.
711          */
712         ASSERT3U(zh->zh_claim_txg, <=, first_txg);
713         if (zh->zh_claim_txg == 0 && !BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
714                 (void) zil_parse(zilog, zil_claim_log_block,
715                     zil_claim_log_record, tx, first_txg);
716                 zh->zh_claim_txg = first_txg;
717                 zh->zh_claim_blk_seq = zilog->zl_parse_blk_seq;
718                 zh->zh_claim_lr_seq = zilog->zl_parse_lr_seq;
719                 if (zilog->zl_parse_lr_count || zilog->zl_parse_blk_count > 1)
720                         zh->zh_flags |= ZIL_REPLAY_NEEDED;
721                 zh->zh_flags |= ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID;
722                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
723         }
724
725         ASSERT3U(first_txg, ==, (spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1));
726         dmu_objset_disown(os, FTAG);
727         return (0);
728 }
729
730 /*
731  * Check the log by walking the log chain.
732  * Checksum errors are ok as they indicate the end of the chain.
733  * Any other error (no device or read failure) returns an error.
734  */
735 /* ARGSUSED */
736 int
737 zil_check_log_chain(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *tx)
738 {
739         zilog_t *zilog;
740         objset_t *os;
741         blkptr_t *bp;
742         int error;
743
744         ASSERT(tx == NULL);
745
746         error = dmu_objset_from_ds(ds, &os);
747         if (error != 0) {
748                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset %llu, error %d",
749                     (unsigned long long)ds->ds_object, error);
750                 return (0);
751         }
752
753         zilog = dmu_objset_zil(os);
754         bp = (blkptr_t *)&zilog->zl_header->zh_log;
755
756         /*
757          * Check the first block and determine if it's on a log device
758          * which may have been removed or faulted prior to loading this
759          * pool.  If so, there's no point in checking the rest of the log
760          * as its content should have already been synced to the pool.
761          */
762         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
763                 vdev_t *vd;
764                 boolean_t valid = B_TRUE;
765
766                 spa_config_enter(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
767                 vd = vdev_lookup_top(os->os_spa, DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
768                 if (vd->vdev_islog && vdev_is_dead(vd))
769                         valid = vdev_log_state_valid(vd);
770                 spa_config_exit(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG);
771
772                 if (!valid)
773                         return (0);
774         }
775
776         /*
777          * Because tx == NULL, zil_claim_log_block() will not actually claim
778          * any blocks, but just determine whether it is possible to do so.
779          * In addition to checking the log chain, zil_claim_log_block()
780          * will invoke zio_claim() with a done func of spa_claim_notify(),
781          * which will update spa_max_claim_txg.  See spa_load() for details.
782          */
783         error = zil_parse(zilog, zil_claim_log_block, zil_claim_log_record, tx,
784             zilog->zl_header->zh_claim_txg ? -1ULL : spa_first_txg(os->os_spa));
785
786         return ((error == ECKSUM || error == ENOENT) ? 0 : error);
787 }
788
789 static int
790 zil_vdev_compare(const void *x1, const void *x2)
791 {
792         const uint64_t v1 = ((zil_vdev_node_t *)x1)->zv_vdev;
793         const uint64_t v2 = ((zil_vdev_node_t *)x2)->zv_vdev;
794
795         if (v1 < v2)
796                 return (-1);
797         if (v1 > v2)
798                 return (1);
799
800         return (0);
801 }
802
803 void
804 zil_add_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
805 {
806         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
807         avl_index_t where;
808         zil_vdev_node_t *zv, zvsearch;
809         int ndvas = BP_GET_NDVAS(bp);
810         int i;
811
812         if (zfs_nocacheflush)
813                 return;
814
815         ASSERT(zilog->zl_writer);
816
817         /*
818          * Even though we're zl_writer, we still need a lock because the
819          * zl_get_data() callbacks may have dmu_sync() done callbacks
820          * that will run concurrently.
821          */
822         mutex_enter(&zilog->zl_vdev_lock);
823         for (i = 0; i < ndvas; i++) {
824                 zvsearch.zv_vdev = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
825                 if (avl_find(t, &zvsearch, &where) == NULL) {
826                         zv = kmem_alloc(sizeof (*zv), KM_SLEEP);
827                         zv->zv_vdev = zvsearch.zv_vdev;
828                         avl_insert(t, zv, where);
829                 }
830         }
831         mutex_exit(&zilog->zl_vdev_lock);
832 }
833
834 static void
835 zil_flush_vdevs(zilog_t *zilog)
836 {
837         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
838         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
839         void *cookie = NULL;
840         zil_vdev_node_t *zv;
841         zio_t *zio;
842
843         ASSERT(zilog->zl_writer);
844
845         /*
846          * We don't need zl_vdev_lock here because we're the zl_writer,
847          * and all zl_get_data() callbacks are done.
848          */
849         if (avl_numnodes(t) == 0)
850                 return;
851
852         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
853
854         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
855
856         while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
857                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, zv->zv_vdev);
858                 if (vd != NULL)
859                         zio_flush(zio, vd);
860                 kmem_free(zv, sizeof (*zv));
861         }
862
863         /*
864          * Wait for all the flushes to complete.  Not all devices actually
865          * support the DKIOCFLUSHWRITECACHE ioctl, so it's OK if it fails.
866          */
867         (void) zio_wait(zio);
868
869         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
870 }
871
872 /*
873  * Function called when a log block write completes
874  */
875 static void
876 zil_lwb_write_done(zio_t *zio)
877 {
878         lwb_t *lwb = zio->io_private;
879         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
880         dmu_tx_t *tx = lwb->lwb_tx;
881
882         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
883         ASSERT(BP_GET_TYPE(zio->io_bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
884         ASSERT(BP_GET_LEVEL(zio->io_bp) == 0);
885         ASSERT(BP_GET_BYTEORDER(zio->io_bp) == ZFS_HOST_BYTEORDER);
886         ASSERT(!BP_IS_GANG(zio->io_bp));
887         ASSERT(!BP_IS_HOLE(zio->io_bp));
888         ASSERT(BP_GET_FILL(zio->io_bp) == 0);
889
890         /*
891          * Ensure the lwb buffer pointer is cleared before releasing
892          * the txg. If we have had an allocation failure and
893          * the txg is waiting to sync then we want want zil_sync()
894          * to remove the lwb so that it's not picked up as the next new
895          * one in zil_commit_writer(). zil_sync() will only remove
896          * the lwb if lwb_buf is null.
897          */
898         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
899         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
900         lwb->lwb_buf = NULL;
901         lwb->lwb_tx = NULL;
902         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
903
904         /*
905          * Now that we've written this log block, we have a stable pointer
906          * to the next block in the chain, so it's OK to let the txg in
907          * which we allocated the next block sync.
908          */
909         dmu_tx_commit(tx);
910 }
911
912 /*
913  * Initialize the io for a log block.
914  */
915 static void
916 zil_lwb_write_init(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
917 {
918         zbookmark_phys_t zb;
919         zio_priority_t prio;
920
921         SET_BOOKMARK(&zb, lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
922             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL,
923             lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
924
925         if (zilog->zl_root_zio == NULL) {
926                 zilog->zl_root_zio = zio_root(zilog->zl_spa, NULL, NULL,
927                     ZIO_FLAG_CANFAIL);
928         }
929         if (lwb->lwb_zio == NULL) {
930                 if (zilog->zl_cur_used <= zil_slog_limit || !lwb->lwb_slog)
931                         prio = ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE;
932                 else
933                         prio = ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE;
934                 lwb->lwb_zio = zio_rewrite(zilog->zl_root_zio, zilog->zl_spa,
935                     0, &lwb->lwb_blk, lwb->lwb_buf, BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk),
936                     zil_lwb_write_done, lwb, prio,
937                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE, &zb);
938         }
939 }
940
941 /*
942  * Define a limited set of intent log block sizes.
943  *
944  * These must be a multiple of 4KB. Note only the amount used (again
945  * aligned to 4KB) actually gets written. However, we can't always just
946  * allocate SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE as the slog space could be exhausted.
947  */
948 uint64_t zil_block_buckets[] = {
949     4096,               /* non TX_WRITE */
950     8192+4096,          /* data base */
951     32*1024 + 4096,     /* NFS writes */
952     UINT64_MAX
953 };
954
955 /*
956  * Start a log block write and advance to the next log block.
957  * Calls are serialized.
958  */
959 static lwb_t *
960 zil_lwb_write_start(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
961 {
962         lwb_t *nlwb = NULL;
963         zil_chain_t *zilc;
964         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
965         blkptr_t *bp;
966         dmu_tx_t *tx;
967         uint64_t txg;
968         uint64_t zil_blksz, wsz;
969         int i, error;
970         boolean_t slog;
971
972         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
973                 zilc = (zil_chain_t *)lwb->lwb_buf;
974                 bp = &zilc->zc_next_blk;
975         } else {
976                 zilc = (zil_chain_t *)(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_sz);
977                 bp = &zilc->zc_next_blk;
978         }
979
980         ASSERT(lwb->lwb_nused <= lwb->lwb_sz);
981
982         /*
983          * Allocate the next block and save its address in this block
984          * before writing it in order to establish the log chain.
985          * Note that if the allocation of nlwb synced before we wrote
986          * the block that points at it (lwb), we'd leak it if we crashed.
987          * Therefore, we don't do dmu_tx_commit() until zil_lwb_write_done().
988          * We dirty the dataset to ensure that zil_sync() will be called
989          * to clean up in the event of allocation failure or I/O failure.
990          */
991         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
992         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
993         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
994         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
995
996         lwb->lwb_tx = tx;
997
998         /*
999          * Log blocks are pre-allocated. Here we select the size of the next
1000          * block, based on size used in the last block.
1001          * - first find the smallest bucket that will fit the block from a
1002          *   limited set of block sizes. This is because it's faster to write
1003          *   blocks allocated from the same metaslab as they are adjacent or
1004          *   close.
1005          * - next find the maximum from the new suggested size and an array of
1006          *   previous sizes. This lessens a picket fence effect of wrongly
1007          *   guesssing the size if we have a stream of say 2k, 64k, 2k, 64k
1008          *   requests.
1009          *
1010          * Note we only write what is used, but we can't just allocate
1011          * the maximum block size because we can exhaust the available
1012          * pool log space.
1013          */
1014         zil_blksz = zilog->zl_cur_used + sizeof (zil_chain_t);
1015         for (i = 0; zil_blksz > zil_block_buckets[i]; i++)
1016                 continue;
1017         zil_blksz = zil_block_buckets[i];
1018         if (zil_blksz == UINT64_MAX)
1019                 zil_blksz = SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1020         zilog->zl_prev_blks[zilog->zl_prev_rotor] = zil_blksz;
1021         for (i = 0; i < ZIL_PREV_BLKS; i++)
1022                 zil_blksz = MAX(zil_blksz, zilog->zl_prev_blks[i]);
1023         zilog->zl_prev_rotor = (zilog->zl_prev_rotor + 1) & (ZIL_PREV_BLKS - 1);
1024
1025         BP_ZERO(bp);
1026         /* pass the old blkptr in order to spread log blocks across devs */
1027         error = zio_alloc_zil(spa, txg, bp, &lwb->lwb_blk, zil_blksz, &slog);
1028         if (error == 0) {
1029                 ASSERT3U(bp->blk_birth, ==, txg);
1030                 bp->blk_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1031                 bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
1032
1033                 /*
1034                  * Allocate a new log write buffer (lwb).
1035                  */
1036                 nlwb = zil_alloc_lwb(zilog, bp, slog, txg);
1037
1038                 /* Record the block for later vdev flushing */
1039                 zil_add_block(zilog, &lwb->lwb_blk);
1040         }
1041
1042         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
1043                 /* For Slim ZIL only write what is used. */
1044                 wsz = P2ROUNDUP_TYPED(lwb->lwb_nused, ZIL_MIN_BLKSZ, uint64_t);
1045                 ASSERT3U(wsz, <=, lwb->lwb_sz);
1046                 zio_shrink(lwb->lwb_zio, wsz);
1047
1048         } else {
1049                 wsz = lwb->lwb_sz;
1050         }
1051
1052         zilc->zc_pad = 0;
1053         zilc->zc_nused = lwb->lwb_nused;
1054         zilc->zc_eck.zec_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1055
1056         /*
1057          * clear unused data for security
1058          */
1059         bzero(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused, wsz - lwb->lwb_nused);
1060
1061         zio_nowait(lwb->lwb_zio); /* Kick off the write for the old log block */
1062
1063         /*
1064          * If there was an allocation failure then nlwb will be null which
1065          * forces a txg_wait_synced().
1066          */
1067         return (nlwb);
1068 }
1069
1070 static lwb_t *
1071 zil_lwb_commit(zilog_t *zilog, itx_t *itx, lwb_t *lwb)
1072 {
1073         lr_t *lrcb, *lrc = &itx->itx_lr; /* common log record */
1074         lr_write_t *lrwb, *lrw = (lr_write_t *)lrc;
1075         char *lr_buf;
1076         uint64_t txg = lrc->lrc_txg;
1077         uint64_t reclen = lrc->lrc_reclen;
1078         uint64_t dlen = 0;
1079         uint64_t dnow, lwb_sp;
1080
1081         if (lwb == NULL)
1082                 return (NULL);
1083
1084         ASSERT(lwb->lwb_buf != NULL);
1085
1086         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE && itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY)
1087                 dlen = P2ROUNDUP_TYPED(
1088                     lrw->lr_length, sizeof (uint64_t), uint64_t);
1089
1090         zilog->zl_cur_used += (reclen + dlen);
1091
1092         zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1093
1094 cont:
1095         /*
1096          * If this record won't fit in the current log block, start a new one.
1097          * For WR_NEED_COPY optimize layout for minimal number of chunks, but
1098          * try to keep wasted space withing reasonable range (12%).
1099          */
1100         lwb_sp = lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused;
1101         if (reclen > lwb_sp || (reclen + dlen > lwb_sp &&
1102             lwb_sp < ZIL_MAX_LOG_DATA / 8 && (dlen % ZIL_MAX_LOG_DATA == 0 ||
1103             lwb_sp < reclen + dlen % ZIL_MAX_LOG_DATA))) {
1104                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1105                 if (lwb == NULL)
1106                         return (NULL);
1107                 zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1108                 ASSERT(LWB_EMPTY(lwb));
1109                 lwb_sp = lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused;
1110                 ASSERT3U(reclen + MIN(dlen, sizeof(uint64_t)), <=, lwb_sp);
1111         }
1112
1113         dnow = MIN(dlen, lwb_sp - reclen);
1114         lr_buf = lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused;
1115         bcopy(lrc, lr_buf, reclen);
1116         lrcb = (lr_t *)lr_buf;
1117         lrwb = (lr_write_t *)lrcb;
1118
1119         /*
1120          * If it's a write, fetch the data or get its blkptr as appropriate.
1121          */
1122         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE) {
1123                 if (txg > spa_freeze_txg(zilog->zl_spa))
1124                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1125                 if (itx->itx_wr_state != WR_COPIED) {
1126                         char *dbuf;
1127                         int error;
1128
1129                         if (itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY) {
1130                                 dbuf = lr_buf + reclen;
1131                                 lrcb->lrc_reclen += dnow;
1132                                 if (lrwb->lr_length > dnow)
1133                                         lrwb->lr_length = dnow;
1134                                 lrw->lr_offset += dnow;
1135                                 lrw->lr_length -= dnow;
1136                         } else {
1137                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_INDIRECT);
1138                                 dbuf = NULL;
1139                         }
1140                         error = zilog->zl_get_data(
1141                             itx->itx_private, lrwb, dbuf, lwb->lwb_zio);
1142                         if (error == EIO) {
1143                                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1144                                 return (lwb);
1145                         }
1146                         if (error != 0) {
1147                                 ASSERT(error == ENOENT || error == EEXIST ||
1148                                     error == EALREADY);
1149                                 return (lwb);
1150                         }
1151                 }
1152         }
1153
1154         /*
1155          * We're actually making an entry, so update lrc_seq to be the
1156          * log record sequence number.  Note that this is generally not
1157          * equal to the itx sequence number because not all transactions
1158          * are synchronous, and sometimes spa_sync() gets there first.
1159          */
1160         lrcb->lrc_seq = ++zilog->zl_lr_seq; /* we are single threaded */
1161         lwb->lwb_nused += reclen + dnow;
1162         lwb->lwb_max_txg = MAX(lwb->lwb_max_txg, txg);
1163         ASSERT3U(lwb->lwb_nused, <=, lwb->lwb_sz);
1164         ASSERT0(P2PHASE(lwb->lwb_nused, sizeof (uint64_t)));
1165
1166         dlen -= dnow;
1167         if (dlen > 0) {
1168                 zilog->zl_cur_used += reclen;
1169                 goto cont;
1170         }
1171
1172         return (lwb);
1173 }
1174
1175 itx_t *
1176 zil_itx_create(uint64_t txtype, size_t lrsize)
1177 {
1178         itx_t *itx;
1179
1180         lrsize = P2ROUNDUP_TYPED(lrsize, sizeof (uint64_t), size_t);
1181
1182         itx = kmem_alloc(offsetof(itx_t, itx_lr) + lrsize, KM_SLEEP);
1183         itx->itx_lr.lrc_txtype = txtype;
1184         itx->itx_lr.lrc_reclen = lrsize;
1185         itx->itx_lr.lrc_seq = 0;        /* defensive */
1186         itx->itx_sync = B_TRUE;         /* default is synchronous */
1187
1188         return (itx);
1189 }
1190
1191 void
1192 zil_itx_destroy(itx_t *itx)
1193 {
1194         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Free up the sync and async itxs. The itxs_t has already been detached
1199  * so no locks are needed.
1200  */
1201 static void
1202 zil_itxg_clean(itxs_t *itxs)
1203 {
1204         itx_t *itx;
1205         list_t *list;
1206         avl_tree_t *t;
1207         void *cookie;
1208         itx_async_node_t *ian;
1209
1210         list = &itxs->i_sync_list;
1211         while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1212                 list_remove(list, itx);
1213                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1214                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1215         }
1216
1217         cookie = NULL;
1218         t = &itxs->i_async_tree;
1219         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1220                 list = &ian->ia_list;
1221                 while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1222                         list_remove(list, itx);
1223                         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1224                             itx->itx_lr.lrc_reclen);
1225                 }
1226                 list_destroy(list);
1227                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1228         }
1229         avl_destroy(t);
1230
1231         kmem_free(itxs, sizeof (itxs_t));
1232 }
1233
1234 static int
1235 zil_aitx_compare(const void *x1, const void *x2)
1236 {
1237         const uint64_t o1 = ((itx_async_node_t *)x1)->ia_foid;
1238         const uint64_t o2 = ((itx_async_node_t *)x2)->ia_foid;
1239
1240         if (o1 < o2)
1241                 return (-1);
1242         if (o1 > o2)
1243                 return (1);
1244
1245         return (0);
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Remove all async itx with the given oid.
1250  */
1251 static void
1252 zil_remove_async(zilog_t *zilog, uint64_t oid)
1253 {
1254         uint64_t otxg, txg;
1255         itx_async_node_t *ian;
1256         avl_tree_t *t;
1257         avl_index_t where;
1258         list_t clean_list;
1259         itx_t *itx;
1260
1261         ASSERT(oid != 0);
1262         list_create(&clean_list, sizeof (itx_t), offsetof(itx_t, itx_node));
1263
1264         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1265                 otxg = ZILTEST_TXG;
1266         else
1267                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1268
1269         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1270                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1271
1272                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1273                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1274                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1275                         continue;
1276                 }
1277
1278                 /*
1279                  * Locate the object node and append its list.
1280                  */
1281                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1282                 ian = avl_find(t, &oid, &where);
1283                 if (ian != NULL)
1284                         list_move_tail(&clean_list, &ian->ia_list);
1285                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1286         }
1287         while ((itx = list_head(&clean_list)) != NULL) {
1288                 list_remove(&clean_list, itx);
1289                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1290                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1291         }
1292         list_destroy(&clean_list);
1293 }
1294
1295 void
1296 zil_itx_assign(zilog_t *zilog, itx_t *itx, dmu_tx_t *tx)
1297 {
1298         uint64_t txg;
1299         itxg_t *itxg;
1300         itxs_t *itxs, *clean = NULL;
1301
1302         /*
1303          * Object ids can be re-instantiated in the next txg so
1304          * remove any async transactions to avoid future leaks.
1305          * This can happen if a fsync occurs on the re-instantiated
1306          * object for a WR_INDIRECT or WR_NEED_COPY write, which gets
1307          * the new file data and flushes a write record for the old object.
1308          */
1309         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_REMOVE)
1310                 zil_remove_async(zilog, itx->itx_oid);
1311
1312         /*
1313          * Ensure the data of a renamed file is committed before the rename.
1314          */
1315         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_RENAME)
1316                 zil_async_to_sync(zilog, itx->itx_oid);
1317
1318         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX)
1319                 txg = ZILTEST_TXG;
1320         else
1321                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1322
1323         itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1324         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1325         itxs = itxg->itxg_itxs;
1326         if (itxg->itxg_txg != txg) {
1327                 if (itxs != NULL) {
1328                         /*
1329                          * The zil_clean callback hasn't got around to cleaning
1330                          * this itxg. Save the itxs for release below.
1331                          * This should be rare.
1332                          */
1333                         clean = itxg->itxg_itxs;
1334                 }
1335                 itxg->itxg_txg = txg;
1336                 itxs = itxg->itxg_itxs = kmem_zalloc(sizeof (itxs_t), KM_SLEEP);
1337
1338                 list_create(&itxs->i_sync_list, sizeof (itx_t),
1339                     offsetof(itx_t, itx_node));
1340                 avl_create(&itxs->i_async_tree, zil_aitx_compare,
1341                     sizeof (itx_async_node_t),
1342                     offsetof(itx_async_node_t, ia_node));
1343         }
1344         if (itx->itx_sync) {
1345                 list_insert_tail(&itxs->i_sync_list, itx);
1346         } else {
1347                 avl_tree_t *t = &itxs->i_async_tree;
1348                 uint64_t foid = ((lr_ooo_t *)&itx->itx_lr)->lr_foid;
1349                 itx_async_node_t *ian;
1350                 avl_index_t where;
1351
1352                 ian = avl_find(t, &foid, &where);
1353                 if (ian == NULL) {
1354                         ian = kmem_alloc(sizeof (itx_async_node_t), KM_SLEEP);
1355                         list_create(&ian->ia_list, sizeof (itx_t),
1356                             offsetof(itx_t, itx_node));
1357                         ian->ia_foid = foid;
1358                         avl_insert(t, ian, where);
1359                 }
1360                 list_insert_tail(&ian->ia_list, itx);
1361         }
1362
1363         itx->itx_lr.lrc_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1364         zilog_dirty(zilog, txg);
1365         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1366
1367         /* Release the old itxs now we've dropped the lock */
1368         if (clean != NULL)
1369                 zil_itxg_clean(clean);
1370 }
1371
1372 /*
1373  * If there are any in-memory intent log transactions which have now been
1374  * synced then start up a taskq to free them. We should only do this after we
1375  * have written out the uberblocks (i.e. txg has been comitted) so that
1376  * don't inadvertently clean out in-memory log records that would be required
1377  * by zil_commit().
1378  */
1379 void
1380 zil_clean(zilog_t *zilog, uint64_t synced_txg)
1381 {
1382         itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[synced_txg & TXG_MASK];
1383         itxs_t *clean_me;
1384
1385         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1386         if (itxg->itxg_itxs == NULL || itxg->itxg_txg == ZILTEST_TXG) {
1387                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1388                 return;
1389         }
1390         ASSERT3U(itxg->itxg_txg, <=, synced_txg);
1391         ASSERT(itxg->itxg_txg != 0);
1392         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq != NULL);
1393         clean_me = itxg->itxg_itxs;
1394         itxg->itxg_itxs = NULL;
1395         itxg->itxg_txg = 0;
1396         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1397         /*
1398          * Preferably start a task queue to free up the old itxs but
1399          * if taskq_dispatch can't allocate resources to do that then
1400          * free it in-line. This should be rare. Note, using TQ_SLEEP
1401          * created a bad performance problem.
1402          */
1403         if (taskq_dispatch(zilog->zl_clean_taskq,
1404             (void (*)(void *))zil_itxg_clean, clean_me, TQ_NOSLEEP) == 0)
1405                 zil_itxg_clean(clean_me);
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Get the list of itxs to commit into zl_itx_commit_list.
1410  */
1411 static void
1412 zil_get_commit_list(zilog_t *zilog)
1413 {
1414         uint64_t otxg, txg;
1415         list_t *commit_list = &zilog->zl_itx_commit_list;
1416
1417         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1418                 otxg = ZILTEST_TXG;
1419         else
1420                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1421
1422         /*
1423          * This is inherently racy, since there is nothing to prevent
1424          * the last synced txg from changing. That's okay since we'll
1425          * only commit things in the future.
1426          */
1427         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1428                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1429
1430                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1431                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1432                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1433                         continue;
1434                 }
1435
1436                 /*
1437                  * If we're adding itx records to the zl_itx_commit_list,
1438                  * then the zil better be dirty in this "txg". We can assert
1439                  * that here since we're holding the itxg_lock which will
1440                  * prevent spa_sync from cleaning it. Once we add the itxs
1441                  * to the zl_itx_commit_list we must commit it to disk even
1442                  * if it's unnecessary (i.e. the txg was synced).
1443                  */
1444                 ASSERT(zilog_is_dirty_in_txg(zilog, txg) ||
1445                     spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX);
1446                 list_move_tail(commit_list, &itxg->itxg_itxs->i_sync_list);
1447
1448                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1449         }
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Move the async itxs for a specified object to commit into sync lists.
1454  */
1455 void
1456 zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1457 {
1458         uint64_t otxg, txg;
1459         itx_async_node_t *ian;
1460         avl_tree_t *t;
1461         avl_index_t where;
1462
1463         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1464                 otxg = ZILTEST_TXG;
1465         else
1466                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1467
1468         /*
1469          * This is inherently racy, since there is nothing to prevent
1470          * the last synced txg from changing.
1471          */
1472         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1473                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1474
1475                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1476                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1477                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1478                         continue;
1479                 }
1480
1481                 /*
1482                  * If a foid is specified then find that node and append its
1483                  * list. Otherwise walk the tree appending all the lists
1484                  * to the sync list. We add to the end rather than the
1485                  * beginning to ensure the create has happened.
1486                  */
1487                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1488                 if (foid != 0) {
1489                         ian = avl_find(t, &foid, &where);
1490                         if (ian != NULL) {
1491                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1492                                     &ian->ia_list);
1493                         }
1494                 } else {
1495                         void *cookie = NULL;
1496
1497                         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1498                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1499                                     &ian->ia_list);
1500                                 list_destroy(&ian->ia_list);
1501                                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1502                         }
1503                 }
1504                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1505         }
1506 }
1507
1508 static void
1509 zil_commit_writer(zilog_t *zilog)
1510 {
1511         uint64_t txg;
1512         itx_t *itx;
1513         lwb_t *lwb;
1514         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1515         int error = 0;
1516
1517         ASSERT(zilog->zl_root_zio == NULL);
1518
1519         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1520
1521         zil_get_commit_list(zilog);
1522
1523         /*
1524          * Return if there's nothing to commit before we dirty the fs by
1525          * calling zil_create().
1526          */
1527         if (list_head(&zilog->zl_itx_commit_list) == NULL) {
1528                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1529                 return;
1530         }
1531
1532         if (zilog->zl_suspend) {
1533                 lwb = NULL;
1534         } else {
1535                 lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1536                 if (lwb == NULL)
1537                         lwb = zil_create(zilog);
1538         }
1539
1540         DTRACE_PROBE1(zil__cw1, zilog_t *, zilog);
1541         while (itx = list_head(&zilog->zl_itx_commit_list)) {
1542                 txg = itx->itx_lr.lrc_txg;
1543                 ASSERT3U(txg, !=, 0);
1544
1545                 /*
1546                  * This is inherently racy and may result in us writing
1547                  * out a log block for a txg that was just synced. This is
1548                  * ok since we'll end cleaning up that log block the next
1549                  * time we call zil_sync().
1550                  */
1551                 if (txg > spa_last_synced_txg(spa) || txg > spa_freeze_txg(spa))
1552                         lwb = zil_lwb_commit(zilog, itx, lwb);
1553                 list_remove(&zilog->zl_itx_commit_list, itx);
1554                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr)
1555                     + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1556         }
1557         DTRACE_PROBE1(zil__cw2, zilog_t *, zilog);
1558
1559         /* write the last block out */
1560         if (lwb != NULL && lwb->lwb_zio != NULL)
1561                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1562
1563         zilog->zl_cur_used = 0;
1564
1565         /*
1566          * Wait if necessary for the log blocks to be on stable storage.
1567          */
1568         if (zilog->zl_root_zio) {
1569                 error = zio_wait(zilog->zl_root_zio);
1570                 zilog->zl_root_zio = NULL;
1571                 zil_flush_vdevs(zilog);
1572         }
1573
1574         if (error || lwb == NULL)
1575                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1576
1577         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1578
1579         /*
1580          * Remember the highest committed log sequence number for ztest.
1581          * We only update this value when all the log writes succeeded,
1582          * because ztest wants to ASSERT that it got the whole log chain.
1583          */
1584         if (error == 0 && lwb != NULL)
1585                 zilog->zl_commit_lr_seq = zilog->zl_lr_seq;
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Commit zfs transactions to stable storage.
1590  * If foid is 0 push out all transactions, otherwise push only those
1591  * for that object or might reference that object.
1592  *
1593  * itxs are committed in batches. In a heavily stressed zil there will be
1594  * a commit writer thread who is writing out a bunch of itxs to the log
1595  * for a set of committing threads (cthreads) in the same batch as the writer.
1596  * Those cthreads are all waiting on the same cv for that batch.
1597  *
1598  * There will also be a different and growing batch of threads that are
1599  * waiting to commit (qthreads). When the committing batch completes
1600  * a transition occurs such that the cthreads exit and the qthreads become
1601  * cthreads. One of the new cthreads becomes the writer thread for the
1602  * batch. Any new threads arriving become new qthreads.
1603  *
1604  * Only 2 condition variables are needed and there's no transition
1605  * between the two cvs needed. They just flip-flop between qthreads
1606  * and cthreads.
1607  *
1608  * Using this scheme we can efficiently wakeup up only those threads
1609  * that have been committed.
1610  */
1611 void
1612 zil_commit(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1613 {
1614         uint64_t mybatch;
1615
1616         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
1617                 return;
1618
1619         /* move the async itxs for the foid to the sync queues */
1620         zil_async_to_sync(zilog, foid);
1621
1622         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1623         mybatch = zilog->zl_next_batch;
1624         while (zilog->zl_writer) {
1625                 cv_wait(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1], &zilog->zl_lock);
1626                 if (mybatch <= zilog->zl_com_batch) {
1627                         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1628                         return;
1629                 }
1630         }
1631
1632         zilog->zl_next_batch++;
1633         zilog->zl_writer = B_TRUE;
1634         zil_commit_writer(zilog);
1635         zilog->zl_com_batch = mybatch;
1636         zilog->zl_writer = B_FALSE;
1637         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1638
1639         /* wake up one thread to become the next writer */
1640         cv_signal(&zilog->zl_cv_batch[(mybatch+1) & 1]);
1641
1642         /* wake up all threads waiting for this batch to be committed */
1643         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1]);
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Called in syncing context to free committed log blocks and update log header.
1648  */
1649 void
1650 zil_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
1651 {
1652         zil_header_t *zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
1653         uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1654         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1655         uint64_t *replayed_seq = &zilog->zl_replayed_seq[txg & TXG_MASK];
1656         lwb_t *lwb;
1657
1658         /*
1659          * We don't zero out zl_destroy_txg, so make sure we don't try
1660          * to destroy it twice.
1661          */
1662         if (spa_sync_pass(spa) != 1)
1663                 return;
1664
1665         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1666
1667         ASSERT(zilog->zl_stop_sync == 0);
1668
1669         if (*replayed_seq != 0) {
1670                 ASSERT(zh->zh_replay_seq < *replayed_seq);
1671                 zh->zh_replay_seq = *replayed_seq;
1672                 *replayed_seq = 0;
1673         }
1674
1675         if (zilog->zl_destroy_txg == txg) {
1676                 blkptr_t blk = zh->zh_log;
1677
1678                 ASSERT(list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL);
1679
1680                 bzero(zh, sizeof (zil_header_t));
1681                 bzero(zilog->zl_replayed_seq, sizeof (zilog->zl_replayed_seq));
1682
1683                 if (zilog->zl_keep_first) {
1684                         /*
1685                          * If this block was part of log chain that couldn't
1686                          * be claimed because a device was missing during
1687                          * zil_claim(), but that device later returns,
1688                          * then this block could erroneously appear valid.
1689                          * To guard against this, assign a new GUID to the new
1690                          * log chain so it doesn't matter what blk points to.
1691                          */
1692                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
1693                         zh->zh_log = blk;
1694                 }
1695         }
1696
1697         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
1698                 zh->zh_log = lwb->lwb_blk;
1699                 if (lwb->lwb_buf != NULL || lwb->lwb_max_txg > txg)
1700                         break;
1701                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1702                 zio_free_zil(spa, txg, &lwb->lwb_blk);
1703                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1704
1705                 /*
1706                  * If we don't have anything left in the lwb list then
1707                  * we've had an allocation failure and we need to zero
1708                  * out the zil_header blkptr so that we don't end
1709                  * up freeing the same block twice.
1710                  */
1711                 if (list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL)
1712                         BP_ZERO(&zh->zh_log);
1713         }
1714         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1715 }
1716
1717 void
1718 zil_init(void)
1719 {
1720         zil_lwb_cache = kmem_cache_create("zil_lwb_cache",
1721             sizeof (struct lwb), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
1722 }
1723
1724 void
1725 zil_fini(void)
1726 {
1727         kmem_cache_destroy(zil_lwb_cache);
1728 }
1729
1730 void
1731 zil_set_sync(zilog_t *zilog, uint64_t sync)
1732 {
1733         zilog->zl_sync = sync;
1734 }
1735
1736 void
1737 zil_set_logbias(zilog_t *zilog, uint64_t logbias)
1738 {
1739         zilog->zl_logbias = logbias;
1740 }
1741
1742 zilog_t *
1743 zil_alloc(objset_t *os, zil_header_t *zh_phys)
1744 {
1745         zilog_t *zilog;
1746
1747         zilog = kmem_zalloc(sizeof (zilog_t), KM_SLEEP);
1748
1749         zilog->zl_header = zh_phys;
1750         zilog->zl_os = os;
1751         zilog->zl_spa = dmu_objset_spa(os);
1752         zilog->zl_dmu_pool = dmu_objset_pool(os);
1753         zilog->zl_destroy_txg = TXG_INITIAL - 1;
1754         zilog->zl_logbias = dmu_objset_logbias(os);
1755         zilog->zl_sync = dmu_objset_syncprop(os);
1756         zilog->zl_next_batch = 1;
1757
1758         mutex_init(&zilog->zl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1759
1760         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1761                 mutex_init(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock, NULL,
1762                     MUTEX_DEFAULT, NULL);
1763         }
1764
1765         list_create(&zilog->zl_lwb_list, sizeof (lwb_t),
1766             offsetof(lwb_t, lwb_node));
1767
1768         list_create(&zilog->zl_itx_commit_list, sizeof (itx_t),
1769             offsetof(itx_t, itx_node));
1770
1771         mutex_init(&zilog->zl_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1772
1773         avl_create(&zilog->zl_vdev_tree, zil_vdev_compare,
1774             sizeof (zil_vdev_node_t), offsetof(zil_vdev_node_t, zv_node));
1775
1776         cv_init(&zilog->zl_cv_writer, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1777         cv_init(&zilog->zl_cv_suspend, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1778         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[0], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1779         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[1], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1780
1781         return (zilog);
1782 }
1783
1784 void
1785 zil_free(zilog_t *zilog)
1786 {
1787         zilog->zl_stop_sync = 1;
1788
1789         ASSERT0(zilog->zl_suspend);
1790         ASSERT0(zilog->zl_suspending);
1791
1792         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1793         list_destroy(&zilog->zl_lwb_list);
1794
1795         avl_destroy(&zilog->zl_vdev_tree);
1796         mutex_destroy(&zilog->zl_vdev_lock);
1797
1798         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_itx_commit_list));
1799         list_destroy(&zilog->zl_itx_commit_list);
1800
1801         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1802                 /*
1803                  * It's possible for an itx to be generated that doesn't dirty
1804                  * a txg (e.g. ztest TX_TRUNCATE). So there's no zil_clean()
1805                  * callback to remove the entry. We remove those here.
1806                  *
1807                  * Also free up the ziltest itxs.
1808                  */
1809                 if (zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs)
1810                         zil_itxg_clean(zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs);
1811                 mutex_destroy(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock);
1812         }
1813
1814         mutex_destroy(&zilog->zl_lock);
1815
1816         cv_destroy(&zilog->zl_cv_writer);
1817         cv_destroy(&zilog->zl_cv_suspend);
1818         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[0]);
1819         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[1]);
1820
1821         kmem_free(zilog, sizeof (zilog_t));
1822 }
1823
1824 /*
1825  * Open an intent log.
1826  */
1827 zilog_t *
1828 zil_open(objset_t *os, zil_get_data_t *get_data)
1829 {
1830         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1831
1832         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq == NULL);
1833         ASSERT(zilog->zl_get_data == NULL);
1834         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1835
1836         zilog->zl_get_data = get_data;
1837         zilog->zl_clean_taskq = taskq_create("zil_clean", 1, minclsyspri,
1838             2, 2, TASKQ_PREPOPULATE);
1839
1840         return (zilog);
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Close an intent log.
1845  */
1846 void
1847 zil_close(zilog_t *zilog)
1848 {
1849         lwb_t *lwb;
1850         uint64_t txg = 0;
1851
1852         zil_commit(zilog, 0); /* commit all itx */
1853
1854         /*
1855          * The lwb_max_txg for the stubby lwb will reflect the last activity
1856          * for the zil.  After a txg_wait_synced() on the txg we know all the
1857          * callbacks have occurred that may clean the zil.  Only then can we
1858          * destroy the zl_clean_taskq.
1859          */
1860         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1861         lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1862         if (lwb != NULL)
1863                 txg = lwb->lwb_max_txg;
1864         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1865         if (txg)
1866                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1867
1868         if (zilog_is_dirty(zilog))
1869                 zfs_dbgmsg("zil (%p) is dirty, txg %llu", zilog, txg);
1870         VERIFY(!zilog_is_dirty(zilog));
1871
1872         taskq_destroy(zilog->zl_clean_taskq);
1873         zilog->zl_clean_taskq = NULL;
1874         zilog->zl_get_data = NULL;
1875
1876         /*
1877          * We should have only one LWB left on the list; remove it now.
1878          */
1879         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1880         lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list);
1881         if (lwb != NULL) {
1882                 ASSERT(lwb == list_tail(&zilog->zl_lwb_list));
1883                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1884                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
1885                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1886         }
1887         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1888 }
1889
1890 static char *suspend_tag = "zil suspending";
1891
1892 /*
1893  * Suspend an intent log.  While in suspended mode, we still honor
1894  * synchronous semantics, but we rely on txg_wait_synced() to do it.
1895  * On old version pools, we suspend the log briefly when taking a
1896  * snapshot so that it will have an empty intent log.
1897  *
1898  * Long holds are not really intended to be used the way we do here --
1899  * held for such a short time.  A concurrent caller of dsl_dataset_long_held()
1900  * could fail.  Therefore we take pains to only put a long hold if it is
1901  * actually necessary.  Fortunately, it will only be necessary if the
1902  * objset is currently mounted (or the ZVOL equivalent).  In that case it
1903  * will already have a long hold, so we are not really making things any worse.
1904  *
1905  * Ideally, we would locate the existing long-holder (i.e. the zfsvfs_t or
1906  * zvol_state_t), and use their mechanism to prevent their hold from being
1907  * dropped (e.g. VFS_HOLD()).  However, that would be even more pain for
1908  * very little gain.
1909  *
1910  * if cookiep == NULL, this does both the suspend & resume.
1911  * Otherwise, it returns with the dataset "long held", and the cookie
1912  * should be passed into zil_resume().
1913  */
1914 int
1915 zil_suspend(const char *osname, void **cookiep)
1916 {
1917         objset_t *os;
1918         zilog_t *zilog;
1919         const zil_header_t *zh;
1920         int error;
1921
1922         error = dmu_objset_hold(osname, suspend_tag, &os);
1923         if (error != 0)
1924                 return (error);
1925         zilog = dmu_objset_zil(os);
1926
1927         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1928         zh = zilog->zl_header;
1929
1930         if (zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) {         /* unplayed log */
1931                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1932                 dmu_objset_rele(os, suspend_tag);
1933                 return (SET_ERROR(EBUSY));
1934         }
1935
1936         /*
1937          * Don't put a long hold in the cases where we can avoid it.  This
1938          * is when there is no cookie so we are doing a suspend & resume
1939          * (i.e. called from zil_vdev_offline()), and there's nothing to do
1940          * for the suspend because it's already suspended, or there's no ZIL.
1941          */
1942         if (cookiep == NULL && !zilog->zl_suspending &&
1943             (zilog->zl_suspend > 0 || BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))) {
1944                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1945                 dmu_objset_rele(os, suspend_tag);
1946                 return (0);
1947         }
1948
1949         dsl_dataset_long_hold(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
1950         dsl_pool_rele(dmu_objset_pool(os), suspend_tag);
1951
1952         zilog->zl_suspend++;
1953
1954         if (zilog->zl_suspend > 1) {
1955                 /*
1956                  * Someone else is already suspending it.
1957                  * Just wait for them to finish.
1958                  */
1959
1960                 while (zilog->zl_suspending)
1961                         cv_wait(&zilog->zl_cv_suspend, &zilog->zl_lock);
1962                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1963
1964                 if (cookiep == NULL)
1965                         zil_resume(os);
1966                 else
1967                         *cookiep = os;
1968                 return (0);
1969         }
1970
1971         /*
1972          * If there is no pointer to an on-disk block, this ZIL must not
1973          * be active (e.g. filesystem not mounted), so there's nothing
1974          * to clean up.
1975          */
1976         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
1977                 ASSERT(cookiep != NULL); /* fast path already handled */
1978
1979                 *cookiep = os;
1980                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1981                 return (0);
1982         }
1983
1984         zilog->zl_suspending = B_TRUE;
1985         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1986
1987         zil_commit(zilog, 0);
1988
1989         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
1990
1991         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1992         zilog->zl_suspending = B_FALSE;
1993         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_suspend);
1994         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1995
1996         if (cookiep == NULL)
1997                 zil_resume(os);
1998         else
1999                 *cookiep = os;
2000         return (0);
2001 }
2002
2003 void
2004 zil_resume(void *cookie)
2005 {
2006         objset_t *os = cookie;
2007         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
2008
2009         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2010         ASSERT(zilog->zl_suspend != 0);
2011         zilog->zl_suspend--;
2012         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2013         dsl_dataset_long_rele(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
2014         dsl_dataset_rele(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
2015 }
2016
2017 typedef struct zil_replay_arg {
2018         zil_replay_func_t **zr_replay;
2019         void            *zr_arg;
2020         boolean_t       zr_byteswap;
2021         char            *zr_lr;
2022 } zil_replay_arg_t;
2023
2024 static int
2025 zil_replay_error(zilog_t *zilog, lr_t *lr, int error)
2026 {
2027         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
2028
2029         zilog->zl_replaying_seq--;      /* didn't actually replay this one */
2030
2031         dmu_objset_name(zilog->zl_os, name);
2032
2033         cmn_err(CE_WARN, "ZFS replay transaction error %d, "
2034             "dataset %s, seq 0x%llx, txtype %llu %s\n", error, name,
2035             (u_longlong_t)lr->lrc_seq,
2036             (u_longlong_t)(lr->lrc_txtype & ~TX_CI),
2037             (lr->lrc_txtype & TX_CI) ? "CI" : "");
2038
2039         return (error);
2040 }
2041
2042 static int
2043 zil_replay_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lr, void *zra, uint64_t claim_txg)
2044 {
2045         zil_replay_arg_t *zr = zra;
2046         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
2047         uint64_t reclen = lr->lrc_reclen;
2048         uint64_t txtype = lr->lrc_txtype;
2049         int error = 0;
2050
2051         zilog->zl_replaying_seq = lr->lrc_seq;
2052
2053         if (lr->lrc_seq <= zh->zh_replay_seq)   /* already replayed */
2054                 return (0);
2055
2056         if (lr->lrc_txg < claim_txg)            /* already committed */
2057                 return (0);
2058
2059         /* Strip case-insensitive bit, still present in log record */
2060         txtype &= ~TX_CI;
2061
2062         if (txtype == 0 || txtype >= TX_MAX_TYPE)
2063                 return (zil_replay_error(zilog, lr, EINVAL));
2064
2065         /*
2066          * If this record type can be logged out of order, the object
2067          * (lr_foid) may no longer exist.  That's legitimate, not an error.
2068          */
2069         if (TX_OOO(txtype)) {
2070                 error = dmu_object_info(zilog->zl_os,
2071                     ((lr_ooo_t *)lr)->lr_foid, NULL);
2072                 if (error == ENOENT || error == EEXIST)
2073                         return (0);
2074         }
2075
2076         /*
2077          * Make a copy of the data so we can revise and extend it.
2078          */
2079         bcopy(lr, zr->zr_lr, reclen);
2080
2081         /*
2082          * If this is a TX_WRITE with a blkptr, suck in the data.
2083          */
2084         if (txtype == TX_WRITE && reclen == sizeof (lr_write_t)) {
2085                 error = zil_read_log_data(zilog, (lr_write_t *)lr,
2086                     zr->zr_lr + reclen);
2087                 if (error != 0)
2088                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2089         }
2090
2091         /*
2092          * The log block containing this lr may have been byteswapped
2093          * so that we can easily examine common fields like lrc_txtype.
2094          * However, the log is a mix of different record types, and only the
2095          * replay vectors know how to byteswap their records.  Therefore, if
2096          * the lr was byteswapped, undo it before invoking the replay vector.
2097          */
2098         if (zr->zr_byteswap)
2099                 byteswap_uint64_array(zr->zr_lr, reclen);
2100
2101         /*
2102          * We must now do two things atomically: replay this log record,
2103          * and update the log header sequence number to reflect the fact that
2104          * we did so. At the end of each replay function the sequence number
2105          * is updated if we are in replay mode.
2106          */
2107         error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, zr->zr_byteswap);
2108         if (error != 0) {
2109                 /*
2110                  * The DMU's dnode layer doesn't see removes until the txg
2111                  * commits, so a subsequent claim can spuriously fail with
2112                  * EEXIST. So if we receive any error we try syncing out
2113                  * any removes then retry the transaction.  Note that we
2114                  * specify B_FALSE for byteswap now, so we don't do it twice.
2115                  */
2116                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(zilog->zl_spa), 0);
2117                 error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, B_FALSE);
2118                 if (error != 0)
2119                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2120         }
2121         return (0);
2122 }
2123
2124 /* ARGSUSED */
2125 static int
2126 zil_incr_blks(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *arg, uint64_t claim_txg)
2127 {
2128         zilog->zl_replay_blks++;
2129
2130         return (0);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * If this dataset has a non-empty intent log, replay it and destroy it.
2135  */
2136 void
2137 zil_replay(objset_t *os, void *arg, zil_replay_func_t *replay_func[TX_MAX_TYPE])
2138 {
2139         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
2140         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
2141         zil_replay_arg_t zr;
2142
2143         if ((zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) == 0) {
2144                 zil_destroy(zilog, B_TRUE);
2145                 return;
2146         }
2147
2148         zr.zr_replay = replay_func;
2149         zr.zr_arg = arg;
2150         zr.zr_byteswap = BP_SHOULD_BYTESWAP(&zh->zh_log);
2151         zr.zr_lr = kmem_alloc(2 * SPA_MAXBLOCKSIZE, KM_SLEEP);
2152
2153         /*
2154          * Wait for in-progress removes to sync before starting replay.
2155          */
2156         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
2157
2158         zilog->zl_replay = B_TRUE;
2159         zilog->zl_replay_time = ddi_get_lbolt();
2160         ASSERT(zilog->zl_replay_blks == 0);
2161         (void) zil_parse(zilog, zil_incr_blks, zil_replay_log_record, &zr,
2162             zh->zh_claim_txg);
2163         kmem_free(zr.zr_lr, 2 * SPA_MAXBLOCKSIZE);
2164
2165         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
2166         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
2167         zilog->zl_replay = B_FALSE;
2168 }
2169
2170 boolean_t
2171 zil_replaying(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
2172 {
2173         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
2174                 return (B_TRUE);
2175
2176         if (zilog->zl_replay) {
2177                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
2178                 zilog->zl_replayed_seq[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] =
2179                     zilog->zl_replaying_seq;
2180                 return (B_TRUE);
2181         }
2182
2183         return (B_FALSE);
2184 }
2185
2186 /* ARGSUSED */
2187 int
2188 zil_vdev_offline(const char *osname, void *arg)
2189 {
2190         int error;
2191
2192         error = zil_suspend(osname, NULL);
2193         if (error != 0)
2194                 return (SET_ERROR(EEXIST));
2195         return (0);
2196 }