]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/contrib/openzfs/module/zfs/dmu_send.c
OpenZFS: MFV 2.0-rc3-gfc5966
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / contrib / openzfs / module / zfs / dmu_send.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 2011 Nexenta Systems, Inc. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2011, 2018 by Delphix. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2014, Joyent, Inc. All rights reserved.
26  * Copyright 2014 HybridCluster. All rights reserved.
27  * Copyright 2016 RackTop Systems.
28  * Copyright (c) 2016 Actifio, Inc. All rights reserved.
29  * Copyright (c) 2019, Klara Inc.
30  * Copyright (c) 2019, Allan Jude
31  */
32
33 #include <sys/dmu.h>
34 #include <sys/dmu_impl.h>
35 #include <sys/dmu_tx.h>
36 #include <sys/dbuf.h>
37 #include <sys/dnode.h>
38 #include <sys/zfs_context.h>
39 #include <sys/dmu_objset.h>
40 #include <sys/dmu_traverse.h>
41 #include <sys/dsl_dataset.h>
42 #include <sys/dsl_dir.h>
43 #include <sys/dsl_prop.h>
44 #include <sys/dsl_pool.h>
45 #include <sys/dsl_synctask.h>
46 #include <sys/spa_impl.h>
47 #include <sys/zfs_ioctl.h>
48 #include <sys/zap.h>
49 #include <sys/zio_checksum.h>
50 #include <sys/zfs_znode.h>
51 #include <zfs_fletcher.h>
52 #include <sys/avl.h>
53 #include <sys/ddt.h>
54 #include <sys/zfs_onexit.h>
55 #include <sys/dmu_send.h>
56 #include <sys/dmu_recv.h>
57 #include <sys/dsl_destroy.h>
58 #include <sys/blkptr.h>
59 #include <sys/dsl_bookmark.h>
60 #include <sys/zfeature.h>
61 #include <sys/bqueue.h>
62 #include <sys/zvol.h>
63 #include <sys/policy.h>
64 #include <sys/objlist.h>
65 #ifdef _KERNEL
66 #include <sys/zfs_vfsops.h>
67 #endif
68
69 /* Set this tunable to TRUE to replace corrupt data with 0x2f5baddb10c */
70 int zfs_send_corrupt_data = B_FALSE;
71 /*
72  * This tunable controls the amount of data (measured in bytes) that will be
73  * prefetched by zfs send.  If the main thread is blocking on reads that haven't
74  * completed, this variable might need to be increased.  If instead the main
75  * thread is issuing new reads because the prefetches have fallen out of the
76  * cache, this may need to be decreased.
77  */
78 int zfs_send_queue_length = SPA_MAXBLOCKSIZE;
79 /*
80  * This tunable controls the length of the queues that zfs send worker threads
81  * use to communicate.  If the send_main_thread is blocking on these queues,
82  * this variable may need to be increased.  If there is a significant slowdown
83  * at the start of a send as these threads consume all the available IO
84  * resources, this variable may need to be decreased.
85  */
86 int zfs_send_no_prefetch_queue_length = 1024 * 1024;
87 /*
88  * These tunables control the fill fraction of the queues by zfs send.  The fill
89  * fraction controls the frequency with which threads have to be cv_signaled.
90  * If a lot of cpu time is being spent on cv_signal, then these should be tuned
91  * down.  If the queues empty before the signalled thread can catch up, then
92  * these should be tuned up.
93  */
94 int zfs_send_queue_ff = 20;
95 int zfs_send_no_prefetch_queue_ff = 20;
96
97 /*
98  * Use this to override the recordsize calculation for fast zfs send estimates.
99  */
100 int zfs_override_estimate_recordsize = 0;
101
102 /* Set this tunable to FALSE to disable setting of DRR_FLAG_FREERECORDS */
103 int zfs_send_set_freerecords_bit = B_TRUE;
104
105 /* Set this tunable to FALSE is disable sending unmodified spill blocks. */
106 int zfs_send_unmodified_spill_blocks = B_TRUE;
107
108 static inline boolean_t
109 overflow_multiply(uint64_t a, uint64_t b, uint64_t *c)
110 {
111         uint64_t temp = a * b;
112         if (b != 0 && temp / b != a)
113                 return (B_FALSE);
114         *c = temp;
115         return (B_TRUE);
116 }
117
118 struct send_thread_arg {
119         bqueue_t        q;
120         objset_t        *os;            /* Objset to traverse */
121         uint64_t        fromtxg;        /* Traverse from this txg */
122         int             flags;          /* flags to pass to traverse_dataset */
123         int             error_code;
124         boolean_t       cancel;
125         zbookmark_phys_t resume;
126         uint64_t        *num_blocks_visited;
127 };
128
129 struct redact_list_thread_arg {
130         boolean_t               cancel;
131         bqueue_t                q;
132         zbookmark_phys_t        resume;
133         redaction_list_t        *rl;
134         boolean_t               mark_redact;
135         int                     error_code;
136         uint64_t                *num_blocks_visited;
137 };
138
139 struct send_merge_thread_arg {
140         bqueue_t                        q;
141         objset_t                        *os;
142         struct redact_list_thread_arg   *from_arg;
143         struct send_thread_arg          *to_arg;
144         struct redact_list_thread_arg   *redact_arg;
145         int                             error;
146         boolean_t                       cancel;
147 };
148
149 struct send_range {
150         boolean_t               eos_marker; /* Marks the end of the stream */
151         uint64_t                object;
152         uint64_t                start_blkid;
153         uint64_t                end_blkid;
154         bqueue_node_t           ln;
155         enum type {DATA, HOLE, OBJECT, OBJECT_RANGE, REDACT,
156             PREVIOUSLY_REDACTED} type;
157         union {
158                 struct srd {
159                         dmu_object_type_t       obj_type;
160                         uint32_t                datablksz; // logical size
161                         uint32_t                datasz; // payload size
162                         blkptr_t                bp;
163                         arc_buf_t               *abuf;
164                         abd_t                   *abd;
165                         kmutex_t                lock;
166                         kcondvar_t              cv;
167                         boolean_t               io_outstanding;
168                         int                     io_err;
169                 } data;
170                 struct srh {
171                         uint32_t                datablksz;
172                 } hole;
173                 struct sro {
174                         /*
175                          * This is a pointer because embedding it in the
176                          * struct causes these structures to be massively larger
177                          * for all range types; this makes the code much less
178                          * memory efficient.
179                          */
180                         dnode_phys_t            *dnp;
181                         blkptr_t                bp;
182                 } object;
183                 struct srr {
184                         uint32_t                datablksz;
185                 } redact;
186                 struct sror {
187                         blkptr_t                bp;
188                 } object_range;
189         } sru;
190 };
191
192 /*
193  * The list of data whose inclusion in a send stream can be pending from
194  * one call to backup_cb to another.  Multiple calls to dump_free(),
195  * dump_freeobjects(), and dump_redact() can be aggregated into a single
196  * DRR_FREE, DRR_FREEOBJECTS, or DRR_REDACT replay record.
197  */
198 typedef enum {
199         PENDING_NONE,
200         PENDING_FREE,
201         PENDING_FREEOBJECTS,
202         PENDING_REDACT
203 } dmu_pendop_t;
204
205 typedef struct dmu_send_cookie {
206         dmu_replay_record_t *dsc_drr;
207         dmu_send_outparams_t *dsc_dso;
208         offset_t *dsc_off;
209         objset_t *dsc_os;
210         zio_cksum_t dsc_zc;
211         uint64_t dsc_toguid;
212         uint64_t dsc_fromtxg;
213         int dsc_err;
214         dmu_pendop_t dsc_pending_op;
215         uint64_t dsc_featureflags;
216         uint64_t dsc_last_data_object;
217         uint64_t dsc_last_data_offset;
218         uint64_t dsc_resume_object;
219         uint64_t dsc_resume_offset;
220         boolean_t dsc_sent_begin;
221         boolean_t dsc_sent_end;
222 } dmu_send_cookie_t;
223
224 static int do_dump(dmu_send_cookie_t *dscp, struct send_range *range);
225
226 static void
227 range_free(struct send_range *range)
228 {
229         if (range->type == OBJECT) {
230                 size_t size = sizeof (dnode_phys_t) *
231                     (range->sru.object.dnp->dn_extra_slots + 1);
232                 kmem_free(range->sru.object.dnp, size);
233         } else if (range->type == DATA) {
234                 mutex_enter(&range->sru.data.lock);
235                 while (range->sru.data.io_outstanding)
236                         cv_wait(&range->sru.data.cv, &range->sru.data.lock);
237                 if (range->sru.data.abd != NULL)
238                         abd_free(range->sru.data.abd);
239                 if (range->sru.data.abuf != NULL) {
240                         arc_buf_destroy(range->sru.data.abuf,
241                             &range->sru.data.abuf);
242                 }
243                 mutex_exit(&range->sru.data.lock);
244
245                 cv_destroy(&range->sru.data.cv);
246                 mutex_destroy(&range->sru.data.lock);
247         }
248         kmem_free(range, sizeof (*range));
249 }
250
251 /*
252  * For all record types except BEGIN, fill in the checksum (overlaid in
253  * drr_u.drr_checksum.drr_checksum).  The checksum verifies everything
254  * up to the start of the checksum itself.
255  */
256 static int
257 dump_record(dmu_send_cookie_t *dscp, void *payload, int payload_len)
258 {
259         dmu_send_outparams_t *dso = dscp->dsc_dso;
260         ASSERT3U(offsetof(dmu_replay_record_t, drr_u.drr_checksum.drr_checksum),
261             ==, sizeof (dmu_replay_record_t) - sizeof (zio_cksum_t));
262         (void) fletcher_4_incremental_native(dscp->dsc_drr,
263             offsetof(dmu_replay_record_t, drr_u.drr_checksum.drr_checksum),
264             &dscp->dsc_zc);
265         if (dscp->dsc_drr->drr_type == DRR_BEGIN) {
266                 dscp->dsc_sent_begin = B_TRUE;
267         } else {
268                 ASSERT(ZIO_CHECKSUM_IS_ZERO(&dscp->dsc_drr->drr_u.
269                     drr_checksum.drr_checksum));
270                 dscp->dsc_drr->drr_u.drr_checksum.drr_checksum = dscp->dsc_zc;
271         }
272         if (dscp->dsc_drr->drr_type == DRR_END) {
273                 dscp->dsc_sent_end = B_TRUE;
274         }
275         (void) fletcher_4_incremental_native(&dscp->dsc_drr->
276             drr_u.drr_checksum.drr_checksum,
277             sizeof (zio_cksum_t), &dscp->dsc_zc);
278         *dscp->dsc_off += sizeof (dmu_replay_record_t);
279         dscp->dsc_err = dso->dso_outfunc(dscp->dsc_os, dscp->dsc_drr,
280             sizeof (dmu_replay_record_t), dso->dso_arg);
281         if (dscp->dsc_err != 0)
282                 return (SET_ERROR(EINTR));
283         if (payload_len != 0) {
284                 *dscp->dsc_off += payload_len;
285                 /*
286                  * payload is null when dso_dryrun == B_TRUE (i.e. when we're
287                  * doing a send size calculation)
288                  */
289                 if (payload != NULL) {
290                         (void) fletcher_4_incremental_native(
291                             payload, payload_len, &dscp->dsc_zc);
292                 }
293
294                 /*
295                  * The code does not rely on this (len being a multiple of 8).
296                  * We keep this assertion because of the corresponding assertion
297                  * in receive_read().  Keeping this assertion ensures that we do
298                  * not inadvertently break backwards compatibility (causing the
299                  * assertion in receive_read() to trigger on old software).
300                  *
301                  * Raw sends cannot be received on old software, and so can
302                  * bypass this assertion.
303                  */
304
305                 ASSERT((payload_len % 8 == 0) ||
306                     (dscp->dsc_featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW));
307
308                 dscp->dsc_err = dso->dso_outfunc(dscp->dsc_os, payload,
309                     payload_len, dso->dso_arg);
310                 if (dscp->dsc_err != 0)
311                         return (SET_ERROR(EINTR));
312         }
313         return (0);
314 }
315
316 /*
317  * Fill in the drr_free struct, or perform aggregation if the previous record is
318  * also a free record, and the two are adjacent.
319  *
320  * Note that we send free records even for a full send, because we want to be
321  * able to receive a full send as a clone, which requires a list of all the free
322  * and freeobject records that were generated on the source.
323  */
324 static int
325 dump_free(dmu_send_cookie_t *dscp, uint64_t object, uint64_t offset,
326     uint64_t length)
327 {
328         struct drr_free *drrf = &(dscp->dsc_drr->drr_u.drr_free);
329
330         /*
331          * When we receive a free record, dbuf_free_range() assumes
332          * that the receiving system doesn't have any dbufs in the range
333          * being freed.  This is always true because there is a one-record
334          * constraint: we only send one WRITE record for any given
335          * object,offset.  We know that the one-record constraint is
336          * true because we always send data in increasing order by
337          * object,offset.
338          *
339          * If the increasing-order constraint ever changes, we should find
340          * another way to assert that the one-record constraint is still
341          * satisfied.
342          */
343         ASSERT(object > dscp->dsc_last_data_object ||
344             (object == dscp->dsc_last_data_object &&
345             offset > dscp->dsc_last_data_offset));
346
347         /*
348          * If there is a pending op, but it's not PENDING_FREE, push it out,
349          * since free block aggregation can only be done for blocks of the
350          * same type (i.e., DRR_FREE records can only be aggregated with
351          * other DRR_FREE records.  DRR_FREEOBJECTS records can only be
352          * aggregated with other DRR_FREEOBJECTS records).
353          */
354         if (dscp->dsc_pending_op != PENDING_NONE &&
355             dscp->dsc_pending_op != PENDING_FREE) {
356                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
357                         return (SET_ERROR(EINTR));
358                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
359         }
360
361         if (dscp->dsc_pending_op == PENDING_FREE) {
362                 /*
363                  * Check to see whether this free block can be aggregated
364                  * with pending one.
365                  */
366                 if (drrf->drr_object == object && drrf->drr_offset +
367                     drrf->drr_length == offset) {
368                         if (offset + length < offset || length == UINT64_MAX)
369                                 drrf->drr_length = UINT64_MAX;
370                         else
371                                 drrf->drr_length += length;
372                         return (0);
373                 } else {
374                         /* not a continuation.  Push out pending record */
375                         if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
376                                 return (SET_ERROR(EINTR));
377                         dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
378                 }
379         }
380         /* create a FREE record and make it pending */
381         bzero(dscp->dsc_drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
382         dscp->dsc_drr->drr_type = DRR_FREE;
383         drrf->drr_object = object;
384         drrf->drr_offset = offset;
385         if (offset + length < offset)
386                 drrf->drr_length = DMU_OBJECT_END;
387         else
388                 drrf->drr_length = length;
389         drrf->drr_toguid = dscp->dsc_toguid;
390         if (length == DMU_OBJECT_END) {
391                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
392                         return (SET_ERROR(EINTR));
393         } else {
394                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_FREE;
395         }
396
397         return (0);
398 }
399
400 /*
401  * Fill in the drr_redact struct, or perform aggregation if the previous record
402  * is also a redaction record, and the two are adjacent.
403  */
404 static int
405 dump_redact(dmu_send_cookie_t *dscp, uint64_t object, uint64_t offset,
406     uint64_t length)
407 {
408         struct drr_redact *drrr = &dscp->dsc_drr->drr_u.drr_redact;
409
410         /*
411          * If there is a pending op, but it's not PENDING_REDACT, push it out,
412          * since free block aggregation can only be done for blocks of the
413          * same type (i.e., DRR_REDACT records can only be aggregated with
414          * other DRR_REDACT records).
415          */
416         if (dscp->dsc_pending_op != PENDING_NONE &&
417             dscp->dsc_pending_op != PENDING_REDACT) {
418                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
419                         return (SET_ERROR(EINTR));
420                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
421         }
422
423         if (dscp->dsc_pending_op == PENDING_REDACT) {
424                 /*
425                  * Check to see whether this redacted block can be aggregated
426                  * with pending one.
427                  */
428                 if (drrr->drr_object == object && drrr->drr_offset +
429                     drrr->drr_length == offset) {
430                         drrr->drr_length += length;
431                         return (0);
432                 } else {
433                         /* not a continuation.  Push out pending record */
434                         if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
435                                 return (SET_ERROR(EINTR));
436                         dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
437                 }
438         }
439         /* create a REDACT record and make it pending */
440         bzero(dscp->dsc_drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
441         dscp->dsc_drr->drr_type = DRR_REDACT;
442         drrr->drr_object = object;
443         drrr->drr_offset = offset;
444         drrr->drr_length = length;
445         drrr->drr_toguid = dscp->dsc_toguid;
446         dscp->dsc_pending_op = PENDING_REDACT;
447
448         return (0);
449 }
450
451 static int
452 dmu_dump_write(dmu_send_cookie_t *dscp, dmu_object_type_t type, uint64_t object,
453     uint64_t offset, int lsize, int psize, const blkptr_t *bp, void *data)
454 {
455         uint64_t payload_size;
456         boolean_t raw = (dscp->dsc_featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW);
457         struct drr_write *drrw = &(dscp->dsc_drr->drr_u.drr_write);
458
459         /*
460          * We send data in increasing object, offset order.
461          * See comment in dump_free() for details.
462          */
463         ASSERT(object > dscp->dsc_last_data_object ||
464             (object == dscp->dsc_last_data_object &&
465             offset > dscp->dsc_last_data_offset));
466         dscp->dsc_last_data_object = object;
467         dscp->dsc_last_data_offset = offset + lsize - 1;
468
469         /*
470          * If there is any kind of pending aggregation (currently either
471          * a grouping of free objects or free blocks), push it out to
472          * the stream, since aggregation can't be done across operations
473          * of different types.
474          */
475         if (dscp->dsc_pending_op != PENDING_NONE) {
476                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
477                         return (SET_ERROR(EINTR));
478                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
479         }
480         /* write a WRITE record */
481         bzero(dscp->dsc_drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
482         dscp->dsc_drr->drr_type = DRR_WRITE;
483         drrw->drr_object = object;
484         drrw->drr_type = type;
485         drrw->drr_offset = offset;
486         drrw->drr_toguid = dscp->dsc_toguid;
487         drrw->drr_logical_size = lsize;
488
489         /* only set the compression fields if the buf is compressed or raw */
490         if (raw || lsize != psize) {
491                 ASSERT(raw || dscp->dsc_featureflags &
492                     DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED);
493                 ASSERT(!BP_IS_EMBEDDED(bp));
494                 ASSERT3S(psize, >, 0);
495
496                 if (raw) {
497                         ASSERT(BP_IS_PROTECTED(bp));
498
499                         /*
500                          * This is a raw protected block so we need to pass
501                          * along everything the receiving side will need to
502                          * interpret this block, including the byteswap, salt,
503                          * IV, and MAC.
504                          */
505                         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
506                                 drrw->drr_flags |= DRR_RAW_BYTESWAP;
507                         zio_crypt_decode_params_bp(bp, drrw->drr_salt,
508                             drrw->drr_iv);
509                         zio_crypt_decode_mac_bp(bp, drrw->drr_mac);
510                 } else {
511                         /* this is a compressed block */
512                         ASSERT(dscp->dsc_featureflags &
513                             DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED);
514                         ASSERT(!BP_SHOULD_BYTESWAP(bp));
515                         ASSERT(!DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)));
516                         ASSERT3U(BP_GET_COMPRESS(bp), !=, ZIO_COMPRESS_OFF);
517                         ASSERT3S(lsize, >=, psize);
518                 }
519
520                 /* set fields common to compressed and raw sends */
521                 drrw->drr_compressiontype = BP_GET_COMPRESS(bp);
522                 drrw->drr_compressed_size = psize;
523                 payload_size = drrw->drr_compressed_size;
524         } else {
525                 payload_size = drrw->drr_logical_size;
526         }
527
528         if (bp == NULL || BP_IS_EMBEDDED(bp) || (BP_IS_PROTECTED(bp) && !raw)) {
529                 /*
530                  * There's no pre-computed checksum for partial-block writes,
531                  * embedded BP's, or encrypted BP's that are being sent as
532                  * plaintext, so (like fletcher4-checksummed blocks) userland
533                  * will have to compute a dedup-capable checksum itself.
534                  */
535                 drrw->drr_checksumtype = ZIO_CHECKSUM_OFF;
536         } else {
537                 drrw->drr_checksumtype = BP_GET_CHECKSUM(bp);
538                 if (zio_checksum_table[drrw->drr_checksumtype].ci_flags &
539                     ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP)
540                         drrw->drr_flags |= DRR_CHECKSUM_DEDUP;
541                 DDK_SET_LSIZE(&drrw->drr_key, BP_GET_LSIZE(bp));
542                 DDK_SET_PSIZE(&drrw->drr_key, BP_GET_PSIZE(bp));
543                 DDK_SET_COMPRESS(&drrw->drr_key, BP_GET_COMPRESS(bp));
544                 DDK_SET_CRYPT(&drrw->drr_key, BP_IS_PROTECTED(bp));
545                 drrw->drr_key.ddk_cksum = bp->blk_cksum;
546         }
547
548         if (dump_record(dscp, data, payload_size) != 0)
549                 return (SET_ERROR(EINTR));
550         return (0);
551 }
552
553 static int
554 dump_write_embedded(dmu_send_cookie_t *dscp, uint64_t object, uint64_t offset,
555     int blksz, const blkptr_t *bp)
556 {
557         char buf[BPE_PAYLOAD_SIZE];
558         struct drr_write_embedded *drrw =
559             &(dscp->dsc_drr->drr_u.drr_write_embedded);
560
561         if (dscp->dsc_pending_op != PENDING_NONE) {
562                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
563                         return (SET_ERROR(EINTR));
564                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
565         }
566
567         ASSERT(BP_IS_EMBEDDED(bp));
568
569         bzero(dscp->dsc_drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
570         dscp->dsc_drr->drr_type = DRR_WRITE_EMBEDDED;
571         drrw->drr_object = object;
572         drrw->drr_offset = offset;
573         drrw->drr_length = blksz;
574         drrw->drr_toguid = dscp->dsc_toguid;
575         drrw->drr_compression = BP_GET_COMPRESS(bp);
576         drrw->drr_etype = BPE_GET_ETYPE(bp);
577         drrw->drr_lsize = BPE_GET_LSIZE(bp);
578         drrw->drr_psize = BPE_GET_PSIZE(bp);
579
580         decode_embedded_bp_compressed(bp, buf);
581
582         if (dump_record(dscp, buf, P2ROUNDUP(drrw->drr_psize, 8)) != 0)
583                 return (SET_ERROR(EINTR));
584         return (0);
585 }
586
587 static int
588 dump_spill(dmu_send_cookie_t *dscp, const blkptr_t *bp, uint64_t object,
589     void *data)
590 {
591         struct drr_spill *drrs = &(dscp->dsc_drr->drr_u.drr_spill);
592         uint64_t blksz = BP_GET_LSIZE(bp);
593         uint64_t payload_size = blksz;
594
595         if (dscp->dsc_pending_op != PENDING_NONE) {
596                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
597                         return (SET_ERROR(EINTR));
598                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
599         }
600
601         /* write a SPILL record */
602         bzero(dscp->dsc_drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
603         dscp->dsc_drr->drr_type = DRR_SPILL;
604         drrs->drr_object = object;
605         drrs->drr_length = blksz;
606         drrs->drr_toguid = dscp->dsc_toguid;
607
608         /* See comment in dump_dnode() for full details */
609         if (zfs_send_unmodified_spill_blocks &&
610             (bp->blk_birth <= dscp->dsc_fromtxg)) {
611                 drrs->drr_flags |= DRR_SPILL_UNMODIFIED;
612         }
613
614         /* handle raw send fields */
615         if (dscp->dsc_featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW) {
616                 ASSERT(BP_IS_PROTECTED(bp));
617
618                 if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
619                         drrs->drr_flags |= DRR_RAW_BYTESWAP;
620                 drrs->drr_compressiontype = BP_GET_COMPRESS(bp);
621                 drrs->drr_compressed_size = BP_GET_PSIZE(bp);
622                 zio_crypt_decode_params_bp(bp, drrs->drr_salt, drrs->drr_iv);
623                 zio_crypt_decode_mac_bp(bp, drrs->drr_mac);
624                 payload_size = drrs->drr_compressed_size;
625         }
626
627         if (dump_record(dscp, data, payload_size) != 0)
628                 return (SET_ERROR(EINTR));
629         return (0);
630 }
631
632 static int
633 dump_freeobjects(dmu_send_cookie_t *dscp, uint64_t firstobj, uint64_t numobjs)
634 {
635         struct drr_freeobjects *drrfo = &(dscp->dsc_drr->drr_u.drr_freeobjects);
636         uint64_t maxobj = DNODES_PER_BLOCK *
637             (DMU_META_DNODE(dscp->dsc_os)->dn_maxblkid + 1);
638
639         /*
640          * ZoL < 0.7 does not handle large FREEOBJECTS records correctly,
641          * leading to zfs recv never completing. to avoid this issue, don't
642          * send FREEOBJECTS records for object IDs which cannot exist on the
643          * receiving side.
644          */
645         if (maxobj > 0) {
646                 if (maxobj <= firstobj)
647                         return (0);
648
649                 if (maxobj < firstobj + numobjs)
650                         numobjs = maxobj - firstobj;
651         }
652
653         /*
654          * If there is a pending op, but it's not PENDING_FREEOBJECTS,
655          * push it out, since free block aggregation can only be done for
656          * blocks of the same type (i.e., DRR_FREE records can only be
657          * aggregated with other DRR_FREE records.  DRR_FREEOBJECTS records
658          * can only be aggregated with other DRR_FREEOBJECTS records).
659          */
660         if (dscp->dsc_pending_op != PENDING_NONE &&
661             dscp->dsc_pending_op != PENDING_FREEOBJECTS) {
662                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
663                         return (SET_ERROR(EINTR));
664                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
665         }
666
667         if (dscp->dsc_pending_op == PENDING_FREEOBJECTS) {
668                 /*
669                  * See whether this free object array can be aggregated
670                  * with pending one
671                  */
672                 if (drrfo->drr_firstobj + drrfo->drr_numobjs == firstobj) {
673                         drrfo->drr_numobjs += numobjs;
674                         return (0);
675                 } else {
676                         /* can't be aggregated.  Push out pending record */
677                         if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
678                                 return (SET_ERROR(EINTR));
679                         dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
680                 }
681         }
682
683         /* write a FREEOBJECTS record */
684         bzero(dscp->dsc_drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
685         dscp->dsc_drr->drr_type = DRR_FREEOBJECTS;
686         drrfo->drr_firstobj = firstobj;
687         drrfo->drr_numobjs = numobjs;
688         drrfo->drr_toguid = dscp->dsc_toguid;
689
690         dscp->dsc_pending_op = PENDING_FREEOBJECTS;
691
692         return (0);
693 }
694
695 static int
696 dump_dnode(dmu_send_cookie_t *dscp, const blkptr_t *bp, uint64_t object,
697     dnode_phys_t *dnp)
698 {
699         struct drr_object *drro = &(dscp->dsc_drr->drr_u.drr_object);
700         int bonuslen;
701
702         if (object < dscp->dsc_resume_object) {
703                 /*
704                  * Note: when resuming, we will visit all the dnodes in
705                  * the block of dnodes that we are resuming from.  In
706                  * this case it's unnecessary to send the dnodes prior to
707                  * the one we are resuming from.  We should be at most one
708                  * block's worth of dnodes behind the resume point.
709                  */
710                 ASSERT3U(dscp->dsc_resume_object - object, <,
711                     1 << (DNODE_BLOCK_SHIFT - DNODE_SHIFT));
712                 return (0);
713         }
714
715         if (dnp == NULL || dnp->dn_type == DMU_OT_NONE)
716                 return (dump_freeobjects(dscp, object, 1));
717
718         if (dscp->dsc_pending_op != PENDING_NONE) {
719                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
720                         return (SET_ERROR(EINTR));
721                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
722         }
723
724         /* write an OBJECT record */
725         bzero(dscp->dsc_drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
726         dscp->dsc_drr->drr_type = DRR_OBJECT;
727         drro->drr_object = object;
728         drro->drr_type = dnp->dn_type;
729         drro->drr_bonustype = dnp->dn_bonustype;
730         drro->drr_blksz = dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT;
731         drro->drr_bonuslen = dnp->dn_bonuslen;
732         drro->drr_dn_slots = dnp->dn_extra_slots + 1;
733         drro->drr_checksumtype = dnp->dn_checksum;
734         drro->drr_compress = dnp->dn_compress;
735         drro->drr_toguid = dscp->dsc_toguid;
736
737         if (!(dscp->dsc_featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_LARGE_BLOCKS) &&
738             drro->drr_blksz > SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE)
739                 drro->drr_blksz = SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
740
741         bonuslen = P2ROUNDUP(dnp->dn_bonuslen, 8);
742
743         if ((dscp->dsc_featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW)) {
744                 ASSERT(BP_IS_ENCRYPTED(bp));
745
746                 if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
747                         drro->drr_flags |= DRR_RAW_BYTESWAP;
748
749                 /* needed for reconstructing dnp on recv side */
750                 drro->drr_maxblkid = dnp->dn_maxblkid;
751                 drro->drr_indblkshift = dnp->dn_indblkshift;
752                 drro->drr_nlevels = dnp->dn_nlevels;
753                 drro->drr_nblkptr = dnp->dn_nblkptr;
754
755                 /*
756                  * Since we encrypt the entire bonus area, the (raw) part
757                  * beyond the bonuslen is actually nonzero, so we need
758                  * to send it.
759                  */
760                 if (bonuslen != 0) {
761                         drro->drr_raw_bonuslen = DN_MAX_BONUS_LEN(dnp);
762                         bonuslen = drro->drr_raw_bonuslen;
763                 }
764         }
765
766         /*
767          * DRR_OBJECT_SPILL is set for every dnode which references a
768          * spill block.  This allows the receiving pool to definitively
769          * determine when a spill block should be kept or freed.
770          */
771         if (dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)
772                 drro->drr_flags |= DRR_OBJECT_SPILL;
773
774         if (dump_record(dscp, DN_BONUS(dnp), bonuslen) != 0)
775                 return (SET_ERROR(EINTR));
776
777         /* Free anything past the end of the file. */
778         if (dump_free(dscp, object, (dnp->dn_maxblkid + 1) *
779             (dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT), DMU_OBJECT_END) != 0)
780                 return (SET_ERROR(EINTR));
781
782         /*
783          * Send DRR_SPILL records for unmodified spill blocks.  This is useful
784          * because changing certain attributes of the object (e.g. blocksize)
785          * can cause old versions of ZFS to incorrectly remove a spill block.
786          * Including these records in the stream forces an up to date version
787          * to always be written ensuring they're never lost.  Current versions
788          * of the code which understand the DRR_FLAG_SPILL_BLOCK feature can
789          * ignore these unmodified spill blocks.
790          */
791         if (zfs_send_unmodified_spill_blocks &&
792             (dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR) &&
793             (DN_SPILL_BLKPTR(dnp)->blk_birth <= dscp->dsc_fromtxg)) {
794                 struct send_range record;
795                 blkptr_t *bp = DN_SPILL_BLKPTR(dnp);
796
797                 bzero(&record, sizeof (struct send_range));
798                 record.type = DATA;
799                 record.object = object;
800                 record.eos_marker = B_FALSE;
801                 record.start_blkid = DMU_SPILL_BLKID;
802                 record.end_blkid = record.start_blkid + 1;
803                 record.sru.data.bp = *bp;
804                 record.sru.data.obj_type = dnp->dn_type;
805                 record.sru.data.datablksz = BP_GET_LSIZE(bp);
806
807                 if (do_dump(dscp, &record) != 0)
808                         return (SET_ERROR(EINTR));
809         }
810
811         if (dscp->dsc_err != 0)
812                 return (SET_ERROR(EINTR));
813
814         return (0);
815 }
816
817 static int
818 dump_object_range(dmu_send_cookie_t *dscp, const blkptr_t *bp,
819     uint64_t firstobj, uint64_t numslots)
820 {
821         struct drr_object_range *drror =
822             &(dscp->dsc_drr->drr_u.drr_object_range);
823
824         /* we only use this record type for raw sends */
825         ASSERT(BP_IS_PROTECTED(bp));
826         ASSERT(dscp->dsc_featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW);
827         ASSERT3U(BP_GET_COMPRESS(bp), ==, ZIO_COMPRESS_OFF);
828         ASSERT3U(BP_GET_TYPE(bp), ==, DMU_OT_DNODE);
829         ASSERT0(BP_GET_LEVEL(bp));
830
831         if (dscp->dsc_pending_op != PENDING_NONE) {
832                 if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
833                         return (SET_ERROR(EINTR));
834                 dscp->dsc_pending_op = PENDING_NONE;
835         }
836
837         bzero(dscp->dsc_drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
838         dscp->dsc_drr->drr_type = DRR_OBJECT_RANGE;
839         drror->drr_firstobj = firstobj;
840         drror->drr_numslots = numslots;
841         drror->drr_toguid = dscp->dsc_toguid;
842         if (BP_SHOULD_BYTESWAP(bp))
843                 drror->drr_flags |= DRR_RAW_BYTESWAP;
844         zio_crypt_decode_params_bp(bp, drror->drr_salt, drror->drr_iv);
845         zio_crypt_decode_mac_bp(bp, drror->drr_mac);
846
847         if (dump_record(dscp, NULL, 0) != 0)
848                 return (SET_ERROR(EINTR));
849         return (0);
850 }
851
852 static boolean_t
853 send_do_embed(const blkptr_t *bp, uint64_t featureflags)
854 {
855         if (!BP_IS_EMBEDDED(bp))
856                 return (B_FALSE);
857
858         /*
859          * Compression function must be legacy, or explicitly enabled.
860          */
861         if ((BP_GET_COMPRESS(bp) >= ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS &&
862             !(featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_LZ4)))
863                 return (B_FALSE);
864
865         /*
866          * If we have not set the ZSTD feature flag, we can't send ZSTD
867          * compressed embedded blocks, as the receiver may not support them.
868          */
869         if ((BP_GET_COMPRESS(bp) == ZIO_COMPRESS_ZSTD &&
870             !(featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_ZSTD)))
871                 return (B_FALSE);
872
873         /*
874          * Embed type must be explicitly enabled.
875          */
876         switch (BPE_GET_ETYPE(bp)) {
877         case BP_EMBEDDED_TYPE_DATA:
878                 if (featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_EMBED_DATA)
879                         return (B_TRUE);
880                 break;
881         default:
882                 return (B_FALSE);
883         }
884         return (B_FALSE);
885 }
886
887 /*
888  * This function actually handles figuring out what kind of record needs to be
889  * dumped, and calling the appropriate helper function.  In most cases,
890  * the data has already been read by send_reader_thread().
891  */
892 static int
893 do_dump(dmu_send_cookie_t *dscp, struct send_range *range)
894 {
895         int err = 0;
896         switch (range->type) {
897         case OBJECT:
898                 err = dump_dnode(dscp, &range->sru.object.bp, range->object,
899                     range->sru.object.dnp);
900                 return (err);
901         case OBJECT_RANGE: {
902                 ASSERT3U(range->start_blkid + 1, ==, range->end_blkid);
903                 if (!(dscp->dsc_featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW)) {
904                         return (0);
905                 }
906                 uint64_t epb = BP_GET_LSIZE(&range->sru.object_range.bp) >>
907                     DNODE_SHIFT;
908                 uint64_t firstobj = range->start_blkid * epb;
909                 err = dump_object_range(dscp, &range->sru.object_range.bp,
910                     firstobj, epb);
911                 break;
912         }
913         case REDACT: {
914                 struct srr *srrp = &range->sru.redact;
915                 err = dump_redact(dscp, range->object, range->start_blkid *
916                     srrp->datablksz, (range->end_blkid - range->start_blkid) *
917                     srrp->datablksz);
918                 return (err);
919         }
920         case DATA: {
921                 struct srd *srdp = &range->sru.data;
922                 blkptr_t *bp = &srdp->bp;
923                 spa_t *spa =
924                     dmu_objset_spa(dscp->dsc_os);
925
926                 ASSERT3U(srdp->datablksz, ==, BP_GET_LSIZE(bp));
927                 ASSERT3U(range->start_blkid + 1, ==, range->end_blkid);
928                 if (BP_GET_TYPE(bp) == DMU_OT_SA) {
929                         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
930                         enum zio_flag zioflags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
931
932                         if (dscp->dsc_featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW) {
933                                 ASSERT(BP_IS_PROTECTED(bp));
934                                 zioflags |= ZIO_FLAG_RAW;
935                         }
936
937                         zbookmark_phys_t zb;
938                         ASSERT3U(range->start_blkid, ==, DMU_SPILL_BLKID);
939                         zb.zb_objset = dmu_objset_id(dscp->dsc_os);
940                         zb.zb_object = range->object;
941                         zb.zb_level = 0;
942                         zb.zb_blkid = range->start_blkid;
943
944                         arc_buf_t *abuf = NULL;
945                         if (!dscp->dsc_dso->dso_dryrun && arc_read(NULL, spa,
946                             bp, arc_getbuf_func, &abuf, ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ,
947                             zioflags, &aflags, &zb) != 0)
948                                 return (SET_ERROR(EIO));
949
950                         err = dump_spill(dscp, bp, zb.zb_object,
951                             (abuf == NULL ? NULL : abuf->b_data));
952                         if (abuf != NULL)
953                                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
954                         return (err);
955                 }
956                 if (send_do_embed(bp, dscp->dsc_featureflags)) {
957                         err = dump_write_embedded(dscp, range->object,
958                             range->start_blkid * srdp->datablksz,
959                             srdp->datablksz, bp);
960                         return (err);
961                 }
962                 ASSERT(range->object > dscp->dsc_resume_object ||
963                     (range->object == dscp->dsc_resume_object &&
964                     range->start_blkid * srdp->datablksz >=
965                     dscp->dsc_resume_offset));
966                 /* it's a level-0 block of a regular object */
967
968                 mutex_enter(&srdp->lock);
969                 while (srdp->io_outstanding)
970                         cv_wait(&srdp->cv, &srdp->lock);
971                 err = srdp->io_err;
972                 mutex_exit(&srdp->lock);
973
974                 if (err != 0) {
975                         if (zfs_send_corrupt_data &&
976                             !dscp->dsc_dso->dso_dryrun) {
977                                 /*
978                                  * Send a block filled with 0x"zfs badd bloc"
979                                  */
980                                 srdp->abuf = arc_alloc_buf(spa, &srdp->abuf,
981                                     ARC_BUFC_DATA, srdp->datablksz);
982                                 uint64_t *ptr;
983                                 for (ptr = srdp->abuf->b_data;
984                                     (char *)ptr < (char *)srdp->abuf->b_data +
985                                     srdp->datablksz; ptr++)
986                                         *ptr = 0x2f5baddb10cULL;
987                         } else {
988                                 return (SET_ERROR(EIO));
989                         }
990                 }
991
992                 ASSERT(dscp->dsc_dso->dso_dryrun ||
993                     srdp->abuf != NULL || srdp->abd != NULL);
994
995                 uint64_t offset = range->start_blkid * srdp->datablksz;
996
997                 char *data = NULL;
998                 if (srdp->abd != NULL) {
999                         data = abd_to_buf(srdp->abd);
1000                         ASSERT3P(srdp->abuf, ==, NULL);
1001                 } else if (srdp->abuf != NULL) {
1002                         data = srdp->abuf->b_data;
1003                 }
1004
1005                 /*
1006                  * If we have large blocks stored on disk but the send flags
1007                  * don't allow us to send large blocks, we split the data from
1008                  * the arc buf into chunks.
1009                  */
1010                 if (srdp->datablksz > SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE &&
1011                     !(dscp->dsc_featureflags &
1012                     DMU_BACKUP_FEATURE_LARGE_BLOCKS)) {
1013                         while (srdp->datablksz > 0 && err == 0) {
1014                                 int n = MIN(srdp->datablksz,
1015                                     SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
1016                                 err = dmu_dump_write(dscp, srdp->obj_type,
1017                                     range->object, offset, n, n, NULL, data);
1018                                 offset += n;
1019                                 /*
1020                                  * When doing dry run, data==NULL is used as a
1021                                  * sentinel value by
1022                                  * dmu_dump_write()->dump_record().
1023                                  */
1024                                 if (data != NULL)
1025                                         data += n;
1026                                 srdp->datablksz -= n;
1027                         }
1028                 } else {
1029                         err = dmu_dump_write(dscp, srdp->obj_type,
1030                             range->object, offset,
1031                             srdp->datablksz, srdp->datasz, bp, data);
1032                 }
1033                 return (err);
1034         }
1035         case HOLE: {
1036                 struct srh *srhp = &range->sru.hole;
1037                 if (range->object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1038                         uint32_t span = srhp->datablksz >> DNODE_SHIFT;
1039                         uint64_t first_obj = range->start_blkid * span;
1040                         uint64_t numobj = range->end_blkid * span - first_obj;
1041                         return (dump_freeobjects(dscp, first_obj, numobj));
1042                 }
1043                 uint64_t offset = 0;
1044
1045                 /*
1046                  * If this multiply overflows, we don't need to send this block.
1047                  * Even if it has a birth time, it can never not be a hole, so
1048                  * we don't need to send records for it.
1049                  */
1050                 if (!overflow_multiply(range->start_blkid, srhp->datablksz,
1051                     &offset)) {
1052                         return (0);
1053                 }
1054                 uint64_t len = 0;
1055
1056                 if (!overflow_multiply(range->end_blkid, srhp->datablksz, &len))
1057                         len = UINT64_MAX;
1058                 len = len - offset;
1059                 return (dump_free(dscp, range->object, offset, len));
1060         }
1061         default:
1062                 panic("Invalid range type in do_dump: %d", range->type);
1063         }
1064         return (err);
1065 }
1066
1067 static struct send_range *
1068 range_alloc(enum type type, uint64_t object, uint64_t start_blkid,
1069     uint64_t end_blkid, boolean_t eos)
1070 {
1071         struct send_range *range = kmem_alloc(sizeof (*range), KM_SLEEP);
1072         range->type = type;
1073         range->object = object;
1074         range->start_blkid = start_blkid;
1075         range->end_blkid = end_blkid;
1076         range->eos_marker = eos;
1077         if (type == DATA) {
1078                 range->sru.data.abd = NULL;
1079                 range->sru.data.abuf = NULL;
1080                 mutex_init(&range->sru.data.lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1081                 cv_init(&range->sru.data.cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1082                 range->sru.data.io_outstanding = 0;
1083                 range->sru.data.io_err = 0;
1084         }
1085         return (range);
1086 }
1087
1088 /*
1089  * This is the callback function to traverse_dataset that acts as a worker
1090  * thread for dmu_send_impl.
1091  */
1092 /*ARGSUSED*/
1093 static int
1094 send_cb(spa_t *spa, zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp,
1095     const zbookmark_phys_t *zb, const struct dnode_phys *dnp, void *arg)
1096 {
1097         struct send_thread_arg *sta = arg;
1098         struct send_range *record;
1099
1100         ASSERT(zb->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1101             zb->zb_object >= sta->resume.zb_object);
1102
1103         /*
1104          * All bps of an encrypted os should have the encryption bit set.
1105          * If this is not true it indicates tampering and we report an error.
1106          */
1107         if (sta->os->os_encrypted &&
1108             !BP_IS_HOLE(bp) && !BP_USES_CRYPT(bp)) {
1109                 spa_log_error(spa, zb);
1110                 zfs_panic_recover("unencrypted block in encrypted "
1111                     "object set %llu", dmu_objset_id(sta->os));
1112                 return (SET_ERROR(EIO));
1113         }
1114
1115         if (sta->cancel)
1116                 return (SET_ERROR(EINTR));
1117         if (zb->zb_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1118             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(zb->zb_object))
1119                 return (0);
1120         atomic_inc_64(sta->num_blocks_visited);
1121
1122         if (zb->zb_level == ZB_DNODE_LEVEL) {
1123                 if (zb->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
1124                         return (0);
1125                 record = range_alloc(OBJECT, zb->zb_object, 0, 0, B_FALSE);
1126                 record->sru.object.bp = *bp;
1127                 size_t size  = sizeof (*dnp) * (dnp->dn_extra_slots + 1);
1128                 record->sru.object.dnp = kmem_alloc(size, KM_SLEEP);
1129                 bcopy(dnp, record->sru.object.dnp, size);
1130                 bqueue_enqueue(&sta->q, record, sizeof (*record));
1131                 return (0);
1132         }
1133         if (zb->zb_level == 0 && zb->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1134             !BP_IS_HOLE(bp)) {
1135                 record = range_alloc(OBJECT_RANGE, 0, zb->zb_blkid,
1136                     zb->zb_blkid + 1, B_FALSE);
1137                 record->sru.object_range.bp = *bp;
1138                 bqueue_enqueue(&sta->q, record, sizeof (*record));
1139                 return (0);
1140         }
1141         if (zb->zb_level < 0 || (zb->zb_level > 0 && !BP_IS_HOLE(bp)))
1142                 return (0);
1143         if (zb->zb_object == DMU_META_DNODE_OBJECT && !BP_IS_HOLE(bp))
1144                 return (0);
1145
1146         uint64_t span = bp_span_in_blocks(dnp->dn_indblkshift, zb->zb_level);
1147         uint64_t start;
1148
1149         /*
1150          * If this multiply overflows, we don't need to send this block.
1151          * Even if it has a birth time, it can never not be a hole, so
1152          * we don't need to send records for it.
1153          */
1154         if (!overflow_multiply(span, zb->zb_blkid, &start) || (!(zb->zb_blkid ==
1155             DMU_SPILL_BLKID || DMU_OT_IS_METADATA(dnp->dn_type)) &&
1156             span * zb->zb_blkid > dnp->dn_maxblkid)) {
1157                 ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
1158                 return (0);
1159         }
1160
1161         if (zb->zb_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1162                 ASSERT3U(BP_GET_TYPE(bp), ==, DMU_OT_SA);
1163
1164         enum type record_type = DATA;
1165         if (BP_IS_HOLE(bp))
1166                 record_type = HOLE;
1167         else if (BP_IS_REDACTED(bp))
1168                 record_type = REDACT;
1169         else
1170                 record_type = DATA;
1171
1172         record = range_alloc(record_type, zb->zb_object, start,
1173             (start + span < start ? 0 : start + span), B_FALSE);
1174
1175         uint64_t datablksz = (zb->zb_blkid == DMU_SPILL_BLKID ?
1176             BP_GET_LSIZE(bp) : dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
1177
1178         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1179                 record->sru.hole.datablksz = datablksz;
1180         } else if (BP_IS_REDACTED(bp)) {
1181                 record->sru.redact.datablksz = datablksz;
1182         } else {
1183                 record->sru.data.datablksz = datablksz;
1184                 record->sru.data.obj_type = dnp->dn_type;
1185                 record->sru.data.bp = *bp;
1186         }
1187
1188         bqueue_enqueue(&sta->q, record, sizeof (*record));
1189         return (0);
1190 }
1191
1192 struct redact_list_cb_arg {
1193         uint64_t *num_blocks_visited;
1194         bqueue_t *q;
1195         boolean_t *cancel;
1196         boolean_t mark_redact;
1197 };
1198
1199 static int
1200 redact_list_cb(redact_block_phys_t *rb, void *arg)
1201 {
1202         struct redact_list_cb_arg *rlcap = arg;
1203
1204         atomic_inc_64(rlcap->num_blocks_visited);
1205         if (*rlcap->cancel)
1206                 return (-1);
1207
1208         struct send_range *data = range_alloc(REDACT, rb->rbp_object,
1209             rb->rbp_blkid, rb->rbp_blkid + redact_block_get_count(rb), B_FALSE);
1210         ASSERT3U(data->end_blkid, >, rb->rbp_blkid);
1211         if (rlcap->mark_redact) {
1212                 data->type = REDACT;
1213                 data->sru.redact.datablksz = redact_block_get_size(rb);
1214         } else {
1215                 data->type = PREVIOUSLY_REDACTED;
1216         }
1217         bqueue_enqueue(rlcap->q, data, sizeof (*data));
1218
1219         return (0);
1220 }
1221
1222 /*
1223  * This function kicks off the traverse_dataset.  It also handles setting the
1224  * error code of the thread in case something goes wrong, and pushes the End of
1225  * Stream record when the traverse_dataset call has finished.
1226  */
1227 static void
1228 send_traverse_thread(void *arg)
1229 {
1230         struct send_thread_arg *st_arg = arg;
1231         int err = 0;
1232         struct send_range *data;
1233         fstrans_cookie_t cookie = spl_fstrans_mark();
1234
1235         err = traverse_dataset_resume(st_arg->os->os_dsl_dataset,
1236             st_arg->fromtxg, &st_arg->resume,
1237             st_arg->flags, send_cb, st_arg);
1238
1239         if (err != EINTR)
1240                 st_arg->error_code = err;
1241         data = range_alloc(DATA, 0, 0, 0, B_TRUE);
1242         bqueue_enqueue_flush(&st_arg->q, data, sizeof (*data));
1243         spl_fstrans_unmark(cookie);
1244         thread_exit();
1245 }
1246
1247 /*
1248  * Utility function that causes End of Stream records to compare after of all
1249  * others, so that other threads' comparison logic can stay simple.
1250  */
1251 static int __attribute__((unused))
1252 send_range_after(const struct send_range *from, const struct send_range *to)
1253 {
1254         if (from->eos_marker == B_TRUE)
1255                 return (1);
1256         if (to->eos_marker == B_TRUE)
1257                 return (-1);
1258
1259         uint64_t from_obj = from->object;
1260         uint64_t from_end_obj = from->object + 1;
1261         uint64_t to_obj = to->object;
1262         uint64_t to_end_obj = to->object + 1;
1263         if (from_obj == 0) {
1264                 ASSERT(from->type == HOLE || from->type == OBJECT_RANGE);
1265                 from_obj = from->start_blkid << DNODES_PER_BLOCK_SHIFT;
1266                 from_end_obj = from->end_blkid << DNODES_PER_BLOCK_SHIFT;
1267         }
1268         if (to_obj == 0) {
1269                 ASSERT(to->type == HOLE || to->type == OBJECT_RANGE);
1270                 to_obj = to->start_blkid << DNODES_PER_BLOCK_SHIFT;
1271                 to_end_obj = to->end_blkid << DNODES_PER_BLOCK_SHIFT;
1272         }
1273
1274         if (from_end_obj <= to_obj)
1275                 return (-1);
1276         if (from_obj >= to_end_obj)
1277                 return (1);
1278         int64_t cmp = TREE_CMP(to->type == OBJECT_RANGE, from->type ==
1279             OBJECT_RANGE);
1280         if (unlikely(cmp))
1281                 return (cmp);
1282         cmp = TREE_CMP(to->type == OBJECT, from->type == OBJECT);
1283         if (unlikely(cmp))
1284                 return (cmp);
1285         if (from->end_blkid <= to->start_blkid)
1286                 return (-1);
1287         if (from->start_blkid >= to->end_blkid)
1288                 return (1);
1289         return (0);
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Pop the new data off the queue, check that the records we receive are in
1294  * the right order, but do not free the old data.  This is used so that the
1295  * records can be sent on to the main thread without copying the data.
1296  */
1297 static struct send_range *
1298 get_next_range_nofree(bqueue_t *bq, struct send_range *prev)
1299 {
1300         struct send_range *next = bqueue_dequeue(bq);
1301         ASSERT3S(send_range_after(prev, next), ==, -1);
1302         return (next);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Pop the new data off the queue, check that the records we receive are in
1307  * the right order, and free the old data.
1308  */
1309 static struct send_range *
1310 get_next_range(bqueue_t *bq, struct send_range *prev)
1311 {
1312         struct send_range *next = get_next_range_nofree(bq, prev);
1313         range_free(prev);
1314         return (next);
1315 }
1316
1317 static void
1318 redact_list_thread(void *arg)
1319 {
1320         struct redact_list_thread_arg *rlt_arg = arg;
1321         struct send_range *record;
1322         fstrans_cookie_t cookie = spl_fstrans_mark();
1323         if (rlt_arg->rl != NULL) {
1324                 struct redact_list_cb_arg rlcba = {0};
1325                 rlcba.cancel = &rlt_arg->cancel;
1326                 rlcba.q = &rlt_arg->q;
1327                 rlcba.num_blocks_visited = rlt_arg->num_blocks_visited;
1328                 rlcba.mark_redact = rlt_arg->mark_redact;
1329                 int err = dsl_redaction_list_traverse(rlt_arg->rl,
1330                     &rlt_arg->resume, redact_list_cb, &rlcba);
1331                 if (err != EINTR)
1332                         rlt_arg->error_code = err;
1333         }
1334         record = range_alloc(DATA, 0, 0, 0, B_TRUE);
1335         bqueue_enqueue_flush(&rlt_arg->q, record, sizeof (*record));
1336         spl_fstrans_unmark(cookie);
1337
1338         thread_exit();
1339 }
1340
1341 /*
1342  * Compare the start point of the two provided ranges. End of stream ranges
1343  * compare last, objects compare before any data or hole inside that object and
1344  * multi-object holes that start at the same object.
1345  */
1346 static int
1347 send_range_start_compare(struct send_range *r1, struct send_range *r2)
1348 {
1349         uint64_t r1_objequiv = r1->object;
1350         uint64_t r1_l0equiv = r1->start_blkid;
1351         uint64_t r2_objequiv = r2->object;
1352         uint64_t r2_l0equiv = r2->start_blkid;
1353         int64_t cmp = TREE_CMP(r1->eos_marker, r2->eos_marker);
1354         if (unlikely(cmp))
1355                 return (cmp);
1356         if (r1->object == 0) {
1357                 r1_objequiv = r1->start_blkid * DNODES_PER_BLOCK;
1358                 r1_l0equiv = 0;
1359         }
1360         if (r2->object == 0) {
1361                 r2_objequiv = r2->start_blkid * DNODES_PER_BLOCK;
1362                 r2_l0equiv = 0;
1363         }
1364
1365         cmp = TREE_CMP(r1_objequiv, r2_objequiv);
1366         if (likely(cmp))
1367                 return (cmp);
1368         cmp = TREE_CMP(r2->type == OBJECT_RANGE, r1->type == OBJECT_RANGE);
1369         if (unlikely(cmp))
1370                 return (cmp);
1371         cmp = TREE_CMP(r2->type == OBJECT, r1->type == OBJECT);
1372         if (unlikely(cmp))
1373                 return (cmp);
1374
1375         return (TREE_CMP(r1_l0equiv, r2_l0equiv));
1376 }
1377
1378 enum q_idx {
1379         REDACT_IDX = 0,
1380         TO_IDX,
1381         FROM_IDX,
1382         NUM_THREADS
1383 };
1384
1385 /*
1386  * This function returns the next range the send_merge_thread should operate on.
1387  * The inputs are two arrays; the first one stores the range at the front of the
1388  * queues stored in the second one.  The ranges are sorted in descending
1389  * priority order; the metadata from earlier ranges overrules metadata from
1390  * later ranges.  out_mask is used to return which threads the ranges came from;
1391  * bit i is set if ranges[i] started at the same place as the returned range.
1392  *
1393  * This code is not hardcoded to compare a specific number of threads; it could
1394  * be used with any number, just by changing the q_idx enum.
1395  *
1396  * The "next range" is the one with the earliest start; if two starts are equal,
1397  * the highest-priority range is the next to operate on.  If a higher-priority
1398  * range starts in the middle of the first range, then the first range will be
1399  * truncated to end where the higher-priority range starts, and we will operate
1400  * on that one next time.   In this way, we make sure that each block covered by
1401  * some range gets covered by a returned range, and each block covered is
1402  * returned using the metadata of the highest-priority range it appears in.
1403  *
1404  * For example, if the three ranges at the front of the queues were [2,4),
1405  * [3,5), and [1,3), then the ranges returned would be [1,2) with the metadata
1406  * from the third range, [2,4) with the metadata from the first range, and then
1407  * [4,5) with the metadata from the second.
1408  */
1409 static struct send_range *
1410 find_next_range(struct send_range **ranges, bqueue_t **qs, uint64_t *out_mask)
1411 {
1412         int idx = 0; // index of the range with the earliest start
1413         int i;
1414         uint64_t bmask = 0;
1415         for (i = 1; i < NUM_THREADS; i++) {
1416                 if (send_range_start_compare(ranges[i], ranges[idx]) < 0)
1417                         idx = i;
1418         }
1419         if (ranges[idx]->eos_marker) {
1420                 struct send_range *ret = range_alloc(DATA, 0, 0, 0, B_TRUE);
1421                 *out_mask = 0;
1422                 return (ret);
1423         }
1424         /*
1425          * Find all the ranges that start at that same point.
1426          */
1427         for (i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
1428                 if (send_range_start_compare(ranges[i], ranges[idx]) == 0)
1429                         bmask |= 1 << i;
1430         }
1431         *out_mask = bmask;
1432         /*
1433          * OBJECT_RANGE records only come from the TO thread, and should always
1434          * be treated as overlapping with nothing and sent on immediately.  They
1435          * are only used in raw sends, and are never redacted.
1436          */
1437         if (ranges[idx]->type == OBJECT_RANGE) {
1438                 ASSERT3U(idx, ==, TO_IDX);
1439                 ASSERT3U(*out_mask, ==, 1 << TO_IDX);
1440                 struct send_range *ret = ranges[idx];
1441                 ranges[idx] = get_next_range_nofree(qs[idx], ranges[idx]);
1442                 return (ret);
1443         }
1444         /*
1445          * Find the first start or end point after the start of the first range.
1446          */
1447         uint64_t first_change = ranges[idx]->end_blkid;
1448         for (i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
1449                 if (i == idx || ranges[i]->eos_marker ||
1450                     ranges[i]->object > ranges[idx]->object ||
1451                     ranges[i]->object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
1452                         continue;
1453                 ASSERT3U(ranges[i]->object, ==, ranges[idx]->object);
1454                 if (first_change > ranges[i]->start_blkid &&
1455                     (bmask & (1 << i)) == 0)
1456                         first_change = ranges[i]->start_blkid;
1457                 else if (first_change > ranges[i]->end_blkid)
1458                         first_change = ranges[i]->end_blkid;
1459         }
1460         /*
1461          * Update all ranges to no longer overlap with the range we're
1462          * returning. All such ranges must start at the same place as the range
1463          * being returned, and end at or after first_change. Thus we update
1464          * their start to first_change. If that makes them size 0, then free
1465          * them and pull a new range from that thread.
1466          */
1467         for (i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
1468                 if (i == idx || (bmask & (1 << i)) == 0)
1469                         continue;
1470                 ASSERT3U(first_change, >, ranges[i]->start_blkid);
1471                 ranges[i]->start_blkid = first_change;
1472                 ASSERT3U(ranges[i]->start_blkid, <=, ranges[i]->end_blkid);
1473                 if (ranges[i]->start_blkid == ranges[i]->end_blkid)
1474                         ranges[i] = get_next_range(qs[i], ranges[i]);
1475         }
1476         /*
1477          * Short-circuit the simple case; if the range doesn't overlap with
1478          * anything else, or it only overlaps with things that start at the same
1479          * place and are longer, send it on.
1480          */
1481         if (first_change == ranges[idx]->end_blkid) {
1482                 struct send_range *ret = ranges[idx];
1483                 ranges[idx] = get_next_range_nofree(qs[idx], ranges[idx]);
1484                 return (ret);
1485         }
1486
1487         /*
1488          * Otherwise, return a truncated copy of ranges[idx] and move the start
1489          * of ranges[idx] back to first_change.
1490          */
1491         struct send_range *ret = kmem_alloc(sizeof (*ret), KM_SLEEP);
1492         *ret = *ranges[idx];
1493         ret->end_blkid = first_change;
1494         ranges[idx]->start_blkid = first_change;
1495         return (ret);
1496 }
1497
1498 #define FROM_AND_REDACT_BITS ((1 << REDACT_IDX) | (1 << FROM_IDX))
1499
1500 /*
1501  * Merge the results from the from thread and the to thread, and then hand the
1502  * records off to send_prefetch_thread to prefetch them.  If this is not a
1503  * send from a redaction bookmark, the from thread will push an end of stream
1504  * record and stop, and we'll just send everything that was changed in the
1505  * to_ds since the ancestor's creation txg. If it is, then since
1506  * traverse_dataset has a canonical order, we can compare each change as
1507  * they're pulled off the queues.  That will give us a stream that is
1508  * appropriately sorted, and covers all records.  In addition, we pull the
1509  * data from the redact_list_thread and use that to determine which blocks
1510  * should be redacted.
1511  */
1512 static void
1513 send_merge_thread(void *arg)
1514 {
1515         struct send_merge_thread_arg *smt_arg = arg;
1516         struct send_range *front_ranges[NUM_THREADS];
1517         bqueue_t *queues[NUM_THREADS];
1518         int err = 0;
1519         fstrans_cookie_t cookie = spl_fstrans_mark();
1520
1521         if (smt_arg->redact_arg == NULL) {
1522                 front_ranges[REDACT_IDX] =
1523                     kmem_zalloc(sizeof (struct send_range), KM_SLEEP);
1524                 front_ranges[REDACT_IDX]->eos_marker = B_TRUE;
1525                 front_ranges[REDACT_IDX]->type = REDACT;
1526                 queues[REDACT_IDX] = NULL;
1527         } else {
1528                 front_ranges[REDACT_IDX] =
1529                     bqueue_dequeue(&smt_arg->redact_arg->q);
1530                 queues[REDACT_IDX] = &smt_arg->redact_arg->q;
1531         }
1532         front_ranges[TO_IDX] = bqueue_dequeue(&smt_arg->to_arg->q);
1533         queues[TO_IDX] = &smt_arg->to_arg->q;
1534         front_ranges[FROM_IDX] = bqueue_dequeue(&smt_arg->from_arg->q);
1535         queues[FROM_IDX] = &smt_arg->from_arg->q;
1536         uint64_t mask = 0;
1537         struct send_range *range;
1538         for (range = find_next_range(front_ranges, queues, &mask);
1539             !range->eos_marker && err == 0 && !smt_arg->cancel;
1540             range = find_next_range(front_ranges, queues, &mask)) {
1541                 /*
1542                  * If the range in question was in both the from redact bookmark
1543                  * and the bookmark we're using to redact, then don't send it.
1544                  * It's already redacted on the receiving system, so a redaction
1545                  * record would be redundant.
1546                  */
1547                 if ((mask & FROM_AND_REDACT_BITS) == FROM_AND_REDACT_BITS) {
1548                         ASSERT3U(range->type, ==, REDACT);
1549                         range_free(range);
1550                         continue;
1551                 }
1552                 bqueue_enqueue(&smt_arg->q, range, sizeof (*range));
1553
1554                 if (smt_arg->to_arg->error_code != 0) {
1555                         err = smt_arg->to_arg->error_code;
1556                 } else if (smt_arg->from_arg->error_code != 0) {
1557                         err = smt_arg->from_arg->error_code;
1558                 } else if (smt_arg->redact_arg != NULL &&
1559                     smt_arg->redact_arg->error_code != 0) {
1560                         err = smt_arg->redact_arg->error_code;
1561                 }
1562         }
1563         if (smt_arg->cancel && err == 0)
1564                 err = SET_ERROR(EINTR);
1565         smt_arg->error = err;
1566         if (smt_arg->error != 0) {
1567                 smt_arg->to_arg->cancel = B_TRUE;
1568                 smt_arg->from_arg->cancel = B_TRUE;
1569                 if (smt_arg->redact_arg != NULL)
1570                         smt_arg->redact_arg->cancel = B_TRUE;
1571         }
1572         for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
1573                 while (!front_ranges[i]->eos_marker) {
1574                         front_ranges[i] = get_next_range(queues[i],
1575                             front_ranges[i]);
1576                 }
1577                 range_free(front_ranges[i]);
1578         }
1579         if (range == NULL)
1580                 range = kmem_zalloc(sizeof (*range), KM_SLEEP);
1581         range->eos_marker = B_TRUE;
1582         bqueue_enqueue_flush(&smt_arg->q, range, 1);
1583         spl_fstrans_unmark(cookie);
1584         thread_exit();
1585 }
1586
1587 struct send_reader_thread_arg {
1588         struct send_merge_thread_arg *smta;
1589         bqueue_t q;
1590         boolean_t cancel;
1591         boolean_t issue_reads;
1592         uint64_t featureflags;
1593         int error;
1594 };
1595
1596 static void
1597 dmu_send_read_done(zio_t *zio)
1598 {
1599         struct send_range *range = zio->io_private;
1600
1601         mutex_enter(&range->sru.data.lock);
1602         if (zio->io_error != 0) {
1603                 abd_free(range->sru.data.abd);
1604                 range->sru.data.abd = NULL;
1605                 range->sru.data.io_err = zio->io_error;
1606         }
1607
1608         ASSERT(range->sru.data.io_outstanding);
1609         range->sru.data.io_outstanding = B_FALSE;
1610         cv_broadcast(&range->sru.data.cv);
1611         mutex_exit(&range->sru.data.lock);
1612 }
1613
1614 static void
1615 issue_data_read(struct send_reader_thread_arg *srta, struct send_range *range)
1616 {
1617         struct srd *srdp = &range->sru.data;
1618         blkptr_t *bp = &srdp->bp;
1619         objset_t *os = srta->smta->os;
1620
1621         ASSERT3U(range->type, ==, DATA);
1622         ASSERT3U(range->start_blkid + 1, ==, range->end_blkid);
1623         /*
1624          * If we have large blocks stored on disk but
1625          * the send flags don't allow us to send large
1626          * blocks, we split the data from the arc buf
1627          * into chunks.
1628          */
1629         boolean_t split_large_blocks =
1630             srdp->datablksz > SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE &&
1631             !(srta->featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_LARGE_BLOCKS);
1632         /*
1633          * We should only request compressed data from the ARC if all
1634          * the following are true:
1635          *  - stream compression was requested
1636          *  - we aren't splitting large blocks into smaller chunks
1637          *  - the data won't need to be byteswapped before sending
1638          *  - this isn't an embedded block
1639          *  - this isn't metadata (if receiving on a different endian
1640          *    system it can be byteswapped more easily)
1641          */
1642         boolean_t request_compressed =
1643             (srta->featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED) &&
1644             !split_large_blocks && !BP_SHOULD_BYTESWAP(bp) &&
1645             !BP_IS_EMBEDDED(bp) && !DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp));
1646
1647         enum zio_flag zioflags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
1648
1649         if (srta->featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW)
1650                 zioflags |= ZIO_FLAG_RAW;
1651         else if (request_compressed)
1652                 zioflags |= ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS;
1653
1654         srdp->datasz = (zioflags & ZIO_FLAG_RAW_COMPRESS) ?
1655             BP_GET_PSIZE(bp) : BP_GET_LSIZE(bp);
1656
1657         if (!srta->issue_reads)
1658                 return;
1659         if (BP_IS_REDACTED(bp))
1660                 return;
1661         if (send_do_embed(bp, srta->featureflags))
1662                 return;
1663
1664         zbookmark_phys_t zb = {
1665             .zb_objset = dmu_objset_id(os),
1666             .zb_object = range->object,
1667             .zb_level = 0,
1668             .zb_blkid = range->start_blkid,
1669         };
1670
1671         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_CACHED_ONLY;
1672
1673         int arc_err = arc_read(NULL, os->os_spa, bp,
1674             arc_getbuf_func, &srdp->abuf, ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ,
1675             zioflags, &aflags, &zb);
1676         /*
1677          * If the data is not already cached in the ARC, we read directly
1678          * from zio.  This avoids the performance overhead of adding a new
1679          * entry to the ARC, and we also avoid polluting the ARC cache with
1680          * data that is not likely to be used in the future.
1681          */
1682         if (arc_err != 0) {
1683                 srdp->abd = abd_alloc_linear(srdp->datasz, B_FALSE);
1684                 srdp->io_outstanding = B_TRUE;
1685                 zio_nowait(zio_read(NULL, os->os_spa, bp, srdp->abd,
1686                     srdp->datasz, dmu_send_read_done, range,
1687                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ, zioflags, &zb));
1688         }
1689 }
1690
1691 /*
1692  * Create a new record with the given values.
1693  */
1694 static void
1695 enqueue_range(struct send_reader_thread_arg *srta, bqueue_t *q, dnode_t *dn,
1696     uint64_t blkid, uint64_t count, const blkptr_t *bp, uint32_t datablksz)
1697 {
1698         enum type range_type = (bp == NULL || BP_IS_HOLE(bp) ? HOLE :
1699             (BP_IS_REDACTED(bp) ? REDACT : DATA));
1700
1701         struct send_range *range = range_alloc(range_type, dn->dn_object,
1702             blkid, blkid + count, B_FALSE);
1703
1704         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1705                 ASSERT3U(BP_GET_TYPE(bp), ==, DMU_OT_SA);
1706
1707         switch (range_type) {
1708         case HOLE:
1709                 range->sru.hole.datablksz = datablksz;
1710                 break;
1711         case DATA:
1712                 ASSERT3U(count, ==, 1);
1713                 range->sru.data.datablksz = datablksz;
1714                 range->sru.data.obj_type = dn->dn_type;
1715                 range->sru.data.bp = *bp;
1716                 issue_data_read(srta, range);
1717                 break;
1718         case REDACT:
1719                 range->sru.redact.datablksz = datablksz;
1720                 break;
1721         default:
1722                 break;
1723         }
1724         bqueue_enqueue(q, range, datablksz);
1725 }
1726
1727 /*
1728  * This thread is responsible for two things: First, it retrieves the correct
1729  * blkptr in the to ds if we need to send the data because of something from
1730  * the from thread.  As a result of this, we're the first ones to discover that
1731  * some indirect blocks can be discarded because they're not holes. Second,
1732  * it issues prefetches for the data we need to send.
1733  */
1734 static void
1735 send_reader_thread(void *arg)
1736 {
1737         struct send_reader_thread_arg *srta = arg;
1738         struct send_merge_thread_arg *smta = srta->smta;
1739         bqueue_t *inq = &smta->q;
1740         bqueue_t *outq = &srta->q;
1741         objset_t *os = smta->os;
1742         fstrans_cookie_t cookie = spl_fstrans_mark();
1743         struct send_range *range = bqueue_dequeue(inq);
1744         int err = 0;
1745
1746         /*
1747          * If the record we're analyzing is from a redaction bookmark from the
1748          * fromds, then we need to know whether or not it exists in the tods so
1749          * we know whether to create records for it or not. If it does, we need
1750          * the datablksz so we can generate an appropriate record for it.
1751          * Finally, if it isn't redacted, we need the blkptr so that we can send
1752          * a WRITE record containing the actual data.
1753          */
1754         uint64_t last_obj = UINT64_MAX;
1755         uint64_t last_obj_exists = B_TRUE;
1756         while (!range->eos_marker && !srta->cancel && smta->error == 0 &&
1757             err == 0) {
1758                 switch (range->type) {
1759                 case DATA:
1760                         issue_data_read(srta, range);
1761                         bqueue_enqueue(outq, range, range->sru.data.datablksz);
1762                         range = get_next_range_nofree(inq, range);
1763                         break;
1764                 case HOLE:
1765                 case OBJECT:
1766                 case OBJECT_RANGE:
1767                 case REDACT: // Redacted blocks must exist
1768                         bqueue_enqueue(outq, range, sizeof (*range));
1769                         range = get_next_range_nofree(inq, range);
1770                         break;
1771                 case PREVIOUSLY_REDACTED: {
1772                         /*
1773                          * This entry came from the "from bookmark" when
1774                          * sending from a bookmark that has a redaction
1775                          * list.  We need to check if this object/blkid
1776                          * exists in the target ("to") dataset, and if
1777                          * not then we drop this entry.  We also need
1778                          * to fill in the block pointer so that we know
1779                          * what to prefetch.
1780                          *
1781                          * To accomplish the above, we first cache whether or
1782                          * not the last object we examined exists.  If it
1783                          * doesn't, we can drop this record. If it does, we hold
1784                          * the dnode and use it to call dbuf_dnode_findbp. We do
1785                          * this instead of dbuf_bookmark_findbp because we will
1786                          * often operate on large ranges, and holding the dnode
1787                          * once is more efficient.
1788                          */
1789                         boolean_t object_exists = B_TRUE;
1790                         /*
1791                          * If the data is redacted, we only care if it exists,
1792                          * so that we don't send records for objects that have
1793                          * been deleted.
1794                          */
1795                         dnode_t *dn;
1796                         if (range->object == last_obj && !last_obj_exists) {
1797                                 /*
1798                                  * If we're still examining the same object as
1799                                  * previously, and it doesn't exist, we don't
1800                                  * need to call dbuf_bookmark_findbp.
1801                                  */
1802                                 object_exists = B_FALSE;
1803                         } else {
1804                                 err = dnode_hold(os, range->object, FTAG, &dn);
1805                                 if (err == ENOENT) {
1806                                         object_exists = B_FALSE;
1807                                         err = 0;
1808                                 }
1809                                 last_obj = range->object;
1810                                 last_obj_exists = object_exists;
1811                         }
1812
1813                         if (err != 0) {
1814                                 break;
1815                         } else if (!object_exists) {
1816                                 /*
1817                                  * The block was modified, but doesn't
1818                                  * exist in the to dataset; if it was
1819                                  * deleted in the to dataset, then we'll
1820                                  * visit the hole bp for it at some point.
1821                                  */
1822                                 range = get_next_range(inq, range);
1823                                 continue;
1824                         }
1825                         uint64_t file_max =
1826                             (dn->dn_maxblkid < range->end_blkid ?
1827                             dn->dn_maxblkid : range->end_blkid);
1828                         /*
1829                          * The object exists, so we need to try to find the
1830                          * blkptr for each block in the range we're processing.
1831                          */
1832                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1833                         for (uint64_t blkid = range->start_blkid;
1834                             blkid < file_max; blkid++) {
1835                                 blkptr_t bp;
1836                                 uint32_t datablksz =
1837                                     dn->dn_phys->dn_datablkszsec <<
1838                                     SPA_MINBLOCKSHIFT;
1839                                 uint64_t offset = blkid * datablksz;
1840                                 /*
1841                                  * This call finds the next non-hole block in
1842                                  * the object. This is to prevent a
1843                                  * performance problem where we're unredacting
1844                                  * a large hole. Using dnode_next_offset to
1845                                  * skip over the large hole avoids iterating
1846                                  * over every block in it.
1847                                  */
1848                                 err = dnode_next_offset(dn, DNODE_FIND_HAVELOCK,
1849                                     &offset, 1, 1, 0);
1850                                 if (err == ESRCH) {
1851                                         offset = UINT64_MAX;
1852                                         err = 0;
1853                                 } else if (err != 0) {
1854                                         break;
1855                                 }
1856                                 if (offset != blkid * datablksz) {
1857                                         /*
1858                                          * if there is a hole from here
1859                                          * (blkid) to offset
1860                                          */
1861                                         offset = MIN(offset, file_max *
1862                                             datablksz);
1863                                         uint64_t nblks = (offset / datablksz) -
1864                                             blkid;
1865                                         enqueue_range(srta, outq, dn, blkid,
1866                                             nblks, NULL, datablksz);
1867                                         blkid += nblks;
1868                                 }
1869                                 if (blkid >= file_max)
1870                                         break;
1871                                 err = dbuf_dnode_findbp(dn, 0, blkid, &bp,
1872                                     NULL, NULL);
1873                                 if (err != 0)
1874                                         break;
1875                                 ASSERT(!BP_IS_HOLE(&bp));
1876                                 enqueue_range(srta, outq, dn, blkid, 1, &bp,
1877                                     datablksz);
1878                         }
1879                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1880                         dnode_rele(dn, FTAG);
1881                         range = get_next_range(inq, range);
1882                 }
1883                 }
1884         }
1885         if (srta->cancel || err != 0) {
1886                 smta->cancel = B_TRUE;
1887                 srta->error = err;
1888         } else if (smta->error != 0) {
1889                 srta->error = smta->error;
1890         }
1891         while (!range->eos_marker)
1892                 range = get_next_range(inq, range);
1893
1894         bqueue_enqueue_flush(outq, range, 1);
1895         spl_fstrans_unmark(cookie);
1896         thread_exit();
1897 }
1898
1899 #define NUM_SNAPS_NOT_REDACTED UINT64_MAX
1900
1901 struct dmu_send_params {
1902         /* Pool args */
1903         void *tag; // Tag that dp was held with, will be used to release dp.
1904         dsl_pool_t *dp;
1905         /* To snapshot args */
1906         const char *tosnap;
1907         dsl_dataset_t *to_ds;
1908         /* From snapshot args */
1909         zfs_bookmark_phys_t ancestor_zb;
1910         uint64_t *fromredactsnaps;
1911         /* NUM_SNAPS_NOT_REDACTED if not sending from redaction bookmark */
1912         uint64_t numfromredactsnaps;
1913         /* Stream params */
1914         boolean_t is_clone;
1915         boolean_t embedok;
1916         boolean_t large_block_ok;
1917         boolean_t compressok;
1918         boolean_t rawok;
1919         boolean_t savedok;
1920         uint64_t resumeobj;
1921         uint64_t resumeoff;
1922         uint64_t saved_guid;
1923         zfs_bookmark_phys_t *redactbook;
1924         /* Stream output params */
1925         dmu_send_outparams_t *dso;
1926
1927         /* Stream progress params */
1928         offset_t *off;
1929         int outfd;
1930         char saved_toname[MAXNAMELEN];
1931 };
1932
1933 static int
1934 setup_featureflags(struct dmu_send_params *dspp, objset_t *os,
1935     uint64_t *featureflags)
1936 {
1937         dsl_dataset_t *to_ds = dspp->to_ds;
1938         dsl_pool_t *dp = dspp->dp;
1939 #ifdef _KERNEL
1940         if (dmu_objset_type(os) == DMU_OST_ZFS) {
1941                 uint64_t version;
1942                 if (zfs_get_zplprop(os, ZFS_PROP_VERSION, &version) != 0)
1943                         return (SET_ERROR(EINVAL));
1944
1945                 if (version >= ZPL_VERSION_SA)
1946                         *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_SA_SPILL;
1947         }
1948 #endif
1949
1950         /* raw sends imply large_block_ok */
1951         if ((dspp->rawok || dspp->large_block_ok) &&
1952             dsl_dataset_feature_is_active(to_ds, SPA_FEATURE_LARGE_BLOCKS)) {
1953                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_LARGE_BLOCKS;
1954         }
1955
1956         /* encrypted datasets will not have embedded blocks */
1957         if ((dspp->embedok || dspp->rawok) && !os->os_encrypted &&
1958             spa_feature_is_active(dp->dp_spa, SPA_FEATURE_EMBEDDED_DATA)) {
1959                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_EMBED_DATA;
1960         }
1961
1962         /* raw send implies compressok */
1963         if (dspp->compressok || dspp->rawok)
1964                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED;
1965
1966         if (dspp->rawok && os->os_encrypted)
1967                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_RAW;
1968
1969         if ((*featureflags &
1970             (DMU_BACKUP_FEATURE_EMBED_DATA | DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED |
1971             DMU_BACKUP_FEATURE_RAW)) != 0 &&
1972             spa_feature_is_active(dp->dp_spa, SPA_FEATURE_LZ4_COMPRESS)) {
1973                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_LZ4;
1974         }
1975
1976         /*
1977          * We specifically do not include DMU_BACKUP_FEATURE_EMBED_DATA here to
1978          * allow sending ZSTD compressed datasets to a receiver that does not
1979          * support ZSTD
1980          */
1981         if ((*featureflags &
1982             (DMU_BACKUP_FEATURE_COMPRESSED | DMU_BACKUP_FEATURE_RAW)) != 0 &&
1983             dsl_dataset_feature_is_active(to_ds, SPA_FEATURE_ZSTD_COMPRESS)) {
1984                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_ZSTD;
1985         }
1986
1987         if (dspp->resumeobj != 0 || dspp->resumeoff != 0) {
1988                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_RESUMING;
1989         }
1990
1991         if (dspp->redactbook != NULL) {
1992                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_REDACTED;
1993         }
1994
1995         if (dsl_dataset_feature_is_active(to_ds, SPA_FEATURE_LARGE_DNODE)) {
1996                 *featureflags |= DMU_BACKUP_FEATURE_LARGE_DNODE;
1997         }
1998         return (0);
1999 }
2000
2001 static dmu_replay_record_t *
2002 create_begin_record(struct dmu_send_params *dspp, objset_t *os,
2003     uint64_t featureflags)
2004 {
2005         dmu_replay_record_t *drr = kmem_zalloc(sizeof (dmu_replay_record_t),
2006             KM_SLEEP);
2007         drr->drr_type = DRR_BEGIN;
2008
2009         struct drr_begin *drrb = &drr->drr_u.drr_begin;
2010         dsl_dataset_t *to_ds = dspp->to_ds;
2011
2012         drrb->drr_magic = DMU_BACKUP_MAGIC;
2013         drrb->drr_creation_time = dsl_dataset_phys(to_ds)->ds_creation_time;
2014         drrb->drr_type = dmu_objset_type(os);
2015         drrb->drr_toguid = dsl_dataset_phys(to_ds)->ds_guid;
2016         drrb->drr_fromguid = dspp->ancestor_zb.zbm_guid;
2017
2018         DMU_SET_STREAM_HDRTYPE(drrb->drr_versioninfo, DMU_SUBSTREAM);
2019         DMU_SET_FEATUREFLAGS(drrb->drr_versioninfo, featureflags);
2020
2021         if (dspp->is_clone)
2022                 drrb->drr_flags |= DRR_FLAG_CLONE;
2023         if (dsl_dataset_phys(dspp->to_ds)->ds_flags & DS_FLAG_CI_DATASET)
2024                 drrb->drr_flags |= DRR_FLAG_CI_DATA;
2025         if (zfs_send_set_freerecords_bit)
2026                 drrb->drr_flags |= DRR_FLAG_FREERECORDS;
2027         drr->drr_u.drr_begin.drr_flags |= DRR_FLAG_SPILL_BLOCK;
2028
2029         if (dspp->savedok) {
2030                 drrb->drr_toguid = dspp->saved_guid;
2031                 strlcpy(drrb->drr_toname, dspp->saved_toname,
2032                     sizeof (drrb->drr_toname));
2033         } else {
2034                 dsl_dataset_name(to_ds, drrb->drr_toname);
2035                 if (!to_ds->ds_is_snapshot) {
2036                         (void) strlcat(drrb->drr_toname, "@--head--",
2037                             sizeof (drrb->drr_toname));
2038                 }
2039         }
2040         return (drr);
2041 }
2042
2043 static void
2044 setup_to_thread(struct send_thread_arg *to_arg, objset_t *to_os,
2045     dmu_sendstatus_t *dssp, uint64_t fromtxg, boolean_t rawok)
2046 {
2047         VERIFY0(bqueue_init(&to_arg->q, zfs_send_no_prefetch_queue_ff,
2048             MAX(zfs_send_no_prefetch_queue_length, 2 * zfs_max_recordsize),
2049             offsetof(struct send_range, ln)));
2050         to_arg->error_code = 0;
2051         to_arg->cancel = B_FALSE;
2052         to_arg->os = to_os;
2053         to_arg->fromtxg = fromtxg;
2054         to_arg->flags = TRAVERSE_PRE | TRAVERSE_PREFETCH_METADATA;
2055         if (rawok)
2056                 to_arg->flags |= TRAVERSE_NO_DECRYPT;
2057         to_arg->num_blocks_visited = &dssp->dss_blocks;
2058         (void) thread_create(NULL, 0, send_traverse_thread, to_arg, 0,
2059             curproc, TS_RUN, minclsyspri);
2060 }
2061
2062 static void
2063 setup_from_thread(struct redact_list_thread_arg *from_arg,
2064     redaction_list_t *from_rl, dmu_sendstatus_t *dssp)
2065 {
2066         VERIFY0(bqueue_init(&from_arg->q, zfs_send_no_prefetch_queue_ff,
2067             MAX(zfs_send_no_prefetch_queue_length, 2 * zfs_max_recordsize),
2068             offsetof(struct send_range, ln)));
2069         from_arg->error_code = 0;
2070         from_arg->cancel = B_FALSE;
2071         from_arg->rl = from_rl;
2072         from_arg->mark_redact = B_FALSE;
2073         from_arg->num_blocks_visited = &dssp->dss_blocks;
2074         /*
2075          * If from_ds is null, send_traverse_thread just returns success and
2076          * enqueues an eos marker.
2077          */
2078         (void) thread_create(NULL, 0, redact_list_thread, from_arg, 0,
2079             curproc, TS_RUN, minclsyspri);
2080 }
2081
2082 static void
2083 setup_redact_list_thread(struct redact_list_thread_arg *rlt_arg,
2084     struct dmu_send_params *dspp, redaction_list_t *rl, dmu_sendstatus_t *dssp)
2085 {
2086         if (dspp->redactbook == NULL)
2087                 return;
2088
2089         rlt_arg->cancel = B_FALSE;
2090         VERIFY0(bqueue_init(&rlt_arg->q, zfs_send_no_prefetch_queue_ff,
2091             MAX(zfs_send_no_prefetch_queue_length, 2 * zfs_max_recordsize),
2092             offsetof(struct send_range, ln)));
2093         rlt_arg->error_code = 0;
2094         rlt_arg->mark_redact = B_TRUE;
2095         rlt_arg->rl = rl;
2096         rlt_arg->num_blocks_visited = &dssp->dss_blocks;
2097
2098         (void) thread_create(NULL, 0, redact_list_thread, rlt_arg, 0,
2099             curproc, TS_RUN, minclsyspri);
2100 }
2101
2102 static void
2103 setup_merge_thread(struct send_merge_thread_arg *smt_arg,
2104     struct dmu_send_params *dspp, struct redact_list_thread_arg *from_arg,
2105     struct send_thread_arg *to_arg, struct redact_list_thread_arg *rlt_arg,
2106     objset_t *os)
2107 {
2108         VERIFY0(bqueue_init(&smt_arg->q, zfs_send_no_prefetch_queue_ff,
2109             MAX(zfs_send_no_prefetch_queue_length, 2 * zfs_max_recordsize),
2110             offsetof(struct send_range, ln)));
2111         smt_arg->cancel = B_FALSE;
2112         smt_arg->error = 0;
2113         smt_arg->from_arg = from_arg;
2114         smt_arg->to_arg = to_arg;
2115         if (dspp->redactbook != NULL)
2116                 smt_arg->redact_arg = rlt_arg;
2117
2118         smt_arg->os = os;
2119         (void) thread_create(NULL, 0, send_merge_thread, smt_arg, 0, curproc,
2120             TS_RUN, minclsyspri);
2121 }
2122
2123 static void
2124 setup_reader_thread(struct send_reader_thread_arg *srt_arg,
2125     struct dmu_send_params *dspp, struct send_merge_thread_arg *smt_arg,
2126     uint64_t featureflags)
2127 {
2128         VERIFY0(bqueue_init(&srt_arg->q, zfs_send_queue_ff,
2129             MAX(zfs_send_queue_length, 2 * zfs_max_recordsize),
2130             offsetof(struct send_range, ln)));
2131         srt_arg->smta = smt_arg;
2132         srt_arg->issue_reads = !dspp->dso->dso_dryrun;
2133         srt_arg->featureflags = featureflags;
2134         (void) thread_create(NULL, 0, send_reader_thread, srt_arg, 0,
2135             curproc, TS_RUN, minclsyspri);
2136 }
2137
2138 static int
2139 setup_resume_points(struct dmu_send_params *dspp,
2140     struct send_thread_arg *to_arg, struct redact_list_thread_arg *from_arg,
2141     struct redact_list_thread_arg *rlt_arg,
2142     struct send_merge_thread_arg *smt_arg, boolean_t resuming, objset_t *os,
2143     redaction_list_t *redact_rl, nvlist_t *nvl)
2144 {
2145         dsl_dataset_t *to_ds = dspp->to_ds;
2146         int err = 0;
2147
2148         uint64_t obj = 0;
2149         uint64_t blkid = 0;
2150         if (resuming) {
2151                 obj = dspp->resumeobj;
2152                 dmu_object_info_t to_doi;
2153                 err = dmu_object_info(os, obj, &to_doi);
2154                 if (err != 0)
2155                         return (err);
2156
2157                 blkid = dspp->resumeoff / to_doi.doi_data_block_size;
2158         }
2159         /*
2160          * If we're resuming a redacted send, we can skip to the appropriate
2161          * point in the redaction bookmark by binary searching through it.
2162          */
2163         if (redact_rl != NULL) {
2164                 SET_BOOKMARK(&rlt_arg->resume, to_ds->ds_object, obj, 0, blkid);
2165         }
2166
2167         SET_BOOKMARK(&to_arg->resume, to_ds->ds_object, obj, 0, blkid);
2168         if (nvlist_exists(nvl, BEGINNV_REDACT_FROM_SNAPS)) {
2169                 uint64_t objset = dspp->ancestor_zb.zbm_redaction_obj;
2170                 /*
2171                  * Note: If the resume point is in an object whose
2172                  * blocksize is different in the from vs to snapshots,
2173                  * we will have divided by the "wrong" blocksize.
2174                  * However, in this case fromsnap's send_cb() will
2175                  * detect that the blocksize has changed and therefore
2176                  * ignore this object.
2177                  *
2178                  * If we're resuming a send from a redaction bookmark,
2179                  * we still cannot accidentally suggest blocks behind
2180                  * the to_ds.  In addition, we know that any blocks in
2181                  * the object in the to_ds will have to be sent, since
2182                  * the size changed.  Therefore, we can't cause any harm
2183                  * this way either.
2184                  */
2185                 SET_BOOKMARK(&from_arg->resume, objset, obj, 0, blkid);
2186         }
2187         if (resuming) {
2188                 fnvlist_add_uint64(nvl, BEGINNV_RESUME_OBJECT, dspp->resumeobj);
2189                 fnvlist_add_uint64(nvl, BEGINNV_RESUME_OFFSET, dspp->resumeoff);
2190         }
2191         return (0);
2192 }
2193
2194 static dmu_sendstatus_t *
2195 setup_send_progress(struct dmu_send_params *dspp)
2196 {
2197         dmu_sendstatus_t *dssp = kmem_zalloc(sizeof (*dssp), KM_SLEEP);
2198         dssp->dss_outfd = dspp->outfd;
2199         dssp->dss_off = dspp->off;
2200         dssp->dss_proc = curproc;
2201         mutex_enter(&dspp->to_ds->ds_sendstream_lock);
2202         list_insert_head(&dspp->to_ds->ds_sendstreams, dssp);
2203         mutex_exit(&dspp->to_ds->ds_sendstream_lock);
2204         return (dssp);
2205 }
2206
2207 /*
2208  * Actually do the bulk of the work in a zfs send.
2209  *
2210  * The idea is that we want to do a send from ancestor_zb to to_ds.  We also
2211  * want to not send any data that has been modified by all the datasets in
2212  * redactsnaparr, and store the list of blocks that are redacted in this way in
2213  * a bookmark named redactbook, created on the to_ds.  We do this by creating
2214  * several worker threads, whose function is described below.
2215  *
2216  * There are three cases.
2217  * The first case is a redacted zfs send.  In this case there are 5 threads.
2218  * The first thread is the to_ds traversal thread: it calls dataset_traverse on
2219  * the to_ds and finds all the blocks that have changed since ancestor_zb (if
2220  * it's a full send, that's all blocks in the dataset).  It then sends those
2221  * blocks on to the send merge thread. The redact list thread takes the data
2222  * from the redaction bookmark and sends those blocks on to the send merge
2223  * thread.  The send merge thread takes the data from the to_ds traversal
2224  * thread, and combines it with the redaction records from the redact list
2225  * thread.  If a block appears in both the to_ds's data and the redaction data,
2226  * the send merge thread will mark it as redacted and send it on to the prefetch
2227  * thread.  Otherwise, the send merge thread will send the block on to the
2228  * prefetch thread unchanged. The prefetch thread will issue prefetch reads for
2229  * any data that isn't redacted, and then send the data on to the main thread.
2230  * The main thread behaves the same as in a normal send case, issuing demand
2231  * reads for data blocks and sending out records over the network
2232  *
2233  * The graphic below diagrams the flow of data in the case of a redacted zfs
2234  * send.  Each box represents a thread, and each line represents the flow of
2235  * data.
2236  *
2237  *             Records from the |
2238  *           redaction bookmark |
2239  * +--------------------+       |  +---------------------------+
2240  * |                    |       v  | Send Merge Thread         |
2241  * | Redact List Thread +----------> Apply redaction marks to  |
2242  * |                    |          | records as specified by   |
2243  * +--------------------+          | redaction ranges          |
2244  *                                 +----^---------------+------+
2245  *                                      |               | Merged data
2246  *                                      |               |
2247  *                                      |  +------------v--------+
2248  *                                      |  | Prefetch Thread     |
2249  * +--------------------+               |  | Issues prefetch     |
2250  * | to_ds Traversal    |               |  | reads of data blocks|
2251  * | Thread (finds      +---------------+  +------------+--------+
2252  * | candidate blocks)  |  Blocks modified              | Prefetched data
2253  * +--------------------+  by to_ds since               |
2254  *                         ancestor_zb     +------------v----+
2255  *                                         | Main Thread     |  File Descriptor
2256  *                                         | Sends data over +->(to zfs receive)
2257  *                                         | wire            |
2258  *                                         +-----------------+
2259  *
2260  * The second case is an incremental send from a redaction bookmark.  The to_ds
2261  * traversal thread and the main thread behave the same as in the redacted
2262  * send case.  The new thread is the from bookmark traversal thread.  It
2263  * iterates over the redaction list in the redaction bookmark, and enqueues
2264  * records for each block that was redacted in the original send.  The send
2265  * merge thread now has to merge the data from the two threads.  For details
2266  * about that process, see the header comment of send_merge_thread().  Any data
2267  * it decides to send on will be prefetched by the prefetch thread.  Note that
2268  * you can perform a redacted send from a redaction bookmark; in that case,
2269  * the data flow behaves very similarly to the flow in the redacted send case,
2270  * except with the addition of the bookmark traversal thread iterating over the
2271  * redaction bookmark.  The send_merge_thread also has to take on the
2272  * responsibility of merging the redact list thread's records, the bookmark
2273  * traversal thread's records, and the to_ds records.
2274  *
2275  * +---------------------+
2276  * |                     |
2277  * | Redact List Thread  +--------------+
2278  * |                     |              |
2279  * +---------------------+              |
2280  *        Blocks in redaction list      | Ranges modified by every secure snap
2281  *        of from bookmark              | (or EOS if not readcted)
2282  *                                      |
2283  * +---------------------+   |     +----v----------------------+
2284  * | bookmark Traversal  |   v     | Send Merge Thread         |
2285  * | Thread (finds       +---------> Merges bookmark, rlt, and |
2286  * | candidate blocks)   |         | to_ds send records        |
2287  * +---------------------+         +----^---------------+------+
2288  *                                      |               | Merged data
2289  *                                      |  +------------v--------+
2290  *                                      |  | Prefetch Thread     |
2291  * +--------------------+               |  | Issues prefetch     |
2292  * | to_ds Traversal    |               |  | reads of data blocks|
2293  * | Thread (finds      +---------------+  +------------+--------+
2294  * | candidate blocks)  |  Blocks modified              | Prefetched data
2295  * +--------------------+  by to_ds since  +------------v----+
2296  *                         ancestor_zb     | Main Thread     |  File Descriptor
2297  *                                         | Sends data over +->(to zfs receive)
2298  *                                         | wire            |
2299  *                                         +-----------------+
2300  *
2301  * The final case is a simple zfs full or incremental send.  The to_ds traversal
2302  * thread behaves the same as always. The redact list thread is never started.
2303  * The send merge thread takes all the blocks that the to_ds traversal thread
2304  * sends it, prefetches the data, and sends the blocks on to the main thread.
2305  * The main thread sends the data over the wire.
2306  *
2307  * To keep performance acceptable, we want to prefetch the data in the worker
2308  * threads.  While the to_ds thread could simply use the TRAVERSE_PREFETCH
2309  * feature built into traverse_dataset, the combining and deletion of records
2310  * due to redaction and sends from redaction bookmarks mean that we could
2311  * issue many unnecessary prefetches.  As a result, we only prefetch data
2312  * after we've determined that the record is not going to be redacted.  To
2313  * prevent the prefetching from getting too far ahead of the main thread, the
2314  * blocking queues that are used for communication are capped not by the
2315  * number of entries in the queue, but by the sum of the size of the
2316  * prefetches associated with them.  The limit on the amount of data that the
2317  * thread can prefetch beyond what the main thread has reached is controlled
2318  * by the global variable zfs_send_queue_length.  In addition, to prevent poor
2319  * performance in the beginning of a send, we also limit the distance ahead
2320  * that the traversal threads can be.  That distance is controlled by the
2321  * zfs_send_no_prefetch_queue_length tunable.
2322  *
2323  * Note: Releases dp using the specified tag.
2324  */
2325 static int
2326 dmu_send_impl(struct dmu_send_params *dspp)
2327 {
2328         objset_t *os;
2329         dmu_replay_record_t *drr;
2330         dmu_sendstatus_t *dssp;
2331         dmu_send_cookie_t dsc = {0};
2332         int err;
2333         uint64_t fromtxg = dspp->ancestor_zb.zbm_creation_txg;
2334         uint64_t featureflags = 0;
2335         struct redact_list_thread_arg *from_arg;
2336         struct send_thread_arg *to_arg;
2337         struct redact_list_thread_arg *rlt_arg;
2338         struct send_merge_thread_arg *smt_arg;
2339         struct send_reader_thread_arg *srt_arg;
2340         struct send_range *range;
2341         redaction_list_t *from_rl = NULL;
2342         redaction_list_t *redact_rl = NULL;
2343         boolean_t resuming = (dspp->resumeobj != 0 || dspp->resumeoff != 0);
2344         boolean_t book_resuming = resuming;
2345
2346         dsl_dataset_t *to_ds = dspp->to_ds;
2347         zfs_bookmark_phys_t *ancestor_zb = &dspp->ancestor_zb;
2348         dsl_pool_t *dp = dspp->dp;
2349         void *tag = dspp->tag;
2350
2351         err = dmu_objset_from_ds(to_ds, &os);
2352         if (err != 0) {
2353                 dsl_pool_rele(dp, tag);
2354                 return (err);
2355         }
2356
2357         /*
2358          * If this is a non-raw send of an encrypted ds, we can ensure that
2359          * the objset_phys_t is authenticated. This is safe because this is
2360          * either a snapshot or we have owned the dataset, ensuring that
2361          * it can't be modified.
2362          */
2363         if (!dspp->rawok && os->os_encrypted &&
2364             arc_is_unauthenticated(os->os_phys_buf)) {
2365                 zbookmark_phys_t zb;
2366
2367                 SET_BOOKMARK(&zb, to_ds->ds_object, ZB_ROOT_OBJECT,
2368                     ZB_ROOT_LEVEL, ZB_ROOT_BLKID);
2369                 err = arc_untransform(os->os_phys_buf, os->os_spa,
2370                     &zb, B_FALSE);
2371                 if (err != 0) {
2372                         dsl_pool_rele(dp, tag);
2373                         return (err);
2374                 }
2375
2376                 ASSERT0(arc_is_unauthenticated(os->os_phys_buf));
2377         }
2378
2379         if ((err = setup_featureflags(dspp, os, &featureflags)) != 0) {
2380                 dsl_pool_rele(dp, tag);
2381                 return (err);
2382         }
2383
2384         /*
2385          * If we're doing a redacted send, hold the bookmark's redaction list.
2386          */
2387         if (dspp->redactbook != NULL) {
2388                 err = dsl_redaction_list_hold_obj(dp,
2389                     dspp->redactbook->zbm_redaction_obj, FTAG,
2390                     &redact_rl);
2391                 if (err != 0) {
2392                         dsl_pool_rele(dp, tag);
2393                         return (SET_ERROR(EINVAL));
2394                 }
2395                 dsl_redaction_list_long_hold(dp, redact_rl, FTAG);
2396         }
2397
2398         /*
2399          * If we're sending from a redaction bookmark, hold the redaction list
2400          * so that we can consider sending the redacted blocks.
2401          */
2402         if (ancestor_zb->zbm_redaction_obj != 0) {
2403                 err = dsl_redaction_list_hold_obj(dp,
2404                     ancestor_zb->zbm_redaction_obj, FTAG, &from_rl);
2405                 if (err != 0) {
2406                         if (redact_rl != NULL) {
2407                                 dsl_redaction_list_long_rele(redact_rl, FTAG);
2408                                 dsl_redaction_list_rele(redact_rl, FTAG);
2409                         }
2410                         dsl_pool_rele(dp, tag);
2411                         return (SET_ERROR(EINVAL));
2412                 }
2413                 dsl_redaction_list_long_hold(dp, from_rl, FTAG);
2414         }
2415
2416         dsl_dataset_long_hold(to_ds, FTAG);
2417
2418         from_arg = kmem_zalloc(sizeof (*from_arg), KM_SLEEP);
2419         to_arg = kmem_zalloc(sizeof (*to_arg), KM_SLEEP);
2420         rlt_arg = kmem_zalloc(sizeof (*rlt_arg), KM_SLEEP);
2421         smt_arg = kmem_zalloc(sizeof (*smt_arg), KM_SLEEP);
2422         srt_arg = kmem_zalloc(sizeof (*srt_arg), KM_SLEEP);
2423
2424         drr = create_begin_record(dspp, os, featureflags);
2425         dssp = setup_send_progress(dspp);
2426
2427         dsc.dsc_drr = drr;
2428         dsc.dsc_dso = dspp->dso;
2429         dsc.dsc_os = os;
2430         dsc.dsc_off = dspp->off;
2431         dsc.dsc_toguid = dsl_dataset_phys(to_ds)->ds_guid;
2432         dsc.dsc_fromtxg = fromtxg;
2433         dsc.dsc_pending_op = PENDING_NONE;
2434         dsc.dsc_featureflags = featureflags;
2435         dsc.dsc_resume_object = dspp->resumeobj;
2436         dsc.dsc_resume_offset = dspp->resumeoff;
2437
2438         dsl_pool_rele(dp, tag);
2439
2440         void *payload = NULL;
2441         size_t payload_len = 0;
2442         nvlist_t *nvl = fnvlist_alloc();
2443
2444         /*
2445          * If we're doing a redacted send, we include the snapshots we're
2446          * redacted with respect to so that the target system knows what send
2447          * streams can be correctly received on top of this dataset. If we're
2448          * instead sending a redacted dataset, we include the snapshots that the
2449          * dataset was created with respect to.
2450          */
2451         if (dspp->redactbook != NULL) {
2452                 fnvlist_add_uint64_array(nvl, BEGINNV_REDACT_SNAPS,
2453                     redact_rl->rl_phys->rlp_snaps,
2454                     redact_rl->rl_phys->rlp_num_snaps);
2455         } else if (dsl_dataset_feature_is_active(to_ds,
2456             SPA_FEATURE_REDACTED_DATASETS)) {
2457                 uint64_t *tods_guids;
2458                 uint64_t length;
2459                 VERIFY(dsl_dataset_get_uint64_array_feature(to_ds,
2460                     SPA_FEATURE_REDACTED_DATASETS, &length, &tods_guids));
2461                 fnvlist_add_uint64_array(nvl, BEGINNV_REDACT_SNAPS, tods_guids,
2462                     length);
2463         }
2464
2465         /*
2466          * If we're sending from a redaction bookmark, then we should retrieve
2467          * the guids of that bookmark so we can send them over the wire.
2468          */
2469         if (from_rl != NULL) {
2470                 fnvlist_add_uint64_array(nvl, BEGINNV_REDACT_FROM_SNAPS,
2471                     from_rl->rl_phys->rlp_snaps,
2472                     from_rl->rl_phys->rlp_num_snaps);
2473         }
2474
2475         /*
2476          * If the snapshot we're sending from is redacted, include the redaction
2477          * list in the stream.
2478          */
2479         if (dspp->numfromredactsnaps != NUM_SNAPS_NOT_REDACTED) {
2480                 ASSERT3P(from_rl, ==, NULL);
2481                 fnvlist_add_uint64_array(nvl, BEGINNV_REDACT_FROM_SNAPS,
2482                     dspp->fromredactsnaps, (uint_t)dspp->numfromredactsnaps);
2483                 if (dspp->numfromredactsnaps > 0) {
2484                         kmem_free(dspp->fromredactsnaps,
2485                             dspp->numfromredactsnaps * sizeof (uint64_t));
2486                         dspp->fromredactsnaps = NULL;
2487                 }
2488         }
2489
2490         if (resuming || book_resuming) {
2491                 err = setup_resume_points(dspp, to_arg, from_arg,
2492                     rlt_arg, smt_arg, resuming, os, redact_rl, nvl);
2493                 if (err != 0)
2494                         goto out;
2495         }
2496
2497         if (featureflags & DMU_BACKUP_FEATURE_RAW) {
2498                 uint64_t ivset_guid = (ancestor_zb != NULL) ?
2499                     ancestor_zb->zbm_ivset_guid : 0;
2500                 nvlist_t *keynvl = NULL;
2501                 ASSERT(os->os_encrypted);
2502
2503                 err = dsl_crypto_populate_key_nvlist(os, ivset_guid,
2504                     &keynvl);
2505                 if (err != 0) {
2506                         fnvlist_free(nvl);
2507                         goto out;
2508                 }
2509
2510                 fnvlist_add_nvlist(nvl, "crypt_keydata", keynvl);
2511                 fnvlist_free(keynvl);
2512         }
2513
2514         if (!nvlist_empty(nvl)) {
2515                 payload = fnvlist_pack(nvl, &payload_len);
2516                 drr->drr_payloadlen = payload_len;
2517         }
2518
2519         fnvlist_free(nvl);
2520         err = dump_record(&dsc, payload, payload_len);
2521         fnvlist_pack_free(payload, payload_len);
2522         if (err != 0) {
2523                 err = dsc.dsc_err;
2524                 goto out;
2525         }
2526
2527         setup_to_thread(to_arg, os, dssp, fromtxg, dspp->rawok);
2528         setup_from_thread(from_arg, from_rl, dssp);
2529         setup_redact_list_thread(rlt_arg, dspp, redact_rl, dssp);
2530         setup_merge_thread(smt_arg, dspp, from_arg, to_arg, rlt_arg, os);
2531         setup_reader_thread(srt_arg, dspp, smt_arg, featureflags);
2532
2533         range = bqueue_dequeue(&srt_arg->q);
2534         while (err == 0 && !range->eos_marker) {
2535                 err = do_dump(&dsc, range);
2536                 range = get_next_range(&srt_arg->q, range);
2537                 if (issig(JUSTLOOKING) && issig(FORREAL))
2538                         err = SET_ERROR(EINTR);
2539         }
2540
2541         /*
2542          * If we hit an error or are interrupted, cancel our worker threads and
2543          * clear the queue of any pending records.  The threads will pass the
2544          * cancel up the tree of worker threads, and each one will clean up any
2545          * pending records before exiting.
2546          */
2547         if (err != 0) {
2548                 srt_arg->cancel = B_TRUE;
2549                 while (!range->eos_marker) {
2550                         range = get_next_range(&srt_arg->q, range);
2551                 }
2552         }
2553         range_free(range);
2554
2555         bqueue_destroy(&srt_arg->q);
2556         bqueue_destroy(&smt_arg->q);
2557         if (dspp->redactbook != NULL)
2558                 bqueue_destroy(&rlt_arg->q);
2559         bqueue_destroy(&to_arg->q);
2560         bqueue_destroy(&from_arg->q);
2561
2562         if (err == 0 && srt_arg->error != 0)
2563                 err = srt_arg->error;
2564
2565         if (err != 0)
2566                 goto out;
2567
2568         if (dsc.dsc_pending_op != PENDING_NONE)
2569                 if (dump_record(&dsc, NULL, 0) != 0)
2570                         err = SET_ERROR(EINTR);
2571
2572         if (err != 0) {
2573                 if (err == EINTR && dsc.dsc_err != 0)
2574                         err = dsc.dsc_err;
2575                 goto out;
2576         }
2577
2578         /*
2579          * Send the DRR_END record if this is not a saved stream.
2580          * Otherwise, the omitted DRR_END record will signal to
2581          * the receive side that the stream is incomplete.
2582          */
2583         if (!dspp->savedok) {
2584                 bzero(drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
2585                 drr->drr_type = DRR_END;
2586                 drr->drr_u.drr_end.drr_checksum = dsc.dsc_zc;
2587                 drr->drr_u.drr_end.drr_toguid = dsc.dsc_toguid;
2588
2589                 if (dump_record(&dsc, NULL, 0) != 0)
2590                         err = dsc.dsc_err;
2591         }
2592 out:
2593         mutex_enter(&to_ds->ds_sendstream_lock);
2594         list_remove(&to_ds->ds_sendstreams, dssp);
2595         mutex_exit(&to_ds->ds_sendstream_lock);
2596
2597         VERIFY(err != 0 || (dsc.dsc_sent_begin &&
2598             (dsc.dsc_sent_end || dspp->savedok)));
2599
2600         kmem_free(drr, sizeof (dmu_replay_record_t));
2601         kmem_free(dssp, sizeof (dmu_sendstatus_t));
2602         kmem_free(from_arg, sizeof (*from_arg));
2603         kmem_free(to_arg, sizeof (*to_arg));
2604         kmem_free(rlt_arg, sizeof (*rlt_arg));
2605         kmem_free(smt_arg, sizeof (*smt_arg));
2606         kmem_free(srt_arg, sizeof (*srt_arg));
2607
2608         dsl_dataset_long_rele(to_ds, FTAG);
2609         if (from_rl != NULL) {
2610                 dsl_redaction_list_long_rele(from_rl, FTAG);
2611                 dsl_redaction_list_rele(from_rl, FTAG);
2612         }
2613         if (redact_rl != NULL) {
2614                 dsl_redaction_list_long_rele(redact_rl, FTAG);
2615                 dsl_redaction_list_rele(redact_rl, FTAG);
2616         }
2617
2618         return (err);
2619 }
2620
2621 int
2622 dmu_send_obj(const char *pool, uint64_t tosnap, uint64_t fromsnap,
2623     boolean_t embedok, boolean_t large_block_ok, boolean_t compressok,
2624     boolean_t rawok, boolean_t savedok, int outfd, offset_t *off,
2625     dmu_send_outparams_t *dsop)
2626 {
2627         int err;
2628         dsl_dataset_t *fromds;
2629         ds_hold_flags_t dsflags = (rawok) ? 0 : DS_HOLD_FLAG_DECRYPT;
2630         struct dmu_send_params dspp = {0};
2631         dspp.embedok = embedok;
2632         dspp.large_block_ok = large_block_ok;
2633         dspp.compressok = compressok;
2634         dspp.outfd = outfd;
2635         dspp.off = off;
2636         dspp.dso = dsop;
2637         dspp.tag = FTAG;
2638         dspp.rawok = rawok;
2639         dspp.savedok = savedok;
2640
2641         err = dsl_pool_hold(pool, FTAG, &dspp.dp);
2642         if (err != 0)
2643                 return (err);
2644
2645         err = dsl_dataset_hold_obj_flags(dspp.dp, tosnap, dsflags, FTAG,
2646             &dspp.to_ds);
2647         if (err != 0) {
2648                 dsl_pool_rele(dspp.dp, FTAG);
2649                 return (err);
2650         }
2651
2652         if (fromsnap != 0) {
2653                 err = dsl_dataset_hold_obj_flags(dspp.dp, fromsnap, dsflags,
2654                     FTAG, &fromds);
2655                 if (err != 0) {
2656                         dsl_dataset_rele_flags(dspp.to_ds, dsflags, FTAG);
2657                         dsl_pool_rele(dspp.dp, FTAG);
2658                         return (err);
2659                 }
2660                 dspp.ancestor_zb.zbm_guid = dsl_dataset_phys(fromds)->ds_guid;
2661                 dspp.ancestor_zb.zbm_creation_txg =
2662                     dsl_dataset_phys(fromds)->ds_creation_txg;
2663                 dspp.ancestor_zb.zbm_creation_time =
2664                     dsl_dataset_phys(fromds)->ds_creation_time;
2665
2666                 if (dsl_dataset_is_zapified(fromds)) {
2667                         (void) zap_lookup(dspp.dp->dp_meta_objset,
2668                             fromds->ds_object, DS_FIELD_IVSET_GUID, 8, 1,
2669                             &dspp.ancestor_zb.zbm_ivset_guid);
2670                 }
2671
2672                 /* See dmu_send for the reasons behind this. */
2673                 uint64_t *fromredact;
2674
2675                 if (!dsl_dataset_get_uint64_array_feature(fromds,
2676                     SPA_FEATURE_REDACTED_DATASETS,
2677                     &dspp.numfromredactsnaps,
2678                     &fromredact)) {
2679                         dspp.numfromredactsnaps = NUM_SNAPS_NOT_REDACTED;
2680                 } else if (dspp.numfromredactsnaps > 0) {
2681                         uint64_t size = dspp.numfromredactsnaps *
2682                             sizeof (uint64_t);
2683                         dspp.fromredactsnaps = kmem_zalloc(size, KM_SLEEP);
2684                         bcopy(fromredact, dspp.fromredactsnaps, size);
2685                 }
2686
2687                 boolean_t is_before =
2688                     dsl_dataset_is_before(dspp.to_ds, fromds, 0);
2689                 dspp.is_clone = (dspp.to_ds->ds_dir !=
2690                     fromds->ds_dir);
2691                 dsl_dataset_rele(fromds, FTAG);
2692                 if (!is_before) {
2693                         dsl_pool_rele(dspp.dp, FTAG);
2694                         err = SET_ERROR(EXDEV);
2695                 } else {
2696                         err = dmu_send_impl(&dspp);
2697                 }
2698         } else {
2699                 dspp.numfromredactsnaps = NUM_SNAPS_NOT_REDACTED;
2700                 err = dmu_send_impl(&dspp);
2701         }
2702         dsl_dataset_rele(dspp.to_ds, FTAG);
2703         return (err);
2704 }
2705
2706 int
2707 dmu_send(const char *tosnap, const char *fromsnap, boolean_t embedok,
2708     boolean_t large_block_ok, boolean_t compressok, boolean_t rawok,
2709     boolean_t savedok, uint64_t resumeobj, uint64_t resumeoff,
2710     const char *redactbook, int outfd, offset_t *off,
2711     dmu_send_outparams_t *dsop)
2712 {
2713         int err = 0;
2714         ds_hold_flags_t dsflags = (rawok) ? 0 : DS_HOLD_FLAG_DECRYPT;
2715         boolean_t owned = B_FALSE;
2716         dsl_dataset_t *fromds = NULL;
2717         zfs_bookmark_phys_t book = {0};
2718         struct dmu_send_params dspp = {0};
2719
2720         dspp.tosnap = tosnap;
2721         dspp.embedok = embedok;
2722         dspp.large_block_ok = large_block_ok;
2723         dspp.compressok = compressok;
2724         dspp.outfd = outfd;
2725         dspp.off = off;
2726         dspp.dso = dsop;
2727         dspp.tag = FTAG;
2728         dspp.resumeobj = resumeobj;
2729         dspp.resumeoff = resumeoff;
2730         dspp.rawok = rawok;
2731         dspp.savedok = savedok;
2732
2733         if (fromsnap != NULL && strpbrk(fromsnap, "@#") == NULL)
2734                 return (SET_ERROR(EINVAL));
2735
2736         err = dsl_pool_hold(tosnap, FTAG, &dspp.dp);
2737         if (err != 0)
2738                 return (err);
2739
2740         if (strchr(tosnap, '@') == NULL && spa_writeable(dspp.dp->dp_spa)) {
2741                 /*
2742                  * We are sending a filesystem or volume.  Ensure
2743                  * that it doesn't change by owning the dataset.
2744                  */
2745
2746                 if (savedok) {
2747                         /*
2748                          * We are looking for the dataset that represents the
2749                          * partially received send stream. If this stream was
2750                          * received as a new snapshot of an existing dataset,
2751                          * this will be saved in a hidden clone named
2752                          * "<pool>/<dataset>/%recv". Otherwise, the stream
2753                          * will be saved in the live dataset itself. In
2754                          * either case we need to use dsl_dataset_own_force()
2755                          * because the stream is marked as inconsistent,
2756                          * which would normally make it unavailable to be
2757                          * owned.
2758                          */
2759                         char *name = kmem_asprintf("%s/%s", tosnap,
2760                             recv_clone_name);
2761                         err = dsl_dataset_own_force(dspp.dp, name, dsflags,
2762                             FTAG, &dspp.to_ds);
2763                         if (err == ENOENT) {
2764                                 err = dsl_dataset_own_force(dspp.dp, tosnap,
2765                                     dsflags, FTAG, &dspp.to_ds);
2766                         }
2767
2768                         if (err == 0) {
2769                                 err = zap_lookup(dspp.dp->dp_meta_objset,
2770                                     dspp.to_ds->ds_object,
2771                                     DS_FIELD_RESUME_TOGUID, 8, 1,
2772                                     &dspp.saved_guid);
2773                         }
2774
2775                         if (err == 0) {
2776                                 err = zap_lookup(dspp.dp->dp_meta_objset,
2777                                     dspp.to_ds->ds_object,
2778                                     DS_FIELD_RESUME_TONAME, 1,
2779                                     sizeof (dspp.saved_toname),
2780                                     dspp.saved_toname);
2781                         }
2782                         if (err != 0)
2783                                 dsl_dataset_disown(dspp.to_ds, dsflags, FTAG);
2784
2785                         kmem_strfree(name);
2786                 } else {
2787                         err = dsl_dataset_own(dspp.dp, tosnap, dsflags,
2788                             FTAG, &dspp.to_ds);
2789                 }
2790                 owned = B_TRUE;
2791         } else {
2792                 err = dsl_dataset_hold_flags(dspp.dp, tosnap, dsflags, FTAG,
2793                     &dspp.to_ds);
2794         }
2795
2796         if (err != 0) {
2797                 dsl_pool_rele(dspp.dp, FTAG);
2798                 return (err);
2799         }
2800
2801         if (redactbook != NULL) {
2802                 char path[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
2803                 (void) strlcpy(path, tosnap, sizeof (path));
2804                 char *at = strchr(path, '@');
2805                 if (at == NULL) {
2806                         err = EINVAL;
2807                 } else {
2808                         (void) snprintf(at, sizeof (path) - (at - path), "#%s",
2809                             redactbook);
2810                         err = dsl_bookmark_lookup(dspp.dp, path,
2811                             NULL, &book);
2812                         dspp.redactbook = &book;
2813                 }
2814         }
2815
2816         if (err != 0) {
2817                 dsl_pool_rele(dspp.dp, FTAG);
2818                 if (owned)
2819                         dsl_dataset_disown(dspp.to_ds, dsflags, FTAG);
2820                 else
2821                         dsl_dataset_rele_flags(dspp.to_ds, dsflags, FTAG);
2822                 return (err);
2823         }
2824
2825         if (fromsnap != NULL) {
2826                 zfs_bookmark_phys_t *zb = &dspp.ancestor_zb;
2827                 int fsnamelen;
2828                 if (strpbrk(tosnap, "@#") != NULL)
2829                         fsnamelen = strpbrk(tosnap, "@#") - tosnap;
2830                 else
2831                         fsnamelen = strlen(tosnap);
2832
2833                 /*
2834                  * If the fromsnap is in a different filesystem, then
2835                  * mark the send stream as a clone.
2836                  */
2837                 if (strncmp(tosnap, fromsnap, fsnamelen) != 0 ||
2838                     (fromsnap[fsnamelen] != '@' &&
2839                     fromsnap[fsnamelen] != '#')) {
2840                         dspp.is_clone = B_TRUE;
2841                 }
2842
2843                 if (strchr(fromsnap, '@') != NULL) {
2844                         err = dsl_dataset_hold(dspp.dp, fromsnap, FTAG,
2845                             &fromds);
2846
2847                         if (err != 0) {
2848                                 ASSERT3P(fromds, ==, NULL);
2849                         } else {
2850                                 /*
2851                                  * We need to make a deep copy of the redact
2852                                  * snapshots of the from snapshot, because the
2853                                  * array will be freed when we evict from_ds.
2854                                  */
2855                                 uint64_t *fromredact;
2856                                 if (!dsl_dataset_get_uint64_array_feature(
2857                                     fromds, SPA_FEATURE_REDACTED_DATASETS,
2858                                     &dspp.numfromredactsnaps,
2859                                     &fromredact)) {
2860                                         dspp.numfromredactsnaps =
2861                                             NUM_SNAPS_NOT_REDACTED;
2862                                 } else if (dspp.numfromredactsnaps > 0) {
2863                                         uint64_t size =
2864                                             dspp.numfromredactsnaps *
2865                                             sizeof (uint64_t);
2866                                         dspp.fromredactsnaps = kmem_zalloc(size,
2867                                             KM_SLEEP);
2868                                         bcopy(fromredact, dspp.fromredactsnaps,
2869                                             size);
2870                                 }
2871                                 if (!dsl_dataset_is_before(dspp.to_ds, fromds,
2872                                     0)) {
2873                                         err = SET_ERROR(EXDEV);
2874                                 } else {
2875                                         zb->zbm_creation_txg =
2876                                             dsl_dataset_phys(fromds)->
2877                                             ds_creation_txg;
2878                                         zb->zbm_creation_time =
2879                                             dsl_dataset_phys(fromds)->
2880                                             ds_creation_time;
2881                                         zb->zbm_guid =
2882                                             dsl_dataset_phys(fromds)->ds_guid;
2883                                         zb->zbm_redaction_obj = 0;
2884
2885                                         if (dsl_dataset_is_zapified(fromds)) {
2886                                                 (void) zap_lookup(
2887                                                     dspp.dp->dp_meta_objset,
2888                                                     fromds->ds_object,
2889                                                     DS_FIELD_IVSET_GUID, 8, 1,
2890                                                     &zb->zbm_ivset_guid);
2891                                         }
2892                                 }
2893                                 dsl_dataset_rele(fromds, FTAG);
2894                         }
2895                 } else {
2896                         dspp.numfromredactsnaps = NUM_SNAPS_NOT_REDACTED;
2897                         err = dsl_bookmark_lookup(dspp.dp, fromsnap, dspp.to_ds,
2898                             zb);
2899                         if (err == EXDEV && zb->zbm_redaction_obj != 0 &&
2900                             zb->zbm_guid ==
2901                             dsl_dataset_phys(dspp.to_ds)->ds_guid)
2902                                 err = 0;
2903                 }
2904
2905                 if (err == 0) {
2906                         /* dmu_send_impl will call dsl_pool_rele for us. */
2907                         err = dmu_send_impl(&dspp);
2908                 } else {
2909                         dsl_pool_rele(dspp.dp, FTAG);
2910                 }
2911         } else {
2912                 dspp.numfromredactsnaps = NUM_SNAPS_NOT_REDACTED;
2913                 err = dmu_send_impl(&dspp);
2914         }
2915         if (owned)
2916                 dsl_dataset_disown(dspp.to_ds, dsflags, FTAG);
2917         else
2918                 dsl_dataset_rele_flags(dspp.to_ds, dsflags, FTAG);
2919         return (err);
2920 }
2921
2922 static int
2923 dmu_adjust_send_estimate_for_indirects(dsl_dataset_t *ds, uint64_t uncompressed,
2924     uint64_t compressed, boolean_t stream_compressed, uint64_t *sizep)
2925 {
2926         int err = 0;
2927         uint64_t size;
2928         /*
2929          * Assume that space (both on-disk and in-stream) is dominated by
2930          * data.  We will adjust for indirect blocks and the copies property,
2931          * but ignore per-object space used (eg, dnodes and DRR_OBJECT records).
2932          */
2933
2934         uint64_t recordsize;
2935         uint64_t record_count;
2936         objset_t *os;
2937         VERIFY0(dmu_objset_from_ds(ds, &os));
2938
2939         /* Assume all (uncompressed) blocks are recordsize. */
2940         if (zfs_override_estimate_recordsize != 0) {
2941                 recordsize = zfs_override_estimate_recordsize;
2942         } else if (os->os_phys->os_type == DMU_OST_ZVOL) {
2943                 err = dsl_prop_get_int_ds(ds,
2944                     zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE), &recordsize);
2945         } else {
2946                 err = dsl_prop_get_int_ds(ds,
2947                     zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_RECORDSIZE), &recordsize);
2948         }
2949         if (err != 0)
2950                 return (err);
2951         record_count = uncompressed / recordsize;
2952
2953         /*
2954          * If we're estimating a send size for a compressed stream, use the
2955          * compressed data size to estimate the stream size. Otherwise, use the
2956          * uncompressed data size.
2957          */
2958         size = stream_compressed ? compressed : uncompressed;
2959
2960         /*
2961          * Subtract out approximate space used by indirect blocks.
2962          * Assume most space is used by data blocks (non-indirect, non-dnode).
2963          * Assume no ditto blocks or internal fragmentation.
2964          *
2965          * Therefore, space used by indirect blocks is sizeof(blkptr_t) per
2966          * block.
2967          */
2968         size -= record_count * sizeof (blkptr_t);
2969
2970         /* Add in the space for the record associated with each block. */
2971         size += record_count * sizeof (dmu_replay_record_t);
2972
2973         *sizep = size;
2974
2975         return (0);
2976 }
2977
2978 int
2979 dmu_send_estimate_fast(dsl_dataset_t *origds, dsl_dataset_t *fromds,
2980     zfs_bookmark_phys_t *frombook, boolean_t stream_compressed,
2981     boolean_t saved, uint64_t *sizep)
2982 {
2983         int err;
2984         dsl_dataset_t *ds = origds;
2985         uint64_t uncomp, comp;
2986
2987         ASSERT(dsl_pool_config_held(origds->ds_dir->dd_pool));
2988         ASSERT(fromds == NULL || frombook == NULL);
2989
2990         /*
2991          * If this is a saved send we may actually be sending
2992          * from the %recv clone used for resuming.
2993          */
2994         if (saved) {
2995                 objset_t *mos = origds->ds_dir->dd_pool->dp_meta_objset;
2996                 uint64_t guid;
2997                 char dsname[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN + 6];
2998
2999                 dsl_dataset_name(origds, dsname);
3000                 (void) strcat(dsname, "/");
3001                 (void) strcat(dsname, recv_clone_name);
3002
3003                 err = dsl_dataset_hold(origds->ds_dir->dd_pool,
3004                     dsname, FTAG, &ds);
3005                 if (err != ENOENT && err != 0) {
3006                         return (err);
3007                 } else if (err == ENOENT) {
3008                         ds = origds;
3009                 }
3010
3011                 /* check that this dataset has partially received data */
3012                 err = zap_lookup(mos, ds->ds_object,
3013                     DS_FIELD_RESUME_TOGUID, 8, 1, &guid);
3014                 if (err != 0) {
3015                         err = SET_ERROR(err == ENOENT ? EINVAL : err);
3016                         goto out;
3017                 }
3018
3019                 err = zap_lookup(mos, ds->ds_object,
3020                     DS_FIELD_RESUME_TONAME, 1, sizeof (dsname), dsname);
3021                 if (err != 0) {
3022                         err = SET_ERROR(err == ENOENT ? EINVAL : err);
3023                         goto out;
3024                 }
3025         }
3026
3027         /* tosnap must be a snapshot or the target of a saved send */
3028         if (!ds->ds_is_snapshot && ds == origds)
3029                 return (SET_ERROR(EINVAL));
3030
3031         if (fromds != NULL) {
3032                 uint64_t used;
3033                 if (!fromds->ds_is_snapshot) {
3034                         err = SET_ERROR(EINVAL);
3035                         goto out;
3036                 }
3037
3038                 if (!dsl_dataset_is_before(ds, fromds, 0)) {
3039                         err = SET_ERROR(EXDEV);
3040                         goto out;
3041                 }
3042
3043                 err = dsl_dataset_space_written(fromds, ds, &used, &comp,
3044                     &uncomp);
3045                 if (err != 0)
3046                         goto out;
3047         } else if (frombook != NULL) {
3048                 uint64_t used;
3049                 err = dsl_dataset_space_written_bookmark(frombook, ds, &used,
3050                     &comp, &uncomp);
3051                 if (err != 0)
3052                         goto out;
3053         } else {
3054                 uncomp = dsl_dataset_phys(ds)->ds_uncompressed_bytes;
3055                 comp = dsl_dataset_phys(ds)->ds_compressed_bytes;
3056         }
3057
3058         err = dmu_adjust_send_estimate_for_indirects(ds, uncomp, comp,
3059             stream_compressed, sizep);
3060         /*
3061          * Add the size of the BEGIN and END records to the estimate.
3062          */
3063         *sizep += 2 * sizeof (dmu_replay_record_t);
3064
3065 out:
3066         if (ds != origds)
3067                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
3068         return (err);
3069 }
3070
3071 /* BEGIN CSTYLED */
3072 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_send, zfs_send_, corrupt_data, INT, ZMOD_RW,
3073         "Allow sending corrupt data");
3074
3075 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_send, zfs_send_, queue_length, INT, ZMOD_RW,
3076         "Maximum send queue length");
3077
3078 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_send, zfs_send_, unmodified_spill_blocks, INT, ZMOD_RW,
3079         "Send unmodified spill blocks");
3080
3081 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_send, zfs_send_, no_prefetch_queue_length, INT, ZMOD_RW,
3082         "Maximum send queue length for non-prefetch queues");
3083
3084 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_send, zfs_send_, queue_ff, INT, ZMOD_RW,
3085         "Send queue fill fraction");
3086
3087 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_send, zfs_send_, no_prefetch_queue_ff, INT, ZMOD_RW,
3088         "Send queue fill fraction for non-prefetch queues");
3089
3090 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_send, zfs_, override_estimate_recordsize, INT, ZMOD_RW,
3091         "Override block size estimate with fixed size");
3092 /* END CSTYLED */