sys/contrib/openzfs/module/zfs/dnode.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 https://opensource.org/licenses/CDDL-1.0.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23  * Copyright (c) 2012, 2020 by Delphix. All rights reserved.
  24  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
  25  */
  26
  27 #include <sys/zfs_context.h>
  28 #include <sys/dbuf.h>
  29 #include <sys/dnode.h>
  30 #include <sys/dmu.h>
  31 #include <sys/dmu_impl.h>
  32 #include <sys/dmu_tx.h>
  33 #include <sys/dmu_objset.h>
  34 #include <sys/dsl_dir.h>
  35 #include <sys/dsl_dataset.h>
  36 #include <sys/spa.h>
  37 #include <sys/zio.h>
  38 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  39 #include <sys/range_tree.h>
  40 #include <sys/trace_zfs.h>
  41 #include <sys/zfs_project.h>
  42
  43 dnode_stats_t dnode_stats = {
  44         { "dnode_hold_dbuf_hold",               KSTAT_DATA_UINT64 },
  45         { "dnode_hold_dbuf_read",               KSTAT_DATA_UINT64 },
  46         { "dnode_hold_alloc_hits",              KSTAT_DATA_UINT64 },
  47         { "dnode_hold_alloc_misses",            KSTAT_DATA_UINT64 },
  48         { "dnode_hold_alloc_interior",          KSTAT_DATA_UINT64 },
  49         { "dnode_hold_alloc_lock_retry",        KSTAT_DATA_UINT64 },
  50         { "dnode_hold_alloc_lock_misses",       KSTAT_DATA_UINT64 },
  51         { "dnode_hold_alloc_type_none",         KSTAT_DATA_UINT64 },
  52         { "dnode_hold_free_hits",               KSTAT_DATA_UINT64 },
  53         { "dnode_hold_free_misses",             KSTAT_DATA_UINT64 },
  54         { "dnode_hold_free_lock_misses",        KSTAT_DATA_UINT64 },
  55         { "dnode_hold_free_lock_retry",         KSTAT_DATA_UINT64 },
  56         { "dnode_hold_free_overflow",           KSTAT_DATA_UINT64 },
  57         { "dnode_hold_free_refcount",           KSTAT_DATA_UINT64 },
  58         { "dnode_free_interior_lock_retry",     KSTAT_DATA_UINT64 },
  59         { "dnode_allocate",                     KSTAT_DATA_UINT64 },
  60         { "dnode_reallocate",                   KSTAT_DATA_UINT64 },
  61         { "dnode_buf_evict",                    KSTAT_DATA_UINT64 },
  62         { "dnode_alloc_next_chunk",             KSTAT_DATA_UINT64 },
  63         { "dnode_alloc_race",                   KSTAT_DATA_UINT64 },
  64         { "dnode_alloc_next_block",             KSTAT_DATA_UINT64 },
  65         { "dnode_move_invalid",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
  66         { "dnode_move_recheck1",                KSTAT_DATA_UINT64 },
  67         { "dnode_move_recheck2",                KSTAT_DATA_UINT64 },
  68         { "dnode_move_special",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
  69         { "dnode_move_handle",                  KSTAT_DATA_UINT64 },
  70         { "dnode_move_rwlock",                  KSTAT_DATA_UINT64 },
  71         { "dnode_move_active",                  KSTAT_DATA_UINT64 },
  72 };
  73
  74 dnode_sums_t dnode_sums;
  75
  76 static kstat_t *dnode_ksp;
  77 static kmem_cache_t *dnode_cache;
  78
  79 static dnode_phys_t dnode_phys_zero __maybe_unused;
  80
  81 int zfs_default_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
  82 int zfs_default_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
  83
  84 #ifdef  _KERNEL
  85 static kmem_cbrc_t dnode_move(void *, void *, size_t, void *);
  86 #endif /* _KERNEL */
  87
  88 static int
  89 dbuf_compare(const void *x1, const void *x2)
  90 {
  91         const dmu_buf_impl_t *d1 = x1;
  92         const dmu_buf_impl_t *d2 = x2;
  93
  94         int cmp = TREE_CMP(d1->db_level, d2->db_level);
  95         if (likely(cmp))
  96                 return (cmp);
  97
  98         cmp = TREE_CMP(d1->db_blkid, d2->db_blkid);
  99         if (likely(cmp))
 100                 return (cmp);
 101
 102         if (d1->db_state == DB_SEARCH) {
 103                 ASSERT3S(d2->db_state, !=, DB_SEARCH);
 104                 return (-1);
 105         } else if (d2->db_state == DB_SEARCH) {
 106                 ASSERT3S(d1->db_state, !=, DB_SEARCH);
 107                 return (1);
 108         }
 109
 110         return (TREE_PCMP(d1, d2));
 111 }
 112
 113 static int
 114 dnode_cons(void *arg, void *unused, int kmflag)
 115 {
 116         (void) unused, (void) kmflag;
 117         dnode_t *dn = arg;
 118
 119         rw_init(&dn->dn_struct_rwlock, NULL, RW_NOLOCKDEP, NULL);
 120         mutex_init(&dn->dn_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
 121         mutex_init(&dn->dn_dbufs_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
 122         cv_init(&dn->dn_notxholds, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
 123         cv_init(&dn->dn_nodnholds, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
 124
 125         /*
 126          * Every dbuf has a reference, and dropping a tracked reference is
 127          * O(number of references), so don't track dn_holds.
 128          */
 129         zfs_refcount_create_untracked(&dn->dn_holds);
 130         zfs_refcount_create(&dn->dn_tx_holds);
 131         list_link_init(&dn->dn_link);
 132
 133         memset(dn->dn_next_type, 0, sizeof (dn->dn_next_type));
 134         memset(dn->dn_next_nblkptr, 0, sizeof (dn->dn_next_nblkptr));
 135         memset(dn->dn_next_nlevels, 0, sizeof (dn->dn_next_nlevels));
 136         memset(dn->dn_next_indblkshift, 0, sizeof (dn->dn_next_indblkshift));
 137         memset(dn->dn_next_bonustype, 0, sizeof (dn->dn_next_bonustype));
 138         memset(dn->dn_rm_spillblk, 0, sizeof (dn->dn_rm_spillblk));
 139         memset(dn->dn_next_bonuslen, 0, sizeof (dn->dn_next_bonuslen));
 140         memset(dn->dn_next_blksz, 0, sizeof (dn->dn_next_blksz));
 141         memset(dn->dn_next_maxblkid, 0, sizeof (dn->dn_next_maxblkid));
 142
 143         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 144                 multilist_link_init(&dn->dn_dirty_link[i]);
 145                 dn->dn_free_ranges[i] = NULL;
 146                 list_create(&dn->dn_dirty_records[i],
 147                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
 148                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
 149         }
 150
 151         dn->dn_allocated_txg = 0;
 152         dn->dn_free_txg = 0;
 153         dn->dn_assigned_txg = 0;
 154         dn->dn_dirty_txg = 0;
 155         dn->dn_dirtyctx = 0;
 156         dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 157         dn->dn_bonus = NULL;
 158         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
 159         dn->dn_zio = NULL;
 160         dn->dn_oldused = 0;
 161         dn->dn_oldflags = 0;
 162         dn->dn_olduid = 0;
 163         dn->dn_oldgid = 0;
 164         dn->dn_oldprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 165         dn->dn_newuid = 0;
 166         dn->dn_newgid = 0;
 167         dn->dn_newprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 168         dn->dn_id_flags = 0;
 169
 170         dn->dn_dbufs_count = 0;
 171         avl_create(&dn->dn_dbufs, dbuf_compare, sizeof (dmu_buf_impl_t),
 172             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
 173
 174         dn->dn_moved = 0;
 175         return (0);
 176 }
 177
 178 static void
 179 dnode_dest(void *arg, void *unused)
 180 {
 181         (void) unused;
 182         dnode_t *dn = arg;
 183
 184         rw_destroy(&dn->dn_struct_rwlock);
 185         mutex_destroy(&dn->dn_mtx);
 186         mutex_destroy(&dn->dn_dbufs_mtx);
 187         cv_destroy(&dn->dn_notxholds);
 188         cv_destroy(&dn->dn_nodnholds);
 189         zfs_refcount_destroy(&dn->dn_holds);
 190         zfs_refcount_destroy(&dn->dn_tx_holds);
 191         ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_link));
 192
 193         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 194                 ASSERT(!multilist_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 195                 ASSERT3P(dn->dn_free_ranges[i], ==, NULL);
 196                 list_destroy(&dn->dn_dirty_records[i]);
 197                 ASSERT0(dn->dn_next_nblkptr[i]);
 198                 ASSERT0(dn->dn_next_nlevels[i]);
 199                 ASSERT0(dn->dn_next_indblkshift[i]);
 200                 ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[i]);
 201                 ASSERT0(dn->dn_rm_spillblk[i]);
 202                 ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[i]);
 203                 ASSERT0(dn->dn_next_blksz[i]);
 204                 ASSERT0(dn->dn_next_maxblkid[i]);
 205         }
 206
 207         ASSERT0(dn->dn_allocated_txg);
 208         ASSERT0(dn->dn_free_txg);
 209         ASSERT0(dn->dn_assigned_txg);
 210         ASSERT0(dn->dn_dirty_txg);
 211         ASSERT0(dn->dn_dirtyctx);
 212         ASSERT3P(dn->dn_dirtyctx_firstset, ==, NULL);
 213         ASSERT3P(dn->dn_bonus, ==, NULL);
 214         ASSERT(!dn->dn_have_spill);
 215         ASSERT3P(dn->dn_zio, ==, NULL);
 216         ASSERT0(dn->dn_oldused);
 217         ASSERT0(dn->dn_oldflags);
 218         ASSERT0(dn->dn_olduid);
 219         ASSERT0(dn->dn_oldgid);
 220         ASSERT0(dn->dn_oldprojid);
 221         ASSERT0(dn->dn_newuid);
 222         ASSERT0(dn->dn_newgid);
 223         ASSERT0(dn->dn_newprojid);
 224         ASSERT0(dn->dn_id_flags);
 225
 226         ASSERT0(dn->dn_dbufs_count);
 227         avl_destroy(&dn->dn_dbufs);
 228 }
 229
 230 static int
 231 dnode_kstats_update(kstat_t *ksp, int rw)
 232 {
 233         dnode_stats_t *ds = ksp->ks_data;
 234
 235         if (rw == KSTAT_WRITE)
 236                 return (EACCES);
 237         ds->dnode_hold_dbuf_hold.value.ui64 =
 238             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_hold);
 239         ds->dnode_hold_dbuf_read.value.ui64 =
 240             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_read);
 241         ds->dnode_hold_alloc_hits.value.ui64 =
 242             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_hits);
 243         ds->dnode_hold_alloc_misses.value.ui64 =
 244             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_misses);
 245         ds->dnode_hold_alloc_interior.value.ui64 =
 246             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_interior);
 247         ds->dnode_hold_alloc_lock_retry.value.ui64 =
 248             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_retry);
 249         ds->dnode_hold_alloc_lock_misses.value.ui64 =
 250             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_misses);
 251         ds->dnode_hold_alloc_type_none.value.ui64 =
 252             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_type_none);
 253         ds->dnode_hold_free_hits.value.ui64 =
 254             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_hits);
 255         ds->dnode_hold_free_misses.value.ui64 =
 256             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_misses);
 257         ds->dnode_hold_free_lock_misses.value.ui64 =
 258             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_misses);
 259         ds->dnode_hold_free_lock_retry.value.ui64 =
 260             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_retry);
 261         ds->dnode_hold_free_refcount.value.ui64 =
 262             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_refcount);
 263         ds->dnode_hold_free_overflow.value.ui64 =
 264             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_hold_free_overflow);
 265         ds->dnode_free_interior_lock_retry.value.ui64 =
 266             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_free_interior_lock_retry);
 267         ds->dnode_allocate.value.ui64 =
 268             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_allocate);
 269         ds->dnode_reallocate.value.ui64 =
 270             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_reallocate);
 271         ds->dnode_buf_evict.value.ui64 =
 272             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_buf_evict);
 273         ds->dnode_alloc_next_chunk.value.ui64 =
 274             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_alloc_next_chunk);
 275         ds->dnode_alloc_race.value.ui64 =
 276             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_alloc_race);
 277         ds->dnode_alloc_next_block.value.ui64 =
 278             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_alloc_next_block);
 279         ds->dnode_move_invalid.value.ui64 =
 280             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_invalid);
 281         ds->dnode_move_recheck1.value.ui64 =
 282             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_recheck1);
 283         ds->dnode_move_recheck2.value.ui64 =
 284             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_recheck2);
 285         ds->dnode_move_special.value.ui64 =
 286             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_special);
 287         ds->dnode_move_handle.value.ui64 =
 288             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_handle);
 289         ds->dnode_move_rwlock.value.ui64 =
 290             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_rwlock);
 291         ds->dnode_move_active.value.ui64 =
 292             wmsum_value(&dnode_sums.dnode_move_active);
 293         return (0);
 294 }
 295
 296 void
 297 dnode_init(void)
 298 {
 299         ASSERT(dnode_cache == NULL);
 300         dnode_cache = kmem_cache_create("dnode_t", sizeof (dnode_t),
 301             0, dnode_cons, dnode_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
 302         kmem_cache_set_move(dnode_cache, dnode_move);
 303
 304         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_hold, 0);
 305         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_read, 0);
 306         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_hits, 0);
 307         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_misses, 0);
 308         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_interior, 0);
 309         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_retry, 0);
 310         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_misses, 0);
 311         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_type_none, 0);
 312         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_hits, 0);
 313         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_misses, 0);
 314         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_misses, 0);
 315         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_retry, 0);
 316         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_refcount, 0);
 317         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_hold_free_overflow, 0);
 318         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_free_interior_lock_retry, 0);
 319         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_allocate, 0);
 320         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_reallocate, 0);
 321         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_buf_evict, 0);
 322         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_alloc_next_chunk, 0);
 323         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_alloc_race, 0);
 324         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_alloc_next_block, 0);
 325         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_invalid, 0);
 326         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_recheck1, 0);
 327         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_recheck2, 0);
 328         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_special, 0);
 329         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_handle, 0);
 330         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_rwlock, 0);
 331         wmsum_init(&dnode_sums.dnode_move_active, 0);
 332
 333         dnode_ksp = kstat_create("zfs", 0, "dnodestats", "misc",
 334             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (dnode_stats) / sizeof (kstat_named_t),
 335             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
 336         if (dnode_ksp != NULL) {
 337                 dnode_ksp->ks_data = &dnode_stats;
 338                 dnode_ksp->ks_update = dnode_kstats_update;
 339                 kstat_install(dnode_ksp);
 340         }
 341 }
 342
 343 void
 344 dnode_fini(void)
 345 {
 346         if (dnode_ksp != NULL) {
 347                 kstat_delete(dnode_ksp);
 348                 dnode_ksp = NULL;
 349         }
 350
 351         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_hold);
 352         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_dbuf_read);
 353         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_hits);
 354         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_misses);
 355         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_interior);
 356         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_retry);
 357         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_lock_misses);
 358         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_alloc_type_none);
 359         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_hits);
 360         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_misses);
 361         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_misses);
 362         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_lock_retry);
 363         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_refcount);
 364         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_hold_free_overflow);
 365         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_free_interior_lock_retry);
 366         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_allocate);
 367         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_reallocate);
 368         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_buf_evict);
 369         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_alloc_next_chunk);
 370         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_alloc_race);
 371         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_alloc_next_block);
 372         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_invalid);
 373         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_recheck1);
 374         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_recheck2);
 375         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_special);
 376         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_handle);
 377         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_rwlock);
 378         wmsum_fini(&dnode_sums.dnode_move_active);
 379
 380         kmem_cache_destroy(dnode_cache);
 381         dnode_cache = NULL;
 382 }
 383
 384
 385 #ifdef ZFS_DEBUG
 386 void
 387 dnode_verify(dnode_t *dn)
 388 {
 389         int drop_struct_lock = FALSE;
 390
 391         ASSERT(dn->dn_phys);
 392         ASSERT(dn->dn_objset);
 393         ASSERT(dn->dn_handle->dnh_dnode == dn);
 394
 395         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_phys->dn_type));
 396
 397         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DNODE_VERIFY))
 398                 return;
 399
 400         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
 401                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 402                 drop_struct_lock = TRUE;
 403         }
 404         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE || dn->dn_allocated_txg != 0) {
 405                 int i;
 406                 int max_bonuslen = DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn->dn_num_slots);
 407                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 408                 if (dn->dn_datablkshift) {
 409                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
 410                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 411                         ASSERT3U(1<<dn->dn_datablkshift, ==, dn->dn_datablksz);
 412                 }
 413                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, <=, 30);
 414                 ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_type));
 415                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, >=, 1);
 416                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
 417                 ASSERT3U(dn->dn_bonuslen, <=, max_bonuslen);
 418                 ASSERT3U(dn->dn_datablksz, ==,
 419                     dn->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 420                 ASSERT3U(ISP2(dn->dn_datablksz), ==, dn->dn_datablkshift != 0);
 421                 ASSERT3U((dn->dn_nblkptr - 1) * sizeof (blkptr_t) +
 422                     dn->dn_bonuslen, <=, max_bonuslen);
 423                 for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 424                         ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], <=, dn->dn_nlevels);
 425                 }
 426         }
 427         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE)
 428                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_nlevels, <=, dn->dn_nlevels);
 429         ASSERT(DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) || dn->dn_dbuf != NULL);
 430         if (dn->dn_dbuf != NULL) {
 431                 ASSERT3P(dn->dn_phys, ==,
 432                     (dnode_phys_t *)dn->dn_dbuf->db.db_data +
 433                     (dn->dn_object % (dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT)));
 434         }
 435         if (drop_struct_lock)
 436                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 437 }
 438 #endif
 439
 440 void
 441 dnode_byteswap(dnode_phys_t *dnp)
 442 {
 443         uint64_t *buf64 = (void*)&dnp->dn_blkptr;
 444         int i;
 445
 446         if (dnp->dn_type == DMU_OT_NONE) {
 447                 memset(dnp, 0, sizeof (dnode_phys_t));
 448                 return;
 449         }
 450
 451         dnp->dn_datablkszsec = BSWAP_16(dnp->dn_datablkszsec);
 452         dnp->dn_bonuslen = BSWAP_16(dnp->dn_bonuslen);
 453         dnp->dn_extra_slots = BSWAP_8(dnp->dn_extra_slots);
 454         dnp->dn_maxblkid = BSWAP_64(dnp->dn_maxblkid);
 455         dnp->dn_used = BSWAP_64(dnp->dn_used);
 456
 457         /*
 458          * dn_nblkptr is only one byte, so it's OK to read it in either
 459          * byte order.  We can't read dn_bouslen.
 460          */
 461         ASSERT(dnp->dn_indblkshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 462         ASSERT(dnp->dn_nblkptr <= DN_MAX_NBLKPTR);
 463         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr * sizeof (blkptr_t)/8; i++)
 464                 buf64[i] = BSWAP_64(buf64[i]);
 465
 466         /*
 467          * OK to check dn_bonuslen for zero, because it won't matter if
 468          * we have the wrong byte order.  This is necessary because the
 469          * dnode dnode is smaller than a regular dnode.
 470          */
 471         if (dnp->dn_bonuslen != 0) {
 472                 dmu_object_byteswap_t byteswap;
 473                 ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dnp->dn_bonustype));
 474                 byteswap = DMU_OT_BYTESWAP(dnp->dn_bonustype);
 475                 dmu_ot_byteswap[byteswap].ob_func(DN_BONUS(dnp),
 476                     DN_MAX_BONUS_LEN(dnp));
 477         }
 478
 479         /* Swap SPILL block if we have one */
 480         if (dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)
 481                 byteswap_uint64_array(DN_SPILL_BLKPTR(dnp), sizeof (blkptr_t));
 482 }
 483
 484 void
 485 dnode_buf_byteswap(void *vbuf, size_t size)
 486 {
 487         int i = 0;
 488
 489         ASSERT3U(sizeof (dnode_phys_t), ==, (1<<DNODE_SHIFT));
 490         ASSERT((size & (sizeof (dnode_phys_t)-1)) == 0);
 491
 492         while (i < size) {
 493                 dnode_phys_t *dnp = (void *)(((char *)vbuf) + i);
 494                 dnode_byteswap(dnp);
 495
 496                 i += DNODE_MIN_SIZE;
 497                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
 498                         i += dnp->dn_extra_slots * DNODE_MIN_SIZE;
 499         }
 500 }
 501
 502 void
 503 dnode_setbonuslen(dnode_t *dn, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 504 {
 505         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
 506
 507         dnode_setdirty(dn, tx);
 508         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 509         ASSERT3U(newsize, <=, DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn->dn_num_slots) -
 510             (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t));
 511
 512         if (newsize < dn->dn_bonuslen) {
 513                 /* clear any data after the end of the new size */
 514                 size_t diff = dn->dn_bonuslen - newsize;
 515                 char *data_end = ((char *)dn->dn_bonus->db.db_data) + newsize;
 516                 memset(data_end, 0, diff);
 517         }
 518
 519         dn->dn_bonuslen = newsize;
 520         if (newsize == 0)
 521                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = DN_ZERO_BONUSLEN;
 522         else
 523                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
 524         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 525 }
 526
 527 void
 528 dnode_setbonus_type(dnode_t *dn, dmu_object_type_t newtype, dmu_tx_t *tx)
 529 {
 530         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
 531         dnode_setdirty(dn, tx);
 532         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 533         dn->dn_bonustype = newtype;
 534         dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonustype;
 535         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 536 }
 537
 538 void
 539 dnode_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
 540 {
 541         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
 542         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
 543         dnode_setdirty(dn, tx);
 544         dn->dn_rm_spillblk[tx->tx_txg & TXG_MASK] = DN_KILL_SPILLBLK;
 545         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
 546 }
 547
 548 static void
 549 dnode_setdblksz(dnode_t *dn, int size)
 550 {
 551         ASSERT0(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE));
 552         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
 553         ASSERT3U(size, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
 554         ASSERT3U(size >> SPA_MINBLOCKSHIFT, <,
 555             1<<(sizeof (dn->dn_phys->dn_datablkszsec) * 8));
 556         dn->dn_datablksz = size;
 557         dn->dn_datablkszsec = size >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
 558         dn->dn_datablkshift = ISP2(size) ? highbit64(size - 1) : 0;
 559 }
 560
 561 static dnode_t *
 562 dnode_create(objset_t *os, dnode_phys_t *dnp, dmu_buf_impl_t *db,
 563     uint64_t object, dnode_handle_t *dnh)
 564 {
 565         dnode_t *dn;
 566
 567         dn = kmem_cache_alloc(dnode_cache, KM_SLEEP);
 568         dn->dn_moved = 0;
 569
 570         /*
 571          * Defer setting dn_objset until the dnode is ready to be a candidate
 572          * for the dnode_move() callback.
 573          */
 574         dn->dn_object = object;
 575         dn->dn_dbuf = db;
 576         dn->dn_handle = dnh;
 577         dn->dn_phys = dnp;
 578
 579         if (dnp->dn_datablkszsec) {
 580                 dnode_setdblksz(dn, dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 581         } else {
 582                 dn->dn_datablksz = 0;
 583                 dn->dn_datablkszsec = 0;
 584                 dn->dn_datablkshift = 0;
 585         }
 586         dn->dn_indblkshift = dnp->dn_indblkshift;
 587         dn->dn_nlevels = dnp->dn_nlevels;
 588         dn->dn_type = dnp->dn_type;
 589         dn->dn_nblkptr = dnp->dn_nblkptr;
 590         dn->dn_checksum = dnp->dn_checksum;
 591         dn->dn_compress = dnp->dn_compress;
 592         dn->dn_bonustype = dnp->dn_bonustype;
 593         dn->dn_bonuslen = dnp->dn_bonuslen;
 594         dn->dn_num_slots = dnp->dn_extra_slots + 1;
 595         dn->dn_maxblkid = dnp->dn_maxblkid;
 596         dn->dn_have_spill = ((dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR) != 0);
 597         dn->dn_id_flags = 0;
 598
 599         dmu_zfetch_init(&dn->dn_zfetch, dn);
 600
 601         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_phys->dn_type));
 602         ASSERT(zrl_is_locked(&dnh->dnh_zrlock));
 603         ASSERT(!DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode));
 604
 605         mutex_enter(&os->os_lock);
 606
 607         /*
 608          * Exclude special dnodes from os_dnodes so an empty os_dnodes
 609          * signifies that the special dnodes have no references from
 610          * their children (the entries in os_dnodes).  This allows
 611          * dnode_destroy() to easily determine if the last child has
 612          * been removed and then complete eviction of the objset.
 613          */
 614         if (!DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(object))
 615                 list_insert_head(&os->os_dnodes, dn);
 616         membar_producer();
 617
 618         /*
 619          * Everything else must be valid before assigning dn_objset
 620          * makes the dnode eligible for dnode_move().
 621          */
 622         dn->dn_objset = os;
 623
 624         dnh->dnh_dnode = dn;
 625         mutex_exit(&os->os_lock);
 626
 627         arc_space_consume(sizeof (dnode_t), ARC_SPACE_DNODE);
 628
 629         return (dn);
 630 }
 631
 632 /*
 633  * Caller must be holding the dnode handle, which is released upon return.
 634  */
 635 static void
 636 dnode_destroy(dnode_t *dn)
 637 {
 638         objset_t *os = dn->dn_objset;
 639         boolean_t complete_os_eviction = B_FALSE;
 640
 641         ASSERT((dn->dn_id_flags & DN_ID_NEW_EXIST) == 0);
 642
 643         mutex_enter(&os->os_lock);
 644         POINTER_INVALIDATE(&dn->dn_objset);
 645         if (!DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object)) {
 646                 list_remove(&os->os_dnodes, dn);
 647                 complete_os_eviction =
 648                     list_is_empty(&os->os_dnodes) &&
 649                     list_link_active(&os->os_evicting_node);
 650         }
 651         mutex_exit(&os->os_lock);
 652
 653         /* the dnode can no longer move, so we can release the handle */
 654         if (!zrl_is_locked(&dn->dn_handle->dnh_zrlock))
 655                 zrl_remove(&dn->dn_handle->dnh_zrlock);
 656
 657         dn->dn_allocated_txg = 0;
 658         dn->dn_free_txg = 0;
 659         dn->dn_assigned_txg = 0;
 660         dn->dn_dirty_txg = 0;
 661
 662         dn->dn_dirtyctx = 0;
 663         dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 664         if (dn->dn_bonus != NULL) {
 665                 mutex_enter(&dn->dn_bonus->db_mtx);
 666                 dbuf_destroy(dn->dn_bonus);
 667                 dn->dn_bonus = NULL;
 668         }
 669         dn->dn_zio = NULL;
 670
 671         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
 672         dn->dn_oldused = 0;
 673         dn->dn_oldflags = 0;
 674         dn->dn_olduid = 0;
 675         dn->dn_oldgid = 0;
 676         dn->dn_oldprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 677         dn->dn_newuid = 0;
 678         dn->dn_newgid = 0;
 679         dn->dn_newprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 680         dn->dn_id_flags = 0;
 681
 682         dmu_zfetch_fini(&dn->dn_zfetch);
 683         kmem_cache_free(dnode_cache, dn);
 684         arc_space_return(sizeof (dnode_t), ARC_SPACE_DNODE);
 685
 686         if (complete_os_eviction)
 687                 dmu_objset_evict_done(os);
 688 }
 689
 690 void
 691 dnode_allocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize, int ibs,
 692     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, int dn_slots, dmu_tx_t *tx)
 693 {
 694         int i;
 695
 696         ASSERT3U(dn_slots, >, 0);
 697         ASSERT3U(dn_slots << DNODE_SHIFT, <=,
 698             spa_maxdnodesize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset)));
 699         ASSERT3U(blocksize, <=,
 700             spa_maxblocksize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset)));
 701         if (blocksize == 0)
 702                 blocksize = 1 << zfs_default_bs;
 703         else
 704                 blocksize = P2ROUNDUP(blocksize, SPA_MINBLOCKSIZE);
 705
 706         if (ibs == 0)
 707                 ibs = zfs_default_ibs;
 708
 709         ibs = MIN(MAX(ibs, DN_MIN_INDBLKSHIFT), DN_MAX_INDBLKSHIFT);
 710
 711         dprintf("os=%p obj=%llu txg=%llu blocksize=%d ibs=%d dn_slots=%d\n",
 712             dn->dn_objset, (u_longlong_t)dn->dn_object,
 713             (u_longlong_t)tx->tx_txg, blocksize, ibs, dn_slots);
 714         DNODE_STAT_BUMP(dnode_allocate);
 715
 716         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
 717         ASSERT0(memcmp(dn->dn_phys, &dnode_phys_zero, sizeof (dnode_phys_t)));
 718         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type == DMU_OT_NONE);
 719         ASSERT(ot != DMU_OT_NONE);
 720         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(ot));
 721         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
 722             (bonustype == DMU_OT_SA && bonuslen == 0) ||
 723             (bonustype == DMU_OTN_UINT64_METADATA && bonuslen == 0) ||
 724             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
 725         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(bonustype));
 726         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn_slots));
 727         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
 728         ASSERT0(dn->dn_maxblkid);
 729         ASSERT0(dn->dn_allocated_txg);
 730         ASSERT0(dn->dn_assigned_txg);
 731         ASSERT(zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
 732         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), <=, 1);
 733         ASSERT(avl_is_empty(&dn->dn_dbufs));
 734
 735         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 736                 ASSERT0(dn->dn_next_nblkptr[i]);
 737                 ASSERT0(dn->dn_next_nlevels[i]);
 738                 ASSERT0(dn->dn_next_indblkshift[i]);
 739                 ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[i]);
 740                 ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[i]);
 741                 ASSERT0(dn->dn_rm_spillblk[i]);
 742                 ASSERT0(dn->dn_next_blksz[i]);
 743                 ASSERT0(dn->dn_next_maxblkid[i]);
 744                 ASSERT(!multilist_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 745                 ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dirty_records[i]), ==, NULL);
 746                 ASSERT3P(dn->dn_free_ranges[i], ==, NULL);
 747         }
 748
 749         dn->dn_type = ot;
 750         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
 751         dn->dn_indblkshift = ibs;
 752         dn->dn_nlevels = 1;
 753         dn->dn_num_slots = dn_slots;
 754         if (bonustype == DMU_OT_SA) /* Maximize bonus space for SA */
 755                 dn->dn_nblkptr = 1;
 756         else {
 757                 dn->dn_nblkptr = MIN(DN_MAX_NBLKPTR,
 758                     1 + ((DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn_slots) - bonuslen) >>
 759                     SPA_BLKPTRSHIFT));
 760         }
 761
 762         dn->dn_bonustype = bonustype;
 763         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
 764         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
 765         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
 766         dn->dn_dirtyctx = 0;
 767
 768         dn->dn_free_txg = 0;
 769         dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 770         dn->dn_dirty_txg = 0;
 771
 772         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
 773         dn->dn_id_flags = 0;
 774
 775         dnode_setdirty(dn, tx);
 776         dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg & TXG_MASK] = ibs;
 777         dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
 778         dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonustype;
 779         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_datablksz;
 780 }
 781
 782 void
 783 dnode_reallocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize,
 784     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, int dn_slots,
 785     boolean_t keep_spill, dmu_tx_t *tx)
 786 {
 787         int nblkptr;
 788
 789         ASSERT3U(blocksize, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
 790         ASSERT3U(blocksize, <=,
 791             spa_maxblocksize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset)));
 792         ASSERT0(blocksize % SPA_MINBLOCKSIZE);
 793         ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT || dmu_tx_private_ok(tx));
 794         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 795         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
 796             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0) ||
 797             (bonustype == DMU_OT_SA && bonuslen == 0));
 798         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(bonustype));
 799         ASSERT3U(bonuslen, <=,
 800             DN_BONUS_SIZE(spa_maxdnodesize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset))));
 801         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_BONUS_SIZE(dn_slots << DNODE_SHIFT));
 802
 803         dnode_free_interior_slots(dn);
 804         DNODE_STAT_BUMP(dnode_reallocate);
 805
 806         /* clean up any unreferenced dbufs */
 807         dnode_evict_dbufs(dn);
 808
 809         dn->dn_id_flags = 0;
 810
 811         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 812         dnode_setdirty(dn, tx);
 813         if (dn->dn_datablksz != blocksize) {
 814                 /* change blocksize */
 815                 ASSERT0(dn->dn_maxblkid);
 816                 ASSERT(BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) ||
 817                     dnode_block_freed(dn, 0));
 818
 819                 dnode_setdblksz(dn, blocksize);
 820                 dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = blocksize;
 821         }
 822         if (dn->dn_bonuslen != bonuslen)
 823                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = bonuslen;
 824
 825         if (bonustype == DMU_OT_SA) /* Maximize bonus space for SA */
 826                 nblkptr = 1;
 827         else
 828                 nblkptr = MIN(DN_MAX_NBLKPTR,
 829                     1 + ((DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn_slots) - bonuslen) >>
 830                     SPA_BLKPTRSHIFT));
 831         if (dn->dn_bonustype != bonustype)
 832                 dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = bonustype;
 833         if (dn->dn_nblkptr != nblkptr)
 834                 dn->dn_next_nblkptr[tx->tx_txg & TXG_MASK] = nblkptr;
 835         if (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR && !keep_spill) {
 836                 dbuf_rm_spill(dn, tx);
 837                 dnode_rm_spill(dn, tx);
 838         }
 839
 840         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 841
 842         /* change type */
 843         dn->dn_type = ot;
 844
 845         /* change bonus size and type */
 846         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 847         dn->dn_bonustype = bonustype;
 848         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
 849         dn->dn_num_slots = dn_slots;
 850         dn->dn_nblkptr = nblkptr;
 851         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
 852         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
 853         ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
 854
 855         /* fix up the bonus db_size */
 856         if (dn->dn_bonus) {
 857                 dn->dn_bonus->db.db_size =
 858                     DN_SLOTS_TO_BONUSLEN(dn->dn_num_slots) -
 859                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
 860                 ASSERT(dn->dn_bonuslen <= dn->dn_bonus->db.db_size);
 861         }
 862
 863         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
 864         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 865 }
 866
 867 #ifdef  _KERNEL
 868 static void
 869 dnode_move_impl(dnode_t *odn, dnode_t *ndn)
 870 {
 871         ASSERT(!RW_LOCK_HELD(&odn->dn_struct_rwlock));
 872         ASSERT(MUTEX_NOT_HELD(&odn->dn_mtx));
 873         ASSERT(MUTEX_NOT_HELD(&odn->dn_dbufs_mtx));
 874
 875         /* Copy fields. */
 876         ndn->dn_objset = odn->dn_objset;
 877         ndn->dn_object = odn->dn_object;
 878         ndn->dn_dbuf = odn->dn_dbuf;
 879         ndn->dn_handle = odn->dn_handle;
 880         ndn->dn_phys = odn->dn_phys;
 881         ndn->dn_type = odn->dn_type;
 882         ndn->dn_bonuslen = odn->dn_bonuslen;
 883         ndn->dn_bonustype = odn->dn_bonustype;
 884         ndn->dn_nblkptr = odn->dn_nblkptr;
 885         ndn->dn_checksum = odn->dn_checksum;
 886         ndn->dn_compress = odn->dn_compress;
 887         ndn->dn_nlevels = odn->dn_nlevels;
 888         ndn->dn_indblkshift = odn->dn_indblkshift;
 889         ndn->dn_datablkshift = odn->dn_datablkshift;
 890         ndn->dn_datablkszsec = odn->dn_datablkszsec;
 891         ndn->dn_datablksz = odn->dn_datablksz;
 892         ndn->dn_maxblkid = odn->dn_maxblkid;
 893         ndn->dn_num_slots = odn->dn_num_slots;
 894         memcpy(ndn->dn_next_type, odn->dn_next_type,
 895             sizeof (odn->dn_next_type));
 896         memcpy(ndn->dn_next_nblkptr, odn->dn_next_nblkptr,
 897             sizeof (odn->dn_next_nblkptr));
 898         memcpy(ndn->dn_next_nlevels, odn->dn_next_nlevels,
 899             sizeof (odn->dn_next_nlevels));
 900         memcpy(ndn->dn_next_indblkshift, odn->dn_next_indblkshift,
 901             sizeof (odn->dn_next_indblkshift));
 902         memcpy(ndn->dn_next_bonustype, odn->dn_next_bonustype,
 903             sizeof (odn->dn_next_bonustype));
 904         memcpy(ndn->dn_rm_spillblk, odn->dn_rm_spillblk,
 905             sizeof (odn->dn_rm_spillblk));
 906         memcpy(ndn->dn_next_bonuslen, odn->dn_next_bonuslen,
 907             sizeof (odn->dn_next_bonuslen));
 908         memcpy(ndn->dn_next_blksz, odn->dn_next_blksz,
 909             sizeof (odn->dn_next_blksz));
 910         memcpy(ndn->dn_next_maxblkid, odn->dn_next_maxblkid,
 911             sizeof (odn->dn_next_maxblkid));
 912         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 913                 list_move_tail(&ndn->dn_dirty_records[i],
 914                     &odn->dn_dirty_records[i]);
 915         }
 916         memcpy(ndn->dn_free_ranges, odn->dn_free_ranges,
 917             sizeof (odn->dn_free_ranges));
 918         ndn->dn_allocated_txg = odn->dn_allocated_txg;
 919         ndn->dn_free_txg = odn->dn_free_txg;
 920         ndn->dn_assigned_txg = odn->dn_assigned_txg;
 921         ndn->dn_dirty_txg = odn->dn_dirty_txg;
 922         ndn->dn_dirtyctx = odn->dn_dirtyctx;
 923         ndn->dn_dirtyctx_firstset = odn->dn_dirtyctx_firstset;
 924         ASSERT(zfs_refcount_count(&odn->dn_tx_holds) == 0);
 925         zfs_refcount_transfer(&ndn->dn_holds, &odn->dn_holds);
 926         ASSERT(avl_is_empty(&ndn->dn_dbufs));
 927         avl_swap(&ndn->dn_dbufs, &odn->dn_dbufs);
 928         ndn->dn_dbufs_count = odn->dn_dbufs_count;
 929         ndn->dn_bonus = odn->dn_bonus;
 930         ndn->dn_have_spill = odn->dn_have_spill;
 931         ndn->dn_zio = odn->dn_zio;
 932         ndn->dn_oldused = odn->dn_oldused;
 933         ndn->dn_oldflags = odn->dn_oldflags;
 934         ndn->dn_olduid = odn->dn_olduid;
 935         ndn->dn_oldgid = odn->dn_oldgid;
 936         ndn->dn_oldprojid = odn->dn_oldprojid;
 937         ndn->dn_newuid = odn->dn_newuid;
 938         ndn->dn_newgid = odn->dn_newgid;
 939         ndn->dn_newprojid = odn->dn_newprojid;
 940         ndn->dn_id_flags = odn->dn_id_flags;
 941         dmu_zfetch_init(&ndn->dn_zfetch, ndn);
 942
 943         /*
 944          * Update back pointers. Updating the handle fixes the back pointer of
 945          * every descendant dbuf as well as the bonus dbuf.
 946          */
 947         ASSERT(ndn->dn_handle->dnh_dnode == odn);
 948         ndn->dn_handle->dnh_dnode = ndn;
 949
 950         /*
 951          * Invalidate the original dnode by clearing all of its back pointers.
 952          */
 953         odn->dn_dbuf = NULL;
 954         odn->dn_handle = NULL;
 955         avl_create(&odn->dn_dbufs, dbuf_compare, sizeof (dmu_buf_impl_t),
 956             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
 957         odn->dn_dbufs_count = 0;
 958         odn->dn_bonus = NULL;
 959         dmu_zfetch_fini(&odn->dn_zfetch);
 960
 961         /*
 962          * Set the low bit of the objset pointer to ensure that dnode_move()
 963          * recognizes the dnode as invalid in any subsequent callback.
 964          */
 965         POINTER_INVALIDATE(&odn->dn_objset);
 966
 967         /*
 968          * Satisfy the destructor.
 969          */
 970         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 971                 list_create(&odn->dn_dirty_records[i],
 972                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
 973                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
 974                 odn->dn_free_ranges[i] = NULL;
 975                 odn->dn_next_nlevels[i] = 0;
 976                 odn->dn_next_indblkshift[i] = 0;
 977                 odn->dn_next_bonustype[i] = 0;
 978                 odn->dn_rm_spillblk[i] = 0;
 979                 odn->dn_next_bonuslen[i] = 0;
 980                 odn->dn_next_blksz[i] = 0;
 981         }
 982         odn->dn_allocated_txg = 0;
 983         odn->dn_free_txg = 0;
 984         odn->dn_assigned_txg = 0;
 985         odn->dn_dirty_txg = 0;
 986         odn->dn_dirtyctx = 0;
 987         odn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 988         odn->dn_have_spill = B_FALSE;
 989         odn->dn_zio = NULL;
 990         odn->dn_oldused = 0;
 991         odn->dn_oldflags = 0;
 992         odn->dn_olduid = 0;
 993         odn->dn_oldgid = 0;
 994         odn->dn_oldprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 995         odn->dn_newuid = 0;
 996         odn->dn_newgid = 0;
 997         odn->dn_newprojid = ZFS_DEFAULT_PROJID;
 998         odn->dn_id_flags = 0;
 999
1000         /*
1001          * Mark the dnode.
1002          */
1003         ndn->dn_moved = 1;
1004         odn->dn_moved = (uint8_t)-1;
1005 }
1006
1007 static kmem_cbrc_t
1008 dnode_move(void *buf, void *newbuf, size_t size, void *arg)
1009 {
1010         dnode_t *odn = buf, *ndn = newbuf;
1011         objset_t *os;
1012         int64_t refcount;
1013         uint32_t dbufs;
1014
1015         /*
1016          * The dnode is on the objset's list of known dnodes if the objset
1017          * pointer is valid. We set the low bit of the objset pointer when
1018          * freeing the dnode to invalidate it, and the memory patterns written
1019          * by kmem (baddcafe and deadbeef) set at least one of the two low bits.
1020          * A newly created dnode sets the objset pointer last of all to indicate
1021          * that the dnode is known and in a valid state to be moved by this
1022          * function.
1023          */
1024         os = odn->dn_objset;
1025         if (!POINTER_IS_VALID(os)) {
1026                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_invalid);
1027                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
1028         }
1029
1030         /*
1031          * Ensure that the objset does not go away during the move.
1032          */
1033         rw_enter(&os_lock, RW_WRITER);
1034         if (os != odn->dn_objset) {
1035                 rw_exit(&os_lock);
1036                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_recheck1);
1037                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
1038         }
1039
1040         /*
1041          * If the dnode is still valid, then so is the objset. We know that no
1042          * valid objset can be freed while we hold os_lock, so we can safely
1043          * ensure that the objset remains in use.
1044          */
1045         mutex_enter(&os->os_lock);
1046
1047         /*
1048          * Recheck the objset pointer in case the dnode was removed just before
1049          * acquiring the lock.
1050          */
1051         if (os != odn->dn_objset) {
1052                 mutex_exit(&os->os_lock);
1053                 rw_exit(&os_lock);
1054                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_recheck2);
1055                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
1056         }
1057
1058         /*
1059          * At this point we know that as long as we hold os->os_lock, the dnode
1060          * cannot be freed and fields within the dnode can be safely accessed.
1061          * The objset listing this dnode cannot go away as long as this dnode is
1062          * on its list.
1063          */
1064         rw_exit(&os_lock);
1065         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(odn->dn_object)) {
1066                 mutex_exit(&os->os_lock);
1067                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_special);
1068                 return (KMEM_CBRC_NO);
1069         }
1070         ASSERT(odn->dn_dbuf != NULL); /* only "special" dnodes have no parent */
1071
1072         /*
1073          * Lock the dnode handle to prevent the dnode from obtaining any new
1074          * holds. This also prevents the descendant dbufs and the bonus dbuf
1075          * from accessing the dnode, so that we can discount their holds. The
1076          * handle is safe to access because we know that while the dnode cannot
1077          * go away, neither can its handle. Once we hold dnh_zrlock, we can
1078          * safely move any dnode referenced only by dbufs.
1079          */
1080         if (!zrl_tryenter(&odn->dn_handle->dnh_zrlock)) {
1081                 mutex_exit(&os->os_lock);
1082                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_handle);
1083                 return (KMEM_CBRC_LATER);
1084         }
1085
1086         /*
1087          * Ensure a consistent view of the dnode's holds and the dnode's dbufs.
1088          * We need to guarantee that there is a hold for every dbuf in order to
1089          * determine whether the dnode is actively referenced. Falsely matching
1090          * a dbuf to an active hold would lead to an unsafe move. It's possible
1091          * that a thread already having an active dnode hold is about to add a
1092          * dbuf, and we can't compare hold and dbuf counts while the add is in
1093          * progress.
1094          */
1095         if (!rw_tryenter(&odn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER)) {
1096                 zrl_exit(&odn->dn_handle->dnh_zrlock);
1097                 mutex_exit(&os->os_lock);
1098                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_rwlock);
1099                 return (KMEM_CBRC_LATER);
1100         }
1101
1102         /*
1103          * A dbuf may be removed (evicted) without an active dnode hold. In that
1104          * case, the dbuf count is decremented under the handle lock before the
1105          * dbuf's hold is released. This order ensures that if we count the hold
1106          * after the dbuf is removed but before its hold is released, we will
1107          * treat the unmatched hold as active and exit safely. If we count the
1108          * hold before the dbuf is removed, the hold is discounted, and the
1109          * removal is blocked until the move completes.
1110          */
1111         refcount = zfs_refcount_count(&odn->dn_holds);
1112         ASSERT(refcount >= 0);
1113         dbufs = DN_DBUFS_COUNT(odn);
1114
1115         /* We can't have more dbufs than dnode holds. */
1116         ASSERT3U(dbufs, <=, refcount);
1117         DTRACE_PROBE3(dnode__move, dnode_t *, odn, int64_t, refcount,
1118             uint32_t, dbufs);
1119
1120         if (refcount > dbufs) {
1121                 rw_exit(&odn->dn_struct_rwlock);
1122                 zrl_exit(&odn->dn_handle->dnh_zrlock);
1123                 mutex_exit(&os->os_lock);
1124                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_move_active);
1125                 return (KMEM_CBRC_LATER);
1126         }
1127
1128         rw_exit(&odn->dn_struct_rwlock);
1129
1130         /*
1131          * At this point we know that anyone with a hold on the dnode is not
1132          * actively referencing it. The dnode is known and in a valid state to
1133          * move. We're holding the locks needed to execute the critical section.
1134          */
1135         dnode_move_impl(odn, ndn);
1136
1137         list_link_replace(&odn->dn_link, &ndn->dn_link);
1138         /* If the dnode was safe to move, the refcount cannot have changed. */
1139         ASSERT(refcount == zfs_refcount_count(&ndn->dn_holds));
1140         ASSERT(dbufs == DN_DBUFS_COUNT(ndn));
1141         zrl_exit(&ndn->dn_handle->dnh_zrlock); /* handle has moved */
1142         mutex_exit(&os->os_lock);
1143
1144         return (KMEM_CBRC_YES);
1145 }
1146 #endif  /* _KERNEL */
1147
1148 static void
1149 dnode_slots_hold(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1150 {
1151         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1152
1153         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1154                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1155                 zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1156         }
1157 }
1158
1159 static void
1160 dnode_slots_rele(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1161 {
1162         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1163
1164         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1165                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1166
1167                 if (zrl_is_locked(&dnh->dnh_zrlock))
1168                         zrl_exit(&dnh->dnh_zrlock);
1169                 else
1170                         zrl_remove(&dnh->dnh_zrlock);
1171         }
1172 }
1173
1174 static int
1175 dnode_slots_tryenter(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1176 {
1177         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1178
1179         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1180                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1181
1182                 if (!zrl_tryenter(&dnh->dnh_zrlock)) {
1183                         for (int j = idx; j < i; j++) {
1184                                 dnh = &children->dnc_children[j];
1185                                 zrl_exit(&dnh->dnh_zrlock);
1186                         }
1187
1188                         return (0);
1189                 }
1190         }
1191
1192         return (1);
1193 }
1194
1195 static void
1196 dnode_set_slots(dnode_children_t *children, int idx, int slots, void *ptr)
1197 {
1198         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1199
1200         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1201                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1202                 dnh->dnh_dnode = ptr;
1203         }
1204 }
1205
1206 static boolean_t
1207 dnode_check_slots_free(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1208 {
1209         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1210
1211         /*
1212          * If all dnode slots are either already free or
1213          * evictable return B_TRUE.
1214          */
1215         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1216                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1217                 dnode_t *dn = dnh->dnh_dnode;
1218
1219                 if (dn == DN_SLOT_FREE) {
1220                         continue;
1221                 } else if (DN_SLOT_IS_PTR(dn)) {
1222                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1223                         boolean_t can_free = (dn->dn_type == DMU_OT_NONE &&
1224                             zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds) &&
1225                             !DNODE_IS_DIRTY(dn));
1226                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1227
1228                         if (!can_free)
1229                                 return (B_FALSE);
1230                         else
1231                                 continue;
1232                 } else {
1233                         return (B_FALSE);
1234                 }
1235         }
1236
1237         return (B_TRUE);
1238 }
1239
1240 static void
1241 dnode_reclaim_slots(dnode_children_t *children, int idx, int slots)
1242 {
1243         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1244
1245         for (int i = idx; i < idx + slots; i++) {
1246                 dnode_handle_t *dnh = &children->dnc_children[i];
1247
1248                 ASSERT(zrl_is_locked(&dnh->dnh_zrlock));
1249
1250                 if (DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1251                         ASSERT3S(dnh->dnh_dnode->dn_type, ==, DMU_OT_NONE);
1252                         dnode_destroy(dnh->dnh_dnode);
1253                         dnh->dnh_dnode = DN_SLOT_FREE;
1254                 }
1255         }
1256 }
1257
1258 void
1259 dnode_free_interior_slots(dnode_t *dn)
1260 {
1261         dnode_children_t *children = dmu_buf_get_user(&dn->dn_dbuf->db);
1262         int epb = dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
1263         int idx = (dn->dn_object & (epb - 1)) + 1;
1264         int slots = dn->dn_num_slots - 1;
1265
1266         if (slots == 0)
1267                 return;
1268
1269         ASSERT3S(idx + slots, <=, DNODES_PER_BLOCK);
1270
1271         while (!dnode_slots_tryenter(children, idx, slots)) {
1272                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_free_interior_lock_retry);
1273                 kpreempt(KPREEMPT_SYNC);
1274         }
1275
1276         dnode_set_slots(children, idx, slots, DN_SLOT_FREE);
1277         dnode_slots_rele(children, idx, slots);
1278 }
1279
1280 void
1281 dnode_special_close(dnode_handle_t *dnh)
1282 {
1283         dnode_t *dn = dnh->dnh_dnode;
1284
1285         /*
1286          * Ensure dnode_rele_and_unlock() has released dn_mtx, after final
1287          * zfs_refcount_remove()
1288          */
1289         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1290         if (zfs_refcount_count(&dn->dn_holds) > 0)
1291                 cv_wait(&dn->dn_nodnholds, &dn->dn_mtx);
1292         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1293         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&dn->dn_holds), ==, 0);
1294
1295         ASSERT(dn->dn_dbuf == NULL ||
1296             dmu_buf_get_user(&dn->dn_dbuf->db) == NULL);
1297         zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1298         dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() */
1299         zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
1300         dnh->dnh_dnode = NULL;
1301 }
1302
1303 void
1304 dnode_special_open(objset_t *os, dnode_phys_t *dnp, uint64_t object,
1305     dnode_handle_t *dnh)
1306 {
1307         dnode_t *dn;
1308
1309         zrl_init(&dnh->dnh_zrlock);
1310         VERIFY3U(1, ==, zrl_tryenter(&dnh->dnh_zrlock));
1311
1312         dn = dnode_create(os, dnp, NULL, object, dnh);
1313         DNODE_VERIFY(dn);
1314
1315         zrl_exit(&dnh->dnh_zrlock);
1316 }
1317
1318 static void
1319 dnode_buf_evict_async(void *dbu)
1320 {
1321         dnode_children_t *dnc = dbu;
1322
1323         DNODE_STAT_BUMP(dnode_buf_evict);
1324
1325         for (int i = 0; i < dnc->dnc_count; i++) {
1326                 dnode_handle_t *dnh = &dnc->dnc_children[i];
1327                 dnode_t *dn;
1328
1329                 /*
1330                  * The dnode handle lock guards against the dnode moving to
1331                  * another valid address, so there is no need here to guard
1332                  * against changes to or from NULL.
1333                  */
1334                 if (!DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1335                         zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
1336                         dnh->dnh_dnode = DN_SLOT_UNINIT;
1337                         continue;
1338                 }
1339
1340                 zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1341                 dn = dnh->dnh_dnode;
1342                 /*
1343                  * If there are holds on this dnode, then there should
1344                  * be holds on the dnode's containing dbuf as well; thus
1345                  * it wouldn't be eligible for eviction and this function
1346                  * would not have been called.
1347                  */
1348                 ASSERT(zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds));
1349                 ASSERT(zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
1350
1351                 dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() for first slot */
1352                 zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
1353                 dnh->dnh_dnode = DN_SLOT_UNINIT;
1354         }
1355         kmem_free(dnc, sizeof (dnode_children_t) +
1356             dnc->dnc_count * sizeof (dnode_handle_t));
1357 }
1358
1359 /*
1360  * When the DNODE_MUST_BE_FREE flag is set, the "slots" parameter is used
1361  * to ensure the hole at the specified object offset is large enough to
1362  * hold the dnode being created. The slots parameter is also used to ensure
1363  * a dnode does not span multiple dnode blocks. In both of these cases, if
1364  * a failure occurs, ENOSPC is returned. Keep in mind, these failure cases
1365  * are only possible when using DNODE_MUST_BE_FREE.
1366  *
1367  * If the DNODE_MUST_BE_ALLOCATED flag is set, "slots" must be 0.
1368  * dnode_hold_impl() will check if the requested dnode is already consumed
1369  * as an extra dnode slot by an large dnode, in which case it returns
1370  * ENOENT.
1371  *
1372  * If the DNODE_DRY_RUN flag is set, we don't actually hold the dnode, just
1373  * return whether the hold would succeed or not. tag and dnp should set to
1374  * NULL in this case.
1375  *
1376  * errors:
1377  * EINVAL - Invalid object number or flags.
1378  * ENOSPC - Hole too small to fulfill "slots" request (DNODE_MUST_BE_FREE)
1379  * EEXIST - Refers to an allocated dnode (DNODE_MUST_BE_FREE)
1380  *        - Refers to a freeing dnode (DNODE_MUST_BE_FREE)
1381  *        - Refers to an interior dnode slot (DNODE_MUST_BE_ALLOCATED)
1382  * ENOENT - The requested dnode is not allocated (DNODE_MUST_BE_ALLOCATED)
1383  *        - The requested dnode is being freed (DNODE_MUST_BE_ALLOCATED)
1384  * EIO    - I/O error when reading the meta dnode dbuf.
1385  *
1386  * succeeds even for free dnodes.
1387  */
1388 int
1389 dnode_hold_impl(objset_t *os, uint64_t object, int flag, int slots,
1390     const void *tag, dnode_t **dnp)
1391 {
1392         int epb, idx, err;
1393         int drop_struct_lock = FALSE;
1394         int type;
1395         uint64_t blk;
1396         dnode_t *mdn, *dn;
1397         dmu_buf_impl_t *db;
1398         dnode_children_t *dnc;
1399         dnode_phys_t *dn_block;
1400         dnode_handle_t *dnh;
1401
1402         ASSERT(!(flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) || (slots == 0));
1403         ASSERT(!(flag & DNODE_MUST_BE_FREE) || (slots > 0));
1404         IMPLY(flag & DNODE_DRY_RUN, (tag == NULL) && (dnp == NULL));
1405
1406         /*
1407          * If you are holding the spa config lock as writer, you shouldn't
1408          * be asking the DMU to do *anything* unless it's the root pool
1409          * which may require us to read from the root filesystem while
1410          * holding some (not all) of the locks as writer.
1411          */
1412         ASSERT(spa_config_held(os->os_spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == 0 ||
1413             (spa_is_root(os->os_spa) &&
1414             spa_config_held(os->os_spa, SCL_STATE, RW_WRITER)));
1415
1416         ASSERT((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) || (flag & DNODE_MUST_BE_FREE));
1417
1418         if (object == DMU_USERUSED_OBJECT || object == DMU_GROUPUSED_OBJECT ||
1419             object == DMU_PROJECTUSED_OBJECT) {
1420                 if (object == DMU_USERUSED_OBJECT)
1421                         dn = DMU_USERUSED_DNODE(os);
1422                 else if (object == DMU_GROUPUSED_OBJECT)
1423                         dn = DMU_GROUPUSED_DNODE(os);
1424                 else
1425                         dn = DMU_PROJECTUSED_DNODE(os);
1426                 if (dn == NULL)
1427                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1428                 type = dn->dn_type;
1429                 if ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE)
1430                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1431                 if ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) && type != DMU_OT_NONE)
1432                         return (SET_ERROR(EEXIST));
1433                 DNODE_VERIFY(dn);
1434                 /* Don't actually hold if dry run, just return 0 */
1435                 if (!(flag & DNODE_DRY_RUN)) {
1436                         (void) zfs_refcount_add(&dn->dn_holds, tag);
1437                         *dnp = dn;
1438                 }
1439                 return (0);
1440         }
1441
1442         if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
1443                 return (SET_ERROR(EINVAL));
1444
1445         mdn = DMU_META_DNODE(os);
1446         ASSERT(mdn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1447
1448         DNODE_VERIFY(mdn);
1449
1450         if (!RW_WRITE_HELD(&mdn->dn_struct_rwlock)) {
1451                 rw_enter(&mdn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1452                 drop_struct_lock = TRUE;
1453         }
1454
1455         blk = dbuf_whichblock(mdn, 0, object * sizeof (dnode_phys_t));
1456         db = dbuf_hold(mdn, blk, FTAG);
1457         if (drop_struct_lock)
1458                 rw_exit(&mdn->dn_struct_rwlock);
1459         if (db == NULL) {
1460                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_dbuf_hold);
1461                 return (SET_ERROR(EIO));
1462         }
1463
1464         /*
1465          * We do not need to decrypt to read the dnode so it doesn't matter
1466          * if we get the encrypted or decrypted version.
1467          */
1468         err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL |
1469             DB_RF_NO_DECRYPT | DB_RF_NOPREFETCH);
1470         if (err) {
1471                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_dbuf_read);
1472                 dbuf_rele(db, FTAG);
1473                 return (err);
1474         }
1475
1476         ASSERT3U(db->db.db_size, >=, 1<<DNODE_SHIFT);
1477         epb = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
1478
1479         idx = object & (epb - 1);
1480         dn_block = (dnode_phys_t *)db->db.db_data;
1481
1482         ASSERT(DB_DNODE(db)->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1483         dnc = dmu_buf_get_user(&db->db);
1484         dnh = NULL;
1485         if (dnc == NULL) {
1486                 dnode_children_t *winner;
1487                 int skip = 0;
1488
1489                 dnc = kmem_zalloc(sizeof (dnode_children_t) +
1490                     epb * sizeof (dnode_handle_t), KM_SLEEP);
1491                 dnc->dnc_count = epb;
1492                 dnh = &dnc->dnc_children[0];
1493
1494                 /* Initialize dnode slot status from dnode_phys_t */
1495                 for (int i = 0; i < epb; i++) {
1496                         zrl_init(&dnh[i].dnh_zrlock);
1497
1498                         if (skip) {
1499                                 skip--;
1500                                 continue;
1501                         }
1502
1503                         if (dn_block[i].dn_type != DMU_OT_NONE) {
1504                                 int interior = dn_block[i].dn_extra_slots;
1505
1506                                 dnode_set_slots(dnc, i, 1, DN_SLOT_ALLOCATED);
1507                                 dnode_set_slots(dnc, i + 1, interior,
1508                                     DN_SLOT_INTERIOR);
1509                                 skip = interior;
1510                         } else {
1511                                 dnh[i].dnh_dnode = DN_SLOT_FREE;
1512                                 skip = 0;
1513                         }
1514                 }
1515
1516                 dmu_buf_init_user(&dnc->dnc_dbu, NULL,
1517                     dnode_buf_evict_async, NULL);
1518                 winner = dmu_buf_set_user(&db->db, &dnc->dnc_dbu);
1519                 if (winner != NULL) {
1520
1521                         for (int i = 0; i < epb; i++)
1522                                 zrl_destroy(&dnh[i].dnh_zrlock);
1523
1524                         kmem_free(dnc, sizeof (dnode_children_t) +
1525                             epb * sizeof (dnode_handle_t));
1526                         dnc = winner;
1527                 }
1528         }
1529
1530         ASSERT(dnc->dnc_count == epb);
1531
1532         if (flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) {
1533                 slots = 1;
1534
1535                 dnode_slots_hold(dnc, idx, slots);
1536                 dnh = &dnc->dnc_children[idx];
1537
1538                 if (DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1539                         dn = dnh->dnh_dnode;
1540                 } else if (dnh->dnh_dnode == DN_SLOT_INTERIOR) {
1541                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_interior);
1542                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1543                         dbuf_rele(db, FTAG);
1544                         return (SET_ERROR(EEXIST));
1545                 } else if (dnh->dnh_dnode != DN_SLOT_ALLOCATED) {
1546                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_misses);
1547                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1548                         dbuf_rele(db, FTAG);
1549                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1550                 } else {
1551                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1552                         while (!dnode_slots_tryenter(dnc, idx, slots)) {
1553                                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_lock_retry);
1554                                 kpreempt(KPREEMPT_SYNC);
1555                         }
1556
1557                         /*
1558                          * Someone else won the race and called dnode_create()
1559                          * after we checked DN_SLOT_IS_PTR() above but before
1560                          * we acquired the lock.
1561                          */
1562                         if (DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1563                                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_lock_misses);
1564                                 dn = dnh->dnh_dnode;
1565                         } else {
1566                                 dn = dnode_create(os, dn_block + idx, db,
1567                                     object, dnh);
1568                         }
1569                 }
1570
1571                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1572                 if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg != 0) {
1573                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_type_none);
1574                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1575                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1576                         dbuf_rele(db, FTAG);
1577                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1578                 }
1579
1580                 /* Don't actually hold if dry run, just return 0 */
1581                 if (flag & DNODE_DRY_RUN) {
1582                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1583                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1584                         dbuf_rele(db, FTAG);
1585                         return (0);
1586                 }
1587
1588                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_alloc_hits);
1589         } else if (flag & DNODE_MUST_BE_FREE) {
1590
1591                 if (idx + slots - 1 >= DNODES_PER_BLOCK) {
1592                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_overflow);
1593                         dbuf_rele(db, FTAG);
1594                         return (SET_ERROR(ENOSPC));
1595                 }
1596
1597                 dnode_slots_hold(dnc, idx, slots);
1598
1599                 if (!dnode_check_slots_free(dnc, idx, slots)) {
1600                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_misses);
1601                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1602                         dbuf_rele(db, FTAG);
1603                         return (SET_ERROR(ENOSPC));
1604                 }
1605
1606                 dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1607                 while (!dnode_slots_tryenter(dnc, idx, slots)) {
1608                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_lock_retry);
1609                         kpreempt(KPREEMPT_SYNC);
1610                 }
1611
1612                 if (!dnode_check_slots_free(dnc, idx, slots)) {
1613                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_lock_misses);
1614                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1615                         dbuf_rele(db, FTAG);
1616                         return (SET_ERROR(ENOSPC));
1617                 }
1618
1619                 /*
1620                  * Allocated but otherwise free dnodes which would
1621                  * be in the interior of a multi-slot dnodes need
1622                  * to be freed.  Single slot dnodes can be safely
1623                  * re-purposed as a performance optimization.
1624                  */
1625                 if (slots > 1)
1626                         dnode_reclaim_slots(dnc, idx + 1, slots - 1);
1627
1628                 dnh = &dnc->dnc_children[idx];
1629                 if (DN_SLOT_IS_PTR(dnh->dnh_dnode)) {
1630                         dn = dnh->dnh_dnode;
1631                 } else {
1632                         dn = dnode_create(os, dn_block + idx, db,
1633                             object, dnh);
1634                 }
1635
1636                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1637                 if (!zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds) || dn->dn_free_txg) {
1638                         DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_refcount);
1639                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1640                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1641                         dbuf_rele(db, FTAG);
1642                         return (SET_ERROR(EEXIST));
1643                 }
1644
1645                 /* Don't actually hold if dry run, just return 0 */
1646                 if (flag & DNODE_DRY_RUN) {
1647                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1648                         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1649                         dbuf_rele(db, FTAG);
1650                         return (0);
1651                 }
1652
1653                 dnode_set_slots(dnc, idx + 1, slots - 1, DN_SLOT_INTERIOR);
1654                 DNODE_STAT_BUMP(dnode_hold_free_hits);
1655         } else {
1656                 dbuf_rele(db, FTAG);
1657                 return (SET_ERROR(EINVAL));
1658         }
1659
1660         ASSERT0(dn->dn_free_txg);
1661
1662         if (zfs_refcount_add(&dn->dn_holds, tag) == 1)
1663                 dbuf_add_ref(db, dnh);
1664
1665         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1666
1667         /* Now we can rely on the hold to prevent the dnode from moving. */
1668         dnode_slots_rele(dnc, idx, slots);
1669
1670         DNODE_VERIFY(dn);
1671         ASSERT3P(dnp, !=, NULL);
1672         ASSERT3P(dn->dn_dbuf, ==, db);
1673         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, object);
1674         dbuf_rele(db, FTAG);
1675
1676         *dnp = dn;
1677         return (0);
1678 }
1679
1680 /*
1681  * Return held dnode if the object is allocated, NULL if not.
1682  */
1683 int
1684 dnode_hold(objset_t *os, uint64_t object, const void *tag, dnode_t **dnp)
1685 {
1686         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED, 0, tag,
1687             dnp));
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Can only add a reference if there is already at least one
1692  * reference on the dnode.  Returns FALSE if unable to add a
1693  * new reference.
1694  */
1695 boolean_t
1696 dnode_add_ref(dnode_t *dn, const void *tag)
1697 {
1698         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1699         if (zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds)) {
1700                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1701                 return (FALSE);
1702         }
1703         VERIFY(1 < zfs_refcount_add(&dn->dn_holds, tag));
1704         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1705         return (TRUE);
1706 }
1707
1708 void
1709 dnode_rele(dnode_t *dn, const void *tag)
1710 {
1711         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1712         dnode_rele_and_unlock(dn, tag, B_FALSE);
1713 }
1714
1715 void
1716 dnode_rele_and_unlock(dnode_t *dn, const void *tag, boolean_t evicting)
1717 {
1718         uint64_t refs;
1719         /* Get while the hold prevents the dnode from moving. */
1720         dmu_buf_impl_t *db = dn->dn_dbuf;
1721         dnode_handle_t *dnh = dn->dn_handle;
1722
1723         refs = zfs_refcount_remove(&dn->dn_holds, tag);
1724         if (refs == 0)
1725                 cv_broadcast(&dn->dn_nodnholds);
1726         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1727         /* dnode could get destroyed at this point, so don't use it anymore */
1728
1729         /*
1730          * It's unsafe to release the last hold on a dnode by dnode_rele() or
1731          * indirectly by dbuf_rele() while relying on the dnode handle to
1732          * prevent the dnode from moving, since releasing the last hold could
1733          * result in the dnode's parent dbuf evicting its dnode handles. For
1734          * that reason anyone calling dnode_rele() or dbuf_rele() without some
1735          * other direct or indirect hold on the dnode must first drop the dnode
1736          * handle.
1737          */
1738 #ifdef ZFS_DEBUG
1739         ASSERT(refs > 0 || dnh->dnh_zrlock.zr_owner != curthread);
1740 #endif
1741
1742         /* NOTE: the DNODE_DNODE does not have a dn_dbuf */
1743         if (refs == 0 && db != NULL) {
1744                 /*
1745                  * Another thread could add a hold to the dnode handle in
1746                  * dnode_hold_impl() while holding the parent dbuf. Since the
1747                  * hold on the parent dbuf prevents the handle from being
1748                  * destroyed, the hold on the handle is OK. We can't yet assert
1749                  * that the handle has zero references, but that will be
1750                  * asserted anyway when the handle gets destroyed.
1751                  */
1752                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1753                 dbuf_rele_and_unlock(db, dnh, evicting);
1754         }
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Test whether we can create a dnode at the specified location.
1759  */
1760 int
1761 dnode_try_claim(objset_t *os, uint64_t object, int slots)
1762 {
1763         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_FREE | DNODE_DRY_RUN,
1764             slots, NULL, NULL));
1765 }
1766
1767 /*
1768  * Checks if the dnode contains any uncommitted dirty records.
1769  */
1770 boolean_t
1771 dnode_is_dirty(dnode_t *dn)
1772 {
1773         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1774
1775         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1776                 if (multilist_link_active(&dn->dn_dirty_link[i])) {
1777                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1778                         return (B_TRUE);
1779                 }
1780         }
1781
1782         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1783
1784         return (B_FALSE);
1785 }
1786
1787 void
1788 dnode_setdirty(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1789 {
1790         objset_t *os = dn->dn_objset;
1791         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1792
1793         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object)) {
1794                 dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
1795                 return;
1796         }
1797
1798         DNODE_VERIFY(dn);
1799
1800 #ifdef ZFS_DEBUG
1801         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1802         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type || dn->dn_allocated_txg);
1803         ASSERT(dn->dn_free_txg == 0 || dn->dn_free_txg >= txg);
1804         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1805 #endif
1806
1807         /*
1808          * Determine old uid/gid when necessary
1809          */
1810         dmu_objset_userquota_get_ids(dn, B_TRUE, tx);
1811
1812         multilist_t *dirtylist = &os->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK];
1813         multilist_sublist_t *mls = multilist_sublist_lock_obj(dirtylist, dn);
1814
1815         /*
1816          * If we are already marked dirty, we're done.
1817          */
1818         if (multilist_link_active(&dn->dn_dirty_link[txg & TXG_MASK])) {
1819                 multilist_sublist_unlock(mls);
1820                 return;
1821         }
1822
1823         ASSERT(!zfs_refcount_is_zero(&dn->dn_holds) ||
1824             !avl_is_empty(&dn->dn_dbufs));
1825         ASSERT(dn->dn_datablksz != 0);
1826         ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[txg & TXG_MASK]);
1827         ASSERT0(dn->dn_next_blksz[txg & TXG_MASK]);
1828         ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[txg & TXG_MASK]);
1829
1830         dprintf_ds(os->os_dsl_dataset, "obj=%llu txg=%llu\n",
1831             (u_longlong_t)dn->dn_object, (u_longlong_t)txg);
1832
1833         multilist_sublist_insert_head(mls, dn);
1834
1835         multilist_sublist_unlock(mls);
1836
1837         /*
1838          * The dnode maintains a hold on its containing dbuf as
1839          * long as there are holds on it.  Each instantiated child
1840          * dbuf maintains a hold on the dnode.  When the last child
1841          * drops its hold, the dnode will drop its hold on the
1842          * containing dbuf. We add a "dirty hold" here so that the
1843          * dnode will hang around after we finish processing its
1844          * children.
1845          */
1846         VERIFY(dnode_add_ref(dn, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg));
1847
1848         (void) dbuf_dirty(dn->dn_dbuf, tx);
1849
1850         dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
1851 }
1852
1853 void
1854 dnode_free(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1855 {
1856         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1857         if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg) {
1858                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1859                 return;
1860         }
1861         dn->dn_free_txg = tx->tx_txg;
1862         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1863
1864         dnode_setdirty(dn, tx);
1865 }
1866
1867 /*
1868  * Try to change the block size for the indicated dnode.  This can only
1869  * succeed if there are no blocks allocated or dirty beyond first block
1870  */
1871 int
1872 dnode_set_blksz(dnode_t *dn, uint64_t size, int ibs, dmu_tx_t *tx)
1873 {
1874         dmu_buf_impl_t *db;
1875         int err;
1876
1877         ASSERT3U(size, <=, spa_maxblocksize(dmu_objset_spa(dn->dn_objset)));
1878         if (size == 0)
1879                 size = SPA_MINBLOCKSIZE;
1880         else
1881                 size = P2ROUNDUP(size, SPA_MINBLOCKSIZE);
1882
1883         if (ibs == dn->dn_indblkshift)
1884                 ibs = 0;
1885
1886         if (size == dn->dn_datablksz && ibs == 0)
1887                 return (0);
1888
1889         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1890
1891         /* Check for any allocated blocks beyond the first */
1892         if (dn->dn_maxblkid != 0)
1893                 goto fail;
1894
1895         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1896         for (db = avl_first(&dn->dn_dbufs); db != NULL;
1897             db = AVL_NEXT(&dn->dn_dbufs, db)) {
1898                 if (db->db_blkid != 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1899                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1900                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1901                         goto fail;
1902                 }
1903         }
1904         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1905
1906         if (ibs && dn->dn_nlevels != 1)
1907                 goto fail;
1908
1909         dnode_setdirty(dn, tx);
1910         if (size != dn->dn_datablksz) {
1911                 /* resize the old block */
1912                 err = dbuf_hold_impl(dn, 0, 0, TRUE, FALSE, FTAG, &db);
1913                 if (err == 0) {
1914                         dbuf_new_size(db, size, tx);
1915                 } else if (err != ENOENT) {
1916                         goto fail;
1917                 }
1918
1919                 dnode_setdblksz(dn, size);
1920                 dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = size;
1921                 if (db)
1922                         dbuf_rele(db, FTAG);
1923         }
1924         if (ibs) {
1925                 dn->dn_indblkshift = ibs;
1926                 dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg & TXG_MASK] = ibs;
1927         }
1928
1929         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1930         return (0);
1931
1932 fail:
1933         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1934         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1935 }
1936
1937 static void
1938 dnode_set_nlevels_impl(dnode_t *dn, int new_nlevels, dmu_tx_t *tx)
1939 {
1940         uint64_t txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1941         int old_nlevels = dn->dn_nlevels;
1942         dmu_buf_impl_t *db;
1943         list_t *list;
1944         dbuf_dirty_record_t *new, *dr, *dr_next;
1945
1946         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1947
1948         ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_nlevels);
1949         dn->dn_nlevels = new_nlevels;
1950
1951         ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_next_nlevels[txgoff]);
1952         dn->dn_next_nlevels[txgoff] = new_nlevels;
1953
1954         /* dirty the left indirects */
1955         db = dbuf_hold_level(dn, old_nlevels, 0, FTAG);
1956         ASSERT(db != NULL);
1957         new = dbuf_dirty(db, tx);
1958         dbuf_rele(db, FTAG);
1959
1960         /* transfer the dirty records to the new indirect */
1961         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1962         mutex_enter(&new->dt.di.dr_mtx);
1963         list = &dn->dn_dirty_records[txgoff];
1964         for (dr = list_head(list); dr; dr = dr_next) {
1965                 dr_next = list_next(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1966
1967                 IMPLY(dr->dr_dbuf == NULL, old_nlevels == 1);
1968                 if (dr->dr_dbuf == NULL ||
1969                     (dr->dr_dbuf->db_level == old_nlevels - 1 &&
1970                     dr->dr_dbuf->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1971                     dr->dr_dbuf->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)) {
1972                         list_remove(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1973                         list_insert_tail(&new->dt.di.dr_children, dr);
1974                         dr->dr_parent = new;
1975                 }
1976         }
1977         mutex_exit(&new->dt.di.dr_mtx);
1978         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1979 }
1980
1981 int
1982 dnode_set_nlevels(dnode_t *dn, int nlevels, dmu_tx_t *tx)
1983 {
1984         int ret = 0;
1985
1986         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1987
1988         if (dn->dn_nlevels == nlevels) {
1989                 ret = 0;
1990                 goto out;
1991         } else if (nlevels < dn->dn_nlevels) {
1992                 ret = SET_ERROR(EINVAL);
1993                 goto out;
1994         }
1995
1996         dnode_set_nlevels_impl(dn, nlevels, tx);
1997
1998 out:
1999         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2000         return (ret);
2001 }
2002
2003 /* read-holding callers must not rely on the lock being continuously held */
2004 void
2005 dnode_new_blkid(dnode_t *dn, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx, boolean_t have_read,
2006     boolean_t force)
2007 {
2008         int epbs, new_nlevels;
2009         uint64_t sz;
2010
2011         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2012
2013         ASSERT(have_read ?
2014             RW_READ_HELD(&dn->dn_struct_rwlock) :
2015             RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
2016
2017         /*
2018          * if we have a read-lock, check to see if we need to do any work
2019          * before upgrading to a write-lock.
2020          */
2021         if (have_read) {
2022                 if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
2023                         return;
2024
2025                 if (!rw_tryupgrade(&dn->dn_struct_rwlock)) {
2026                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2027                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
2028                 }
2029         }
2030
2031         /*
2032          * Raw sends (indicated by the force flag) require that we take the
2033          * given blkid even if the value is lower than the current value.
2034          */
2035         if (!force && blkid <= dn->dn_maxblkid)
2036                 goto out;
2037
2038         /*
2039          * We use the (otherwise unused) top bit of dn_next_maxblkid[txgoff]
2040          * to indicate that this field is set. This allows us to set the
2041          * maxblkid to 0 on an existing object in dnode_sync().
2042          */
2043         dn->dn_maxblkid = blkid;
2044         dn->dn_next_maxblkid[tx->tx_txg & TXG_MASK] =
2045             blkid | DMU_NEXT_MAXBLKID_SET;
2046
2047         /*
2048          * Compute the number of levels necessary to support the new maxblkid.
2049          * Raw sends will ensure nlevels is set correctly for us.
2050          */
2051         new_nlevels = 1;
2052         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2053         for (sz = dn->dn_nblkptr;
2054             sz <= blkid && sz >= dn->dn_nblkptr; sz <<= epbs)
2055                 new_nlevels++;
2056
2057         ASSERT3U(new_nlevels, <=, DN_MAX_LEVELS);
2058
2059         if (!force) {
2060                 if (new_nlevels > dn->dn_nlevels)
2061                         dnode_set_nlevels_impl(dn, new_nlevels, tx);
2062         } else {
2063                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >=, new_nlevels);
2064         }
2065
2066 out:
2067         if (have_read)
2068                 rw_downgrade(&dn->dn_struct_rwlock);
2069 }
2070
2071 static void
2072 dnode_dirty_l1(dnode_t *dn, uint64_t l1blkid, dmu_tx_t *tx)
2073 {
2074         dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold_level(dn, 1, l1blkid, FTAG);
2075         if (db != NULL) {
2076                 dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
2077                 dbuf_rele(db, FTAG);
2078         }
2079 }
2080
2081 /*
2082  * Dirty all the in-core level-1 dbufs in the range specified by start_blkid
2083  * and end_blkid.
2084  */
2085 static void
2086 dnode_dirty_l1range(dnode_t *dn, uint64_t start_blkid, uint64_t end_blkid,
2087     dmu_tx_t *tx)
2088 {
2089         dmu_buf_impl_t *db_search;
2090         dmu_buf_impl_t *db;
2091         avl_index_t where;
2092
2093         db_search = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_impl_t), KM_SLEEP);
2094
2095         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
2096
2097         db_search->db_level = 1;
2098         db_search->db_blkid = start_blkid + 1;
2099         db_search->db_state = DB_SEARCH;
2100         for (;;) {
2101
2102                 db = avl_find(&dn->dn_dbufs, db_search, &where);
2103                 if (db == NULL)
2104                         db = avl_nearest(&dn->dn_dbufs, where, AVL_AFTER);
2105
2106                 if (db == NULL || db->db_level != 1 ||
2107                     db->db_blkid >= end_blkid) {
2108                         break;
2109                 }
2110
2111                 /*
2112                  * Setup the next blkid we want to search for.
2113                  */
2114                 db_search->db_blkid = db->db_blkid + 1;
2115                 ASSERT3U(db->db_blkid, >=, start_blkid);
2116
2117                 /*
2118                  * If the dbuf transitions to DB_EVICTING while we're trying
2119                  * to dirty it, then we will be unable to discover it in
2120                  * the dbuf hash table. This will result in a call to
2121                  * dbuf_create() which needs to acquire the dn_dbufs_mtx
2122                  * lock. To avoid a deadlock, we drop the lock before
2123                  * dirtying the level-1 dbuf.
2124                  */
2125                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
2126                 dnode_dirty_l1(dn, db->db_blkid, tx);
2127                 mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
2128         }
2129
2130 #ifdef ZFS_DEBUG
2131         /*
2132          * Walk all the in-core level-1 dbufs and verify they have been dirtied.
2133          */
2134         db_search->db_level = 1;
2135         db_search->db_blkid = start_blkid + 1;
2136         db_search->db_state = DB_SEARCH;
2137         db = avl_find(&dn->dn_dbufs, db_search, &where);
2138         if (db == NULL)
2139                 db = avl_nearest(&dn->dn_dbufs, where, AVL_AFTER);
2140         for (; db != NULL; db = AVL_NEXT(&dn->dn_dbufs, db)) {
2141                 if (db->db_level != 1 || db->db_blkid >= end_blkid)
2142                         break;
2143                 if (db->db_state != DB_EVICTING)
2144                         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2145         }
2146 #endif
2147         kmem_free(db_search, sizeof (dmu_buf_impl_t));
2148         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
2149 }
2150
2151 void
2152 dnode_set_dirtyctx(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx, const void *tag)
2153 {
2154         /*
2155          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
2156          * initialize the objset.
2157          */
2158         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED) {
2159                 dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
2160
2161                 if (ds != NULL) {
2162                         rrw_enter(&ds->ds_bp_rwlock, RW_READER, tag);
2163                 }
2164                 if (!BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
2165                         if (dmu_tx_is_syncing(tx))
2166                                 dn->dn_dirtyctx = DN_DIRTY_SYNC;
2167                         else
2168                                 dn->dn_dirtyctx = DN_DIRTY_OPEN;
2169                         dn->dn_dirtyctx_firstset = tag;
2170                 }
2171                 if (ds != NULL) {
2172                         rrw_exit(&ds->ds_bp_rwlock, tag);
2173                 }
2174         }
2175 }
2176
2177 static void
2178 dnode_partial_zero(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t blkoff, uint64_t len,
2179     dmu_tx_t *tx)
2180 {
2181         dmu_buf_impl_t *db;
2182         int res;
2183
2184         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2185         res = dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, 0, off), TRUE, FALSE,
2186             FTAG, &db);
2187         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2188         if (res == 0) {
2189                 db_lock_type_t dblt;
2190                 boolean_t dirty;
2191
2192                 dblt = dmu_buf_lock_parent(db, RW_READER, FTAG);
2193                 /* don't dirty if not on disk and not dirty */
2194                 dirty = !list_is_empty(&db->db_dirty_records) ||
2195                     (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr));
2196                 dmu_buf_unlock_parent(db, dblt, FTAG);
2197                 if (dirty) {
2198                         caddr_t data;
2199
2200                         dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
2201                         data = db->db.db_data;
2202                         memset(data + blkoff, 0, len);
2203                 }
2204                 dbuf_rele(db, FTAG);
2205         }
2206 }
2207
2208 void
2209 dnode_free_range(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t len, dmu_tx_t *tx)
2210 {
2211         uint64_t blkoff, blkid, nblks;
2212         int blksz, blkshift, head, tail;
2213         int trunc = FALSE;
2214         int epbs;
2215
2216         blksz = dn->dn_datablksz;
2217         blkshift = dn->dn_datablkshift;
2218         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2219
2220         if (len == DMU_OBJECT_END) {
2221                 len = UINT64_MAX - off;
2222                 trunc = TRUE;
2223         }
2224
2225         /*
2226          * First, block align the region to free:
2227          */
2228         if (ISP2(blksz)) {
2229                 head = P2NPHASE(off, blksz);
2230                 blkoff = P2PHASE(off, blksz);
2231                 if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
2232                         return;
2233         } else {
2234                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0);
2235                 if (off == 0 && len >= blksz) {
2236                         /*
2237                          * Freeing the whole block; fast-track this request.
2238                          */
2239                         blkid = 0;
2240                         nblks = 1;
2241                         if (dn->dn_nlevels > 1) {
2242                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
2243                                 dnode_dirty_l1(dn, 0, tx);
2244                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2245                         }
2246                         goto done;
2247                 } else if (off >= blksz) {
2248                         /* Freeing past end-of-data */
2249                         return;
2250                 } else {
2251                         /* Freeing part of the block. */
2252                         head = blksz - off;
2253                         ASSERT3U(head, >, 0);
2254                 }
2255                 blkoff = off;
2256         }
2257         /* zero out any partial block data at the start of the range */
2258         if (head) {
2259                 ASSERT3U(blkoff + head, ==, blksz);
2260                 if (len < head)
2261                         head = len;
2262                 dnode_partial_zero(dn, off, blkoff, head, tx);
2263                 off += head;
2264                 len -= head;
2265         }
2266
2267         /* If the range was less than one block, we're done */
2268         if (len == 0)
2269                 return;
2270
2271         /* If the remaining range is past end of file, we're done */
2272         if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
2273                 return;
2274
2275         ASSERT(ISP2(blksz));
2276         if (trunc)
2277                 tail = 0;
2278         else
2279                 tail = P2PHASE(len, blksz);
2280
2281         ASSERT0(P2PHASE(off, blksz));
2282         /* zero out any partial block data at the end of the range */
2283         if (tail) {
2284                 if (len < tail)
2285                         tail = len;
2286                 dnode_partial_zero(dn, off + len, 0, tail, tx);
2287                 len -= tail;
2288         }
2289
2290         /* If the range did not include a full block, we are done */
2291         if (len == 0)
2292                 return;
2293
2294         ASSERT(IS_P2ALIGNED(off, blksz));
2295         ASSERT(trunc || IS_P2ALIGNED(len, blksz));
2296         blkid = off >> blkshift;
2297         nblks = len >> blkshift;
2298         if (trunc)
2299                 nblks += 1;
2300
2301         /*
2302          * Dirty all the indirect blocks in this range.  Note that only
2303          * the first and last indirect blocks can actually be written
2304          * (if they were partially freed) -- they must be dirtied, even if
2305          * they do not exist on disk yet.  The interior blocks will
2306          * be freed by free_children(), so they will not actually be written.
2307          * Even though these interior blocks will not be written, we
2308          * dirty them for two reasons:
2309          *
2310          *  - It ensures that the indirect blocks remain in memory until
2311          *    syncing context.  (They have already been prefetched by
2312          *    dmu_tx_hold_free(), so we don't have to worry about reading
2313          *    them serially here.)
2314          *
2315          *  - The dirty space accounting will put pressure on the txg sync
2316          *    mechanism to begin syncing, and to delay transactions if there
2317          *    is a large amount of freeing.  Even though these indirect
2318          *    blocks will not be written, we could need to write the same
2319          *    amount of space if we copy the freed BPs into deadlists.
2320          */
2321         if (dn->dn_nlevels > 1) {
2322                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
2323                 uint64_t first, last;
2324
2325                 first = blkid >> epbs;
2326                 dnode_dirty_l1(dn, first, tx);
2327                 if (trunc)
2328                         last = dn->dn_maxblkid >> epbs;
2329                 else
2330                         last = (blkid + nblks - 1) >> epbs;
2331                 if (last != first)
2332                         dnode_dirty_l1(dn, last, tx);
2333
2334                 dnode_dirty_l1range(dn, first, last, tx);
2335
2336                 int shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
2337                     SPA_BLKPTRSHIFT;
2338                 for (uint64_t i = first + 1; i < last; i++) {
2339                         /*
2340                          * Set i to the blockid of the next non-hole
2341                          * level-1 indirect block at or after i.  Note
2342                          * that dnode_next_offset() operates in terms of
2343                          * level-0-equivalent bytes.
2344                          */
2345                         uint64_t ibyte = i << shift;
2346                         int err = dnode_next_offset(dn, DNODE_FIND_HAVELOCK,
2347                             &ibyte, 2, 1, 0);
2348                         i = ibyte >> shift;
2349                         if (i >= last)
2350                                 break;
2351
2352                         /*
2353                          * Normally we should not see an error, either
2354                          * from dnode_next_offset() or dbuf_hold_level()
2355                          * (except for ESRCH from dnode_next_offset).
2356                          * If there is an i/o error, then when we read
2357                          * this block in syncing context, it will use
2358                          * ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, and thus hang/panic according
2359                          * to the "failmode" property.  dnode_next_offset()
2360                          * doesn't have a flag to indicate MUSTSUCCEED.
2361                          */
2362                         if (err != 0)
2363                                 break;
2364
2365                         dnode_dirty_l1(dn, i, tx);
2366                 }
2367                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2368         }
2369
2370 done:
2371         /*
2372          * Add this range to the dnode range list.
2373          * We will finish up this free operation in the syncing phase.
2374          */
2375         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2376         {
2377                 int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
2378                 if (dn->dn_free_ranges[txgoff] == NULL) {
2379                         dn->dn_free_ranges[txgoff] = range_tree_create(NULL,
2380                             RANGE_SEG64, NULL, 0, 0);
2381                 }
2382                 range_tree_clear(dn->dn_free_ranges[txgoff], blkid, nblks);
2383                 range_tree_add(dn->dn_free_ranges[txgoff], blkid, nblks);
2384         }
2385         dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
2386             (u_longlong_t)blkid, (u_longlong_t)nblks,
2387             (u_longlong_t)tx->tx_txg);
2388         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2389
2390         dbuf_free_range(dn, blkid, blkid + nblks - 1, tx);
2391         dnode_setdirty(dn, tx);
2392 }
2393
2394 static boolean_t
2395 dnode_spill_freed(dnode_t *dn)
2396 {
2397         int i;
2398
2399         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2400         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
2401                 if (dn->dn_rm_spillblk[i] == DN_KILL_SPILLBLK)
2402                         break;
2403         }
2404         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2405         return (i < TXG_SIZE);
2406 }
2407
2408 /* return TRUE if this blkid was freed in a recent txg, or FALSE if it wasn't */
2409 uint64_t
2410 dnode_block_freed(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
2411 {
2412         int i;
2413
2414         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID)
2415                 return (FALSE);
2416
2417         if (dn->dn_free_txg)
2418                 return (TRUE);
2419
2420         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2421                 return (dnode_spill_freed(dn));
2422
2423         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2424         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
2425                 if (dn->dn_free_ranges[i] != NULL &&
2426                     range_tree_contains(dn->dn_free_ranges[i], blkid, 1))
2427                         break;
2428         }
2429         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2430         return (i < TXG_SIZE);
2431 }
2432
2433 /* call from syncing context when we actually write/free space for this dnode */
2434 void
2435 dnode_diduse_space(dnode_t *dn, int64_t delta)
2436 {
2437         uint64_t space;
2438         dprintf_dnode(dn, "dn=%p dnp=%p used=%llu delta=%lld\n",
2439             dn, dn->dn_phys,
2440             (u_longlong_t)dn->dn_phys->dn_used,
2441             (longlong_t)delta);
2442
2443         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2444         space = DN_USED_BYTES(dn->dn_phys);
2445         if (delta > 0) {
2446                 ASSERT3U(space + delta, >=, space); /* no overflow */
2447         } else {
2448                 ASSERT3U(space, >=, -delta); /* no underflow */
2449         }
2450         space += delta;
2451         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_DNODE_BYTES) {
2452                 ASSERT((dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_USED_BYTES) == 0);
2453                 ASSERT0(P2PHASE(space, 1<<DEV_BSHIFT));
2454                 dn->dn_phys->dn_used = space >> DEV_BSHIFT;
2455         } else {
2456                 dn->dn_phys->dn_used = space;
2457                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_USED_BYTES;
2458         }
2459         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Scans a block at the indicated "level" looking for a hole or data,
2464  * depending on 'flags'.
2465  *
2466  * If level > 0, then we are scanning an indirect block looking at its
2467  * pointers.  If level == 0, then we are looking at a block of dnodes.
2468  *
2469  * If we don't find what we are looking for in the block, we return ESRCH.
2470  * Otherwise, return with *offset pointing to the beginning (if searching
2471  * forwards) or end (if searching backwards) of the range covered by the
2472  * block pointer we matched on (or dnode).
2473  *
2474  * The basic search algorithm used below by dnode_next_offset() is to
2475  * use this function to search up the block tree (widen the search) until
2476  * we find something (i.e., we don't return ESRCH) and then search back
2477  * down the tree (narrow the search) until we reach our original search
2478  * level.
2479  */
2480 static int
2481 dnode_next_offset_level(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
2482     int lvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
2483 {
2484         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
2485         void *data = NULL;
2486         uint64_t epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2487         uint64_t epb = 1ULL << epbs;
2488         uint64_t minfill, maxfill;
2489         boolean_t hole;
2490         int i, inc, error, span;
2491
2492         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
2493
2494         hole = ((flags & DNODE_FIND_HOLE) != 0);
2495         inc = (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS) ? -1 : 1;
2496         ASSERT(txg == 0 || !hole);
2497
2498         if (lvl == dn->dn_phys->dn_nlevels) {
2499                 error = 0;
2500                 epb = dn->dn_phys->dn_nblkptr;
2501                 data = dn->dn_phys->dn_blkptr;
2502         } else {
2503                 uint64_t blkid = dbuf_whichblock(dn, lvl, *offset);
2504                 error = dbuf_hold_impl(dn, lvl, blkid, TRUE, FALSE, FTAG, &db);
2505                 if (error) {
2506                         if (error != ENOENT)
2507                                 return (error);
2508                         if (hole)
2509                                 return (0);
2510                         /*
2511                          * This can only happen when we are searching up
2512                          * the block tree for data.  We don't really need to
2513                          * adjust the offset, as we will just end up looking
2514                          * at the pointer to this block in its parent, and its
2515                          * going to be unallocated, so we will skip over it.
2516                          */
2517                         return (SET_ERROR(ESRCH));
2518                 }
2519                 error = dbuf_read(db, NULL,
2520                     DB_RF_CANFAIL | DB_RF_HAVESTRUCT |
2521                     DB_RF_NO_DECRYPT | DB_RF_NOPREFETCH);
2522                 if (error) {
2523                         dbuf_rele(db, FTAG);
2524                         return (error);
2525                 }
2526                 data = db->db.db_data;
2527                 rw_enter(&db->db_rwlock, RW_READER);
2528         }
2529
2530         if (db != NULL && txg != 0 && (db->db_blkptr == NULL ||
2531             db->db_blkptr->blk_birth <= txg ||
2532             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
2533                 /*
2534                  * This can only happen when we are searching up the tree
2535                  * and these conditions mean that we need to keep climbing.
2536                  */
2537                 error = SET_ERROR(ESRCH);
2538         } else if (lvl == 0) {
2539                 dnode_phys_t *dnp = data;
2540
2541                 ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_DNODE);
2542                 ASSERT(!(flags & DNODE_FIND_BACKWARDS));
2543
2544                 for (i = (*offset >> DNODE_SHIFT) & (blkfill - 1);
2545                     i < blkfill; i += dnp[i].dn_extra_slots + 1) {
2546                         if ((dnp[i].dn_type == DMU_OT_NONE) == hole)
2547                                 break;
2548                 }
2549
2550                 if (i == blkfill)
2551                         error = SET_ERROR(ESRCH);
2552
2553                 *offset = (*offset & ~(DNODE_BLOCK_SIZE - 1)) +
2554                     (i << DNODE_SHIFT);
2555         } else {
2556                 blkptr_t *bp = data;
2557                 uint64_t start = *offset;
2558                 span = (lvl - 1) * epbs + dn->dn_datablkshift;
2559                 minfill = 0;
2560                 maxfill = blkfill << ((lvl - 1) * epbs);
2561
2562                 if (hole)
2563                         maxfill--;
2564                 else
2565                         minfill++;
2566
2567                 if (span >= 8 * sizeof (*offset)) {
2568                         /* This only happens on the highest indirection level */
2569                         ASSERT3U((lvl - 1), ==, dn->dn_phys->dn_nlevels - 1);
2570                         *offset = 0;
2571                 } else {
2572                         *offset = *offset >> span;
2573                 }
2574
2575                 for (i = BF64_GET(*offset, 0, epbs);
2576                     i >= 0 && i < epb; i += inc) {
2577                         if (BP_GET_FILL(&bp[i]) >= minfill &&
2578                             BP_GET_FILL(&bp[i]) <= maxfill &&
2579                             (hole || bp[i].blk_birth > txg))
2580                                 break;
2581                         if (inc > 0 || *offset > 0)
2582                                 *offset += inc;
2583                 }
2584
2585                 if (span >= 8 * sizeof (*offset)) {
2586                         *offset = start;
2587                 } else {
2588                         *offset = *offset << span;
2589                 }
2590
2591                 if (inc < 0) {
2592                         /* traversing backwards; position offset at the end */
2593                         if (span < 8 * sizeof (*offset))
2594                                 *offset = MIN(*offset + (1ULL << span) - 1,
2595                                     start);
2596                 } else if (*offset < start) {
2597                         *offset = start;
2598                 }
2599                 if (i < 0 || i >= epb)
2600                         error = SET_ERROR(ESRCH);
2601         }
2602
2603         if (db != NULL) {
2604                 rw_exit(&db->db_rwlock);
2605                 dbuf_rele(db, FTAG);
2606         }
2607
2608         return (error);
2609 }
2610
2611 /*
2612  * Find the next hole, data, or sparse region at or after *offset.
2613  * The value 'blkfill' tells us how many items we expect to find
2614  * in an L0 data block; this value is 1 for normal objects,
2615  * DNODES_PER_BLOCK for the meta dnode, and some fraction of
2616  * DNODES_PER_BLOCK when searching for sparse regions thereof.
2617  *
2618  * Examples:
2619  *
2620  * dnode_next_offset(dn, flags, offset, 1, 1, 0);
2621  *      Finds the next/previous hole/data in a file.
2622  *      Used in dmu_offset_next().
2623  *
2624  * dnode_next_offset(mdn, flags, offset, 0, DNODES_PER_BLOCK, txg);
2625  *      Finds the next free/allocated dnode an objset's meta-dnode.
2626  *      Only finds objects that have new contents since txg (ie.
2627  *      bonus buffer changes and content removal are ignored).
2628  *      Used in dmu_object_next().
2629  *
2630  * dnode_next_offset(mdn, DNODE_FIND_HOLE, offset, 2, DNODES_PER_BLOCK >> 2, 0);
2631  *      Finds the next L2 meta-dnode bp that's at most 1/4 full.
2632  *      Used in dmu_object_alloc().
2633  */
2634 int
2635 dnode_next_offset(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
2636     int minlvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
2637 {
2638         uint64_t initial_offset = *offset;
2639         int lvl, maxlvl;
2640         int error = 0;
2641
2642         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
2643                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2644
2645         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0) {
2646                 error = SET_ERROR(ESRCH);
2647                 goto out;
2648         }
2649
2650         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
2651                 if (*offset < dn->dn_datablksz) {
2652                         if (flags & DNODE_FIND_HOLE)
2653                                 *offset = dn->dn_datablksz;
2654                 } else {
2655                         error = SET_ERROR(ESRCH);
2656                 }
2657                 goto out;
2658         }
2659
2660         maxlvl = dn->dn_phys->dn_nlevels;
2661
2662         for (lvl = minlvl; lvl <= maxlvl; lvl++) {
2663                 error = dnode_next_offset_level(dn,
2664                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
2665                 if (error != ESRCH)
2666                         break;
2667         }
2668
2669         while (error == 0 && --lvl >= minlvl) {
2670                 error = dnode_next_offset_level(dn,
2671                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
2672         }
2673
2674         /*
2675          * There's always a "virtual hole" at the end of the object, even
2676          * if all BP's which physically exist are non-holes.
2677          */
2678         if ((flags & DNODE_FIND_HOLE) && error == ESRCH && txg == 0 &&
2679             minlvl == 1 && blkfill == 1 && !(flags & DNODE_FIND_BACKWARDS)) {
2680                 error = 0;
2681         }
2682
2683         if (error == 0 && (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS ?
2684             initial_offset < *offset : initial_offset > *offset))
2685                 error = SET_ERROR(ESRCH);
2686 out:
2687         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
2688                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2689
2690         return (error);
2691 }
2692
2693 #if defined(_KERNEL)
2694 EXPORT_SYMBOL(dnode_hold);
2695 EXPORT_SYMBOL(dnode_rele);
2696 EXPORT_SYMBOL(dnode_set_nlevels);
2697 EXPORT_SYMBOL(dnode_set_blksz);
2698 EXPORT_SYMBOL(dnode_free_range);
2699 EXPORT_SYMBOL(dnode_evict_dbufs);
2700 EXPORT_SYMBOL(dnode_evict_bonus);
2701 #endif
2702
2703 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, default_bs, INT, ZMOD_RW,
2704         "Default dnode block shift");
2705 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, default_ibs, INT, ZMOD_RW,
2706         "Default dnode indirect block shift");