]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/contrib/openzfs/module/zfs/spa_misc.c
Merge commit 'ee914ef902ae018bd4f67192832120f9bf05651f' into new_merge
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / contrib / openzfs / module / zfs / spa_misc.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2011, 2019 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright 2015 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
26  * Copyright 2013 Saso Kiselkov. All rights reserved.
27  * Copyright (c) 2017 Datto Inc.
28  * Copyright (c) 2017, Intel Corporation.
29  * Copyright (c) 2019, loli10K <ezomori.nozomu@gmail.com>. All rights reserved.
30  */
31
32 #include <sys/zfs_context.h>
33 #include <sys/spa_impl.h>
34 #include <sys/zio.h>
35 #include <sys/zio_checksum.h>
36 #include <sys/zio_compress.h>
37 #include <sys/dmu.h>
38 #include <sys/dmu_tx.h>
39 #include <sys/zap.h>
40 #include <sys/zil.h>
41 #include <sys/vdev_impl.h>
42 #include <sys/vdev_initialize.h>
43 #include <sys/vdev_trim.h>
44 #include <sys/vdev_file.h>
45 #include <sys/vdev_raidz.h>
46 #include <sys/metaslab.h>
47 #include <sys/uberblock_impl.h>
48 #include <sys/txg.h>
49 #include <sys/avl.h>
50 #include <sys/unique.h>
51 #include <sys/dsl_pool.h>
52 #include <sys/dsl_dir.h>
53 #include <sys/dsl_prop.h>
54 #include <sys/fm/util.h>
55 #include <sys/dsl_scan.h>
56 #include <sys/fs/zfs.h>
57 #include <sys/metaslab_impl.h>
58 #include <sys/arc.h>
59 #include <sys/ddt.h>
60 #include <sys/kstat.h>
61 #include "zfs_prop.h"
62 #include <sys/btree.h>
63 #include <sys/zfeature.h>
64 #include <sys/qat.h>
65 #include <sys/zstd/zstd.h>
66
67 /*
68  * SPA locking
69  *
70  * There are three basic locks for managing spa_t structures:
71  *
72  * spa_namespace_lock (global mutex)
73  *
74  *      This lock must be acquired to do any of the following:
75  *
76  *              - Lookup a spa_t by name
77  *              - Add or remove a spa_t from the namespace
78  *              - Increase spa_refcount from non-zero
79  *              - Check if spa_refcount is zero
80  *              - Rename a spa_t
81  *              - add/remove/attach/detach devices
82  *              - Held for the duration of create/destroy/import/export
83  *
84  *      It does not need to handle recursion.  A create or destroy may
85  *      reference objects (files or zvols) in other pools, but by
86  *      definition they must have an existing reference, and will never need
87  *      to lookup a spa_t by name.
88  *
89  * spa_refcount (per-spa zfs_refcount_t protected by mutex)
90  *
91  *      This reference count keep track of any active users of the spa_t.  The
92  *      spa_t cannot be destroyed or freed while this is non-zero.  Internally,
93  *      the refcount is never really 'zero' - opening a pool implicitly keeps
94  *      some references in the DMU.  Internally we check against spa_minref, but
95  *      present the image of a zero/non-zero value to consumers.
96  *
97  * spa_config_lock[] (per-spa array of rwlocks)
98  *
99  *      This protects the spa_t from config changes, and must be held in
100  *      the following circumstances:
101  *
102  *              - RW_READER to perform I/O to the spa
103  *              - RW_WRITER to change the vdev config
104  *
105  * The locking order is fairly straightforward:
106  *
107  *              spa_namespace_lock      ->      spa_refcount
108  *
109  *      The namespace lock must be acquired to increase the refcount from 0
110  *      or to check if it is zero.
111  *
112  *              spa_refcount            ->      spa_config_lock[]
113  *
114  *      There must be at least one valid reference on the spa_t to acquire
115  *      the config lock.
116  *
117  *              spa_namespace_lock      ->      spa_config_lock[]
118  *
119  *      The namespace lock must always be taken before the config lock.
120  *
121  *
122  * The spa_namespace_lock can be acquired directly and is globally visible.
123  *
124  * The namespace is manipulated using the following functions, all of which
125  * require the spa_namespace_lock to be held.
126  *
127  *      spa_lookup()            Lookup a spa_t by name.
128  *
129  *      spa_add()               Create a new spa_t in the namespace.
130  *
131  *      spa_remove()            Remove a spa_t from the namespace.  This also
132  *                              frees up any memory associated with the spa_t.
133  *
134  *      spa_next()              Returns the next spa_t in the system, or the
135  *                              first if NULL is passed.
136  *
137  *      spa_evict_all()         Shutdown and remove all spa_t structures in
138  *                              the system.
139  *
140  *      spa_guid_exists()       Determine whether a pool/device guid exists.
141  *
142  * The spa_refcount is manipulated using the following functions:
143  *
144  *      spa_open_ref()          Adds a reference to the given spa_t.  Must be
145  *                              called with spa_namespace_lock held if the
146  *                              refcount is currently zero.
147  *
148  *      spa_close()             Remove a reference from the spa_t.  This will
149  *                              not free the spa_t or remove it from the
150  *                              namespace.  No locking is required.
151  *
152  *      spa_refcount_zero()     Returns true if the refcount is currently
153  *                              zero.  Must be called with spa_namespace_lock
154  *                              held.
155  *
156  * The spa_config_lock[] is an array of rwlocks, ordered as follows:
157  * SCL_CONFIG > SCL_STATE > SCL_ALLOC > SCL_ZIO > SCL_FREE > SCL_VDEV.
158  * spa_config_lock[] is manipulated with spa_config_{enter,exit,held}().
159  *
160  * To read the configuration, it suffices to hold one of these locks as reader.
161  * To modify the configuration, you must hold all locks as writer.  To modify
162  * vdev state without altering the vdev tree's topology (e.g. online/offline),
163  * you must hold SCL_STATE and SCL_ZIO as writer.
164  *
165  * We use these distinct config locks to avoid recursive lock entry.
166  * For example, spa_sync() (which holds SCL_CONFIG as reader) induces
167  * block allocations (SCL_ALLOC), which may require reading space maps
168  * from disk (dmu_read() -> zio_read() -> SCL_ZIO).
169  *
170  * The spa config locks cannot be normal rwlocks because we need the
171  * ability to hand off ownership.  For example, SCL_ZIO is acquired
172  * by the issuing thread and later released by an interrupt thread.
173  * They do, however, obey the usual write-wanted semantics to prevent
174  * writer (i.e. system administrator) starvation.
175  *
176  * The lock acquisition rules are as follows:
177  *
178  * SCL_CONFIG
179  *      Protects changes to the vdev tree topology, such as vdev
180  *      add/remove/attach/detach.  Protects the dirty config list
181  *      (spa_config_dirty_list) and the set of spares and l2arc devices.
182  *
183  * SCL_STATE
184  *      Protects changes to pool state and vdev state, such as vdev
185  *      online/offline/fault/degrade/clear.  Protects the dirty state list
186  *      (spa_state_dirty_list) and global pool state (spa_state).
187  *
188  * SCL_ALLOC
189  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
190  *      Held as reader by metaslab_alloc() and metaslab_claim().
191  *
192  * SCL_ZIO
193  *      Held by bp-level zios (those which have no io_vd upon entry)
194  *      to prevent changes to the vdev tree.  The bp-level zio implicitly
195  *      protects all of its vdev child zios, which do not hold SCL_ZIO.
196  *
197  * SCL_FREE
198  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
199  *      Held as reader by metaslab_free().  SCL_FREE is distinct from
200  *      SCL_ALLOC, and lower than SCL_ZIO, so that we can safely free
201  *      blocks in zio_done() while another i/o that holds either
202  *      SCL_ALLOC or SCL_ZIO is waiting for this i/o to complete.
203  *
204  * SCL_VDEV
205  *      Held as reader to prevent changes to the vdev tree during trivial
206  *      inquiries such as bp_get_dsize().  SCL_VDEV is distinct from the
207  *      other locks, and lower than all of them, to ensure that it's safe
208  *      to acquire regardless of caller context.
209  *
210  * In addition, the following rules apply:
211  *
212  * (a)  spa_props_lock protects pool properties, spa_config and spa_config_list.
213  *      The lock ordering is SCL_CONFIG > spa_props_lock.
214  *
215  * (b)  I/O operations on leaf vdevs.  For any zio operation that takes
216  *      an explicit vdev_t argument -- such as zio_ioctl(), zio_read_phys(),
217  *      or zio_write_phys() -- the caller must ensure that the config cannot
218  *      cannot change in the interim, and that the vdev cannot be reopened.
219  *      SCL_STATE as reader suffices for both.
220  *
221  * The vdev configuration is protected by spa_vdev_enter() / spa_vdev_exit().
222  *
223  *      spa_vdev_enter()        Acquire the namespace lock and the config lock
224  *                              for writing.
225  *
226  *      spa_vdev_exit()         Release the config lock, wait for all I/O
227  *                              to complete, sync the updated configs to the
228  *                              cache, and release the namespace lock.
229  *
230  * vdev state is protected by spa_vdev_state_enter() / spa_vdev_state_exit().
231  * Like spa_vdev_enter/exit, these are convenience wrappers -- the actual
232  * locking is, always, based on spa_namespace_lock and spa_config_lock[].
233  */
234
235 static avl_tree_t spa_namespace_avl;
236 kmutex_t spa_namespace_lock;
237 static kcondvar_t spa_namespace_cv;
238 int spa_max_replication_override = SPA_DVAS_PER_BP;
239
240 static kmutex_t spa_spare_lock;
241 static avl_tree_t spa_spare_avl;
242 static kmutex_t spa_l2cache_lock;
243 static avl_tree_t spa_l2cache_avl;
244
245 kmem_cache_t *spa_buffer_pool;
246 spa_mode_t spa_mode_global = SPA_MODE_UNINIT;
247
248 #ifdef ZFS_DEBUG
249 /*
250  * Everything except dprintf, set_error, spa, and indirect_remap is on
251  * by default in debug builds.
252  */
253 int zfs_flags = ~(ZFS_DEBUG_DPRINTF | ZFS_DEBUG_SET_ERROR |
254     ZFS_DEBUG_INDIRECT_REMAP);
255 #else
256 int zfs_flags = 0;
257 #endif
258
259 /*
260  * zfs_recover can be set to nonzero to attempt to recover from
261  * otherwise-fatal errors, typically caused by on-disk corruption.  When
262  * set, calls to zfs_panic_recover() will turn into warning messages.
263  * This should only be used as a last resort, as it typically results
264  * in leaked space, or worse.
265  */
266 int zfs_recover = B_FALSE;
267
268 /*
269  * If destroy encounters an EIO while reading metadata (e.g. indirect
270  * blocks), space referenced by the missing metadata can not be freed.
271  * Normally this causes the background destroy to become "stalled", as
272  * it is unable to make forward progress.  While in this stalled state,
273  * all remaining space to free from the error-encountering filesystem is
274  * "temporarily leaked".  Set this flag to cause it to ignore the EIO,
275  * permanently leak the space from indirect blocks that can not be read,
276  * and continue to free everything else that it can.
277  *
278  * The default, "stalling" behavior is useful if the storage partially
279  * fails (i.e. some but not all i/os fail), and then later recovers.  In
280  * this case, we will be able to continue pool operations while it is
281  * partially failed, and when it recovers, we can continue to free the
282  * space, with no leaks.  However, note that this case is actually
283  * fairly rare.
284  *
285  * Typically pools either (a) fail completely (but perhaps temporarily,
286  * e.g. a top-level vdev going offline), or (b) have localized,
287  * permanent errors (e.g. disk returns the wrong data due to bit flip or
288  * firmware bug).  In case (a), this setting does not matter because the
289  * pool will be suspended and the sync thread will not be able to make
290  * forward progress regardless.  In case (b), because the error is
291  * permanent, the best we can do is leak the minimum amount of space,
292  * which is what setting this flag will do.  Therefore, it is reasonable
293  * for this flag to normally be set, but we chose the more conservative
294  * approach of not setting it, so that there is no possibility of
295  * leaking space in the "partial temporary" failure case.
296  */
297 int zfs_free_leak_on_eio = B_FALSE;
298
299 /*
300  * Expiration time in milliseconds. This value has two meanings. First it is
301  * used to determine when the spa_deadman() logic should fire. By default the
302  * spa_deadman() will fire if spa_sync() has not completed in 600 seconds.
303  * Secondly, the value determines if an I/O is considered "hung". Any I/O that
304  * has not completed in zfs_deadman_synctime_ms is considered "hung" resulting
305  * in one of three behaviors controlled by zfs_deadman_failmode.
306  */
307 unsigned long zfs_deadman_synctime_ms = 600000UL;
308
309 /*
310  * This value controls the maximum amount of time zio_wait() will block for an
311  * outstanding IO.  By default this is 300 seconds at which point the "hung"
312  * behavior will be applied as described for zfs_deadman_synctime_ms.
313  */
314 unsigned long zfs_deadman_ziotime_ms = 300000UL;
315
316 /*
317  * Check time in milliseconds. This defines the frequency at which we check
318  * for hung I/O.
319  */
320 unsigned long zfs_deadman_checktime_ms = 60000UL;
321
322 /*
323  * By default the deadman is enabled.
324  */
325 int zfs_deadman_enabled = 1;
326
327 /*
328  * Controls the behavior of the deadman when it detects a "hung" I/O.
329  * Valid values are zfs_deadman_failmode=<wait|continue|panic>.
330  *
331  * wait     - Wait for the "hung" I/O (default)
332  * continue - Attempt to recover from a "hung" I/O
333  * panic    - Panic the system
334  */
335 char *zfs_deadman_failmode = "wait";
336
337 /*
338  * The worst case is single-sector max-parity RAID-Z blocks, in which
339  * case the space requirement is exactly (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1)
340  * times the size; so just assume that.  Add to this the fact that
341  * we can have up to 3 DVAs per bp, and one more factor of 2 because
342  * the block may be dittoed with up to 3 DVAs by ddt_sync().  All together,
343  * the worst case is:
344  *     (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1) * SPA_DVAS_PER_BP * 2 == 24
345  */
346 int spa_asize_inflation = 24;
347
348 /*
349  * Normally, we don't allow the last 3.2% (1/(2^spa_slop_shift)) of space in
350  * the pool to be consumed (bounded by spa_max_slop).  This ensures that we
351  * don't run the pool completely out of space, due to unaccounted changes (e.g.
352  * to the MOS).  It also limits the worst-case time to allocate space.  If we
353  * have less than this amount of free space, most ZPL operations (e.g.  write,
354  * create) will return ENOSPC.  The ZIL metaslabs (spa_embedded_log_class) are
355  * also part of this 3.2% of space which can't be consumed by normal writes;
356  * the slop space "proper" (spa_get_slop_space()) is decreased by the embedded
357  * log space.
358  *
359  * Certain operations (e.g. file removal, most administrative actions) can
360  * use half the slop space.  They will only return ENOSPC if less than half
361  * the slop space is free.  Typically, once the pool has less than the slop
362  * space free, the user will use these operations to free up space in the pool.
363  * These are the operations that call dsl_pool_adjustedsize() with the netfree
364  * argument set to TRUE.
365  *
366  * Operations that are almost guaranteed to free up space in the absence of
367  * a pool checkpoint can use up to three quarters of the slop space
368  * (e.g zfs destroy).
369  *
370  * A very restricted set of operations are always permitted, regardless of
371  * the amount of free space.  These are the operations that call
372  * dsl_sync_task(ZFS_SPACE_CHECK_NONE). If these operations result in a net
373  * increase in the amount of space used, it is possible to run the pool
374  * completely out of space, causing it to be permanently read-only.
375  *
376  * Note that on very small pools, the slop space will be larger than
377  * 3.2%, in an effort to have it be at least spa_min_slop (128MB),
378  * but we never allow it to be more than half the pool size.
379  *
380  * Further, on very large pools, the slop space will be smaller than
381  * 3.2%, to avoid reserving much more space than we actually need; bounded
382  * by spa_max_slop (128GB).
383  *
384  * See also the comments in zfs_space_check_t.
385  */
386 int spa_slop_shift = 5;
387 uint64_t spa_min_slop = 128ULL * 1024 * 1024;
388 uint64_t spa_max_slop = 128ULL * 1024 * 1024 * 1024;
389 int spa_allocators = 4;
390
391
392 /*PRINTFLIKE2*/
393 void
394 spa_load_failed(spa_t *spa, const char *fmt, ...)
395 {
396         va_list adx;
397         char buf[256];
398
399         va_start(adx, fmt);
400         (void) vsnprintf(buf, sizeof (buf), fmt, adx);
401         va_end(adx);
402
403         zfs_dbgmsg("spa_load(%s, config %s): FAILED: %s", spa->spa_name,
404             spa->spa_trust_config ? "trusted" : "untrusted", buf);
405 }
406
407 /*PRINTFLIKE2*/
408 void
409 spa_load_note(spa_t *spa, const char *fmt, ...)
410 {
411         va_list adx;
412         char buf[256];
413
414         va_start(adx, fmt);
415         (void) vsnprintf(buf, sizeof (buf), fmt, adx);
416         va_end(adx);
417
418         zfs_dbgmsg("spa_load(%s, config %s): %s", spa->spa_name,
419             spa->spa_trust_config ? "trusted" : "untrusted", buf);
420 }
421
422 /*
423  * By default dedup and user data indirects land in the special class
424  */
425 int zfs_ddt_data_is_special = B_TRUE;
426 int zfs_user_indirect_is_special = B_TRUE;
427
428 /*
429  * The percentage of special class final space reserved for metadata only.
430  * Once we allocate 100 - zfs_special_class_metadata_reserve_pct we only
431  * let metadata into the class.
432  */
433 int zfs_special_class_metadata_reserve_pct = 25;
434
435 /*
436  * ==========================================================================
437  * SPA config locking
438  * ==========================================================================
439  */
440 static void
441 spa_config_lock_init(spa_t *spa)
442 {
443         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
444                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
445                 mutex_init(&scl->scl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
446                 cv_init(&scl->scl_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
447                 zfs_refcount_create_untracked(&scl->scl_count);
448                 scl->scl_writer = NULL;
449                 scl->scl_write_wanted = 0;
450         }
451 }
452
453 static void
454 spa_config_lock_destroy(spa_t *spa)
455 {
456         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
457                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
458                 mutex_destroy(&scl->scl_lock);
459                 cv_destroy(&scl->scl_cv);
460                 zfs_refcount_destroy(&scl->scl_count);
461                 ASSERT(scl->scl_writer == NULL);
462                 ASSERT(scl->scl_write_wanted == 0);
463         }
464 }
465
466 int
467 spa_config_tryenter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
468 {
469         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
470                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
471                 if (!(locks & (1 << i)))
472                         continue;
473                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
474                 if (rw == RW_READER) {
475                         if (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
476                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
477                                 spa_config_exit(spa, locks & ((1 << i) - 1),
478                                     tag);
479                                 return (0);
480                         }
481                 } else {
482                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
483                         if (!zfs_refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
484                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
485                                 spa_config_exit(spa, locks & ((1 << i) - 1),
486                                     tag);
487                                 return (0);
488                         }
489                         scl->scl_writer = curthread;
490                 }
491                 (void) zfs_refcount_add(&scl->scl_count, tag);
492                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
493         }
494         return (1);
495 }
496
497 void
498 spa_config_enter(spa_t *spa, int locks, const void *tag, krw_t rw)
499 {
500         int wlocks_held = 0;
501
502         ASSERT3U(SCL_LOCKS, <, sizeof (wlocks_held) * NBBY);
503
504         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
505                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
506                 if (scl->scl_writer == curthread)
507                         wlocks_held |= (1 << i);
508                 if (!(locks & (1 << i)))
509                         continue;
510                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
511                 if (rw == RW_READER) {
512                         while (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
513                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
514                         }
515                 } else {
516                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
517                         while (!zfs_refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
518                                 scl->scl_write_wanted++;
519                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
520                                 scl->scl_write_wanted--;
521                         }
522                         scl->scl_writer = curthread;
523                 }
524                 (void) zfs_refcount_add(&scl->scl_count, tag);
525                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
526         }
527         ASSERT3U(wlocks_held, <=, locks);
528 }
529
530 void
531 spa_config_exit(spa_t *spa, int locks, const void *tag)
532 {
533         for (int i = SCL_LOCKS - 1; i >= 0; i--) {
534                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
535                 if (!(locks & (1 << i)))
536                         continue;
537                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
538                 ASSERT(!zfs_refcount_is_zero(&scl->scl_count));
539                 if (zfs_refcount_remove(&scl->scl_count, tag) == 0) {
540                         ASSERT(scl->scl_writer == NULL ||
541                             scl->scl_writer == curthread);
542                         scl->scl_writer = NULL; /* OK in either case */
543                         cv_broadcast(&scl->scl_cv);
544                 }
545                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
546         }
547 }
548
549 int
550 spa_config_held(spa_t *spa, int locks, krw_t rw)
551 {
552         int locks_held = 0;
553
554         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
555                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
556                 if (!(locks & (1 << i)))
557                         continue;
558                 if ((rw == RW_READER &&
559                     !zfs_refcount_is_zero(&scl->scl_count)) ||
560                     (rw == RW_WRITER && scl->scl_writer == curthread))
561                         locks_held |= 1 << i;
562         }
563
564         return (locks_held);
565 }
566
567 /*
568  * ==========================================================================
569  * SPA namespace functions
570  * ==========================================================================
571  */
572
573 /*
574  * Lookup the named spa_t in the AVL tree.  The spa_namespace_lock must be held.
575  * Returns NULL if no matching spa_t is found.
576  */
577 spa_t *
578 spa_lookup(const char *name)
579 {
580         static spa_t search;    /* spa_t is large; don't allocate on stack */
581         spa_t *spa;
582         avl_index_t where;
583         char *cp;
584
585         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
586
587         (void) strlcpy(search.spa_name, name, sizeof (search.spa_name));
588
589         /*
590          * If it's a full dataset name, figure out the pool name and
591          * just use that.
592          */
593         cp = strpbrk(search.spa_name, "/@#");
594         if (cp != NULL)
595                 *cp = '\0';
596
597         spa = avl_find(&spa_namespace_avl, &search, &where);
598
599         return (spa);
600 }
601
602 /*
603  * Fires when spa_sync has not completed within zfs_deadman_synctime_ms.
604  * If the zfs_deadman_enabled flag is set then it inspects all vdev queues
605  * looking for potentially hung I/Os.
606  */
607 void
608 spa_deadman(void *arg)
609 {
610         spa_t *spa = arg;
611
612         /* Disable the deadman if the pool is suspended. */
613         if (spa_suspended(spa))
614                 return;
615
616         zfs_dbgmsg("slow spa_sync: started %llu seconds ago, calls %llu",
617             (gethrtime() - spa->spa_sync_starttime) / NANOSEC,
618             ++spa->spa_deadman_calls);
619         if (zfs_deadman_enabled)
620                 vdev_deadman(spa->spa_root_vdev, FTAG);
621
622         spa->spa_deadman_tqid = taskq_dispatch_delay(system_delay_taskq,
623             spa_deadman, spa, TQ_SLEEP, ddi_get_lbolt() +
624             MSEC_TO_TICK(zfs_deadman_checktime_ms));
625 }
626
627 static int
628 spa_log_sm_sort_by_txg(const void *va, const void *vb)
629 {
630         const spa_log_sm_t *a = va;
631         const spa_log_sm_t *b = vb;
632
633         return (TREE_CMP(a->sls_txg, b->sls_txg));
634 }
635
636 /*
637  * Create an uninitialized spa_t with the given name.  Requires
638  * spa_namespace_lock.  The caller must ensure that the spa_t doesn't already
639  * exist by calling spa_lookup() first.
640  */
641 spa_t *
642 spa_add(const char *name, nvlist_t *config, const char *altroot)
643 {
644         spa_t *spa;
645         spa_config_dirent_t *dp;
646
647         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
648
649         spa = kmem_zalloc(sizeof (spa_t), KM_SLEEP);
650
651         mutex_init(&spa->spa_async_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
652         mutex_init(&spa->spa_errlist_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
653         mutex_init(&spa->spa_errlog_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
654         mutex_init(&spa->spa_evicting_os_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
655         mutex_init(&spa->spa_history_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
656         mutex_init(&spa->spa_proc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
657         mutex_init(&spa->spa_props_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
658         mutex_init(&spa->spa_cksum_tmpls_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
659         mutex_init(&spa->spa_scrub_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
660         mutex_init(&spa->spa_suspend_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
661         mutex_init(&spa->spa_vdev_top_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
662         mutex_init(&spa->spa_feat_stats_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
663         mutex_init(&spa->spa_flushed_ms_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
664         mutex_init(&spa->spa_activities_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
665
666         cv_init(&spa->spa_async_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
667         cv_init(&spa->spa_evicting_os_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
668         cv_init(&spa->spa_proc_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
669         cv_init(&spa->spa_scrub_io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
670         cv_init(&spa->spa_suspend_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
671         cv_init(&spa->spa_activities_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
672         cv_init(&spa->spa_waiters_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
673
674         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
675                 bplist_create(&spa->spa_free_bplist[t]);
676
677         (void) strlcpy(spa->spa_name, name, sizeof (spa->spa_name));
678         spa->spa_state = POOL_STATE_UNINITIALIZED;
679         spa->spa_freeze_txg = UINT64_MAX;
680         spa->spa_final_txg = UINT64_MAX;
681         spa->spa_load_max_txg = UINT64_MAX;
682         spa->spa_proc = &p0;
683         spa->spa_proc_state = SPA_PROC_NONE;
684         spa->spa_trust_config = B_TRUE;
685         spa->spa_hostid = zone_get_hostid(NULL);
686
687         spa->spa_deadman_synctime = MSEC2NSEC(zfs_deadman_synctime_ms);
688         spa->spa_deadman_ziotime = MSEC2NSEC(zfs_deadman_ziotime_ms);
689         spa_set_deadman_failmode(spa, zfs_deadman_failmode);
690
691         zfs_refcount_create(&spa->spa_refcount);
692         spa_config_lock_init(spa);
693         spa_stats_init(spa);
694
695         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
696
697         /*
698          * Set the alternate root, if there is one.
699          */
700         if (altroot)
701                 spa->spa_root = spa_strdup(altroot);
702
703         spa->spa_alloc_count = spa_allocators;
704         spa->spa_alloc_locks = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
705             sizeof (kmutex_t), KM_SLEEP);
706         spa->spa_alloc_trees = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
707             sizeof (avl_tree_t), KM_SLEEP);
708         for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++) {
709                 mutex_init(&spa->spa_alloc_locks[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
710                 avl_create(&spa->spa_alloc_trees[i], zio_bookmark_compare,
711                     sizeof (zio_t), offsetof(zio_t, io_alloc_node));
712         }
713         avl_create(&spa->spa_metaslabs_by_flushed, metaslab_sort_by_flushed,
714             sizeof (metaslab_t), offsetof(metaslab_t, ms_spa_txg_node));
715         avl_create(&spa->spa_sm_logs_by_txg, spa_log_sm_sort_by_txg,
716             sizeof (spa_log_sm_t), offsetof(spa_log_sm_t, sls_node));
717         list_create(&spa->spa_log_summary, sizeof (log_summary_entry_t),
718             offsetof(log_summary_entry_t, lse_node));
719
720         /*
721          * Every pool starts with the default cachefile
722          */
723         list_create(&spa->spa_config_list, sizeof (spa_config_dirent_t),
724             offsetof(spa_config_dirent_t, scd_link));
725
726         dp = kmem_zalloc(sizeof (spa_config_dirent_t), KM_SLEEP);
727         dp->scd_path = altroot ? NULL : spa_strdup(spa_config_path);
728         list_insert_head(&spa->spa_config_list, dp);
729
730         VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_load_info, NV_UNIQUE_NAME,
731             KM_SLEEP) == 0);
732
733         if (config != NULL) {
734                 nvlist_t *features;
735
736                 if (nvlist_lookup_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_FEATURES_FOR_READ,
737                     &features) == 0) {
738                         VERIFY(nvlist_dup(features, &spa->spa_label_features,
739                             0) == 0);
740                 }
741
742                 VERIFY(nvlist_dup(config, &spa->spa_config, 0) == 0);
743         }
744
745         if (spa->spa_label_features == NULL) {
746                 VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_label_features, NV_UNIQUE_NAME,
747                     KM_SLEEP) == 0);
748         }
749
750         spa->spa_min_ashift = INT_MAX;
751         spa->spa_max_ashift = 0;
752         spa->spa_min_alloc = INT_MAX;
753
754         /* Reset cached value */
755         spa->spa_dedup_dspace = ~0ULL;
756
757         /*
758          * As a pool is being created, treat all features as disabled by
759          * setting SPA_FEATURE_DISABLED for all entries in the feature
760          * refcount cache.
761          */
762         for (int i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
763                 spa->spa_feat_refcount_cache[i] = SPA_FEATURE_DISABLED;
764         }
765
766         list_create(&spa->spa_leaf_list, sizeof (vdev_t),
767             offsetof(vdev_t, vdev_leaf_node));
768
769         return (spa);
770 }
771
772 /*
773  * Removes a spa_t from the namespace, freeing up any memory used.  Requires
774  * spa_namespace_lock.  This is called only after the spa_t has been closed and
775  * deactivated.
776  */
777 void
778 spa_remove(spa_t *spa)
779 {
780         spa_config_dirent_t *dp;
781
782         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
783         ASSERT(spa_state(spa) == POOL_STATE_UNINITIALIZED);
784         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&spa->spa_refcount), ==, 0);
785         ASSERT0(spa->spa_waiters);
786
787         nvlist_free(spa->spa_config_splitting);
788
789         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
790         cv_broadcast(&spa_namespace_cv);
791
792         if (spa->spa_root)
793                 spa_strfree(spa->spa_root);
794
795         while ((dp = list_head(&spa->spa_config_list)) != NULL) {
796                 list_remove(&spa->spa_config_list, dp);
797                 if (dp->scd_path != NULL)
798                         spa_strfree(dp->scd_path);
799                 kmem_free(dp, sizeof (spa_config_dirent_t));
800         }
801
802         for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++) {
803                 avl_destroy(&spa->spa_alloc_trees[i]);
804                 mutex_destroy(&spa->spa_alloc_locks[i]);
805         }
806         kmem_free(spa->spa_alloc_locks, spa->spa_alloc_count *
807             sizeof (kmutex_t));
808         kmem_free(spa->spa_alloc_trees, spa->spa_alloc_count *
809             sizeof (avl_tree_t));
810
811         avl_destroy(&spa->spa_metaslabs_by_flushed);
812         avl_destroy(&spa->spa_sm_logs_by_txg);
813         list_destroy(&spa->spa_log_summary);
814         list_destroy(&spa->spa_config_list);
815         list_destroy(&spa->spa_leaf_list);
816
817         nvlist_free(spa->spa_label_features);
818         nvlist_free(spa->spa_load_info);
819         nvlist_free(spa->spa_feat_stats);
820         spa_config_set(spa, NULL);
821
822         zfs_refcount_destroy(&spa->spa_refcount);
823
824         spa_stats_destroy(spa);
825         spa_config_lock_destroy(spa);
826
827         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
828                 bplist_destroy(&spa->spa_free_bplist[t]);
829
830         zio_checksum_templates_free(spa);
831
832         cv_destroy(&spa->spa_async_cv);
833         cv_destroy(&spa->spa_evicting_os_cv);
834         cv_destroy(&spa->spa_proc_cv);
835         cv_destroy(&spa->spa_scrub_io_cv);
836         cv_destroy(&spa->spa_suspend_cv);
837         cv_destroy(&spa->spa_activities_cv);
838         cv_destroy(&spa->spa_waiters_cv);
839
840         mutex_destroy(&spa->spa_flushed_ms_lock);
841         mutex_destroy(&spa->spa_async_lock);
842         mutex_destroy(&spa->spa_errlist_lock);
843         mutex_destroy(&spa->spa_errlog_lock);
844         mutex_destroy(&spa->spa_evicting_os_lock);
845         mutex_destroy(&spa->spa_history_lock);
846         mutex_destroy(&spa->spa_proc_lock);
847         mutex_destroy(&spa->spa_props_lock);
848         mutex_destroy(&spa->spa_cksum_tmpls_lock);
849         mutex_destroy(&spa->spa_scrub_lock);
850         mutex_destroy(&spa->spa_suspend_lock);
851         mutex_destroy(&spa->spa_vdev_top_lock);
852         mutex_destroy(&spa->spa_feat_stats_lock);
853         mutex_destroy(&spa->spa_activities_lock);
854
855         kmem_free(spa, sizeof (spa_t));
856 }
857
858 /*
859  * Given a pool, return the next pool in the namespace, or NULL if there is
860  * none.  If 'prev' is NULL, return the first pool.
861  */
862 spa_t *
863 spa_next(spa_t *prev)
864 {
865         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
866
867         if (prev)
868                 return (AVL_NEXT(&spa_namespace_avl, prev));
869         else
870                 return (avl_first(&spa_namespace_avl));
871 }
872
873 /*
874  * ==========================================================================
875  * SPA refcount functions
876  * ==========================================================================
877  */
878
879 /*
880  * Add a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
881  * have the namespace lock held.
882  */
883 void
884 spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag)
885 {
886         ASSERT(zfs_refcount_count(&spa->spa_refcount) >= spa->spa_minref ||
887             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
888         (void) zfs_refcount_add(&spa->spa_refcount, tag);
889 }
890
891 /*
892  * Remove a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
893  * have the namespace lock held.
894  */
895 void
896 spa_close(spa_t *spa, void *tag)
897 {
898         ASSERT(zfs_refcount_count(&spa->spa_refcount) > spa->spa_minref ||
899             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
900         (void) zfs_refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
901 }
902
903 /*
904  * Remove a reference to the given spa_t held by a dsl dir that is
905  * being asynchronously released.  Async releases occur from a taskq
906  * performing eviction of dsl datasets and dirs.  The namespace lock
907  * isn't held and the hold by the object being evicted may contribute to
908  * spa_minref (e.g. dataset or directory released during pool export),
909  * so the asserts in spa_close() do not apply.
910  */
911 void
912 spa_async_close(spa_t *spa, void *tag)
913 {
914         (void) zfs_refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
915 }
916
917 /*
918  * Check to see if the spa refcount is zero.  Must be called with
919  * spa_namespace_lock held.  We really compare against spa_minref, which is the
920  * number of references acquired when opening a pool
921  */
922 boolean_t
923 spa_refcount_zero(spa_t *spa)
924 {
925         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
926
927         return (zfs_refcount_count(&spa->spa_refcount) == spa->spa_minref);
928 }
929
930 /*
931  * ==========================================================================
932  * SPA spare and l2cache tracking
933  * ==========================================================================
934  */
935
936 /*
937  * Hot spares and cache devices are tracked using the same code below,
938  * for 'auxiliary' devices.
939  */
940
941 typedef struct spa_aux {
942         uint64_t        aux_guid;
943         uint64_t        aux_pool;
944         avl_node_t      aux_avl;
945         int             aux_count;
946 } spa_aux_t;
947
948 static inline int
949 spa_aux_compare(const void *a, const void *b)
950 {
951         const spa_aux_t *sa = (const spa_aux_t *)a;
952         const spa_aux_t *sb = (const spa_aux_t *)b;
953
954         return (TREE_CMP(sa->aux_guid, sb->aux_guid));
955 }
956
957 static void
958 spa_aux_add(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
959 {
960         avl_index_t where;
961         spa_aux_t search;
962         spa_aux_t *aux;
963
964         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
965         if ((aux = avl_find(avl, &search, &where)) != NULL) {
966                 aux->aux_count++;
967         } else {
968                 aux = kmem_zalloc(sizeof (spa_aux_t), KM_SLEEP);
969                 aux->aux_guid = vd->vdev_guid;
970                 aux->aux_count = 1;
971                 avl_insert(avl, aux, where);
972         }
973 }
974
975 static void
976 spa_aux_remove(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
977 {
978         spa_aux_t search;
979         spa_aux_t *aux;
980         avl_index_t where;
981
982         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
983         aux = avl_find(avl, &search, &where);
984
985         ASSERT(aux != NULL);
986
987         if (--aux->aux_count == 0) {
988                 avl_remove(avl, aux);
989                 kmem_free(aux, sizeof (spa_aux_t));
990         } else if (aux->aux_pool == spa_guid(vd->vdev_spa)) {
991                 aux->aux_pool = 0ULL;
992         }
993 }
994
995 static boolean_t
996 spa_aux_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt, avl_tree_t *avl)
997 {
998         spa_aux_t search, *found;
999
1000         search.aux_guid = guid;
1001         found = avl_find(avl, &search, NULL);
1002
1003         if (pool) {
1004                 if (found)
1005                         *pool = found->aux_pool;
1006                 else
1007                         *pool = 0ULL;
1008         }
1009
1010         if (refcnt) {
1011                 if (found)
1012                         *refcnt = found->aux_count;
1013                 else
1014                         *refcnt = 0;
1015         }
1016
1017         return (found != NULL);
1018 }
1019
1020 static void
1021 spa_aux_activate(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1022 {
1023         spa_aux_t search, *found;
1024         avl_index_t where;
1025
1026         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1027         found = avl_find(avl, &search, &where);
1028         ASSERT(found != NULL);
1029         ASSERT(found->aux_pool == 0ULL);
1030
1031         found->aux_pool = spa_guid(vd->vdev_spa);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Spares are tracked globally due to the following constraints:
1036  *
1037  *      - A spare may be part of multiple pools.
1038  *      - A spare may be added to a pool even if it's actively in use within
1039  *        another pool.
1040  *      - A spare in use in any pool can only be the source of a replacement if
1041  *        the target is a spare in the same pool.
1042  *
1043  * We keep track of all spares on the system through the use of a reference
1044  * counted AVL tree.  When a vdev is added as a spare, or used as a replacement
1045  * spare, then we bump the reference count in the AVL tree.  In addition, we set
1046  * the 'vdev_isspare' member to indicate that the device is a spare (active or
1047  * inactive).  When a spare is made active (used to replace a device in the
1048  * pool), we also keep track of which pool its been made a part of.
1049  *
1050  * The 'spa_spare_lock' protects the AVL tree.  These functions are normally
1051  * called under the spa_namespace lock as part of vdev reconfiguration.  The
1052  * separate spare lock exists for the status query path, which does not need to
1053  * be completely consistent with respect to other vdev configuration changes.
1054  */
1055
1056 static int
1057 spa_spare_compare(const void *a, const void *b)
1058 {
1059         return (spa_aux_compare(a, b));
1060 }
1061
1062 void
1063 spa_spare_add(vdev_t *vd)
1064 {
1065         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1066         ASSERT(!vd->vdev_isspare);
1067         spa_aux_add(vd, &spa_spare_avl);
1068         vd->vdev_isspare = B_TRUE;
1069         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1070 }
1071
1072 void
1073 spa_spare_remove(vdev_t *vd)
1074 {
1075         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1076         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1077         spa_aux_remove(vd, &spa_spare_avl);
1078         vd->vdev_isspare = B_FALSE;
1079         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1080 }
1081
1082 boolean_t
1083 spa_spare_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt)
1084 {
1085         boolean_t found;
1086
1087         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1088         found = spa_aux_exists(guid, pool, refcnt, &spa_spare_avl);
1089         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1090
1091         return (found);
1092 }
1093
1094 void
1095 spa_spare_activate(vdev_t *vd)
1096 {
1097         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1098         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1099         spa_aux_activate(vd, &spa_spare_avl);
1100         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Level 2 ARC devices are tracked globally for the same reasons as spares.
1105  * Cache devices currently only support one pool per cache device, and so
1106  * for these devices the aux reference count is currently unused beyond 1.
1107  */
1108
1109 static int
1110 spa_l2cache_compare(const void *a, const void *b)
1111 {
1112         return (spa_aux_compare(a, b));
1113 }
1114
1115 void
1116 spa_l2cache_add(vdev_t *vd)
1117 {
1118         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1119         ASSERT(!vd->vdev_isl2cache);
1120         spa_aux_add(vd, &spa_l2cache_avl);
1121         vd->vdev_isl2cache = B_TRUE;
1122         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1123 }
1124
1125 void
1126 spa_l2cache_remove(vdev_t *vd)
1127 {
1128         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1129         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1130         spa_aux_remove(vd, &spa_l2cache_avl);
1131         vd->vdev_isl2cache = B_FALSE;
1132         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1133 }
1134
1135 boolean_t
1136 spa_l2cache_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool)
1137 {
1138         boolean_t found;
1139
1140         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1141         found = spa_aux_exists(guid, pool, NULL, &spa_l2cache_avl);
1142         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1143
1144         return (found);
1145 }
1146
1147 void
1148 spa_l2cache_activate(vdev_t *vd)
1149 {
1150         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1151         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1152         spa_aux_activate(vd, &spa_l2cache_avl);
1153         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * ==========================================================================
1158  * SPA vdev locking
1159  * ==========================================================================
1160  */
1161
1162 /*
1163  * Lock the given spa_t for the purpose of adding or removing a vdev.
1164  * Grabs the global spa_namespace_lock plus the spa config lock for writing.
1165  * It returns the next transaction group for the spa_t.
1166  */
1167 uint64_t
1168 spa_vdev_enter(spa_t *spa)
1169 {
1170         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
1171         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1172
1173         vdev_autotrim_stop_all(spa);
1174
1175         return (spa_vdev_config_enter(spa));
1176 }
1177
1178 /*
1179  * The same as spa_vdev_enter() above but additionally takes the guid of
1180  * the vdev being detached.  When there is a rebuild in process it will be
1181  * suspended while the vdev tree is modified then resumed by spa_vdev_exit().
1182  * The rebuild is canceled if only a single child remains after the detach.
1183  */
1184 uint64_t
1185 spa_vdev_detach_enter(spa_t *spa, uint64_t guid)
1186 {
1187         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
1188         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1189
1190         vdev_autotrim_stop_all(spa);
1191
1192         if (guid != 0) {
1193                 vdev_t *vd = spa_lookup_by_guid(spa, guid, B_FALSE);
1194                 if (vd) {
1195                         vdev_rebuild_stop_wait(vd->vdev_top);
1196                 }
1197         }
1198
1199         return (spa_vdev_config_enter(spa));
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Internal implementation for spa_vdev_enter().  Used when a vdev
1204  * operation requires multiple syncs (i.e. removing a device) while
1205  * keeping the spa_namespace_lock held.
1206  */
1207 uint64_t
1208 spa_vdev_config_enter(spa_t *spa)
1209 {
1210         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1211
1212         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
1213
1214         return (spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Used in combination with spa_vdev_config_enter() to allow the syncing
1219  * of multiple transactions without releasing the spa_namespace_lock.
1220  */
1221 void
1222 spa_vdev_config_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error, char *tag)
1223 {
1224         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1225
1226         int config_changed = B_FALSE;
1227
1228         ASSERT(txg > spa_last_synced_txg(spa));
1229
1230         spa->spa_pending_vdev = NULL;
1231
1232         /*
1233          * Reassess the DTLs.
1234          */
1235         vdev_dtl_reassess(spa->spa_root_vdev, 0, 0, B_FALSE, B_FALSE);
1236
1237         if (error == 0 && !list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list)) {
1238                 config_changed = B_TRUE;
1239                 spa->spa_config_generation++;
1240         }
1241
1242         /*
1243          * Verify the metaslab classes.
1244          */
1245         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_normal_class(spa)) == 0);
1246         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_log_class(spa)) == 0);
1247         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_embedded_log_class(spa)) == 0);
1248         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_special_class(spa)) == 0);
1249         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_dedup_class(spa)) == 0);
1250
1251         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
1252
1253         /*
1254          * Panic the system if the specified tag requires it.  This
1255          * is useful for ensuring that configurations are updated
1256          * transactionally.
1257          */
1258         if (zio_injection_enabled)
1259                 zio_handle_panic_injection(spa, tag, 0);
1260
1261         /*
1262          * Note: this txg_wait_synced() is important because it ensures
1263          * that there won't be more than one config change per txg.
1264          * This allows us to use the txg as the generation number.
1265          */
1266         if (error == 0)
1267                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, txg);
1268
1269         if (vd != NULL) {
1270                 ASSERT(!vd->vdev_detached || vd->vdev_dtl_sm == NULL);
1271                 if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
1272                         mutex_enter(&vd->vdev_initialize_lock);
1273                         vdev_initialize_stop(vd, VDEV_INITIALIZE_CANCELED,
1274                             NULL);
1275                         mutex_exit(&vd->vdev_initialize_lock);
1276
1277                         mutex_enter(&vd->vdev_trim_lock);
1278                         vdev_trim_stop(vd, VDEV_TRIM_CANCELED, NULL);
1279                         mutex_exit(&vd->vdev_trim_lock);
1280                 }
1281
1282                 /*
1283                  * The vdev may be both a leaf and top-level device.
1284                  */
1285                 vdev_autotrim_stop_wait(vd);
1286
1287                 spa_config_enter(spa, SCL_STATE_ALL, spa, RW_WRITER);
1288                 vdev_free(vd);
1289                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE_ALL, spa);
1290         }
1291
1292         /*
1293          * If the config changed, update the config cache.
1294          */
1295         if (config_changed)
1296                 spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Unlock the spa_t after adding or removing a vdev.  Besides undoing the
1301  * locking of spa_vdev_enter(), we also want make sure the transactions have
1302  * synced to disk, and then update the global configuration cache with the new
1303  * information.
1304  */
1305 int
1306 spa_vdev_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error)
1307 {
1308         vdev_autotrim_restart(spa);
1309         vdev_rebuild_restart(spa);
1310
1311         spa_vdev_config_exit(spa, vd, txg, error, FTAG);
1312         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1313         mutex_exit(&spa->spa_vdev_top_lock);
1314
1315         return (error);
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Lock the given spa_t for the purpose of changing vdev state.
1320  */
1321 void
1322 spa_vdev_state_enter(spa_t *spa, int oplocks)
1323 {
1324         int locks = SCL_STATE_ALL | oplocks;
1325
1326         /*
1327          * Root pools may need to read of the underlying devfs filesystem
1328          * when opening up a vdev.  Unfortunately if we're holding the
1329          * SCL_ZIO lock it will result in a deadlock when we try to issue
1330          * the read from the root filesystem.  Instead we "prefetch"
1331          * the associated vnodes that we need prior to opening the
1332          * underlying devices and cache them so that we can prevent
1333          * any I/O when we are doing the actual open.
1334          */
1335         if (spa_is_root(spa)) {
1336                 int low = locks & ~(SCL_ZIO - 1);
1337                 int high = locks & ~low;
1338
1339                 spa_config_enter(spa, high, spa, RW_WRITER);
1340                 vdev_hold(spa->spa_root_vdev);
1341                 spa_config_enter(spa, low, spa, RW_WRITER);
1342         } else {
1343                 spa_config_enter(spa, locks, spa, RW_WRITER);
1344         }
1345         spa->spa_vdev_locks = locks;
1346 }
1347
1348 int
1349 spa_vdev_state_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, int error)
1350 {
1351         boolean_t config_changed = B_FALSE;
1352         vdev_t *vdev_top;
1353
1354         if (vd == NULL || vd == spa->spa_root_vdev) {
1355                 vdev_top = spa->spa_root_vdev;
1356         } else {
1357                 vdev_top = vd->vdev_top;
1358         }
1359
1360         if (vd != NULL || error == 0)
1361                 vdev_dtl_reassess(vdev_top, 0, 0, B_FALSE, B_FALSE);
1362
1363         if (vd != NULL) {
1364                 if (vd != spa->spa_root_vdev)
1365                         vdev_state_dirty(vdev_top);
1366
1367                 config_changed = B_TRUE;
1368                 spa->spa_config_generation++;
1369         }
1370
1371         if (spa_is_root(spa))
1372                 vdev_rele(spa->spa_root_vdev);
1373
1374         ASSERT3U(spa->spa_vdev_locks, >=, SCL_STATE_ALL);
1375         spa_config_exit(spa, spa->spa_vdev_locks, spa);
1376
1377         /*
1378          * If anything changed, wait for it to sync.  This ensures that,
1379          * from the system administrator's perspective, zpool(8) commands
1380          * are synchronous.  This is important for things like zpool offline:
1381          * when the command completes, you expect no further I/O from ZFS.
1382          */
1383         if (vd != NULL)
1384                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1385
1386         /*
1387          * If the config changed, update the config cache.
1388          */
1389         if (config_changed) {
1390                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1391                 spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1392                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1393         }
1394
1395         return (error);
1396 }
1397
1398 /*
1399  * ==========================================================================
1400  * Miscellaneous functions
1401  * ==========================================================================
1402  */
1403
1404 void
1405 spa_activate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature, dmu_tx_t *tx)
1406 {
1407         if (!nvlist_exists(spa->spa_label_features, feature)) {
1408                 fnvlist_add_boolean(spa->spa_label_features, feature);
1409                 /*
1410                  * When we are creating the pool (tx_txg==TXG_INITIAL), we can't
1411                  * dirty the vdev config because lock SCL_CONFIG is not held.
1412                  * Thankfully, in this case we don't need to dirty the config
1413                  * because it will be written out anyway when we finish
1414                  * creating the pool.
1415                  */
1416                 if (tx->tx_txg != TXG_INITIAL)
1417                         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1418         }
1419 }
1420
1421 void
1422 spa_deactivate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature)
1423 {
1424         if (nvlist_remove_all(spa->spa_label_features, feature) == 0)
1425                 vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Return the spa_t associated with given pool_guid, if it exists.  If
1430  * device_guid is non-zero, determine whether the pool exists *and* contains
1431  * a device with the specified device_guid.
1432  */
1433 spa_t *
1434 spa_by_guid(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1435 {
1436         spa_t *spa;
1437         avl_tree_t *t = &spa_namespace_avl;
1438
1439         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1440
1441         for (spa = avl_first(t); spa != NULL; spa = AVL_NEXT(t, spa)) {
1442                 if (spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED)
1443                         continue;
1444                 if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1445                         continue;
1446                 if (spa_guid(spa) == pool_guid) {
1447                         if (device_guid == 0)
1448                                 break;
1449
1450                         if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_root_vdev,
1451                             device_guid) != NULL)
1452                                 break;
1453
1454                         /*
1455                          * Check any devices we may be in the process of adding.
1456                          */
1457                         if (spa->spa_pending_vdev) {
1458                                 if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_pending_vdev,
1459                                     device_guid) != NULL)
1460                                         break;
1461                         }
1462                 }
1463         }
1464
1465         return (spa);
1466 }
1467
1468 /*
1469  * Determine whether a pool with the given pool_guid exists.
1470  */
1471 boolean_t
1472 spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1473 {
1474         return (spa_by_guid(pool_guid, device_guid) != NULL);
1475 }
1476
1477 char *
1478 spa_strdup(const char *s)
1479 {
1480         size_t len;
1481         char *new;
1482
1483         len = strlen(s);
1484         new = kmem_alloc(len + 1, KM_SLEEP);
1485         bcopy(s, new, len);
1486         new[len] = '\0';
1487
1488         return (new);
1489 }
1490
1491 void
1492 spa_strfree(char *s)
1493 {
1494         kmem_free(s, strlen(s) + 1);
1495 }
1496
1497 uint64_t
1498 spa_get_random(uint64_t range)
1499 {
1500         uint64_t r;
1501
1502         ASSERT(range != 0);
1503
1504         if (range == 1)
1505                 return (0);
1506
1507         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&r, sizeof (uint64_t));
1508
1509         return (r % range);
1510 }
1511
1512 uint64_t
1513 spa_generate_guid(spa_t *spa)
1514 {
1515         uint64_t guid = spa_get_random(-1ULL);
1516
1517         if (spa != NULL) {
1518                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(spa_guid(spa), guid))
1519                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1520         } else {
1521                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(guid, 0))
1522                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1523         }
1524
1525         return (guid);
1526 }
1527
1528 void
1529 snprintf_blkptr(char *buf, size_t buflen, const blkptr_t *bp)
1530 {
1531         char type[256];
1532         char *checksum = NULL;
1533         char *compress = NULL;
1534
1535         if (bp != NULL) {
1536                 if (BP_GET_TYPE(bp) & DMU_OT_NEWTYPE) {
1537                         dmu_object_byteswap_t bswap =
1538                             DMU_OT_BYTESWAP(BP_GET_TYPE(bp));
1539                         (void) snprintf(type, sizeof (type), "bswap %s %s",
1540                             DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) ?
1541                             "metadata" : "data",
1542                             dmu_ot_byteswap[bswap].ob_name);
1543                 } else {
1544                         (void) strlcpy(type, dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_name,
1545                             sizeof (type));
1546                 }
1547                 if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1548                         checksum =
1549                             zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_name;
1550                 }
1551                 compress = zio_compress_table[BP_GET_COMPRESS(bp)].ci_name;
1552         }
1553
1554         SNPRINTF_BLKPTR(snprintf, ' ', buf, buflen, bp, type, checksum,
1555             compress);
1556 }
1557
1558 void
1559 spa_freeze(spa_t *spa)
1560 {
1561         uint64_t freeze_txg = 0;
1562
1563         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1564         if (spa->spa_freeze_txg == UINT64_MAX) {
1565                 freeze_txg = spa_last_synced_txg(spa) + TXG_SIZE;
1566                 spa->spa_freeze_txg = freeze_txg;
1567         }
1568         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1569         if (freeze_txg != 0)
1570                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), freeze_txg);
1571 }
1572
1573 void
1574 zfs_panic_recover(const char *fmt, ...)
1575 {
1576         va_list adx;
1577
1578         va_start(adx, fmt);
1579         vcmn_err(zfs_recover ? CE_WARN : CE_PANIC, fmt, adx);
1580         va_end(adx);
1581 }
1582
1583 /*
1584  * This is a stripped-down version of strtoull, suitable only for converting
1585  * lowercase hexadecimal numbers that don't overflow.
1586  */
1587 uint64_t
1588 zfs_strtonum(const char *str, char **nptr)
1589 {
1590         uint64_t val = 0;
1591         char c;
1592         int digit;
1593
1594         while ((c = *str) != '\0') {
1595                 if (c >= '0' && c <= '9')
1596                         digit = c - '0';
1597                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1598                         digit = 10 + c - 'a';
1599                 else
1600                         break;
1601
1602                 val *= 16;
1603                 val += digit;
1604
1605                 str++;
1606         }
1607
1608         if (nptr)
1609                 *nptr = (char *)str;
1610
1611         return (val);
1612 }
1613
1614 void
1615 spa_activate_allocation_classes(spa_t *spa, dmu_tx_t *tx)
1616 {
1617         /*
1618          * We bump the feature refcount for each special vdev added to the pool
1619          */
1620         ASSERT(spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_ALLOCATION_CLASSES));
1621         spa_feature_incr(spa, SPA_FEATURE_ALLOCATION_CLASSES, tx);
1622 }
1623
1624 /*
1625  * ==========================================================================
1626  * Accessor functions
1627  * ==========================================================================
1628  */
1629
1630 boolean_t
1631 spa_shutting_down(spa_t *spa)
1632 {
1633         return (spa->spa_async_suspended);
1634 }
1635
1636 dsl_pool_t *
1637 spa_get_dsl(spa_t *spa)
1638 {
1639         return (spa->spa_dsl_pool);
1640 }
1641
1642 boolean_t
1643 spa_is_initializing(spa_t *spa)
1644 {
1645         return (spa->spa_is_initializing);
1646 }
1647
1648 boolean_t
1649 spa_indirect_vdevs_loaded(spa_t *spa)
1650 {
1651         return (spa->spa_indirect_vdevs_loaded);
1652 }
1653
1654 blkptr_t *
1655 spa_get_rootblkptr(spa_t *spa)
1656 {
1657         return (&spa->spa_ubsync.ub_rootbp);
1658 }
1659
1660 void
1661 spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1662 {
1663         spa->spa_uberblock.ub_rootbp = *bp;
1664 }
1665
1666 void
1667 spa_altroot(spa_t *spa, char *buf, size_t buflen)
1668 {
1669         if (spa->spa_root == NULL)
1670                 buf[0] = '\0';
1671         else
1672                 (void) strncpy(buf, spa->spa_root, buflen);
1673 }
1674
1675 int
1676 spa_sync_pass(spa_t *spa)
1677 {
1678         return (spa->spa_sync_pass);
1679 }
1680
1681 char *
1682 spa_name(spa_t *spa)
1683 {
1684         return (spa->spa_name);
1685 }
1686
1687 uint64_t
1688 spa_guid(spa_t *spa)
1689 {
1690         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
1691         uint64_t guid;
1692
1693         /*
1694          * If we fail to parse the config during spa_load(), we can go through
1695          * the error path (which posts an ereport) and end up here with no root
1696          * vdev.  We stash the original pool guid in 'spa_config_guid' to handle
1697          * this case.
1698          */
1699         if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1700                 return (spa->spa_config_guid);
1701
1702         guid = spa->spa_last_synced_guid != 0 ?
1703             spa->spa_last_synced_guid : spa->spa_root_vdev->vdev_guid;
1704
1705         /*
1706          * Return the most recently synced out guid unless we're
1707          * in syncing context.
1708          */
1709         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
1710                 return (spa->spa_root_vdev->vdev_guid);
1711         else
1712                 return (guid);
1713 }
1714
1715 uint64_t
1716 spa_load_guid(spa_t *spa)
1717 {
1718         /*
1719          * This is a GUID that exists solely as a reference for the
1720          * purposes of the arc.  It is generated at load time, and
1721          * is never written to persistent storage.
1722          */
1723         return (spa->spa_load_guid);
1724 }
1725
1726 uint64_t
1727 spa_last_synced_txg(spa_t *spa)
1728 {
1729         return (spa->spa_ubsync.ub_txg);
1730 }
1731
1732 uint64_t
1733 spa_first_txg(spa_t *spa)
1734 {
1735         return (spa->spa_first_txg);
1736 }
1737
1738 uint64_t
1739 spa_syncing_txg(spa_t *spa)
1740 {
1741         return (spa->spa_syncing_txg);
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Return the last txg where data can be dirtied. The final txgs
1746  * will be used to just clear out any deferred frees that remain.
1747  */
1748 uint64_t
1749 spa_final_dirty_txg(spa_t *spa)
1750 {
1751         return (spa->spa_final_txg - TXG_DEFER_SIZE);
1752 }
1753
1754 pool_state_t
1755 spa_state(spa_t *spa)
1756 {
1757         return (spa->spa_state);
1758 }
1759
1760 spa_load_state_t
1761 spa_load_state(spa_t *spa)
1762 {
1763         return (spa->spa_load_state);
1764 }
1765
1766 uint64_t
1767 spa_freeze_txg(spa_t *spa)
1768 {
1769         return (spa->spa_freeze_txg);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Return the inflated asize for a logical write in bytes. This is used by the
1774  * DMU to calculate the space a logical write will require on disk.
1775  * If lsize is smaller than the largest physical block size allocatable on this
1776  * pool we use its value instead, since the write will end up using the whole
1777  * block anyway.
1778  */
1779 uint64_t
1780 spa_get_worst_case_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize)
1781 {
1782         if (lsize == 0)
1783                 return (0);     /* No inflation needed */
1784         return (MAX(lsize, 1 << spa->spa_max_ashift) * spa_asize_inflation);
1785 }
1786
1787 /*
1788  * Return the amount of slop space in bytes.  It is typically 1/32 of the pool
1789  * (3.2%), minus the embedded log space.  On very small pools, it may be
1790  * slightly larger than this.  On very large pools, it will be capped to
1791  * the value of spa_max_slop.  The embedded log space is not included in
1792  * spa_dspace.  By subtracting it, the usable space (per "zfs list") is a
1793  * constant 97% of the total space, regardless of metaslab size (assuming the
1794  * default spa_slop_shift=5 and a non-tiny pool).
1795  *
1796  * See the comment above spa_slop_shift for more details.
1797  */
1798 uint64_t
1799 spa_get_slop_space(spa_t *spa)
1800 {
1801         uint64_t space = spa_get_dspace(spa);
1802         uint64_t slop = MIN(space >> spa_slop_shift, spa_max_slop);
1803
1804         /*
1805          * Subtract the embedded log space, but no more than half the (3.2%)
1806          * unusable space.  Note, the "no more than half" is only relevant if
1807          * zfs_embedded_slog_min_ms >> spa_slop_shift < 2, which is not true by
1808          * default.
1809          */
1810         uint64_t embedded_log =
1811             metaslab_class_get_dspace(spa_embedded_log_class(spa));
1812         slop -= MIN(embedded_log, slop >> 1);
1813
1814         /*
1815          * Slop space should be at least spa_min_slop, but no more than half
1816          * the entire pool.
1817          */
1818         slop = MAX(slop, MIN(space >> 1, spa_min_slop));
1819         return (slop);
1820 }
1821
1822 uint64_t
1823 spa_get_dspace(spa_t *spa)
1824 {
1825         return (spa->spa_dspace);
1826 }
1827
1828 uint64_t
1829 spa_get_checkpoint_space(spa_t *spa)
1830 {
1831         return (spa->spa_checkpoint_info.sci_dspace);
1832 }
1833
1834 void
1835 spa_update_dspace(spa_t *spa)
1836 {
1837         spa->spa_dspace = metaslab_class_get_dspace(spa_normal_class(spa)) +
1838             ddt_get_dedup_dspace(spa);
1839         if (spa->spa_vdev_removal != NULL) {
1840                 /*
1841                  * We can't allocate from the removing device, so subtract
1842                  * its size if it was included in dspace (i.e. if this is a
1843                  * normal-class vdev, not special/dedup).  This prevents the
1844                  * DMU/DSL from filling up the (now smaller) pool while we
1845                  * are in the middle of removing the device.
1846                  *
1847                  * Note that the DMU/DSL doesn't actually know or care
1848                  * how much space is allocated (it does its own tracking
1849                  * of how much space has been logically used).  So it
1850                  * doesn't matter that the data we are moving may be
1851                  * allocated twice (on the old device and the new
1852                  * device).
1853                  */
1854                 spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
1855                 vdev_t *vd =
1856                     vdev_lookup_top(spa, spa->spa_vdev_removal->svr_vdev_id);
1857                 if (vd->vdev_mg->mg_class == spa_normal_class(spa)) {
1858                         spa->spa_dspace -= spa_deflate(spa) ?
1859                             vd->vdev_stat.vs_dspace : vd->vdev_stat.vs_space;
1860                 }
1861                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1862         }
1863 }
1864
1865 /*
1866  * Return the failure mode that has been set to this pool. The default
1867  * behavior will be to block all I/Os when a complete failure occurs.
1868  */
1869 uint64_t
1870 spa_get_failmode(spa_t *spa)
1871 {
1872         return (spa->spa_failmode);
1873 }
1874
1875 boolean_t
1876 spa_suspended(spa_t *spa)
1877 {
1878         return (spa->spa_suspended != ZIO_SUSPEND_NONE);
1879 }
1880
1881 uint64_t
1882 spa_version(spa_t *spa)
1883 {
1884         return (spa->spa_ubsync.ub_version);
1885 }
1886
1887 boolean_t
1888 spa_deflate(spa_t *spa)
1889 {
1890         return (spa->spa_deflate);
1891 }
1892
1893 metaslab_class_t *
1894 spa_normal_class(spa_t *spa)
1895 {
1896         return (spa->spa_normal_class);
1897 }
1898
1899 metaslab_class_t *
1900 spa_log_class(spa_t *spa)
1901 {
1902         return (spa->spa_log_class);
1903 }
1904
1905 metaslab_class_t *
1906 spa_embedded_log_class(spa_t *spa)
1907 {
1908         return (spa->spa_embedded_log_class);
1909 }
1910
1911 metaslab_class_t *
1912 spa_special_class(spa_t *spa)
1913 {
1914         return (spa->spa_special_class);
1915 }
1916
1917 metaslab_class_t *
1918 spa_dedup_class(spa_t *spa)
1919 {
1920         return (spa->spa_dedup_class);
1921 }
1922
1923 /*
1924  * Locate an appropriate allocation class
1925  */
1926 metaslab_class_t *
1927 spa_preferred_class(spa_t *spa, uint64_t size, dmu_object_type_t objtype,
1928     uint_t level, uint_t special_smallblk)
1929 {
1930         /*
1931          * ZIL allocations determine their class in zio_alloc_zil().
1932          */
1933         ASSERT(objtype != DMU_OT_INTENT_LOG);
1934
1935         boolean_t has_special_class = spa->spa_special_class->mc_groups != 0;
1936
1937         if (DMU_OT_IS_DDT(objtype)) {
1938                 if (spa->spa_dedup_class->mc_groups != 0)
1939                         return (spa_dedup_class(spa));
1940                 else if (has_special_class && zfs_ddt_data_is_special)
1941                         return (spa_special_class(spa));
1942                 else
1943                         return (spa_normal_class(spa));
1944         }
1945
1946         /* Indirect blocks for user data can land in special if allowed */
1947         if (level > 0 && (DMU_OT_IS_FILE(objtype) || objtype == DMU_OT_ZVOL)) {
1948                 if (has_special_class && zfs_user_indirect_is_special)
1949                         return (spa_special_class(spa));
1950                 else
1951                         return (spa_normal_class(spa));
1952         }
1953
1954         if (DMU_OT_IS_METADATA(objtype) || level > 0) {
1955                 if (has_special_class)
1956                         return (spa_special_class(spa));
1957                 else
1958                         return (spa_normal_class(spa));
1959         }
1960
1961         /*
1962          * Allow small file blocks in special class in some cases (like
1963          * for the dRAID vdev feature). But always leave a reserve of
1964          * zfs_special_class_metadata_reserve_pct exclusively for metadata.
1965          */
1966         if (DMU_OT_IS_FILE(objtype) &&
1967             has_special_class && size <= special_smallblk) {
1968                 metaslab_class_t *special = spa_special_class(spa);
1969                 uint64_t alloc = metaslab_class_get_alloc(special);
1970                 uint64_t space = metaslab_class_get_space(special);
1971                 uint64_t limit =
1972                     (space * (100 - zfs_special_class_metadata_reserve_pct))
1973                     / 100;
1974
1975                 if (alloc < limit)
1976                         return (special);
1977         }
1978
1979         return (spa_normal_class(spa));
1980 }
1981
1982 void
1983 spa_evicting_os_register(spa_t *spa, objset_t *os)
1984 {
1985         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1986         list_insert_head(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1987         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1988 }
1989
1990 void
1991 spa_evicting_os_deregister(spa_t *spa, objset_t *os)
1992 {
1993         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1994         list_remove(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1995         cv_broadcast(&spa->spa_evicting_os_cv);
1996         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1997 }
1998
1999 void
2000 spa_evicting_os_wait(spa_t *spa)
2001 {
2002         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
2003         while (!list_is_empty(&spa->spa_evicting_os_list))
2004                 cv_wait(&spa->spa_evicting_os_cv, &spa->spa_evicting_os_lock);
2005         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
2006
2007         dmu_buf_user_evict_wait();
2008 }
2009
2010 int
2011 spa_max_replication(spa_t *spa)
2012 {
2013         /*
2014          * As of SPA_VERSION == SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS, we are able to
2015          * handle BPs with more than one DVA allocated.  Set our max
2016          * replication level accordingly.
2017          */
2018         if (spa_version(spa) < SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS)
2019                 return (1);
2020         return (MIN(SPA_DVAS_PER_BP, spa_max_replication_override));
2021 }
2022
2023 int
2024 spa_prev_software_version(spa_t *spa)
2025 {
2026         return (spa->spa_prev_software_version);
2027 }
2028
2029 uint64_t
2030 spa_deadman_synctime(spa_t *spa)
2031 {
2032         return (spa->spa_deadman_synctime);
2033 }
2034
2035 spa_autotrim_t
2036 spa_get_autotrim(spa_t *spa)
2037 {
2038         return (spa->spa_autotrim);
2039 }
2040
2041 uint64_t
2042 spa_deadman_ziotime(spa_t *spa)
2043 {
2044         return (spa->spa_deadman_ziotime);
2045 }
2046
2047 uint64_t
2048 spa_get_deadman_failmode(spa_t *spa)
2049 {
2050         return (spa->spa_deadman_failmode);
2051 }
2052
2053 void
2054 spa_set_deadman_failmode(spa_t *spa, const char *failmode)
2055 {
2056         if (strcmp(failmode, "wait") == 0)
2057                 spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
2058         else if (strcmp(failmode, "continue") == 0)
2059                 spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE;
2060         else if (strcmp(failmode, "panic") == 0)
2061                 spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
2062         else
2063                 spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
2064 }
2065
2066 void
2067 spa_set_deadman_ziotime(hrtime_t ns)
2068 {
2069         spa_t *spa = NULL;
2070
2071         if (spa_mode_global != SPA_MODE_UNINIT) {
2072                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2073                 while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
2074                         spa->spa_deadman_ziotime = ns;
2075                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2076         }
2077 }
2078
2079 void
2080 spa_set_deadman_synctime(hrtime_t ns)
2081 {
2082         spa_t *spa = NULL;
2083
2084         if (spa_mode_global != SPA_MODE_UNINIT) {
2085                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2086                 while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
2087                         spa->spa_deadman_synctime = ns;
2088                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2089         }
2090 }
2091
2092 uint64_t
2093 dva_get_dsize_sync(spa_t *spa, const dva_t *dva)
2094 {
2095         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
2096         uint64_t dsize = asize;
2097
2098         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
2099
2100         if (asize != 0 && spa->spa_deflate) {
2101                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, DVA_GET_VDEV(dva));
2102                 if (vd != NULL)
2103                         dsize = (asize >> SPA_MINBLOCKSHIFT) *
2104                             vd->vdev_deflate_ratio;
2105         }
2106
2107         return (dsize);
2108 }
2109
2110 uint64_t
2111 bp_get_dsize_sync(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
2112 {
2113         uint64_t dsize = 0;
2114
2115         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
2116                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
2117
2118         return (dsize);
2119 }
2120
2121 uint64_t
2122 bp_get_dsize(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
2123 {
2124         uint64_t dsize = 0;
2125
2126         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2127
2128         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
2129                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
2130
2131         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2132
2133         return (dsize);
2134 }
2135
2136 uint64_t
2137 spa_dirty_data(spa_t *spa)
2138 {
2139         return (spa->spa_dsl_pool->dp_dirty_total);
2140 }
2141
2142 /*
2143  * ==========================================================================
2144  * SPA Import Progress Routines
2145  * ==========================================================================
2146  */
2147
2148 typedef struct spa_import_progress {
2149         uint64_t                pool_guid;      /* unique id for updates */
2150         char                    *pool_name;
2151         spa_load_state_t        spa_load_state;
2152         uint64_t                mmp_sec_remaining;      /* MMP activity check */
2153         uint64_t                spa_load_max_txg;       /* rewind txg */
2154         procfs_list_node_t      smh_node;
2155 } spa_import_progress_t;
2156
2157 spa_history_list_t *spa_import_progress_list = NULL;
2158
2159 static int
2160 spa_import_progress_show_header(struct seq_file *f)
2161 {
2162         seq_printf(f, "%-20s %-14s %-14s %-12s %s\n", "pool_guid",
2163             "load_state", "multihost_secs", "max_txg",
2164             "pool_name");
2165         return (0);
2166 }
2167
2168 static int
2169 spa_import_progress_show(struct seq_file *f, void *data)
2170 {
2171         spa_import_progress_t *sip = (spa_import_progress_t *)data;
2172
2173         seq_printf(f, "%-20llu %-14llu %-14llu %-12llu %s\n",
2174             (u_longlong_t)sip->pool_guid, (u_longlong_t)sip->spa_load_state,
2175             (u_longlong_t)sip->mmp_sec_remaining,
2176             (u_longlong_t)sip->spa_load_max_txg,
2177             (sip->pool_name ? sip->pool_name : "-"));
2178
2179         return (0);
2180 }
2181
2182 /* Remove oldest elements from list until there are no more than 'size' left */
2183 static void
2184 spa_import_progress_truncate(spa_history_list_t *shl, unsigned int size)
2185 {
2186         spa_import_progress_t *sip;
2187         while (shl->size > size) {
2188                 sip = list_remove_head(&shl->procfs_list.pl_list);
2189                 if (sip->pool_name)
2190                         spa_strfree(sip->pool_name);
2191                 kmem_free(sip, sizeof (spa_import_progress_t));
2192                 shl->size--;
2193         }
2194
2195         IMPLY(size == 0, list_is_empty(&shl->procfs_list.pl_list));
2196 }
2197
2198 static void
2199 spa_import_progress_init(void)
2200 {
2201         spa_import_progress_list = kmem_zalloc(sizeof (spa_history_list_t),
2202             KM_SLEEP);
2203
2204         spa_import_progress_list->size = 0;
2205
2206         spa_import_progress_list->procfs_list.pl_private =
2207             spa_import_progress_list;
2208
2209         procfs_list_install("zfs",
2210             NULL,
2211             "import_progress",
2212             0644,
2213             &spa_import_progress_list->procfs_list,
2214             spa_import_progress_show,
2215             spa_import_progress_show_header,
2216             NULL,
2217             offsetof(spa_import_progress_t, smh_node));
2218 }
2219
2220 static void
2221 spa_import_progress_destroy(void)
2222 {
2223         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2224         procfs_list_uninstall(&shl->procfs_list);
2225         spa_import_progress_truncate(shl, 0);
2226         procfs_list_destroy(&shl->procfs_list);
2227         kmem_free(shl, sizeof (spa_history_list_t));
2228 }
2229
2230 int
2231 spa_import_progress_set_state(uint64_t pool_guid,
2232     spa_load_state_t load_state)
2233 {
2234         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2235         spa_import_progress_t *sip;
2236         int error = ENOENT;
2237
2238         if (shl->size == 0)
2239                 return (0);
2240
2241         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2242         for (sip = list_tail(&shl->procfs_list.pl_list); sip != NULL;
2243             sip = list_prev(&shl->procfs_list.pl_list, sip)) {
2244                 if (sip->pool_guid == pool_guid) {
2245                         sip->spa_load_state = load_state;
2246                         error = 0;
2247                         break;
2248                 }
2249         }
2250         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2251
2252         return (error);
2253 }
2254
2255 int
2256 spa_import_progress_set_max_txg(uint64_t pool_guid, uint64_t load_max_txg)
2257 {
2258         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2259         spa_import_progress_t *sip;
2260         int error = ENOENT;
2261
2262         if (shl->size == 0)
2263                 return (0);
2264
2265         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2266         for (sip = list_tail(&shl->procfs_list.pl_list); sip != NULL;
2267             sip = list_prev(&shl->procfs_list.pl_list, sip)) {
2268                 if (sip->pool_guid == pool_guid) {
2269                         sip->spa_load_max_txg = load_max_txg;
2270                         error = 0;
2271                         break;
2272                 }
2273         }
2274         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2275
2276         return (error);
2277 }
2278
2279 int
2280 spa_import_progress_set_mmp_check(uint64_t pool_guid,
2281     uint64_t mmp_sec_remaining)
2282 {
2283         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2284         spa_import_progress_t *sip;
2285         int error = ENOENT;
2286
2287         if (shl->size == 0)
2288                 return (0);
2289
2290         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2291         for (sip = list_tail(&shl->procfs_list.pl_list); sip != NULL;
2292             sip = list_prev(&shl->procfs_list.pl_list, sip)) {
2293                 if (sip->pool_guid == pool_guid) {
2294                         sip->mmp_sec_remaining = mmp_sec_remaining;
2295                         error = 0;
2296                         break;
2297                 }
2298         }
2299         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2300
2301         return (error);
2302 }
2303
2304 /*
2305  * A new import is in progress, add an entry.
2306  */
2307 void
2308 spa_import_progress_add(spa_t *spa)
2309 {
2310         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2311         spa_import_progress_t *sip;
2312         char *poolname = NULL;
2313
2314         sip = kmem_zalloc(sizeof (spa_import_progress_t), KM_SLEEP);
2315         sip->pool_guid = spa_guid(spa);
2316
2317         (void) nvlist_lookup_string(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_POOL_NAME,
2318             &poolname);
2319         if (poolname == NULL)
2320                 poolname = spa_name(spa);
2321         sip->pool_name = spa_strdup(poolname);
2322         sip->spa_load_state = spa_load_state(spa);
2323
2324         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2325         procfs_list_add(&shl->procfs_list, sip);
2326         shl->size++;
2327         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2328 }
2329
2330 void
2331 spa_import_progress_remove(uint64_t pool_guid)
2332 {
2333         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2334         spa_import_progress_t *sip;
2335
2336         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2337         for (sip = list_tail(&shl->procfs_list.pl_list); sip != NULL;
2338             sip = list_prev(&shl->procfs_list.pl_list, sip)) {
2339                 if (sip->pool_guid == pool_guid) {
2340                         if (sip->pool_name)
2341                                 spa_strfree(sip->pool_name);
2342                         list_remove(&shl->procfs_list.pl_list, sip);
2343                         shl->size--;
2344                         kmem_free(sip, sizeof (spa_import_progress_t));
2345                         break;
2346                 }
2347         }
2348         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2349 }
2350
2351 /*
2352  * ==========================================================================
2353  * Initialization and Termination
2354  * ==========================================================================
2355  */
2356
2357 static int
2358 spa_name_compare(const void *a1, const void *a2)
2359 {
2360         const spa_t *s1 = a1;
2361         const spa_t *s2 = a2;
2362         int s;
2363
2364         s = strcmp(s1->spa_name, s2->spa_name);
2365
2366         return (TREE_ISIGN(s));
2367 }
2368
2369 void
2370 spa_boot_init(void)
2371 {
2372         spa_config_load();
2373 }
2374
2375 void
2376 spa_init(spa_mode_t mode)
2377 {
2378         mutex_init(&spa_namespace_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2379         mutex_init(&spa_spare_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2380         mutex_init(&spa_l2cache_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2381         cv_init(&spa_namespace_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
2382
2383         avl_create(&spa_namespace_avl, spa_name_compare, sizeof (spa_t),
2384             offsetof(spa_t, spa_avl));
2385
2386         avl_create(&spa_spare_avl, spa_spare_compare, sizeof (spa_aux_t),
2387             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
2388
2389         avl_create(&spa_l2cache_avl, spa_l2cache_compare, sizeof (spa_aux_t),
2390             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
2391
2392         spa_mode_global = mode;
2393
2394 #ifndef _KERNEL
2395         if (spa_mode_global != SPA_MODE_READ && dprintf_find_string("watch")) {
2396                 struct sigaction sa;
2397
2398                 sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
2399                 sigemptyset(&sa.sa_mask);
2400                 sa.sa_sigaction = arc_buf_sigsegv;
2401
2402                 if (sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL) == -1) {
2403                         perror("could not enable watchpoints: "
2404                             "sigaction(SIGSEGV, ...) = ");
2405                 } else {
2406                         arc_watch = B_TRUE;
2407                 }
2408         }
2409 #endif
2410
2411         fm_init();
2412         zfs_refcount_init();
2413         unique_init();
2414         zfs_btree_init();
2415         metaslab_stat_init();
2416         ddt_init();
2417         zio_init();
2418         dmu_init();
2419         zil_init();
2420         vdev_cache_stat_init();
2421         vdev_mirror_stat_init();
2422         vdev_raidz_math_init();
2423         vdev_file_init();
2424         zfs_prop_init();
2425         zpool_prop_init();
2426         zpool_feature_init();
2427         spa_config_load();
2428         l2arc_start();
2429         scan_init();
2430         qat_init();
2431         spa_import_progress_init();
2432 }
2433
2434 void
2435 spa_fini(void)
2436 {
2437         l2arc_stop();
2438
2439         spa_evict_all();
2440
2441         vdev_file_fini();
2442         vdev_cache_stat_fini();
2443         vdev_mirror_stat_fini();
2444         vdev_raidz_math_fini();
2445         zil_fini();
2446         dmu_fini();
2447         zio_fini();
2448         ddt_fini();
2449         metaslab_stat_fini();
2450         zfs_btree_fini();
2451         unique_fini();
2452         zfs_refcount_fini();
2453         fm_fini();
2454         scan_fini();
2455         qat_fini();
2456         spa_import_progress_destroy();
2457
2458         avl_destroy(&spa_namespace_avl);
2459         avl_destroy(&spa_spare_avl);
2460         avl_destroy(&spa_l2cache_avl);
2461
2462         cv_destroy(&spa_namespace_cv);
2463         mutex_destroy(&spa_namespace_lock);
2464         mutex_destroy(&spa_spare_lock);
2465         mutex_destroy(&spa_l2cache_lock);
2466 }
2467
2468 /*
2469  * Return whether this pool has a dedicated slog device. No locking needed.
2470  * It's not a problem if the wrong answer is returned as it's only for
2471  * performance and not correctness.
2472  */
2473 boolean_t
2474 spa_has_slogs(spa_t *spa)
2475 {
2476         return (spa->spa_log_class->mc_groups != 0);
2477 }
2478
2479 spa_log_state_t
2480 spa_get_log_state(spa_t *spa)
2481 {
2482         return (spa->spa_log_state);
2483 }
2484
2485 void
2486 spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state)
2487 {
2488         spa->spa_log_state = state;
2489 }
2490
2491 boolean_t
2492 spa_is_root(spa_t *spa)
2493 {
2494         return (spa->spa_is_root);
2495 }
2496
2497 boolean_t
2498 spa_writeable(spa_t *spa)
2499 {
2500         return (!!(spa->spa_mode & SPA_MODE_WRITE) && spa->spa_trust_config);
2501 }
2502
2503 /*
2504  * Returns true if there is a pending sync task in any of the current
2505  * syncing txg, the current quiescing txg, or the current open txg.
2506  */
2507 boolean_t
2508 spa_has_pending_synctask(spa_t *spa)
2509 {
2510         return (!txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_sync_tasks) ||
2511             !txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_early_sync_tasks));
2512 }
2513
2514 spa_mode_t
2515 spa_mode(spa_t *spa)
2516 {
2517         return (spa->spa_mode);
2518 }
2519
2520 uint64_t
2521 spa_bootfs(spa_t *spa)
2522 {
2523         return (spa->spa_bootfs);
2524 }
2525
2526 uint64_t
2527 spa_delegation(spa_t *spa)
2528 {
2529         return (spa->spa_delegation);
2530 }
2531
2532 objset_t *
2533 spa_meta_objset(spa_t *spa)
2534 {
2535         return (spa->spa_meta_objset);
2536 }
2537
2538 enum zio_checksum
2539 spa_dedup_checksum(spa_t *spa)
2540 {
2541         return (spa->spa_dedup_checksum);
2542 }
2543
2544 /*
2545  * Reset pool scan stat per scan pass (or reboot).
2546  */
2547 void
2548 spa_scan_stat_init(spa_t *spa)
2549 {
2550         /* data not stored on disk */
2551         spa->spa_scan_pass_start = gethrestime_sec();
2552         if (dsl_scan_is_paused_scrub(spa->spa_dsl_pool->dp_scan))
2553                 spa->spa_scan_pass_scrub_pause = spa->spa_scan_pass_start;
2554         else
2555                 spa->spa_scan_pass_scrub_pause = 0;
2556         spa->spa_scan_pass_scrub_spent_paused = 0;
2557         spa->spa_scan_pass_exam = 0;
2558         spa->spa_scan_pass_issued = 0;
2559         vdev_scan_stat_init(spa->spa_root_vdev);
2560 }
2561
2562 /*
2563  * Get scan stats for zpool status reports
2564  */
2565 int
2566 spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps)
2567 {
2568         dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool ? spa->spa_dsl_pool->dp_scan : NULL;
2569
2570         if (scn == NULL || scn->scn_phys.scn_func == POOL_SCAN_NONE)
2571                 return (SET_ERROR(ENOENT));
2572         bzero(ps, sizeof (pool_scan_stat_t));
2573
2574         /* data stored on disk */
2575         ps->pss_func = scn->scn_phys.scn_func;
2576         ps->pss_state = scn->scn_phys.scn_state;
2577         ps->pss_start_time = scn->scn_phys.scn_start_time;
2578         ps->pss_end_time = scn->scn_phys.scn_end_time;
2579         ps->pss_to_examine = scn->scn_phys.scn_to_examine;
2580         ps->pss_examined = scn->scn_phys.scn_examined;
2581         ps->pss_to_process = scn->scn_phys.scn_to_process;
2582         ps->pss_processed = scn->scn_phys.scn_processed;
2583         ps->pss_errors = scn->scn_phys.scn_errors;
2584
2585         /* data not stored on disk */
2586         ps->pss_pass_exam = spa->spa_scan_pass_exam;
2587         ps->pss_pass_start = spa->spa_scan_pass_start;
2588         ps->pss_pass_scrub_pause = spa->spa_scan_pass_scrub_pause;
2589         ps->pss_pass_scrub_spent_paused = spa->spa_scan_pass_scrub_spent_paused;
2590         ps->pss_pass_issued = spa->spa_scan_pass_issued;
2591         ps->pss_issued =
2592             scn->scn_issued_before_pass + spa->spa_scan_pass_issued;
2593
2594         return (0);
2595 }
2596
2597 int
2598 spa_maxblocksize(spa_t *spa)
2599 {
2600         if (spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_BLOCKS))
2601                 return (SPA_MAXBLOCKSIZE);
2602         else
2603                 return (SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
2604 }
2605
2606
2607 /*
2608  * Returns the txg that the last device removal completed. No indirect mappings
2609  * have been added since this txg.
2610  */
2611 uint64_t
2612 spa_get_last_removal_txg(spa_t *spa)
2613 {
2614         uint64_t vdevid;
2615         uint64_t ret = -1ULL;
2616
2617         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2618         /*
2619          * sr_prev_indirect_vdev is only modified while holding all the
2620          * config locks, so it is sufficient to hold SCL_VDEV as reader when
2621          * examining it.
2622          */
2623         vdevid = spa->spa_removing_phys.sr_prev_indirect_vdev;
2624
2625         while (vdevid != -1ULL) {
2626                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, vdevid);
2627                 vdev_indirect_births_t *vib = vd->vdev_indirect_births;
2628
2629                 ASSERT3P(vd->vdev_ops, ==, &vdev_indirect_ops);
2630
2631                 /*
2632                  * If the removal did not remap any data, we don't care.
2633                  */
2634                 if (vdev_indirect_births_count(vib) != 0) {
2635                         ret = vdev_indirect_births_last_entry_txg(vib);
2636                         break;
2637                 }
2638
2639                 vdevid = vd->vdev_indirect_config.vic_prev_indirect_vdev;
2640         }
2641         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2642
2643         IMPLY(ret != -1ULL,
2644             spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_DEVICE_REMOVAL));
2645
2646         return (ret);
2647 }
2648
2649 int
2650 spa_maxdnodesize(spa_t *spa)
2651 {
2652         if (spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_DNODE))
2653                 return (DNODE_MAX_SIZE);
2654         else
2655                 return (DNODE_MIN_SIZE);
2656 }
2657
2658 boolean_t
2659 spa_multihost(spa_t *spa)
2660 {
2661         return (spa->spa_multihost ? B_TRUE : B_FALSE);
2662 }
2663
2664 uint32_t
2665 spa_get_hostid(spa_t *spa)
2666 {
2667         return (spa->spa_hostid);
2668 }
2669
2670 boolean_t
2671 spa_trust_config(spa_t *spa)
2672 {
2673         return (spa->spa_trust_config);
2674 }
2675
2676 uint64_t
2677 spa_missing_tvds_allowed(spa_t *spa)
2678 {
2679         return (spa->spa_missing_tvds_allowed);
2680 }
2681
2682 space_map_t *
2683 spa_syncing_log_sm(spa_t *spa)
2684 {
2685         return (spa->spa_syncing_log_sm);
2686 }
2687
2688 void
2689 spa_set_missing_tvds(spa_t *spa, uint64_t missing)
2690 {
2691         spa->spa_missing_tvds = missing;
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Return the pool state string ("ONLINE", "DEGRADED", "SUSPENDED", etc).
2696  */
2697 const char *
2698 spa_state_to_name(spa_t *spa)
2699 {
2700         ASSERT3P(spa, !=, NULL);
2701
2702         /*
2703          * it is possible for the spa to exist, without root vdev
2704          * as the spa transitions during import/export
2705          */
2706         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2707         if (rvd == NULL) {
2708                 return ("TRANSITIONING");
2709         }
2710         vdev_state_t state = rvd->vdev_state;
2711         vdev_aux_t aux = rvd->vdev_stat.vs_aux;
2712
2713         if (spa_suspended(spa) &&
2714             (spa_get_failmode(spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE))
2715                 return ("SUSPENDED");
2716
2717         switch (state) {
2718         case VDEV_STATE_CLOSED:
2719         case VDEV_STATE_OFFLINE:
2720                 return ("OFFLINE");
2721         case VDEV_STATE_REMOVED:
2722                 return ("REMOVED");
2723         case VDEV_STATE_CANT_OPEN:
2724                 if (aux == VDEV_AUX_CORRUPT_DATA || aux == VDEV_AUX_BAD_LOG)
2725                         return ("FAULTED");
2726                 else if (aux == VDEV_AUX_SPLIT_POOL)
2727                         return ("SPLIT");
2728                 else
2729                         return ("UNAVAIL");
2730         case VDEV_STATE_FAULTED:
2731                 return ("FAULTED");
2732         case VDEV_STATE_DEGRADED:
2733                 return ("DEGRADED");
2734         case VDEV_STATE_HEALTHY:
2735                 return ("ONLINE");
2736         default:
2737                 break;
2738         }
2739
2740         return ("UNKNOWN");
2741 }
2742
2743 boolean_t
2744 spa_top_vdevs_spacemap_addressable(spa_t *spa)
2745 {
2746         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2747         for (uint64_t c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2748                 if (!vdev_is_spacemap_addressable(rvd->vdev_child[c]))
2749                         return (B_FALSE);
2750         }
2751         return (B_TRUE);
2752 }
2753
2754 boolean_t
2755 spa_has_checkpoint(spa_t *spa)
2756 {
2757         return (spa->spa_checkpoint_txg != 0);
2758 }
2759
2760 boolean_t
2761 spa_importing_readonly_checkpoint(spa_t *spa)
2762 {
2763         return ((spa->spa_import_flags & ZFS_IMPORT_CHECKPOINT) &&
2764             spa->spa_mode == SPA_MODE_READ);
2765 }
2766
2767 uint64_t
2768 spa_min_claim_txg(spa_t *spa)
2769 {
2770         uint64_t checkpoint_txg = spa->spa_uberblock.ub_checkpoint_txg;
2771
2772         if (checkpoint_txg != 0)
2773                 return (checkpoint_txg + 1);
2774
2775         return (spa->spa_first_txg);
2776 }
2777
2778 /*
2779  * If there is a checkpoint, async destroys may consume more space from
2780  * the pool instead of freeing it. In an attempt to save the pool from
2781  * getting suspended when it is about to run out of space, we stop
2782  * processing async destroys.
2783  */
2784 boolean_t
2785 spa_suspend_async_destroy(spa_t *spa)
2786 {
2787         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
2788
2789         uint64_t unreserved = dsl_pool_unreserved_space(dp,
2790             ZFS_SPACE_CHECK_EXTRA_RESERVED);
2791         uint64_t used = dsl_dir_phys(dp->dp_root_dir)->dd_used_bytes;
2792         uint64_t avail = (unreserved > used) ? (unreserved - used) : 0;
2793
2794         if (spa_has_checkpoint(spa) && avail == 0)
2795                 return (B_TRUE);
2796
2797         return (B_FALSE);
2798 }
2799
2800 #if defined(_KERNEL)
2801
2802 int
2803 param_set_deadman_failmode_common(const char *val)
2804 {
2805         spa_t *spa = NULL;
2806         char *p;
2807
2808         if (val == NULL)
2809                 return (SET_ERROR(EINVAL));
2810
2811         if ((p = strchr(val, '\n')) != NULL)
2812                 *p = '\0';
2813
2814         if (strcmp(val, "wait") != 0 && strcmp(val, "continue") != 0 &&
2815             strcmp(val, "panic"))
2816                 return (SET_ERROR(EINVAL));
2817
2818         if (spa_mode_global != SPA_MODE_UNINIT) {
2819                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2820                 while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
2821                         spa_set_deadman_failmode(spa, val);
2822                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2823         }
2824
2825         return (0);
2826 }
2827 #endif
2828
2829 /* Namespace manipulation */
2830 EXPORT_SYMBOL(spa_lookup);
2831 EXPORT_SYMBOL(spa_add);
2832 EXPORT_SYMBOL(spa_remove);
2833 EXPORT_SYMBOL(spa_next);
2834
2835 /* Refcount functions */
2836 EXPORT_SYMBOL(spa_open_ref);
2837 EXPORT_SYMBOL(spa_close);
2838 EXPORT_SYMBOL(spa_refcount_zero);
2839
2840 /* Pool configuration lock */
2841 EXPORT_SYMBOL(spa_config_tryenter);
2842 EXPORT_SYMBOL(spa_config_enter);
2843 EXPORT_SYMBOL(spa_config_exit);
2844 EXPORT_SYMBOL(spa_config_held);
2845
2846 /* Pool vdev add/remove lock */
2847 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_enter);
2848 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_exit);
2849
2850 /* Pool vdev state change lock */
2851 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_state_enter);
2852 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_state_exit);
2853
2854 /* Accessor functions */
2855 EXPORT_SYMBOL(spa_shutting_down);
2856 EXPORT_SYMBOL(spa_get_dsl);
2857 EXPORT_SYMBOL(spa_get_rootblkptr);
2858 EXPORT_SYMBOL(spa_set_rootblkptr);
2859 EXPORT_SYMBOL(spa_altroot);
2860 EXPORT_SYMBOL(spa_sync_pass);
2861 EXPORT_SYMBOL(spa_name);
2862 EXPORT_SYMBOL(spa_guid);
2863 EXPORT_SYMBOL(spa_last_synced_txg);
2864 EXPORT_SYMBOL(spa_first_txg);
2865 EXPORT_SYMBOL(spa_syncing_txg);
2866 EXPORT_SYMBOL(spa_version);
2867 EXPORT_SYMBOL(spa_state);
2868 EXPORT_SYMBOL(spa_load_state);
2869 EXPORT_SYMBOL(spa_freeze_txg);
2870 EXPORT_SYMBOL(spa_get_dspace);
2871 EXPORT_SYMBOL(spa_update_dspace);
2872 EXPORT_SYMBOL(spa_deflate);
2873 EXPORT_SYMBOL(spa_normal_class);
2874 EXPORT_SYMBOL(spa_log_class);
2875 EXPORT_SYMBOL(spa_special_class);
2876 EXPORT_SYMBOL(spa_preferred_class);
2877 EXPORT_SYMBOL(spa_max_replication);
2878 EXPORT_SYMBOL(spa_prev_software_version);
2879 EXPORT_SYMBOL(spa_get_failmode);
2880 EXPORT_SYMBOL(spa_suspended);
2881 EXPORT_SYMBOL(spa_bootfs);
2882 EXPORT_SYMBOL(spa_delegation);
2883 EXPORT_SYMBOL(spa_meta_objset);
2884 EXPORT_SYMBOL(spa_maxblocksize);
2885 EXPORT_SYMBOL(spa_maxdnodesize);
2886
2887 /* Miscellaneous support routines */
2888 EXPORT_SYMBOL(spa_guid_exists);
2889 EXPORT_SYMBOL(spa_strdup);
2890 EXPORT_SYMBOL(spa_strfree);
2891 EXPORT_SYMBOL(spa_get_random);
2892 EXPORT_SYMBOL(spa_generate_guid);
2893 EXPORT_SYMBOL(snprintf_blkptr);
2894 EXPORT_SYMBOL(spa_freeze);
2895 EXPORT_SYMBOL(spa_upgrade);
2896 EXPORT_SYMBOL(spa_evict_all);
2897 EXPORT_SYMBOL(spa_lookup_by_guid);
2898 EXPORT_SYMBOL(spa_has_spare);
2899 EXPORT_SYMBOL(dva_get_dsize_sync);
2900 EXPORT_SYMBOL(bp_get_dsize_sync);
2901 EXPORT_SYMBOL(bp_get_dsize);
2902 EXPORT_SYMBOL(spa_has_slogs);
2903 EXPORT_SYMBOL(spa_is_root);
2904 EXPORT_SYMBOL(spa_writeable);
2905 EXPORT_SYMBOL(spa_mode);
2906 EXPORT_SYMBOL(spa_namespace_lock);
2907 EXPORT_SYMBOL(spa_trust_config);
2908 EXPORT_SYMBOL(spa_missing_tvds_allowed);
2909 EXPORT_SYMBOL(spa_set_missing_tvds);
2910 EXPORT_SYMBOL(spa_state_to_name);
2911 EXPORT_SYMBOL(spa_importing_readonly_checkpoint);
2912 EXPORT_SYMBOL(spa_min_claim_txg);
2913 EXPORT_SYMBOL(spa_suspend_async_destroy);
2914 EXPORT_SYMBOL(spa_has_checkpoint);
2915 EXPORT_SYMBOL(spa_top_vdevs_spacemap_addressable);
2916
2917 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, flags, UINT, ZMOD_RW,
2918         "Set additional debugging flags");
2919
2920 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, recover, INT, ZMOD_RW,
2921         "Set to attempt to recover from fatal errors");
2922
2923 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, free_leak_on_eio, INT, ZMOD_RW,
2924         "Set to ignore IO errors during free and permanently leak the space");
2925
2926 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_deadman, zfs_deadman_, checktime_ms, ULONG, ZMOD_RW,
2927         "Dead I/O check interval in milliseconds");
2928
2929 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_deadman, zfs_deadman_, enabled, INT, ZMOD_RW,
2930         "Enable deadman timer");
2931
2932 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_spa, spa_, asize_inflation, INT, ZMOD_RW,
2933         "SPA size estimate multiplication factor");
2934
2935 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, ddt_data_is_special, INT, ZMOD_RW,
2936         "Place DDT data into the special class");
2937
2938 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, user_indirect_is_special, INT, ZMOD_RW,
2939         "Place user data indirect blocks into the special class");
2940
2941 /* BEGIN CSTYLED */
2942 ZFS_MODULE_PARAM_CALL(zfs_deadman, zfs_deadman_, failmode,
2943         param_set_deadman_failmode, param_get_charp, ZMOD_RW,
2944         "Failmode for deadman timer");
2945
2946 ZFS_MODULE_PARAM_CALL(zfs_deadman, zfs_deadman_, synctime_ms,
2947         param_set_deadman_synctime, param_get_ulong, ZMOD_RW,
2948         "Pool sync expiration time in milliseconds");
2949
2950 ZFS_MODULE_PARAM_CALL(zfs_deadman, zfs_deadman_, ziotime_ms,
2951         param_set_deadman_ziotime, param_get_ulong, ZMOD_RW,
2952         "IO expiration time in milliseconds");
2953
2954 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, special_class_metadata_reserve_pct, INT, ZMOD_RW,
2955         "Small file blocks in special vdevs depends on this much "
2956         "free space available");
2957 /* END CSTYLED */
2958
2959 ZFS_MODULE_PARAM_CALL(zfs_spa, spa_, slop_shift, param_set_slop_shift,
2960         param_get_int, ZMOD_RW, "Reserved free space in pool");