]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/contrib/openzfs/module/zfs/spa_misc.c
Merge bmake-20220418
[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 static const 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 spa_mode_t spa_mode_global = SPA_MODE_UNINIT;
246
247 #ifdef ZFS_DEBUG
248 /*
249  * Everything except dprintf, set_error, spa, and indirect_remap is on
250  * by default in debug builds.
251  */
252 int zfs_flags = ~(ZFS_DEBUG_DPRINTF | ZFS_DEBUG_SET_ERROR |
253     ZFS_DEBUG_INDIRECT_REMAP);
254 #else
255 int zfs_flags = 0;
256 #endif
257
258 /*
259  * zfs_recover can be set to nonzero to attempt to recover from
260  * otherwise-fatal errors, typically caused by on-disk corruption.  When
261  * set, calls to zfs_panic_recover() will turn into warning messages.
262  * This should only be used as a last resort, as it typically results
263  * in leaked space, or worse.
264  */
265 int zfs_recover = B_FALSE;
266
267 /*
268  * If destroy encounters an EIO while reading metadata (e.g. indirect
269  * blocks), space referenced by the missing metadata can not be freed.
270  * Normally this causes the background destroy to become "stalled", as
271  * it is unable to make forward progress.  While in this stalled state,
272  * all remaining space to free from the error-encountering filesystem is
273  * "temporarily leaked".  Set this flag to cause it to ignore the EIO,
274  * permanently leak the space from indirect blocks that can not be read,
275  * and continue to free everything else that it can.
276  *
277  * The default, "stalling" behavior is useful if the storage partially
278  * fails (i.e. some but not all i/os fail), and then later recovers.  In
279  * this case, we will be able to continue pool operations while it is
280  * partially failed, and when it recovers, we can continue to free the
281  * space, with no leaks.  However, note that this case is actually
282  * fairly rare.
283  *
284  * Typically pools either (a) fail completely (but perhaps temporarily,
285  * e.g. a top-level vdev going offline), or (b) have localized,
286  * permanent errors (e.g. disk returns the wrong data due to bit flip or
287  * firmware bug).  In case (a), this setting does not matter because the
288  * pool will be suspended and the sync thread will not be able to make
289  * forward progress regardless.  In case (b), because the error is
290  * permanent, the best we can do is leak the minimum amount of space,
291  * which is what setting this flag will do.  Therefore, it is reasonable
292  * for this flag to normally be set, but we chose the more conservative
293  * approach of not setting it, so that there is no possibility of
294  * leaking space in the "partial temporary" failure case.
295  */
296 int zfs_free_leak_on_eio = B_FALSE;
297
298 /*
299  * Expiration time in milliseconds. This value has two meanings. First it is
300  * used to determine when the spa_deadman() logic should fire. By default the
301  * spa_deadman() will fire if spa_sync() has not completed in 600 seconds.
302  * Secondly, the value determines if an I/O is considered "hung". Any I/O that
303  * has not completed in zfs_deadman_synctime_ms is considered "hung" resulting
304  * in one of three behaviors controlled by zfs_deadman_failmode.
305  */
306 unsigned long zfs_deadman_synctime_ms = 600000UL;  /* 10 min. */
307
308 /*
309  * This value controls the maximum amount of time zio_wait() will block for an
310  * outstanding IO.  By default this is 300 seconds at which point the "hung"
311  * behavior will be applied as described for zfs_deadman_synctime_ms.
312  */
313 unsigned long zfs_deadman_ziotime_ms = 300000UL;  /* 5 min. */
314
315 /*
316  * Check time in milliseconds. This defines the frequency at which we check
317  * for hung I/O.
318  */
319 unsigned long zfs_deadman_checktime_ms = 60000UL;  /* 1 min. */
320
321 /*
322  * By default the deadman is enabled.
323  */
324 int zfs_deadman_enabled = B_TRUE;
325
326 /*
327  * Controls the behavior of the deadman when it detects a "hung" I/O.
328  * Valid values are zfs_deadman_failmode=<wait|continue|panic>.
329  *
330  * wait     - Wait for the "hung" I/O (default)
331  * continue - Attempt to recover from a "hung" I/O
332  * panic    - Panic the system
333  */
334 const char *zfs_deadman_failmode = "wait";
335
336 /*
337  * The worst case is single-sector max-parity RAID-Z blocks, in which
338  * case the space requirement is exactly (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1)
339  * times the size; so just assume that.  Add to this the fact that
340  * we can have up to 3 DVAs per bp, and one more factor of 2 because
341  * the block may be dittoed with up to 3 DVAs by ddt_sync().  All together,
342  * the worst case is:
343  *     (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1) * SPA_DVAS_PER_BP * 2 == 24
344  */
345 int spa_asize_inflation = 24;
346
347 /*
348  * Normally, we don't allow the last 3.2% (1/(2^spa_slop_shift)) of space in
349  * the pool to be consumed (bounded by spa_max_slop).  This ensures that we
350  * don't run the pool completely out of space, due to unaccounted changes (e.g.
351  * to the MOS).  It also limits the worst-case time to allocate space.  If we
352  * have less than this amount of free space, most ZPL operations (e.g.  write,
353  * create) will return ENOSPC.  The ZIL metaslabs (spa_embedded_log_class) are
354  * also part of this 3.2% of space which can't be consumed by normal writes;
355  * the slop space "proper" (spa_get_slop_space()) is decreased by the embedded
356  * log space.
357  *
358  * Certain operations (e.g. file removal, most administrative actions) can
359  * use half the slop space.  They will only return ENOSPC if less than half
360  * the slop space is free.  Typically, once the pool has less than the slop
361  * space free, the user will use these operations to free up space in the pool.
362  * These are the operations that call dsl_pool_adjustedsize() with the netfree
363  * argument set to TRUE.
364  *
365  * Operations that are almost guaranteed to free up space in the absence of
366  * a pool checkpoint can use up to three quarters of the slop space
367  * (e.g zfs destroy).
368  *
369  * A very restricted set of operations are always permitted, regardless of
370  * the amount of free space.  These are the operations that call
371  * dsl_sync_task(ZFS_SPACE_CHECK_NONE). If these operations result in a net
372  * increase in the amount of space used, it is possible to run the pool
373  * completely out of space, causing it to be permanently read-only.
374  *
375  * Note that on very small pools, the slop space will be larger than
376  * 3.2%, in an effort to have it be at least spa_min_slop (128MB),
377  * but we never allow it to be more than half the pool size.
378  *
379  * Further, on very large pools, the slop space will be smaller than
380  * 3.2%, to avoid reserving much more space than we actually need; bounded
381  * by spa_max_slop (128GB).
382  *
383  * See also the comments in zfs_space_check_t.
384  */
385 int spa_slop_shift = 5;
386 static const uint64_t spa_min_slop = 128ULL * 1024 * 1024;
387 static const uint64_t spa_max_slop = 128ULL * 1024 * 1024 * 1024;
388 static const int spa_allocators = 4;
389
390
391 void
392 spa_load_failed(spa_t *spa, const char *fmt, ...)
393 {
394         va_list adx;
395         char buf[256];
396
397         va_start(adx, fmt);
398         (void) vsnprintf(buf, sizeof (buf), fmt, adx);
399         va_end(adx);
400
401         zfs_dbgmsg("spa_load(%s, config %s): FAILED: %s", spa->spa_name,
402             spa->spa_trust_config ? "trusted" : "untrusted", buf);
403 }
404
405 void
406 spa_load_note(spa_t *spa, const char *fmt, ...)
407 {
408         va_list adx;
409         char buf[256];
410
411         va_start(adx, fmt);
412         (void) vsnprintf(buf, sizeof (buf), fmt, adx);
413         va_end(adx);
414
415         zfs_dbgmsg("spa_load(%s, config %s): %s", spa->spa_name,
416             spa->spa_trust_config ? "trusted" : "untrusted", buf);
417 }
418
419 /*
420  * By default dedup and user data indirects land in the special class
421  */
422 static int zfs_ddt_data_is_special = B_TRUE;
423 static int zfs_user_indirect_is_special = B_TRUE;
424
425 /*
426  * The percentage of special class final space reserved for metadata only.
427  * Once we allocate 100 - zfs_special_class_metadata_reserve_pct we only
428  * let metadata into the class.
429  */
430 static int zfs_special_class_metadata_reserve_pct = 25;
431
432 /*
433  * ==========================================================================
434  * SPA config locking
435  * ==========================================================================
436  */
437 static void
438 spa_config_lock_init(spa_t *spa)
439 {
440         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
441                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
442                 mutex_init(&scl->scl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
443                 cv_init(&scl->scl_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
444                 scl->scl_writer = NULL;
445                 scl->scl_write_wanted = 0;
446                 scl->scl_count = 0;
447         }
448 }
449
450 static void
451 spa_config_lock_destroy(spa_t *spa)
452 {
453         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
454                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
455                 mutex_destroy(&scl->scl_lock);
456                 cv_destroy(&scl->scl_cv);
457                 ASSERT(scl->scl_writer == NULL);
458                 ASSERT(scl->scl_write_wanted == 0);
459                 ASSERT(scl->scl_count == 0);
460         }
461 }
462
463 int
464 spa_config_tryenter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
465 {
466         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
467                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
468                 if (!(locks & (1 << i)))
469                         continue;
470                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
471                 if (rw == RW_READER) {
472                         if (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
473                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
474                                 spa_config_exit(spa, locks & ((1 << i) - 1),
475                                     tag);
476                                 return (0);
477                         }
478                 } else {
479                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
480                         if (scl->scl_count != 0) {
481                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
482                                 spa_config_exit(spa, locks & ((1 << i) - 1),
483                                     tag);
484                                 return (0);
485                         }
486                         scl->scl_writer = curthread;
487                 }
488                 scl->scl_count++;
489                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
490         }
491         return (1);
492 }
493
494 void
495 spa_config_enter(spa_t *spa, int locks, const void *tag, krw_t rw)
496 {
497         (void) tag;
498         int wlocks_held = 0;
499
500         ASSERT3U(SCL_LOCKS, <, sizeof (wlocks_held) * NBBY);
501
502         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
503                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
504                 if (scl->scl_writer == curthread)
505                         wlocks_held |= (1 << i);
506                 if (!(locks & (1 << i)))
507                         continue;
508                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
509                 if (rw == RW_READER) {
510                         while (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
511                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
512                         }
513                 } else {
514                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
515                         while (scl->scl_count != 0) {
516                                 scl->scl_write_wanted++;
517                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
518                                 scl->scl_write_wanted--;
519                         }
520                         scl->scl_writer = curthread;
521                 }
522                 scl->scl_count++;
523                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
524         }
525         ASSERT3U(wlocks_held, <=, locks);
526 }
527
528 void
529 spa_config_exit(spa_t *spa, int locks, const void *tag)
530 {
531         (void) tag;
532         for (int i = SCL_LOCKS - 1; i >= 0; i--) {
533                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
534                 if (!(locks & (1 << i)))
535                         continue;
536                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
537                 ASSERT(scl->scl_count > 0);
538                 if (--scl->scl_count == 0) {
539                         ASSERT(scl->scl_writer == NULL ||
540                             scl->scl_writer == curthread);
541                         scl->scl_writer = NULL; /* OK in either case */
542                         cv_broadcast(&scl->scl_cv);
543                 }
544                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
545         }
546 }
547
548 int
549 spa_config_held(spa_t *spa, int locks, krw_t rw)
550 {
551         int locks_held = 0;
552
553         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
554                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
555                 if (!(locks & (1 << i)))
556                         continue;
557                 if ((rw == RW_READER && scl->scl_count != 0) ||
558                     (rw == RW_WRITER && scl->scl_writer == curthread))
559                         locks_held |= 1 << i;
560         }
561
562         return (locks_held);
563 }
564
565 /*
566  * ==========================================================================
567  * SPA namespace functions
568  * ==========================================================================
569  */
570
571 /*
572  * Lookup the named spa_t in the AVL tree.  The spa_namespace_lock must be held.
573  * Returns NULL if no matching spa_t is found.
574  */
575 spa_t *
576 spa_lookup(const char *name)
577 {
578         static spa_t search;    /* spa_t is large; don't allocate on stack */
579         spa_t *spa;
580         avl_index_t where;
581         char *cp;
582
583         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
584
585         (void) strlcpy(search.spa_name, name, sizeof (search.spa_name));
586
587         /*
588          * If it's a full dataset name, figure out the pool name and
589          * just use that.
590          */
591         cp = strpbrk(search.spa_name, "/@#");
592         if (cp != NULL)
593                 *cp = '\0';
594
595         spa = avl_find(&spa_namespace_avl, &search, &where);
596
597         return (spa);
598 }
599
600 /*
601  * Fires when spa_sync has not completed within zfs_deadman_synctime_ms.
602  * If the zfs_deadman_enabled flag is set then it inspects all vdev queues
603  * looking for potentially hung I/Os.
604  */
605 void
606 spa_deadman(void *arg)
607 {
608         spa_t *spa = arg;
609
610         /* Disable the deadman if the pool is suspended. */
611         if (spa_suspended(spa))
612                 return;
613
614         zfs_dbgmsg("slow spa_sync: started %llu seconds ago, calls %llu",
615             (gethrtime() - spa->spa_sync_starttime) / NANOSEC,
616             (u_longlong_t)++spa->spa_deadman_calls);
617         if (zfs_deadman_enabled)
618                 vdev_deadman(spa->spa_root_vdev, FTAG);
619
620         spa->spa_deadman_tqid = taskq_dispatch_delay(system_delay_taskq,
621             spa_deadman, spa, TQ_SLEEP, ddi_get_lbolt() +
622             MSEC_TO_TICK(zfs_deadman_checktime_ms));
623 }
624
625 static int
626 spa_log_sm_sort_by_txg(const void *va, const void *vb)
627 {
628         const spa_log_sm_t *a = va;
629         const spa_log_sm_t *b = vb;
630
631         return (TREE_CMP(a->sls_txg, b->sls_txg));
632 }
633
634 /*
635  * Create an uninitialized spa_t with the given name.  Requires
636  * spa_namespace_lock.  The caller must ensure that the spa_t doesn't already
637  * exist by calling spa_lookup() first.
638  */
639 spa_t *
640 spa_add(const char *name, nvlist_t *config, const char *altroot)
641 {
642         spa_t *spa;
643         spa_config_dirent_t *dp;
644
645         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
646
647         spa = kmem_zalloc(sizeof (spa_t), KM_SLEEP);
648
649         mutex_init(&spa->spa_async_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
650         mutex_init(&spa->spa_errlist_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
651         mutex_init(&spa->spa_errlog_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
652         mutex_init(&spa->spa_evicting_os_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
653         mutex_init(&spa->spa_history_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
654         mutex_init(&spa->spa_proc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
655         mutex_init(&spa->spa_props_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
656         mutex_init(&spa->spa_cksum_tmpls_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
657         mutex_init(&spa->spa_scrub_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
658         mutex_init(&spa->spa_suspend_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
659         mutex_init(&spa->spa_vdev_top_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
660         mutex_init(&spa->spa_feat_stats_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
661         mutex_init(&spa->spa_flushed_ms_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
662         mutex_init(&spa->spa_activities_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
663
664         cv_init(&spa->spa_async_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
665         cv_init(&spa->spa_evicting_os_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
666         cv_init(&spa->spa_proc_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
667         cv_init(&spa->spa_scrub_io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
668         cv_init(&spa->spa_suspend_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
669         cv_init(&spa->spa_activities_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
670         cv_init(&spa->spa_waiters_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
671
672         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
673                 bplist_create(&spa->spa_free_bplist[t]);
674
675         (void) strlcpy(spa->spa_name, name, sizeof (spa->spa_name));
676         spa->spa_state = POOL_STATE_UNINITIALIZED;
677         spa->spa_freeze_txg = UINT64_MAX;
678         spa->spa_final_txg = UINT64_MAX;
679         spa->spa_load_max_txg = UINT64_MAX;
680         spa->spa_proc = &p0;
681         spa->spa_proc_state = SPA_PROC_NONE;
682         spa->spa_trust_config = B_TRUE;
683         spa->spa_hostid = zone_get_hostid(NULL);
684
685         spa->spa_deadman_synctime = MSEC2NSEC(zfs_deadman_synctime_ms);
686         spa->spa_deadman_ziotime = MSEC2NSEC(zfs_deadman_ziotime_ms);
687         spa_set_deadman_failmode(spa, zfs_deadman_failmode);
688
689         zfs_refcount_create(&spa->spa_refcount);
690         spa_config_lock_init(spa);
691         spa_stats_init(spa);
692
693         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
694
695         /*
696          * Set the alternate root, if there is one.
697          */
698         if (altroot)
699                 spa->spa_root = spa_strdup(altroot);
700
701         spa->spa_alloc_count = spa_allocators;
702         spa->spa_allocs = kmem_zalloc(spa->spa_alloc_count *
703             sizeof (spa_alloc_t), KM_SLEEP);
704         for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++) {
705                 mutex_init(&spa->spa_allocs[i].spaa_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT,
706                     NULL);
707                 avl_create(&spa->spa_allocs[i].spaa_tree, zio_bookmark_compare,
708                     sizeof (zio_t), offsetof(zio_t, io_alloc_node));
709         }
710         avl_create(&spa->spa_metaslabs_by_flushed, metaslab_sort_by_flushed,
711             sizeof (metaslab_t), offsetof(metaslab_t, ms_spa_txg_node));
712         avl_create(&spa->spa_sm_logs_by_txg, spa_log_sm_sort_by_txg,
713             sizeof (spa_log_sm_t), offsetof(spa_log_sm_t, sls_node));
714         list_create(&spa->spa_log_summary, sizeof (log_summary_entry_t),
715             offsetof(log_summary_entry_t, lse_node));
716
717         /*
718          * Every pool starts with the default cachefile
719          */
720         list_create(&spa->spa_config_list, sizeof (spa_config_dirent_t),
721             offsetof(spa_config_dirent_t, scd_link));
722
723         dp = kmem_zalloc(sizeof (spa_config_dirent_t), KM_SLEEP);
724         dp->scd_path = altroot ? NULL : spa_strdup(spa_config_path);
725         list_insert_head(&spa->spa_config_list, dp);
726
727         VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_load_info, NV_UNIQUE_NAME,
728             KM_SLEEP) == 0);
729
730         if (config != NULL) {
731                 nvlist_t *features;
732
733                 if (nvlist_lookup_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_FEATURES_FOR_READ,
734                     &features) == 0) {
735                         VERIFY(nvlist_dup(features, &spa->spa_label_features,
736                             0) == 0);
737                 }
738
739                 VERIFY(nvlist_dup(config, &spa->spa_config, 0) == 0);
740         }
741
742         if (spa->spa_label_features == NULL) {
743                 VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_label_features, NV_UNIQUE_NAME,
744                     KM_SLEEP) == 0);
745         }
746
747         spa->spa_min_ashift = INT_MAX;
748         spa->spa_max_ashift = 0;
749         spa->spa_min_alloc = INT_MAX;
750
751         /* Reset cached value */
752         spa->spa_dedup_dspace = ~0ULL;
753
754         /*
755          * As a pool is being created, treat all features as disabled by
756          * setting SPA_FEATURE_DISABLED for all entries in the feature
757          * refcount cache.
758          */
759         for (int i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
760                 spa->spa_feat_refcount_cache[i] = SPA_FEATURE_DISABLED;
761         }
762
763         list_create(&spa->spa_leaf_list, sizeof (vdev_t),
764             offsetof(vdev_t, vdev_leaf_node));
765
766         return (spa);
767 }
768
769 /*
770  * Removes a spa_t from the namespace, freeing up any memory used.  Requires
771  * spa_namespace_lock.  This is called only after the spa_t has been closed and
772  * deactivated.
773  */
774 void
775 spa_remove(spa_t *spa)
776 {
777         spa_config_dirent_t *dp;
778
779         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
780         ASSERT(spa_state(spa) == POOL_STATE_UNINITIALIZED);
781         ASSERT3U(zfs_refcount_count(&spa->spa_refcount), ==, 0);
782         ASSERT0(spa->spa_waiters);
783
784         nvlist_free(spa->spa_config_splitting);
785
786         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
787         cv_broadcast(&spa_namespace_cv);
788
789         if (spa->spa_root)
790                 spa_strfree(spa->spa_root);
791
792         while ((dp = list_head(&spa->spa_config_list)) != NULL) {
793                 list_remove(&spa->spa_config_list, dp);
794                 if (dp->scd_path != NULL)
795                         spa_strfree(dp->scd_path);
796                 kmem_free(dp, sizeof (spa_config_dirent_t));
797         }
798
799         for (int i = 0; i < spa->spa_alloc_count; i++) {
800                 avl_destroy(&spa->spa_allocs[i].spaa_tree);
801                 mutex_destroy(&spa->spa_allocs[i].spaa_lock);
802         }
803         kmem_free(spa->spa_allocs, spa->spa_alloc_count *
804             sizeof (spa_alloc_t));
805
806         avl_destroy(&spa->spa_metaslabs_by_flushed);
807         avl_destroy(&spa->spa_sm_logs_by_txg);
808         list_destroy(&spa->spa_log_summary);
809         list_destroy(&spa->spa_config_list);
810         list_destroy(&spa->spa_leaf_list);
811
812         nvlist_free(spa->spa_label_features);
813         nvlist_free(spa->spa_load_info);
814         nvlist_free(spa->spa_feat_stats);
815         spa_config_set(spa, NULL);
816
817         zfs_refcount_destroy(&spa->spa_refcount);
818
819         spa_stats_destroy(spa);
820         spa_config_lock_destroy(spa);
821
822         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
823                 bplist_destroy(&spa->spa_free_bplist[t]);
824
825         zio_checksum_templates_free(spa);
826
827         cv_destroy(&spa->spa_async_cv);
828         cv_destroy(&spa->spa_evicting_os_cv);
829         cv_destroy(&spa->spa_proc_cv);
830         cv_destroy(&spa->spa_scrub_io_cv);
831         cv_destroy(&spa->spa_suspend_cv);
832         cv_destroy(&spa->spa_activities_cv);
833         cv_destroy(&spa->spa_waiters_cv);
834
835         mutex_destroy(&spa->spa_flushed_ms_lock);
836         mutex_destroy(&spa->spa_async_lock);
837         mutex_destroy(&spa->spa_errlist_lock);
838         mutex_destroy(&spa->spa_errlog_lock);
839         mutex_destroy(&spa->spa_evicting_os_lock);
840         mutex_destroy(&spa->spa_history_lock);
841         mutex_destroy(&spa->spa_proc_lock);
842         mutex_destroy(&spa->spa_props_lock);
843         mutex_destroy(&spa->spa_cksum_tmpls_lock);
844         mutex_destroy(&spa->spa_scrub_lock);
845         mutex_destroy(&spa->spa_suspend_lock);
846         mutex_destroy(&spa->spa_vdev_top_lock);
847         mutex_destroy(&spa->spa_feat_stats_lock);
848         mutex_destroy(&spa->spa_activities_lock);
849
850         kmem_free(spa, sizeof (spa_t));
851 }
852
853 /*
854  * Given a pool, return the next pool in the namespace, or NULL if there is
855  * none.  If 'prev' is NULL, return the first pool.
856  */
857 spa_t *
858 spa_next(spa_t *prev)
859 {
860         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
861
862         if (prev)
863                 return (AVL_NEXT(&spa_namespace_avl, prev));
864         else
865                 return (avl_first(&spa_namespace_avl));
866 }
867
868 /*
869  * ==========================================================================
870  * SPA refcount functions
871  * ==========================================================================
872  */
873
874 /*
875  * Add a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
876  * have the namespace lock held.
877  */
878 void
879 spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag)
880 {
881         ASSERT(zfs_refcount_count(&spa->spa_refcount) >= spa->spa_minref ||
882             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
883         (void) zfs_refcount_add(&spa->spa_refcount, tag);
884 }
885
886 /*
887  * Remove a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
888  * have the namespace lock held.
889  */
890 void
891 spa_close(spa_t *spa, void *tag)
892 {
893         ASSERT(zfs_refcount_count(&spa->spa_refcount) > spa->spa_minref ||
894             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
895         (void) zfs_refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
896 }
897
898 /*
899  * Remove a reference to the given spa_t held by a dsl dir that is
900  * being asynchronously released.  Async releases occur from a taskq
901  * performing eviction of dsl datasets and dirs.  The namespace lock
902  * isn't held and the hold by the object being evicted may contribute to
903  * spa_minref (e.g. dataset or directory released during pool export),
904  * so the asserts in spa_close() do not apply.
905  */
906 void
907 spa_async_close(spa_t *spa, void *tag)
908 {
909         (void) zfs_refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
910 }
911
912 /*
913  * Check to see if the spa refcount is zero.  Must be called with
914  * spa_namespace_lock held.  We really compare against spa_minref, which is the
915  * number of references acquired when opening a pool
916  */
917 boolean_t
918 spa_refcount_zero(spa_t *spa)
919 {
920         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
921
922         return (zfs_refcount_count(&spa->spa_refcount) == spa->spa_minref);
923 }
924
925 /*
926  * ==========================================================================
927  * SPA spare and l2cache tracking
928  * ==========================================================================
929  */
930
931 /*
932  * Hot spares and cache devices are tracked using the same code below,
933  * for 'auxiliary' devices.
934  */
935
936 typedef struct spa_aux {
937         uint64_t        aux_guid;
938         uint64_t        aux_pool;
939         avl_node_t      aux_avl;
940         int             aux_count;
941 } spa_aux_t;
942
943 static inline int
944 spa_aux_compare(const void *a, const void *b)
945 {
946         const spa_aux_t *sa = (const spa_aux_t *)a;
947         const spa_aux_t *sb = (const spa_aux_t *)b;
948
949         return (TREE_CMP(sa->aux_guid, sb->aux_guid));
950 }
951
952 static void
953 spa_aux_add(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
954 {
955         avl_index_t where;
956         spa_aux_t search;
957         spa_aux_t *aux;
958
959         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
960         if ((aux = avl_find(avl, &search, &where)) != NULL) {
961                 aux->aux_count++;
962         } else {
963                 aux = kmem_zalloc(sizeof (spa_aux_t), KM_SLEEP);
964                 aux->aux_guid = vd->vdev_guid;
965                 aux->aux_count = 1;
966                 avl_insert(avl, aux, where);
967         }
968 }
969
970 static void
971 spa_aux_remove(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
972 {
973         spa_aux_t search;
974         spa_aux_t *aux;
975         avl_index_t where;
976
977         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
978         aux = avl_find(avl, &search, &where);
979
980         ASSERT(aux != NULL);
981
982         if (--aux->aux_count == 0) {
983                 avl_remove(avl, aux);
984                 kmem_free(aux, sizeof (spa_aux_t));
985         } else if (aux->aux_pool == spa_guid(vd->vdev_spa)) {
986                 aux->aux_pool = 0ULL;
987         }
988 }
989
990 static boolean_t
991 spa_aux_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt, avl_tree_t *avl)
992 {
993         spa_aux_t search, *found;
994
995         search.aux_guid = guid;
996         found = avl_find(avl, &search, NULL);
997
998         if (pool) {
999                 if (found)
1000                         *pool = found->aux_pool;
1001                 else
1002                         *pool = 0ULL;
1003         }
1004
1005         if (refcnt) {
1006                 if (found)
1007                         *refcnt = found->aux_count;
1008                 else
1009                         *refcnt = 0;
1010         }
1011
1012         return (found != NULL);
1013 }
1014
1015 static void
1016 spa_aux_activate(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1017 {
1018         spa_aux_t search, *found;
1019         avl_index_t where;
1020
1021         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1022         found = avl_find(avl, &search, &where);
1023         ASSERT(found != NULL);
1024         ASSERT(found->aux_pool == 0ULL);
1025
1026         found->aux_pool = spa_guid(vd->vdev_spa);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Spares are tracked globally due to the following constraints:
1031  *
1032  *      - A spare may be part of multiple pools.
1033  *      - A spare may be added to a pool even if it's actively in use within
1034  *        another pool.
1035  *      - A spare in use in any pool can only be the source of a replacement if
1036  *        the target is a spare in the same pool.
1037  *
1038  * We keep track of all spares on the system through the use of a reference
1039  * counted AVL tree.  When a vdev is added as a spare, or used as a replacement
1040  * spare, then we bump the reference count in the AVL tree.  In addition, we set
1041  * the 'vdev_isspare' member to indicate that the device is a spare (active or
1042  * inactive).  When a spare is made active (used to replace a device in the
1043  * pool), we also keep track of which pool its been made a part of.
1044  *
1045  * The 'spa_spare_lock' protects the AVL tree.  These functions are normally
1046  * called under the spa_namespace lock as part of vdev reconfiguration.  The
1047  * separate spare lock exists for the status query path, which does not need to
1048  * be completely consistent with respect to other vdev configuration changes.
1049  */
1050
1051 static int
1052 spa_spare_compare(const void *a, const void *b)
1053 {
1054         return (spa_aux_compare(a, b));
1055 }
1056
1057 void
1058 spa_spare_add(vdev_t *vd)
1059 {
1060         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1061         ASSERT(!vd->vdev_isspare);
1062         spa_aux_add(vd, &spa_spare_avl);
1063         vd->vdev_isspare = B_TRUE;
1064         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1065 }
1066
1067 void
1068 spa_spare_remove(vdev_t *vd)
1069 {
1070         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1071         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1072         spa_aux_remove(vd, &spa_spare_avl);
1073         vd->vdev_isspare = B_FALSE;
1074         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1075 }
1076
1077 boolean_t
1078 spa_spare_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt)
1079 {
1080         boolean_t found;
1081
1082         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1083         found = spa_aux_exists(guid, pool, refcnt, &spa_spare_avl);
1084         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1085
1086         return (found);
1087 }
1088
1089 void
1090 spa_spare_activate(vdev_t *vd)
1091 {
1092         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1093         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1094         spa_aux_activate(vd, &spa_spare_avl);
1095         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Level 2 ARC devices are tracked globally for the same reasons as spares.
1100  * Cache devices currently only support one pool per cache device, and so
1101  * for these devices the aux reference count is currently unused beyond 1.
1102  */
1103
1104 static int
1105 spa_l2cache_compare(const void *a, const void *b)
1106 {
1107         return (spa_aux_compare(a, b));
1108 }
1109
1110 void
1111 spa_l2cache_add(vdev_t *vd)
1112 {
1113         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1114         ASSERT(!vd->vdev_isl2cache);
1115         spa_aux_add(vd, &spa_l2cache_avl);
1116         vd->vdev_isl2cache = B_TRUE;
1117         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1118 }
1119
1120 void
1121 spa_l2cache_remove(vdev_t *vd)
1122 {
1123         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1124         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1125         spa_aux_remove(vd, &spa_l2cache_avl);
1126         vd->vdev_isl2cache = B_FALSE;
1127         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1128 }
1129
1130 boolean_t
1131 spa_l2cache_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool)
1132 {
1133         boolean_t found;
1134
1135         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1136         found = spa_aux_exists(guid, pool, NULL, &spa_l2cache_avl);
1137         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1138
1139         return (found);
1140 }
1141
1142 void
1143 spa_l2cache_activate(vdev_t *vd)
1144 {
1145         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1146         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1147         spa_aux_activate(vd, &spa_l2cache_avl);
1148         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1149 }
1150
1151 /*
1152  * ==========================================================================
1153  * SPA vdev locking
1154  * ==========================================================================
1155  */
1156
1157 /*
1158  * Lock the given spa_t for the purpose of adding or removing a vdev.
1159  * Grabs the global spa_namespace_lock plus the spa config lock for writing.
1160  * It returns the next transaction group for the spa_t.
1161  */
1162 uint64_t
1163 spa_vdev_enter(spa_t *spa)
1164 {
1165         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
1166         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1167
1168         vdev_autotrim_stop_all(spa);
1169
1170         return (spa_vdev_config_enter(spa));
1171 }
1172
1173 /*
1174  * The same as spa_vdev_enter() above but additionally takes the guid of
1175  * the vdev being detached.  When there is a rebuild in process it will be
1176  * suspended while the vdev tree is modified then resumed by spa_vdev_exit().
1177  * The rebuild is canceled if only a single child remains after the detach.
1178  */
1179 uint64_t
1180 spa_vdev_detach_enter(spa_t *spa, uint64_t guid)
1181 {
1182         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
1183         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1184
1185         vdev_autotrim_stop_all(spa);
1186
1187         if (guid != 0) {
1188                 vdev_t *vd = spa_lookup_by_guid(spa, guid, B_FALSE);
1189                 if (vd) {
1190                         vdev_rebuild_stop_wait(vd->vdev_top);
1191                 }
1192         }
1193
1194         return (spa_vdev_config_enter(spa));
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Internal implementation for spa_vdev_enter().  Used when a vdev
1199  * operation requires multiple syncs (i.e. removing a device) while
1200  * keeping the spa_namespace_lock held.
1201  */
1202 uint64_t
1203 spa_vdev_config_enter(spa_t *spa)
1204 {
1205         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1206
1207         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
1208
1209         return (spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Used in combination with spa_vdev_config_enter() to allow the syncing
1214  * of multiple transactions without releasing the spa_namespace_lock.
1215  */
1216 void
1217 spa_vdev_config_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error, char *tag)
1218 {
1219         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1220
1221         int config_changed = B_FALSE;
1222
1223         ASSERT(txg > spa_last_synced_txg(spa));
1224
1225         spa->spa_pending_vdev = NULL;
1226
1227         /*
1228          * Reassess the DTLs.
1229          */
1230         vdev_dtl_reassess(spa->spa_root_vdev, 0, 0, B_FALSE, B_FALSE);
1231
1232         if (error == 0 && !list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list)) {
1233                 config_changed = B_TRUE;
1234                 spa->spa_config_generation++;
1235         }
1236
1237         /*
1238          * Verify the metaslab classes.
1239          */
1240         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_normal_class(spa)) == 0);
1241         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_log_class(spa)) == 0);
1242         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_embedded_log_class(spa)) == 0);
1243         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_special_class(spa)) == 0);
1244         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_dedup_class(spa)) == 0);
1245
1246         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
1247
1248         /*
1249          * Panic the system if the specified tag requires it.  This
1250          * is useful for ensuring that configurations are updated
1251          * transactionally.
1252          */
1253         if (zio_injection_enabled)
1254                 zio_handle_panic_injection(spa, tag, 0);
1255
1256         /*
1257          * Note: this txg_wait_synced() is important because it ensures
1258          * that there won't be more than one config change per txg.
1259          * This allows us to use the txg as the generation number.
1260          */
1261         if (error == 0)
1262                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, txg);
1263
1264         if (vd != NULL) {
1265                 ASSERT(!vd->vdev_detached || vd->vdev_dtl_sm == NULL);
1266                 if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
1267                         mutex_enter(&vd->vdev_initialize_lock);
1268                         vdev_initialize_stop(vd, VDEV_INITIALIZE_CANCELED,
1269                             NULL);
1270                         mutex_exit(&vd->vdev_initialize_lock);
1271
1272                         mutex_enter(&vd->vdev_trim_lock);
1273                         vdev_trim_stop(vd, VDEV_TRIM_CANCELED, NULL);
1274                         mutex_exit(&vd->vdev_trim_lock);
1275                 }
1276
1277                 /*
1278                  * The vdev may be both a leaf and top-level device.
1279                  */
1280                 vdev_autotrim_stop_wait(vd);
1281
1282                 spa_config_enter(spa, SCL_STATE_ALL, spa, RW_WRITER);
1283                 vdev_free(vd);
1284                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE_ALL, spa);
1285         }
1286
1287         /*
1288          * If the config changed, update the config cache.
1289          */
1290         if (config_changed)
1291                 spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1292 }
1293
1294 /*
1295  * Unlock the spa_t after adding or removing a vdev.  Besides undoing the
1296  * locking of spa_vdev_enter(), we also want make sure the transactions have
1297  * synced to disk, and then update the global configuration cache with the new
1298  * information.
1299  */
1300 int
1301 spa_vdev_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error)
1302 {
1303         vdev_autotrim_restart(spa);
1304         vdev_rebuild_restart(spa);
1305
1306         spa_vdev_config_exit(spa, vd, txg, error, FTAG);
1307         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1308         mutex_exit(&spa->spa_vdev_top_lock);
1309
1310         return (error);
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Lock the given spa_t for the purpose of changing vdev state.
1315  */
1316 void
1317 spa_vdev_state_enter(spa_t *spa, int oplocks)
1318 {
1319         int locks = SCL_STATE_ALL | oplocks;
1320
1321         /*
1322          * Root pools may need to read of the underlying devfs filesystem
1323          * when opening up a vdev.  Unfortunately if we're holding the
1324          * SCL_ZIO lock it will result in a deadlock when we try to issue
1325          * the read from the root filesystem.  Instead we "prefetch"
1326          * the associated vnodes that we need prior to opening the
1327          * underlying devices and cache them so that we can prevent
1328          * any I/O when we are doing the actual open.
1329          */
1330         if (spa_is_root(spa)) {
1331                 int low = locks & ~(SCL_ZIO - 1);
1332                 int high = locks & ~low;
1333
1334                 spa_config_enter(spa, high, spa, RW_WRITER);
1335                 vdev_hold(spa->spa_root_vdev);
1336                 spa_config_enter(spa, low, spa, RW_WRITER);
1337         } else {
1338                 spa_config_enter(spa, locks, spa, RW_WRITER);
1339         }
1340         spa->spa_vdev_locks = locks;
1341 }
1342
1343 int
1344 spa_vdev_state_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, int error)
1345 {
1346         boolean_t config_changed = B_FALSE;
1347         vdev_t *vdev_top;
1348
1349         if (vd == NULL || vd == spa->spa_root_vdev) {
1350                 vdev_top = spa->spa_root_vdev;
1351         } else {
1352                 vdev_top = vd->vdev_top;
1353         }
1354
1355         if (vd != NULL || error == 0)
1356                 vdev_dtl_reassess(vdev_top, 0, 0, B_FALSE, B_FALSE);
1357
1358         if (vd != NULL) {
1359                 if (vd != spa->spa_root_vdev)
1360                         vdev_state_dirty(vdev_top);
1361
1362                 config_changed = B_TRUE;
1363                 spa->spa_config_generation++;
1364         }
1365
1366         if (spa_is_root(spa))
1367                 vdev_rele(spa->spa_root_vdev);
1368
1369         ASSERT3U(spa->spa_vdev_locks, >=, SCL_STATE_ALL);
1370         spa_config_exit(spa, spa->spa_vdev_locks, spa);
1371
1372         /*
1373          * If anything changed, wait for it to sync.  This ensures that,
1374          * from the system administrator's perspective, zpool(8) commands
1375          * are synchronous.  This is important for things like zpool offline:
1376          * when the command completes, you expect no further I/O from ZFS.
1377          */
1378         if (vd != NULL)
1379                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1380
1381         /*
1382          * If the config changed, update the config cache.
1383          */
1384         if (config_changed) {
1385                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1386                 spa_write_cachefile(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1387                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1388         }
1389
1390         return (error);
1391 }
1392
1393 /*
1394  * ==========================================================================
1395  * Miscellaneous functions
1396  * ==========================================================================
1397  */
1398
1399 void
1400 spa_activate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature, dmu_tx_t *tx)
1401 {
1402         if (!nvlist_exists(spa->spa_label_features, feature)) {
1403                 fnvlist_add_boolean(spa->spa_label_features, feature);
1404                 /*
1405                  * When we are creating the pool (tx_txg==TXG_INITIAL), we can't
1406                  * dirty the vdev config because lock SCL_CONFIG is not held.
1407                  * Thankfully, in this case we don't need to dirty the config
1408                  * because it will be written out anyway when we finish
1409                  * creating the pool.
1410                  */
1411                 if (tx->tx_txg != TXG_INITIAL)
1412                         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1413         }
1414 }
1415
1416 void
1417 spa_deactivate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature)
1418 {
1419         if (nvlist_remove_all(spa->spa_label_features, feature) == 0)
1420                 vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1421 }
1422
1423 /*
1424  * Return the spa_t associated with given pool_guid, if it exists.  If
1425  * device_guid is non-zero, determine whether the pool exists *and* contains
1426  * a device with the specified device_guid.
1427  */
1428 spa_t *
1429 spa_by_guid(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1430 {
1431         spa_t *spa;
1432         avl_tree_t *t = &spa_namespace_avl;
1433
1434         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1435
1436         for (spa = avl_first(t); spa != NULL; spa = AVL_NEXT(t, spa)) {
1437                 if (spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED)
1438                         continue;
1439                 if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1440                         continue;
1441                 if (spa_guid(spa) == pool_guid) {
1442                         if (device_guid == 0)
1443                                 break;
1444
1445                         if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_root_vdev,
1446                             device_guid) != NULL)
1447                                 break;
1448
1449                         /*
1450                          * Check any devices we may be in the process of adding.
1451                          */
1452                         if (spa->spa_pending_vdev) {
1453                                 if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_pending_vdev,
1454                                     device_guid) != NULL)
1455                                         break;
1456                         }
1457                 }
1458         }
1459
1460         return (spa);
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Determine whether a pool with the given pool_guid exists.
1465  */
1466 boolean_t
1467 spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1468 {
1469         return (spa_by_guid(pool_guid, device_guid) != NULL);
1470 }
1471
1472 char *
1473 spa_strdup(const char *s)
1474 {
1475         size_t len;
1476         char *new;
1477
1478         len = strlen(s);
1479         new = kmem_alloc(len + 1, KM_SLEEP);
1480         memcpy(new, s, len + 1);
1481
1482         return (new);
1483 }
1484
1485 void
1486 spa_strfree(char *s)
1487 {
1488         kmem_free(s, strlen(s) + 1);
1489 }
1490
1491 uint64_t
1492 spa_generate_guid(spa_t *spa)
1493 {
1494         uint64_t guid;
1495
1496         if (spa != NULL) {
1497                 do {
1498                         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&guid,
1499                             sizeof (guid));
1500                 } while (guid == 0 || spa_guid_exists(spa_guid(spa), guid));
1501         } else {
1502                 do {
1503                         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&guid,
1504                             sizeof (guid));
1505                 } while (guid == 0 || spa_guid_exists(guid, 0));
1506         }
1507
1508         return (guid);
1509 }
1510
1511 void
1512 snprintf_blkptr(char *buf, size_t buflen, const blkptr_t *bp)
1513 {
1514         char type[256];
1515         char *checksum = NULL;
1516         char *compress = NULL;
1517
1518         if (bp != NULL) {
1519                 if (BP_GET_TYPE(bp) & DMU_OT_NEWTYPE) {
1520                         dmu_object_byteswap_t bswap =
1521                             DMU_OT_BYTESWAP(BP_GET_TYPE(bp));
1522                         (void) snprintf(type, sizeof (type), "bswap %s %s",
1523                             DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) ?
1524                             "metadata" : "data",
1525                             dmu_ot_byteswap[bswap].ob_name);
1526                 } else {
1527                         (void) strlcpy(type, dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_name,
1528                             sizeof (type));
1529                 }
1530                 if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1531                         checksum =
1532                             zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_name;
1533                 }
1534                 compress = zio_compress_table[BP_GET_COMPRESS(bp)].ci_name;
1535         }
1536
1537         SNPRINTF_BLKPTR(snprintf, ' ', buf, buflen, bp, type, checksum,
1538             compress);
1539 }
1540
1541 void
1542 spa_freeze(spa_t *spa)
1543 {
1544         uint64_t freeze_txg = 0;
1545
1546         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1547         if (spa->spa_freeze_txg == UINT64_MAX) {
1548                 freeze_txg = spa_last_synced_txg(spa) + TXG_SIZE;
1549                 spa->spa_freeze_txg = freeze_txg;
1550         }
1551         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1552         if (freeze_txg != 0)
1553                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), freeze_txg);
1554 }
1555
1556 void
1557 zfs_panic_recover(const char *fmt, ...)
1558 {
1559         va_list adx;
1560
1561         va_start(adx, fmt);
1562         vcmn_err(zfs_recover ? CE_WARN : CE_PANIC, fmt, adx);
1563         va_end(adx);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * This is a stripped-down version of strtoull, suitable only for converting
1568  * lowercase hexadecimal numbers that don't overflow.
1569  */
1570 uint64_t
1571 zfs_strtonum(const char *str, char **nptr)
1572 {
1573         uint64_t val = 0;
1574         char c;
1575         int digit;
1576
1577         while ((c = *str) != '\0') {
1578                 if (c >= '0' && c <= '9')
1579                         digit = c - '0';
1580                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1581                         digit = 10 + c - 'a';
1582                 else
1583                         break;
1584
1585                 val *= 16;
1586                 val += digit;
1587
1588                 str++;
1589         }
1590
1591         if (nptr)
1592                 *nptr = (char *)str;
1593
1594         return (val);
1595 }
1596
1597 void
1598 spa_activate_allocation_classes(spa_t *spa, dmu_tx_t *tx)
1599 {
1600         /*
1601          * We bump the feature refcount for each special vdev added to the pool
1602          */
1603         ASSERT(spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_ALLOCATION_CLASSES));
1604         spa_feature_incr(spa, SPA_FEATURE_ALLOCATION_CLASSES, tx);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * ==========================================================================
1609  * Accessor functions
1610  * ==========================================================================
1611  */
1612
1613 boolean_t
1614 spa_shutting_down(spa_t *spa)
1615 {
1616         return (spa->spa_async_suspended);
1617 }
1618
1619 dsl_pool_t *
1620 spa_get_dsl(spa_t *spa)
1621 {
1622         return (spa->spa_dsl_pool);
1623 }
1624
1625 boolean_t
1626 spa_is_initializing(spa_t *spa)
1627 {
1628         return (spa->spa_is_initializing);
1629 }
1630
1631 boolean_t
1632 spa_indirect_vdevs_loaded(spa_t *spa)
1633 {
1634         return (spa->spa_indirect_vdevs_loaded);
1635 }
1636
1637 blkptr_t *
1638 spa_get_rootblkptr(spa_t *spa)
1639 {
1640         return (&spa->spa_ubsync.ub_rootbp);
1641 }
1642
1643 void
1644 spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1645 {
1646         spa->spa_uberblock.ub_rootbp = *bp;
1647 }
1648
1649 void
1650 spa_altroot(spa_t *spa, char *buf, size_t buflen)
1651 {
1652         if (spa->spa_root == NULL)
1653                 buf[0] = '\0';
1654         else
1655                 (void) strncpy(buf, spa->spa_root, buflen);
1656 }
1657
1658 int
1659 spa_sync_pass(spa_t *spa)
1660 {
1661         return (spa->spa_sync_pass);
1662 }
1663
1664 char *
1665 spa_name(spa_t *spa)
1666 {
1667         return (spa->spa_name);
1668 }
1669
1670 uint64_t
1671 spa_guid(spa_t *spa)
1672 {
1673         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
1674         uint64_t guid;
1675
1676         /*
1677          * If we fail to parse the config during spa_load(), we can go through
1678          * the error path (which posts an ereport) and end up here with no root
1679          * vdev.  We stash the original pool guid in 'spa_config_guid' to handle
1680          * this case.
1681          */
1682         if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1683                 return (spa->spa_config_guid);
1684
1685         guid = spa->spa_last_synced_guid != 0 ?
1686             spa->spa_last_synced_guid : spa->spa_root_vdev->vdev_guid;
1687
1688         /*
1689          * Return the most recently synced out guid unless we're
1690          * in syncing context.
1691          */
1692         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
1693                 return (spa->spa_root_vdev->vdev_guid);
1694         else
1695                 return (guid);
1696 }
1697
1698 uint64_t
1699 spa_load_guid(spa_t *spa)
1700 {
1701         /*
1702          * This is a GUID that exists solely as a reference for the
1703          * purposes of the arc.  It is generated at load time, and
1704          * is never written to persistent storage.
1705          */
1706         return (spa->spa_load_guid);
1707 }
1708
1709 uint64_t
1710 spa_last_synced_txg(spa_t *spa)
1711 {
1712         return (spa->spa_ubsync.ub_txg);
1713 }
1714
1715 uint64_t
1716 spa_first_txg(spa_t *spa)
1717 {
1718         return (spa->spa_first_txg);
1719 }
1720
1721 uint64_t
1722 spa_syncing_txg(spa_t *spa)
1723 {
1724         return (spa->spa_syncing_txg);
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Return the last txg where data can be dirtied. The final txgs
1729  * will be used to just clear out any deferred frees that remain.
1730  */
1731 uint64_t
1732 spa_final_dirty_txg(spa_t *spa)
1733 {
1734         return (spa->spa_final_txg - TXG_DEFER_SIZE);
1735 }
1736
1737 pool_state_t
1738 spa_state(spa_t *spa)
1739 {
1740         return (spa->spa_state);
1741 }
1742
1743 spa_load_state_t
1744 spa_load_state(spa_t *spa)
1745 {
1746         return (spa->spa_load_state);
1747 }
1748
1749 uint64_t
1750 spa_freeze_txg(spa_t *spa)
1751 {
1752         return (spa->spa_freeze_txg);
1753 }
1754
1755 /*
1756  * Return the inflated asize for a logical write in bytes. This is used by the
1757  * DMU to calculate the space a logical write will require on disk.
1758  * If lsize is smaller than the largest physical block size allocatable on this
1759  * pool we use its value instead, since the write will end up using the whole
1760  * block anyway.
1761  */
1762 uint64_t
1763 spa_get_worst_case_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize)
1764 {
1765         if (lsize == 0)
1766                 return (0);     /* No inflation needed */
1767         return (MAX(lsize, 1 << spa->spa_max_ashift) * spa_asize_inflation);
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Return the amount of slop space in bytes.  It is typically 1/32 of the pool
1772  * (3.2%), minus the embedded log space.  On very small pools, it may be
1773  * slightly larger than this.  On very large pools, it will be capped to
1774  * the value of spa_max_slop.  The embedded log space is not included in
1775  * spa_dspace.  By subtracting it, the usable space (per "zfs list") is a
1776  * constant 97% of the total space, regardless of metaslab size (assuming the
1777  * default spa_slop_shift=5 and a non-tiny pool).
1778  *
1779  * See the comment above spa_slop_shift for more details.
1780  */
1781 uint64_t
1782 spa_get_slop_space(spa_t *spa)
1783 {
1784         uint64_t space = 0;
1785         uint64_t slop = 0;
1786
1787         /*
1788          * Make sure spa_dedup_dspace has been set.
1789          */
1790         if (spa->spa_dedup_dspace == ~0ULL)
1791                 spa_update_dspace(spa);
1792
1793         /*
1794          * spa_get_dspace() includes the space only logically "used" by
1795          * deduplicated data, so since it's not useful to reserve more
1796          * space with more deduplicated data, we subtract that out here.
1797          */
1798         space = spa_get_dspace(spa) - spa->spa_dedup_dspace;
1799         slop = MIN(space >> spa_slop_shift, spa_max_slop);
1800
1801         /*
1802          * Subtract the embedded log space, but no more than half the (3.2%)
1803          * unusable space.  Note, the "no more than half" is only relevant if
1804          * zfs_embedded_slog_min_ms >> spa_slop_shift < 2, which is not true by
1805          * default.
1806          */
1807         uint64_t embedded_log =
1808             metaslab_class_get_dspace(spa_embedded_log_class(spa));
1809         slop -= MIN(embedded_log, slop >> 1);
1810
1811         /*
1812          * Slop space should be at least spa_min_slop, but no more than half
1813          * the entire pool.
1814          */
1815         slop = MAX(slop, MIN(space >> 1, spa_min_slop));
1816         return (slop);
1817 }
1818
1819 uint64_t
1820 spa_get_dspace(spa_t *spa)
1821 {
1822         return (spa->spa_dspace);
1823 }
1824
1825 uint64_t
1826 spa_get_checkpoint_space(spa_t *spa)
1827 {
1828         return (spa->spa_checkpoint_info.sci_dspace);
1829 }
1830
1831 void
1832 spa_update_dspace(spa_t *spa)
1833 {
1834         spa->spa_dspace = metaslab_class_get_dspace(spa_normal_class(spa)) +
1835             ddt_get_dedup_dspace(spa);
1836         if (spa->spa_nonallocating_dspace > 0) {
1837                 /*
1838                  * Subtract the space provided by all non-allocating vdevs that
1839                  * contribute to dspace.  If a file is overwritten, its old
1840                  * blocks are freed and new blocks are allocated.  If there are
1841                  * no snapshots of the file, the available space should remain
1842                  * the same.  The old blocks could be freed from the
1843                  * non-allocating vdev, but the new blocks must be allocated on
1844                  * other (allocating) vdevs.  By reserving the entire size of
1845                  * the non-allocating vdevs (including allocated space), we
1846                  * ensure that there will be enough space on the allocating
1847                  * vdevs for this file overwrite to succeed.
1848                  *
1849                  * Note that the DMU/DSL doesn't actually know or care
1850                  * how much space is allocated (it does its own tracking
1851                  * of how much space has been logically used).  So it
1852                  * doesn't matter that the data we are moving may be
1853                  * allocated twice (on the old device and the new device).
1854                  */
1855                 ASSERT3U(spa->spa_dspace, >=, spa->spa_nonallocating_dspace);
1856                 spa->spa_dspace -= spa->spa_nonallocating_dspace;
1857         }
1858 }
1859
1860 /*
1861  * Return the failure mode that has been set to this pool. The default
1862  * behavior will be to block all I/Os when a complete failure occurs.
1863  */
1864 uint64_t
1865 spa_get_failmode(spa_t *spa)
1866 {
1867         return (spa->spa_failmode);
1868 }
1869
1870 boolean_t
1871 spa_suspended(spa_t *spa)
1872 {
1873         return (spa->spa_suspended != ZIO_SUSPEND_NONE);
1874 }
1875
1876 uint64_t
1877 spa_version(spa_t *spa)
1878 {
1879         return (spa->spa_ubsync.ub_version);
1880 }
1881
1882 boolean_t
1883 spa_deflate(spa_t *spa)
1884 {
1885         return (spa->spa_deflate);
1886 }
1887
1888 metaslab_class_t *
1889 spa_normal_class(spa_t *spa)
1890 {
1891         return (spa->spa_normal_class);
1892 }
1893
1894 metaslab_class_t *
1895 spa_log_class(spa_t *spa)
1896 {
1897         return (spa->spa_log_class);
1898 }
1899
1900 metaslab_class_t *
1901 spa_embedded_log_class(spa_t *spa)
1902 {
1903         return (spa->spa_embedded_log_class);
1904 }
1905
1906 metaslab_class_t *
1907 spa_special_class(spa_t *spa)
1908 {
1909         return (spa->spa_special_class);
1910 }
1911
1912 metaslab_class_t *
1913 spa_dedup_class(spa_t *spa)
1914 {
1915         return (spa->spa_dedup_class);
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Locate an appropriate allocation class
1920  */
1921 metaslab_class_t *
1922 spa_preferred_class(spa_t *spa, uint64_t size, dmu_object_type_t objtype,
1923     uint_t level, uint_t special_smallblk)
1924 {
1925         /*
1926          * ZIL allocations determine their class in zio_alloc_zil().
1927          */
1928         ASSERT(objtype != DMU_OT_INTENT_LOG);
1929
1930         boolean_t has_special_class = spa->spa_special_class->mc_groups != 0;
1931
1932         if (DMU_OT_IS_DDT(objtype)) {
1933                 if (spa->spa_dedup_class->mc_groups != 0)
1934                         return (spa_dedup_class(spa));
1935                 else if (has_special_class && zfs_ddt_data_is_special)
1936                         return (spa_special_class(spa));
1937                 else
1938                         return (spa_normal_class(spa));
1939         }
1940
1941         /* Indirect blocks for user data can land in special if allowed */
1942         if (level > 0 && (DMU_OT_IS_FILE(objtype) || objtype == DMU_OT_ZVOL)) {
1943                 if (has_special_class && zfs_user_indirect_is_special)
1944                         return (spa_special_class(spa));
1945                 else
1946                         return (spa_normal_class(spa));
1947         }
1948
1949         if (DMU_OT_IS_METADATA(objtype) || level > 0) {
1950                 if (has_special_class)
1951                         return (spa_special_class(spa));
1952                 else
1953                         return (spa_normal_class(spa));
1954         }
1955
1956         /*
1957          * Allow small file blocks in special class in some cases (like
1958          * for the dRAID vdev feature). But always leave a reserve of
1959          * zfs_special_class_metadata_reserve_pct exclusively for metadata.
1960          */
1961         if (DMU_OT_IS_FILE(objtype) &&
1962             has_special_class && size <= special_smallblk) {
1963                 metaslab_class_t *special = spa_special_class(spa);
1964                 uint64_t alloc = metaslab_class_get_alloc(special);
1965                 uint64_t space = metaslab_class_get_space(special);
1966                 uint64_t limit =
1967                     (space * (100 - zfs_special_class_metadata_reserve_pct))
1968                     / 100;
1969
1970                 if (alloc < limit)
1971                         return (special);
1972         }
1973
1974         return (spa_normal_class(spa));
1975 }
1976
1977 void
1978 spa_evicting_os_register(spa_t *spa, objset_t *os)
1979 {
1980         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1981         list_insert_head(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1982         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1983 }
1984
1985 void
1986 spa_evicting_os_deregister(spa_t *spa, objset_t *os)
1987 {
1988         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1989         list_remove(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1990         cv_broadcast(&spa->spa_evicting_os_cv);
1991         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1992 }
1993
1994 void
1995 spa_evicting_os_wait(spa_t *spa)
1996 {
1997         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1998         while (!list_is_empty(&spa->spa_evicting_os_list))
1999                 cv_wait(&spa->spa_evicting_os_cv, &spa->spa_evicting_os_lock);
2000         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
2001
2002         dmu_buf_user_evict_wait();
2003 }
2004
2005 int
2006 spa_max_replication(spa_t *spa)
2007 {
2008         /*
2009          * As of SPA_VERSION == SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS, we are able to
2010          * handle BPs with more than one DVA allocated.  Set our max
2011          * replication level accordingly.
2012          */
2013         if (spa_version(spa) < SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS)
2014                 return (1);
2015         return (MIN(SPA_DVAS_PER_BP, spa_max_replication_override));
2016 }
2017
2018 int
2019 spa_prev_software_version(spa_t *spa)
2020 {
2021         return (spa->spa_prev_software_version);
2022 }
2023
2024 uint64_t
2025 spa_deadman_synctime(spa_t *spa)
2026 {
2027         return (spa->spa_deadman_synctime);
2028 }
2029
2030 spa_autotrim_t
2031 spa_get_autotrim(spa_t *spa)
2032 {
2033         return (spa->spa_autotrim);
2034 }
2035
2036 uint64_t
2037 spa_deadman_ziotime(spa_t *spa)
2038 {
2039         return (spa->spa_deadman_ziotime);
2040 }
2041
2042 uint64_t
2043 spa_get_deadman_failmode(spa_t *spa)
2044 {
2045         return (spa->spa_deadman_failmode);
2046 }
2047
2048 void
2049 spa_set_deadman_failmode(spa_t *spa, const char *failmode)
2050 {
2051         if (strcmp(failmode, "wait") == 0)
2052                 spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
2053         else if (strcmp(failmode, "continue") == 0)
2054                 spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE;
2055         else if (strcmp(failmode, "panic") == 0)
2056                 spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
2057         else
2058                 spa->spa_deadman_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
2059 }
2060
2061 void
2062 spa_set_deadman_ziotime(hrtime_t ns)
2063 {
2064         spa_t *spa = NULL;
2065
2066         if (spa_mode_global != SPA_MODE_UNINIT) {
2067                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2068                 while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
2069                         spa->spa_deadman_ziotime = ns;
2070                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2071         }
2072 }
2073
2074 void
2075 spa_set_deadman_synctime(hrtime_t ns)
2076 {
2077         spa_t *spa = NULL;
2078
2079         if (spa_mode_global != SPA_MODE_UNINIT) {
2080                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2081                 while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
2082                         spa->spa_deadman_synctime = ns;
2083                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2084         }
2085 }
2086
2087 uint64_t
2088 dva_get_dsize_sync(spa_t *spa, const dva_t *dva)
2089 {
2090         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
2091         uint64_t dsize = asize;
2092
2093         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
2094
2095         if (asize != 0 && spa->spa_deflate) {
2096                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, DVA_GET_VDEV(dva));
2097                 if (vd != NULL)
2098                         dsize = (asize >> SPA_MINBLOCKSHIFT) *
2099                             vd->vdev_deflate_ratio;
2100         }
2101
2102         return (dsize);
2103 }
2104
2105 uint64_t
2106 bp_get_dsize_sync(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
2107 {
2108         uint64_t dsize = 0;
2109
2110         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
2111                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
2112
2113         return (dsize);
2114 }
2115
2116 uint64_t
2117 bp_get_dsize(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
2118 {
2119         uint64_t dsize = 0;
2120
2121         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2122
2123         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
2124                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
2125
2126         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2127
2128         return (dsize);
2129 }
2130
2131 uint64_t
2132 spa_dirty_data(spa_t *spa)
2133 {
2134         return (spa->spa_dsl_pool->dp_dirty_total);
2135 }
2136
2137 /*
2138  * ==========================================================================
2139  * SPA Import Progress Routines
2140  * ==========================================================================
2141  */
2142
2143 typedef struct spa_import_progress {
2144         uint64_t                pool_guid;      /* unique id for updates */
2145         char                    *pool_name;
2146         spa_load_state_t        spa_load_state;
2147         uint64_t                mmp_sec_remaining;      /* MMP activity check */
2148         uint64_t                spa_load_max_txg;       /* rewind txg */
2149         procfs_list_node_t      smh_node;
2150 } spa_import_progress_t;
2151
2152 spa_history_list_t *spa_import_progress_list = NULL;
2153
2154 static int
2155 spa_import_progress_show_header(struct seq_file *f)
2156 {
2157         seq_printf(f, "%-20s %-14s %-14s %-12s %s\n", "pool_guid",
2158             "load_state", "multihost_secs", "max_txg",
2159             "pool_name");
2160         return (0);
2161 }
2162
2163 static int
2164 spa_import_progress_show(struct seq_file *f, void *data)
2165 {
2166         spa_import_progress_t *sip = (spa_import_progress_t *)data;
2167
2168         seq_printf(f, "%-20llu %-14llu %-14llu %-12llu %s\n",
2169             (u_longlong_t)sip->pool_guid, (u_longlong_t)sip->spa_load_state,
2170             (u_longlong_t)sip->mmp_sec_remaining,
2171             (u_longlong_t)sip->spa_load_max_txg,
2172             (sip->pool_name ? sip->pool_name : "-"));
2173
2174         return (0);
2175 }
2176
2177 /* Remove oldest elements from list until there are no more than 'size' left */
2178 static void
2179 spa_import_progress_truncate(spa_history_list_t *shl, unsigned int size)
2180 {
2181         spa_import_progress_t *sip;
2182         while (shl->size > size) {
2183                 sip = list_remove_head(&shl->procfs_list.pl_list);
2184                 if (sip->pool_name)
2185                         spa_strfree(sip->pool_name);
2186                 kmem_free(sip, sizeof (spa_import_progress_t));
2187                 shl->size--;
2188         }
2189
2190         IMPLY(size == 0, list_is_empty(&shl->procfs_list.pl_list));
2191 }
2192
2193 static void
2194 spa_import_progress_init(void)
2195 {
2196         spa_import_progress_list = kmem_zalloc(sizeof (spa_history_list_t),
2197             KM_SLEEP);
2198
2199         spa_import_progress_list->size = 0;
2200
2201         spa_import_progress_list->procfs_list.pl_private =
2202             spa_import_progress_list;
2203
2204         procfs_list_install("zfs",
2205             NULL,
2206             "import_progress",
2207             0644,
2208             &spa_import_progress_list->procfs_list,
2209             spa_import_progress_show,
2210             spa_import_progress_show_header,
2211             NULL,
2212             offsetof(spa_import_progress_t, smh_node));
2213 }
2214
2215 static void
2216 spa_import_progress_destroy(void)
2217 {
2218         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2219         procfs_list_uninstall(&shl->procfs_list);
2220         spa_import_progress_truncate(shl, 0);
2221         procfs_list_destroy(&shl->procfs_list);
2222         kmem_free(shl, sizeof (spa_history_list_t));
2223 }
2224
2225 int
2226 spa_import_progress_set_state(uint64_t pool_guid,
2227     spa_load_state_t load_state)
2228 {
2229         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2230         spa_import_progress_t *sip;
2231         int error = ENOENT;
2232
2233         if (shl->size == 0)
2234                 return (0);
2235
2236         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2237         for (sip = list_tail(&shl->procfs_list.pl_list); sip != NULL;
2238             sip = list_prev(&shl->procfs_list.pl_list, sip)) {
2239                 if (sip->pool_guid == pool_guid) {
2240                         sip->spa_load_state = load_state;
2241                         error = 0;
2242                         break;
2243                 }
2244         }
2245         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2246
2247         return (error);
2248 }
2249
2250 int
2251 spa_import_progress_set_max_txg(uint64_t pool_guid, uint64_t load_max_txg)
2252 {
2253         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2254         spa_import_progress_t *sip;
2255         int error = ENOENT;
2256
2257         if (shl->size == 0)
2258                 return (0);
2259
2260         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2261         for (sip = list_tail(&shl->procfs_list.pl_list); sip != NULL;
2262             sip = list_prev(&shl->procfs_list.pl_list, sip)) {
2263                 if (sip->pool_guid == pool_guid) {
2264                         sip->spa_load_max_txg = load_max_txg;
2265                         error = 0;
2266                         break;
2267                 }
2268         }
2269         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2270
2271         return (error);
2272 }
2273
2274 int
2275 spa_import_progress_set_mmp_check(uint64_t pool_guid,
2276     uint64_t mmp_sec_remaining)
2277 {
2278         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2279         spa_import_progress_t *sip;
2280         int error = ENOENT;
2281
2282         if (shl->size == 0)
2283                 return (0);
2284
2285         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2286         for (sip = list_tail(&shl->procfs_list.pl_list); sip != NULL;
2287             sip = list_prev(&shl->procfs_list.pl_list, sip)) {
2288                 if (sip->pool_guid == pool_guid) {
2289                         sip->mmp_sec_remaining = mmp_sec_remaining;
2290                         error = 0;
2291                         break;
2292                 }
2293         }
2294         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2295
2296         return (error);
2297 }
2298
2299 /*
2300  * A new import is in progress, add an entry.
2301  */
2302 void
2303 spa_import_progress_add(spa_t *spa)
2304 {
2305         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2306         spa_import_progress_t *sip;
2307         char *poolname = NULL;
2308
2309         sip = kmem_zalloc(sizeof (spa_import_progress_t), KM_SLEEP);
2310         sip->pool_guid = spa_guid(spa);
2311
2312         (void) nvlist_lookup_string(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_POOL_NAME,
2313             &poolname);
2314         if (poolname == NULL)
2315                 poolname = spa_name(spa);
2316         sip->pool_name = spa_strdup(poolname);
2317         sip->spa_load_state = spa_load_state(spa);
2318
2319         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2320         procfs_list_add(&shl->procfs_list, sip);
2321         shl->size++;
2322         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2323 }
2324
2325 void
2326 spa_import_progress_remove(uint64_t pool_guid)
2327 {
2328         spa_history_list_t *shl = spa_import_progress_list;
2329         spa_import_progress_t *sip;
2330
2331         mutex_enter(&shl->procfs_list.pl_lock);
2332         for (sip = list_tail(&shl->procfs_list.pl_list); sip != NULL;
2333             sip = list_prev(&shl->procfs_list.pl_list, sip)) {
2334                 if (sip->pool_guid == pool_guid) {
2335                         if (sip->pool_name)
2336                                 spa_strfree(sip->pool_name);
2337                         list_remove(&shl->procfs_list.pl_list, sip);
2338                         shl->size--;
2339                         kmem_free(sip, sizeof (spa_import_progress_t));
2340                         break;
2341                 }
2342         }
2343         mutex_exit(&shl->procfs_list.pl_lock);
2344 }
2345
2346 /*
2347  * ==========================================================================
2348  * Initialization and Termination
2349  * ==========================================================================
2350  */
2351
2352 static int
2353 spa_name_compare(const void *a1, const void *a2)
2354 {
2355         const spa_t *s1 = a1;
2356         const spa_t *s2 = a2;
2357         int s;
2358
2359         s = strcmp(s1->spa_name, s2->spa_name);
2360
2361         return (TREE_ISIGN(s));
2362 }
2363
2364 void
2365 spa_boot_init(void)
2366 {
2367         spa_config_load();
2368 }
2369
2370 void
2371 spa_init(spa_mode_t mode)
2372 {
2373         mutex_init(&spa_namespace_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2374         mutex_init(&spa_spare_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2375         mutex_init(&spa_l2cache_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
2376         cv_init(&spa_namespace_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
2377
2378         avl_create(&spa_namespace_avl, spa_name_compare, sizeof (spa_t),
2379             offsetof(spa_t, spa_avl));
2380
2381         avl_create(&spa_spare_avl, spa_spare_compare, sizeof (spa_aux_t),
2382             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
2383
2384         avl_create(&spa_l2cache_avl, spa_l2cache_compare, sizeof (spa_aux_t),
2385             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
2386
2387         spa_mode_global = mode;
2388
2389 #ifndef _KERNEL
2390         if (spa_mode_global != SPA_MODE_READ && dprintf_find_string("watch")) {
2391                 struct sigaction sa;
2392
2393                 sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
2394                 sigemptyset(&sa.sa_mask);
2395                 sa.sa_sigaction = arc_buf_sigsegv;
2396
2397                 if (sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL) == -1) {
2398                         perror("could not enable watchpoints: "
2399                             "sigaction(SIGSEGV, ...) = ");
2400                 } else {
2401                         arc_watch = B_TRUE;
2402                 }
2403         }
2404 #endif
2405
2406         fm_init();
2407         zfs_refcount_init();
2408         unique_init();
2409         zfs_btree_init();
2410         metaslab_stat_init();
2411         ddt_init();
2412         zio_init();
2413         dmu_init();
2414         zil_init();
2415         vdev_cache_stat_init();
2416         vdev_mirror_stat_init();
2417         vdev_raidz_math_init();
2418         vdev_file_init();
2419         zfs_prop_init();
2420         zpool_prop_init();
2421         zpool_feature_init();
2422         spa_config_load();
2423         vdev_prop_init();
2424         l2arc_start();
2425         scan_init();
2426         qat_init();
2427         spa_import_progress_init();
2428 }
2429
2430 void
2431 spa_fini(void)
2432 {
2433         l2arc_stop();
2434
2435         spa_evict_all();
2436
2437         vdev_file_fini();
2438         vdev_cache_stat_fini();
2439         vdev_mirror_stat_fini();
2440         vdev_raidz_math_fini();
2441         zil_fini();
2442         dmu_fini();
2443         zio_fini();
2444         ddt_fini();
2445         metaslab_stat_fini();
2446         zfs_btree_fini();
2447         unique_fini();
2448         zfs_refcount_fini();
2449         fm_fini();
2450         scan_fini();
2451         qat_fini();
2452         spa_import_progress_destroy();
2453
2454         avl_destroy(&spa_namespace_avl);
2455         avl_destroy(&spa_spare_avl);
2456         avl_destroy(&spa_l2cache_avl);
2457
2458         cv_destroy(&spa_namespace_cv);
2459         mutex_destroy(&spa_namespace_lock);
2460         mutex_destroy(&spa_spare_lock);
2461         mutex_destroy(&spa_l2cache_lock);
2462 }
2463
2464 /*
2465  * Return whether this pool has a dedicated slog device. No locking needed.
2466  * It's not a problem if the wrong answer is returned as it's only for
2467  * performance and not correctness.
2468  */
2469 boolean_t
2470 spa_has_slogs(spa_t *spa)
2471 {
2472         return (spa->spa_log_class->mc_groups != 0);
2473 }
2474
2475 spa_log_state_t
2476 spa_get_log_state(spa_t *spa)
2477 {
2478         return (spa->spa_log_state);
2479 }
2480
2481 void
2482 spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state)
2483 {
2484         spa->spa_log_state = state;
2485 }
2486
2487 boolean_t
2488 spa_is_root(spa_t *spa)
2489 {
2490         return (spa->spa_is_root);
2491 }
2492
2493 boolean_t
2494 spa_writeable(spa_t *spa)
2495 {
2496         return (!!(spa->spa_mode & SPA_MODE_WRITE) && spa->spa_trust_config);
2497 }
2498
2499 /*
2500  * Returns true if there is a pending sync task in any of the current
2501  * syncing txg, the current quiescing txg, or the current open txg.
2502  */
2503 boolean_t
2504 spa_has_pending_synctask(spa_t *spa)
2505 {
2506         return (!txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_sync_tasks) ||
2507             !txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_early_sync_tasks));
2508 }
2509
2510 spa_mode_t
2511 spa_mode(spa_t *spa)
2512 {
2513         return (spa->spa_mode);
2514 }
2515
2516 uint64_t
2517 spa_bootfs(spa_t *spa)
2518 {
2519         return (spa->spa_bootfs);
2520 }
2521
2522 uint64_t
2523 spa_delegation(spa_t *spa)
2524 {
2525         return (spa->spa_delegation);
2526 }
2527
2528 objset_t *
2529 spa_meta_objset(spa_t *spa)
2530 {
2531         return (spa->spa_meta_objset);
2532 }
2533
2534 enum zio_checksum
2535 spa_dedup_checksum(spa_t *spa)
2536 {
2537         return (spa->spa_dedup_checksum);
2538 }
2539
2540 /*
2541  * Reset pool scan stat per scan pass (or reboot).
2542  */
2543 void
2544 spa_scan_stat_init(spa_t *spa)
2545 {
2546         /* data not stored on disk */
2547         spa->spa_scan_pass_start = gethrestime_sec();
2548         if (dsl_scan_is_paused_scrub(spa->spa_dsl_pool->dp_scan))
2549                 spa->spa_scan_pass_scrub_pause = spa->spa_scan_pass_start;
2550         else
2551                 spa->spa_scan_pass_scrub_pause = 0;
2552         spa->spa_scan_pass_scrub_spent_paused = 0;
2553         spa->spa_scan_pass_exam = 0;
2554         spa->spa_scan_pass_issued = 0;
2555         vdev_scan_stat_init(spa->spa_root_vdev);
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Get scan stats for zpool status reports
2560  */
2561 int
2562 spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps)
2563 {
2564         dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool ? spa->spa_dsl_pool->dp_scan : NULL;
2565
2566         if (scn == NULL || scn->scn_phys.scn_func == POOL_SCAN_NONE)
2567                 return (SET_ERROR(ENOENT));
2568         memset(ps, 0, sizeof (pool_scan_stat_t));
2569
2570         /* data stored on disk */
2571         ps->pss_func = scn->scn_phys.scn_func;
2572         ps->pss_state = scn->scn_phys.scn_state;
2573         ps->pss_start_time = scn->scn_phys.scn_start_time;
2574         ps->pss_end_time = scn->scn_phys.scn_end_time;
2575         ps->pss_to_examine = scn->scn_phys.scn_to_examine;
2576         ps->pss_examined = scn->scn_phys.scn_examined;
2577         ps->pss_to_process = scn->scn_phys.scn_to_process;
2578         ps->pss_processed = scn->scn_phys.scn_processed;
2579         ps->pss_errors = scn->scn_phys.scn_errors;
2580
2581         /* data not stored on disk */
2582         ps->pss_pass_exam = spa->spa_scan_pass_exam;
2583         ps->pss_pass_start = spa->spa_scan_pass_start;
2584         ps->pss_pass_scrub_pause = spa->spa_scan_pass_scrub_pause;
2585         ps->pss_pass_scrub_spent_paused = spa->spa_scan_pass_scrub_spent_paused;
2586         ps->pss_pass_issued = spa->spa_scan_pass_issued;
2587         ps->pss_issued =
2588             scn->scn_issued_before_pass + spa->spa_scan_pass_issued;
2589
2590         return (0);
2591 }
2592
2593 int
2594 spa_maxblocksize(spa_t *spa)
2595 {
2596         if (spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_BLOCKS))
2597                 return (SPA_MAXBLOCKSIZE);
2598         else
2599                 return (SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
2600 }
2601
2602
2603 /*
2604  * Returns the txg that the last device removal completed. No indirect mappings
2605  * have been added since this txg.
2606  */
2607 uint64_t
2608 spa_get_last_removal_txg(spa_t *spa)
2609 {
2610         uint64_t vdevid;
2611         uint64_t ret = -1ULL;
2612
2613         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2614         /*
2615          * sr_prev_indirect_vdev is only modified while holding all the
2616          * config locks, so it is sufficient to hold SCL_VDEV as reader when
2617          * examining it.
2618          */
2619         vdevid = spa->spa_removing_phys.sr_prev_indirect_vdev;
2620
2621         while (vdevid != -1ULL) {
2622                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, vdevid);
2623                 vdev_indirect_births_t *vib = vd->vdev_indirect_births;
2624
2625                 ASSERT3P(vd->vdev_ops, ==, &vdev_indirect_ops);
2626
2627                 /*
2628                  * If the removal did not remap any data, we don't care.
2629                  */
2630                 if (vdev_indirect_births_count(vib) != 0) {
2631                         ret = vdev_indirect_births_last_entry_txg(vib);
2632                         break;
2633                 }
2634
2635                 vdevid = vd->vdev_indirect_config.vic_prev_indirect_vdev;
2636         }
2637         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2638
2639         IMPLY(ret != -1ULL,
2640             spa_feature_is_active(spa, SPA_FEATURE_DEVICE_REMOVAL));
2641
2642         return (ret);
2643 }
2644
2645 int
2646 spa_maxdnodesize(spa_t *spa)
2647 {
2648         if (spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_DNODE))
2649                 return (DNODE_MAX_SIZE);
2650         else
2651                 return (DNODE_MIN_SIZE);
2652 }
2653
2654 boolean_t
2655 spa_multihost(spa_t *spa)
2656 {
2657         return (spa->spa_multihost ? B_TRUE : B_FALSE);
2658 }
2659
2660 uint32_t
2661 spa_get_hostid(spa_t *spa)
2662 {
2663         return (spa->spa_hostid);
2664 }
2665
2666 boolean_t
2667 spa_trust_config(spa_t *spa)
2668 {
2669         return (spa->spa_trust_config);
2670 }
2671
2672 uint64_t
2673 spa_missing_tvds_allowed(spa_t *spa)
2674 {
2675         return (spa->spa_missing_tvds_allowed);
2676 }
2677
2678 space_map_t *
2679 spa_syncing_log_sm(spa_t *spa)
2680 {
2681         return (spa->spa_syncing_log_sm);
2682 }
2683
2684 void
2685 spa_set_missing_tvds(spa_t *spa, uint64_t missing)
2686 {
2687         spa->spa_missing_tvds = missing;
2688 }
2689
2690 /*
2691  * Return the pool state string ("ONLINE", "DEGRADED", "SUSPENDED", etc).
2692  */
2693 const char *
2694 spa_state_to_name(spa_t *spa)
2695 {
2696         ASSERT3P(spa, !=, NULL);
2697
2698         /*
2699          * it is possible for the spa to exist, without root vdev
2700          * as the spa transitions during import/export
2701          */
2702         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2703         if (rvd == NULL) {
2704                 return ("TRANSITIONING");
2705         }
2706         vdev_state_t state = rvd->vdev_state;
2707         vdev_aux_t aux = rvd->vdev_stat.vs_aux;
2708
2709         if (spa_suspended(spa) &&
2710             (spa_get_failmode(spa) != ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE))
2711                 return ("SUSPENDED");
2712
2713         switch (state) {
2714         case VDEV_STATE_CLOSED:
2715         case VDEV_STATE_OFFLINE:
2716                 return ("OFFLINE");
2717         case VDEV_STATE_REMOVED:
2718                 return ("REMOVED");
2719         case VDEV_STATE_CANT_OPEN:
2720                 if (aux == VDEV_AUX_CORRUPT_DATA || aux == VDEV_AUX_BAD_LOG)
2721                         return ("FAULTED");
2722                 else if (aux == VDEV_AUX_SPLIT_POOL)
2723                         return ("SPLIT");
2724                 else
2725                         return ("UNAVAIL");
2726         case VDEV_STATE_FAULTED:
2727                 return ("FAULTED");
2728         case VDEV_STATE_DEGRADED:
2729                 return ("DEGRADED");
2730         case VDEV_STATE_HEALTHY:
2731                 return ("ONLINE");
2732         default:
2733                 break;
2734         }
2735
2736         return ("UNKNOWN");
2737 }
2738
2739 boolean_t
2740 spa_top_vdevs_spacemap_addressable(spa_t *spa)
2741 {
2742         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2743         for (uint64_t c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2744                 if (!vdev_is_spacemap_addressable(rvd->vdev_child[c]))
2745                         return (B_FALSE);
2746         }
2747         return (B_TRUE);
2748 }
2749
2750 boolean_t
2751 spa_has_checkpoint(spa_t *spa)
2752 {
2753         return (spa->spa_checkpoint_txg != 0);
2754 }
2755
2756 boolean_t
2757 spa_importing_readonly_checkpoint(spa_t *spa)
2758 {
2759         return ((spa->spa_import_flags & ZFS_IMPORT_CHECKPOINT) &&
2760             spa->spa_mode == SPA_MODE_READ);
2761 }
2762
2763 uint64_t
2764 spa_min_claim_txg(spa_t *spa)
2765 {
2766         uint64_t checkpoint_txg = spa->spa_uberblock.ub_checkpoint_txg;
2767
2768         if (checkpoint_txg != 0)
2769                 return (checkpoint_txg + 1);
2770
2771         return (spa->spa_first_txg);
2772 }
2773
2774 /*
2775  * If there is a checkpoint, async destroys may consume more space from
2776  * the pool instead of freeing it. In an attempt to save the pool from
2777  * getting suspended when it is about to run out of space, we stop
2778  * processing async destroys.
2779  */
2780 boolean_t
2781 spa_suspend_async_destroy(spa_t *spa)
2782 {
2783         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
2784
2785         uint64_t unreserved = dsl_pool_unreserved_space(dp,
2786             ZFS_SPACE_CHECK_EXTRA_RESERVED);
2787         uint64_t used = dsl_dir_phys(dp->dp_root_dir)->dd_used_bytes;
2788         uint64_t avail = (unreserved > used) ? (unreserved - used) : 0;
2789
2790         if (spa_has_checkpoint(spa) && avail == 0)
2791                 return (B_TRUE);
2792
2793         return (B_FALSE);
2794 }
2795
2796 #if defined(_KERNEL)
2797
2798 int
2799 param_set_deadman_failmode_common(const char *val)
2800 {
2801         spa_t *spa = NULL;
2802         char *p;
2803
2804         if (val == NULL)
2805                 return (SET_ERROR(EINVAL));
2806
2807         if ((p = strchr(val, '\n')) != NULL)
2808                 *p = '\0';
2809
2810         if (strcmp(val, "wait") != 0 && strcmp(val, "continue") != 0 &&
2811             strcmp(val, "panic"))
2812                 return (SET_ERROR(EINVAL));
2813
2814         if (spa_mode_global != SPA_MODE_UNINIT) {
2815                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2816                 while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
2817                         spa_set_deadman_failmode(spa, val);
2818                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2819         }
2820
2821         return (0);
2822 }
2823 #endif
2824
2825 /* Namespace manipulation */
2826 EXPORT_SYMBOL(spa_lookup);
2827 EXPORT_SYMBOL(spa_add);
2828 EXPORT_SYMBOL(spa_remove);
2829 EXPORT_SYMBOL(spa_next);
2830
2831 /* Refcount functions */
2832 EXPORT_SYMBOL(spa_open_ref);
2833 EXPORT_SYMBOL(spa_close);
2834 EXPORT_SYMBOL(spa_refcount_zero);
2835
2836 /* Pool configuration lock */
2837 EXPORT_SYMBOL(spa_config_tryenter);
2838 EXPORT_SYMBOL(spa_config_enter);
2839 EXPORT_SYMBOL(spa_config_exit);
2840 EXPORT_SYMBOL(spa_config_held);
2841
2842 /* Pool vdev add/remove lock */
2843 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_enter);
2844 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_exit);
2845
2846 /* Pool vdev state change lock */
2847 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_state_enter);
2848 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_state_exit);
2849
2850 /* Accessor functions */
2851 EXPORT_SYMBOL(spa_shutting_down);
2852 EXPORT_SYMBOL(spa_get_dsl);
2853 EXPORT_SYMBOL(spa_get_rootblkptr);
2854 EXPORT_SYMBOL(spa_set_rootblkptr);
2855 EXPORT_SYMBOL(spa_altroot);
2856 EXPORT_SYMBOL(spa_sync_pass);
2857 EXPORT_SYMBOL(spa_name);
2858 EXPORT_SYMBOL(spa_guid);
2859 EXPORT_SYMBOL(spa_last_synced_txg);
2860 EXPORT_SYMBOL(spa_first_txg);
2861 EXPORT_SYMBOL(spa_syncing_txg);
2862 EXPORT_SYMBOL(spa_version);
2863 EXPORT_SYMBOL(spa_state);
2864 EXPORT_SYMBOL(spa_load_state);
2865 EXPORT_SYMBOL(spa_freeze_txg);
2866 EXPORT_SYMBOL(spa_get_dspace);
2867 EXPORT_SYMBOL(spa_update_dspace);
2868 EXPORT_SYMBOL(spa_deflate);
2869 EXPORT_SYMBOL(spa_normal_class);
2870 EXPORT_SYMBOL(spa_log_class);
2871 EXPORT_SYMBOL(spa_special_class);
2872 EXPORT_SYMBOL(spa_preferred_class);
2873 EXPORT_SYMBOL(spa_max_replication);
2874 EXPORT_SYMBOL(spa_prev_software_version);
2875 EXPORT_SYMBOL(spa_get_failmode);
2876 EXPORT_SYMBOL(spa_suspended);
2877 EXPORT_SYMBOL(spa_bootfs);
2878 EXPORT_SYMBOL(spa_delegation);
2879 EXPORT_SYMBOL(spa_meta_objset);
2880 EXPORT_SYMBOL(spa_maxblocksize);
2881 EXPORT_SYMBOL(spa_maxdnodesize);
2882
2883 /* Miscellaneous support routines */
2884 EXPORT_SYMBOL(spa_guid_exists);
2885 EXPORT_SYMBOL(spa_strdup);
2886 EXPORT_SYMBOL(spa_strfree);
2887 EXPORT_SYMBOL(spa_generate_guid);
2888 EXPORT_SYMBOL(snprintf_blkptr);
2889 EXPORT_SYMBOL(spa_freeze);
2890 EXPORT_SYMBOL(spa_upgrade);
2891 EXPORT_SYMBOL(spa_evict_all);
2892 EXPORT_SYMBOL(spa_lookup_by_guid);
2893 EXPORT_SYMBOL(spa_has_spare);
2894 EXPORT_SYMBOL(dva_get_dsize_sync);
2895 EXPORT_SYMBOL(bp_get_dsize_sync);
2896 EXPORT_SYMBOL(bp_get_dsize);
2897 EXPORT_SYMBOL(spa_has_slogs);
2898 EXPORT_SYMBOL(spa_is_root);
2899 EXPORT_SYMBOL(spa_writeable);
2900 EXPORT_SYMBOL(spa_mode);
2901 EXPORT_SYMBOL(spa_namespace_lock);
2902 EXPORT_SYMBOL(spa_trust_config);
2903 EXPORT_SYMBOL(spa_missing_tvds_allowed);
2904 EXPORT_SYMBOL(spa_set_missing_tvds);
2905 EXPORT_SYMBOL(spa_state_to_name);
2906 EXPORT_SYMBOL(spa_importing_readonly_checkpoint);
2907 EXPORT_SYMBOL(spa_min_claim_txg);
2908 EXPORT_SYMBOL(spa_suspend_async_destroy);
2909 EXPORT_SYMBOL(spa_has_checkpoint);
2910 EXPORT_SYMBOL(spa_top_vdevs_spacemap_addressable);
2911
2912 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, flags, UINT, ZMOD_RW,
2913         "Set additional debugging flags");
2914
2915 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, recover, INT, ZMOD_RW,
2916         "Set to attempt to recover from fatal errors");
2917
2918 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, free_leak_on_eio, INT, ZMOD_RW,
2919         "Set to ignore IO errors during free and permanently leak the space");
2920
2921 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_deadman, zfs_deadman_, checktime_ms, ULONG, ZMOD_RW,
2922         "Dead I/O check interval in milliseconds");
2923
2924 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_deadman, zfs_deadman_, enabled, INT, ZMOD_RW,
2925         "Enable deadman timer");
2926
2927 ZFS_MODULE_PARAM(zfs_spa, spa_, asize_inflation, INT, ZMOD_RW,
2928         "SPA size estimate multiplication factor");
2929
2930 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, ddt_data_is_special, INT, ZMOD_RW,
2931         "Place DDT data into the special class");
2932
2933 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, user_indirect_is_special, INT, ZMOD_RW,
2934         "Place user data indirect blocks into the special class");
2935
2936 /* BEGIN CSTYLED */
2937 ZFS_MODULE_PARAM_CALL(zfs_deadman, zfs_deadman_, failmode,
2938         param_set_deadman_failmode, param_get_charp, ZMOD_RW,
2939         "Failmode for deadman timer");
2940
2941 ZFS_MODULE_PARAM_CALL(zfs_deadman, zfs_deadman_, synctime_ms,
2942         param_set_deadman_synctime, param_get_ulong, ZMOD_RW,
2943         "Pool sync expiration time in milliseconds");
2944
2945 ZFS_MODULE_PARAM_CALL(zfs_deadman, zfs_deadman_, ziotime_ms,
2946         param_set_deadman_ziotime, param_get_ulong, ZMOD_RW,
2947         "IO expiration time in milliseconds");
2948
2949 ZFS_MODULE_PARAM(zfs, zfs_, special_class_metadata_reserve_pct, INT, ZMOD_RW,
2950         "Small file blocks in special vdevs depends on this much "
2951         "free space available");
2952 /* END CSTYLED */
2953
2954 ZFS_MODULE_PARAM_CALL(zfs_spa, spa_, slop_shift, param_set_slop_shift,
2955         param_get_int, ZMOD_RW, "Reserved free space in pool");