sys/contrib/openzfs/module/zfs/zvol.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or https://opensource.org/licenses/CDDL-1.0.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (C) 2008-2010 Lawrence Livermore National Security, LLC.
  23  * Produced at Lawrence Livermore National Laboratory (cf, DISCLAIMER).
  24  * Rewritten for Linux by Brian Behlendorf <behlendorf1@llnl.gov>.
  25  * LLNL-CODE-403049.
  26  *
  27  * ZFS volume emulation driver.
  28  *
  29  * Makes a DMU object look like a volume of arbitrary size, up to 2^64 bytes.
  30  * Volumes are accessed through the symbolic links named:
  31  *
  32  * /dev/<pool_name>/<dataset_name>
  33  *
  34  * Volumes are persistent through reboot and module load.  No user command
  35  * needs to be run before opening and using a device.
  36  *
  37  * Copyright 2014 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
  38  * Copyright (c) 2016 Actifio, Inc. All rights reserved.
  39  * Copyright (c) 2012, 2019 by Delphix. All rights reserved.
  40  */
  41
  42 /*
  43  * Note on locking of zvol state structures.
  44  *
  45  * These structures are used to maintain internal state used to emulate block
  46  * devices on top of zvols. In particular, management of device minor number
  47  * operations - create, remove, rename, and set_snapdev - involves access to
  48  * these structures. The zvol_state_lock is primarily used to protect the
  49  * zvol_state_list. The zv->zv_state_lock is used to protect the contents
  50  * of the zvol_state_t structures, as well as to make sure that when the
  51  * time comes to remove the structure from the list, it is not in use, and
  52  * therefore, it can be taken off zvol_state_list and freed.
  53  *
  54  * The zv_suspend_lock was introduced to allow for suspending I/O to a zvol,
  55  * e.g. for the duration of receive and rollback operations. This lock can be
  56  * held for significant periods of time. Given that it is undesirable to hold
  57  * mutexes for long periods of time, the following lock ordering applies:
  58  * - take zvol_state_lock if necessary, to protect zvol_state_list
  59  * - take zv_suspend_lock if necessary, by the code path in question
  60  * - take zv_state_lock to protect zvol_state_t
  61  *
  62  * The minor operations are issued to spa->spa_zvol_taskq queues, that are
  63  * single-threaded (to preserve order of minor operations), and are executed
  64  * through the zvol_task_cb that dispatches the specific operations. Therefore,
  65  * these operations are serialized per pool. Consequently, we can be certain
  66  * that for a given zvol, there is only one operation at a time in progress.
  67  * That is why one can be sure that first, zvol_state_t for a given zvol is
  68  * allocated and placed on zvol_state_list, and then other minor operations
  69  * for this zvol are going to proceed in the order of issue.
  70  *
  71  */
  72
  73 #include <sys/dataset_kstats.h>
  74 #include <sys/dbuf.h>
  75 #include <sys/dmu_traverse.h>
  76 #include <sys/dsl_dataset.h>
  77 #include <sys/dsl_prop.h>
  78 #include <sys/dsl_dir.h>
  79 #include <sys/zap.h>
  80 #include <sys/zfeature.h>
  81 #include <sys/zil_impl.h>
  82 #include <sys/dmu_tx.h>
  83 #include <sys/zio.h>
  84 #include <sys/zfs_rlock.h>
  85 #include <sys/spa_impl.h>
  86 #include <sys/zvol.h>
  87 #include <sys/zvol_impl.h>
  88
  89 unsigned int zvol_inhibit_dev = 0;
  90 unsigned int zvol_volmode = ZFS_VOLMODE_GEOM;
  91
  92 struct hlist_head *zvol_htable;
  93 static list_t zvol_state_list;
  94 krwlock_t zvol_state_lock;
  95
  96 typedef enum {
  97         ZVOL_ASYNC_REMOVE_MINORS,
  98         ZVOL_ASYNC_RENAME_MINORS,
  99         ZVOL_ASYNC_SET_SNAPDEV,
 100         ZVOL_ASYNC_SET_VOLMODE,
 101         ZVOL_ASYNC_MAX
 102 } zvol_async_op_t;
 103
 104 typedef struct {
 105         zvol_async_op_t op;
 106         char name1[MAXNAMELEN];
 107         char name2[MAXNAMELEN];
 108         uint64_t value;
 109 } zvol_task_t;
 110
 111 uint64_t
 112 zvol_name_hash(const char *name)
 113 {
 114         int i;
 115         uint64_t crc = -1ULL;
 116         const uint8_t *p = (const uint8_t *)name;
 117         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
 118         for (i = 0; i < MAXNAMELEN - 1 && *p; i++, p++) {
 119                 crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (*p)) & 0xFF];
 120         }
 121         return (crc);
 122 }
 123
 124 /*
 125  * Find a zvol_state_t given the name and hash generated by zvol_name_hash.
 126  * If found, return with zv_suspend_lock and zv_state_lock taken, otherwise,
 127  * return (NULL) without the taking locks. The zv_suspend_lock is always taken
 128  * before zv_state_lock. The mode argument indicates the mode (including none)
 129  * for zv_suspend_lock to be taken.
 130  */
 131 zvol_state_t *
 132 zvol_find_by_name_hash(const char *name, uint64_t hash, int mode)
 133 {
 134         zvol_state_t *zv;
 135         struct hlist_node *p = NULL;
 136
 137         rw_enter(&zvol_state_lock, RW_READER);
 138         hlist_for_each(p, ZVOL_HT_HEAD(hash)) {
 139                 zv = hlist_entry(p, zvol_state_t, zv_hlink);
 140                 mutex_enter(&zv->zv_state_lock);
 141                 if (zv->zv_hash == hash &&
 142                     strncmp(zv->zv_name, name, MAXNAMELEN) == 0) {
 143                         /*
 144                          * this is the right zvol, take the locks in the
 145                          * right order
 146                          */
 147                         if (mode != RW_NONE &&
 148                             !rw_tryenter(&zv->zv_suspend_lock, mode)) {
 149                                 mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
 150                                 rw_enter(&zv->zv_suspend_lock, mode);
 151                                 mutex_enter(&zv->zv_state_lock);
 152                                 /*
 153                                  * zvol cannot be renamed as we continue
 154                                  * to hold zvol_state_lock
 155                                  */
 156                                 ASSERT(zv->zv_hash == hash &&
 157                                     strncmp(zv->zv_name, name, MAXNAMELEN)
 158                                     == 0);
 159                         }
 160                         rw_exit(&zvol_state_lock);
 161                         return (zv);
 162                 }
 163                 mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
 164         }
 165         rw_exit(&zvol_state_lock);
 166
 167         return (NULL);
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Find a zvol_state_t given the name.
 172  * If found, return with zv_suspend_lock and zv_state_lock taken, otherwise,
 173  * return (NULL) without the taking locks. The zv_suspend_lock is always taken
 174  * before zv_state_lock. The mode argument indicates the mode (including none)
 175  * for zv_suspend_lock to be taken.
 176  */
 177 static zvol_state_t *
 178 zvol_find_by_name(const char *name, int mode)
 179 {
 180         return (zvol_find_by_name_hash(name, zvol_name_hash(name), mode));
 181 }
 182
 183 /*
 184  * ZFS_IOC_CREATE callback handles dmu zvol and zap object creation.
 185  */
 186 void
 187 zvol_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
 188 {
 189         zfs_creat_t *zct = arg;
 190         nvlist_t *nvprops = zct->zct_props;
 191         int error;
 192         uint64_t volblocksize, volsize;
 193
 194         VERIFY(nvlist_lookup_uint64(nvprops,
 195             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLSIZE), &volsize) == 0);
 196         if (nvlist_lookup_uint64(nvprops,
 197             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE), &volblocksize) != 0)
 198                 volblocksize = zfs_prop_default_numeric(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE);
 199
 200         /*
 201          * These properties must be removed from the list so the generic
 202          * property setting step won't apply to them.
 203          */
 204         VERIFY(nvlist_remove_all(nvprops,
 205             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLSIZE)) == 0);
 206         (void) nvlist_remove_all(nvprops,
 207             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE));
 208
 209         error = dmu_object_claim(os, ZVOL_OBJ, DMU_OT_ZVOL, volblocksize,
 210             DMU_OT_NONE, 0, tx);
 211         ASSERT(error == 0);
 212
 213         error = zap_create_claim(os, ZVOL_ZAP_OBJ, DMU_OT_ZVOL_PROP,
 214             DMU_OT_NONE, 0, tx);
 215         ASSERT(error == 0);
 216
 217         error = zap_update(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize, tx);
 218         ASSERT(error == 0);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * ZFS_IOC_OBJSET_STATS entry point.
 223  */
 224 int
 225 zvol_get_stats(objset_t *os, nvlist_t *nv)
 226 {
 227         int error;
 228         dmu_object_info_t *doi;
 229         uint64_t val;
 230
 231         error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &val);
 232         if (error)
 233                 return (SET_ERROR(error));
 234
 235         dsl_prop_nvlist_add_uint64(nv, ZFS_PROP_VOLSIZE, val);
 236         doi = kmem_alloc(sizeof (dmu_object_info_t), KM_SLEEP);
 237         error = dmu_object_info(os, ZVOL_OBJ, doi);
 238
 239         if (error == 0) {
 240                 dsl_prop_nvlist_add_uint64(nv, ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE,
 241                     doi->doi_data_block_size);
 242         }
 243
 244         kmem_free(doi, sizeof (dmu_object_info_t));
 245
 246         return (SET_ERROR(error));
 247 }
 248
 249 /*
 250  * Sanity check volume size.
 251  */
 252 int
 253 zvol_check_volsize(uint64_t volsize, uint64_t blocksize)
 254 {
 255         if (volsize == 0)
 256                 return (SET_ERROR(EINVAL));
 257
 258         if (volsize % blocksize != 0)
 259                 return (SET_ERROR(EINVAL));
 260
 261 #ifdef _ILP32
 262         if (volsize - 1 > SPEC_MAXOFFSET_T)
 263                 return (SET_ERROR(EOVERFLOW));
 264 #endif
 265         return (0);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Ensure the zap is flushed then inform the VFS of the capacity change.
 270  */
 271 static int
 272 zvol_update_volsize(uint64_t volsize, objset_t *os)
 273 {
 274         dmu_tx_t *tx;
 275         int error;
 276         uint64_t txg;
 277
 278         tx = dmu_tx_create(os);
 279         dmu_tx_hold_zap(tx, ZVOL_ZAP_OBJ, TRUE, NULL);
 280         dmu_tx_mark_netfree(tx);
 281         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 282         if (error) {
 283                 dmu_tx_abort(tx);
 284                 return (SET_ERROR(error));
 285         }
 286         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
 287
 288         error = zap_update(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1,
 289             &volsize, tx);
 290         dmu_tx_commit(tx);
 291
 292         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
 293
 294         if (error == 0)
 295                 error = dmu_free_long_range(os,
 296                     ZVOL_OBJ, volsize, DMU_OBJECT_END);
 297
 298         return (error);
 299 }
 300
 301 /*
 302  * Set ZFS_PROP_VOLSIZE set entry point.  Note that modifying the volume
 303  * size will result in a udev "change" event being generated.
 304  */
 305 int
 306 zvol_set_volsize(const char *name, uint64_t volsize)
 307 {
 308         objset_t *os = NULL;
 309         uint64_t readonly;
 310         int error;
 311         boolean_t owned = B_FALSE;
 312
 313         error = dsl_prop_get_integer(name,
 314             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_READONLY), &readonly, NULL);
 315         if (error != 0)
 316                 return (SET_ERROR(error));
 317         if (readonly)
 318                 return (SET_ERROR(EROFS));
 319
 320         zvol_state_t *zv = zvol_find_by_name(name, RW_READER);
 321
 322         ASSERT(zv == NULL || (MUTEX_HELD(&zv->zv_state_lock) &&
 323             RW_READ_HELD(&zv->zv_suspend_lock)));
 324
 325         if (zv == NULL || zv->zv_objset == NULL) {
 326                 if (zv != NULL)
 327                         rw_exit(&zv->zv_suspend_lock);
 328                 if ((error = dmu_objset_own(name, DMU_OST_ZVOL, B_FALSE, B_TRUE,
 329                     FTAG, &os)) != 0) {
 330                         if (zv != NULL)
 331                                 mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
 332                         return (SET_ERROR(error));
 333                 }
 334                 owned = B_TRUE;
 335                 if (zv != NULL)
 336                         zv->zv_objset = os;
 337         } else {
 338                 os = zv->zv_objset;
 339         }
 340
 341         dmu_object_info_t *doi = kmem_alloc(sizeof (*doi), KM_SLEEP);
 342
 343         if ((error = dmu_object_info(os, ZVOL_OBJ, doi)) ||
 344             (error = zvol_check_volsize(volsize, doi->doi_data_block_size)))
 345                 goto out;
 346
 347         error = zvol_update_volsize(volsize, os);
 348         if (error == 0 && zv != NULL) {
 349                 zv->zv_volsize = volsize;
 350                 zv->zv_changed = 1;
 351         }
 352 out:
 353         kmem_free(doi, sizeof (dmu_object_info_t));
 354
 355         if (owned) {
 356                 dmu_objset_disown(os, B_TRUE, FTAG);
 357                 if (zv != NULL)
 358                         zv->zv_objset = NULL;
 359         } else {
 360                 rw_exit(&zv->zv_suspend_lock);
 361         }
 362
 363         if (zv != NULL)
 364                 mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
 365
 366         if (error == 0 && zv != NULL)
 367                 zvol_os_update_volsize(zv, volsize);
 368
 369         return (SET_ERROR(error));
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Sanity check volume block size.
 374  */
 375 int
 376 zvol_check_volblocksize(const char *name, uint64_t volblocksize)
 377 {
 378         /* Record sizes above 128k need the feature to be enabled */
 379         if (volblocksize > SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE) {
 380                 spa_t *spa;
 381                 int error;
 382
 383                 if ((error = spa_open(name, &spa, FTAG)) != 0)
 384                         return (error);
 385
 386                 if (!spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_BLOCKS)) {
 387                         spa_close(spa, FTAG);
 388                         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
 389                 }
 390
 391                 /*
 392                  * We don't allow setting the property above 1MB,
 393                  * unless the tunable has been changed.
 394                  */
 395                 if (volblocksize > zfs_max_recordsize)
 396                         return (SET_ERROR(EDOM));
 397
 398                 spa_close(spa, FTAG);
 399         }
 400
 401         if (volblocksize < SPA_MINBLOCKSIZE ||
 402             volblocksize > SPA_MAXBLOCKSIZE ||
 403             !ISP2(volblocksize))
 404                 return (SET_ERROR(EDOM));
 405
 406         return (0);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * Replay a TX_TRUNCATE ZIL transaction if asked.  TX_TRUNCATE is how we
 411  * implement DKIOCFREE/free-long-range.
 412  */
 413 static int
 414 zvol_replay_truncate(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
 415 {
 416         zvol_state_t *zv = arg1;
 417         lr_truncate_t *lr = arg2;
 418         uint64_t offset, length;
 419
 420         if (byteswap)
 421                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
 422
 423         offset = lr->lr_offset;
 424         length = lr->lr_length;
 425
 426         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(zv->zv_objset);
 427         dmu_tx_mark_netfree(tx);
 428         int error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 429         if (error != 0) {
 430                 dmu_tx_abort(tx);
 431         } else {
 432                 (void) zil_replaying(zv->zv_zilog, tx);
 433                 dmu_tx_commit(tx);
 434                 error = dmu_free_long_range(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, offset,
 435                     length);
 436         }
 437
 438         return (error);
 439 }
 440
 441 /*
 442  * Replay a TX_WRITE ZIL transaction that didn't get committed
 443  * after a system failure
 444  */
 445 static int
 446 zvol_replay_write(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
 447 {
 448         zvol_state_t *zv = arg1;
 449         lr_write_t *lr = arg2;
 450         objset_t *os = zv->zv_objset;
 451         char *data = (char *)(lr + 1);  /* data follows lr_write_t */
 452         uint64_t offset, length;
 453         dmu_tx_t *tx;
 454         int error;
 455
 456         if (byteswap)
 457                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
 458
 459         offset = lr->lr_offset;
 460         length = lr->lr_length;
 461
 462         /* If it's a dmu_sync() block, write the whole block */
 463         if (lr->lr_common.lrc_reclen == sizeof (lr_write_t)) {
 464                 uint64_t blocksize = BP_GET_LSIZE(&lr->lr_blkptr);
 465                 if (length < blocksize) {
 466                         offset -= offset % blocksize;
 467                         length = blocksize;
 468                 }
 469         }
 470
 471         tx = dmu_tx_create(os);
 472         dmu_tx_hold_write(tx, ZVOL_OBJ, offset, length);
 473         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 474         if (error) {
 475                 dmu_tx_abort(tx);
 476         } else {
 477                 dmu_write(os, ZVOL_OBJ, offset, length, data, tx);
 478                 (void) zil_replaying(zv->zv_zilog, tx);
 479                 dmu_tx_commit(tx);
 480         }
 481
 482         return (error);
 483 }
 484
 485 /*
 486  * Replay a TX_CLONE_RANGE ZIL transaction that didn't get committed
 487  * after a system failure.
 488  *
 489  * TODO: For now we drop block cloning transations for ZVOLs as they are
 490  *       unsupported, but we still need to inform BRT about that as we
 491  *       claimed them during pool import.
 492  *       This situation can occur when we try to import a pool from a ZFS
 493  *       version supporting block cloning for ZVOLs into a system that
 494  *       has this ZFS version, that doesn't support block cloning for ZVOLs.
 495  */
 496 static int
 497 zvol_replay_clone_range(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
 498 {
 499         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
 500         zvol_state_t *zv = arg1;
 501         objset_t *os = zv->zv_objset;
 502         lr_clone_range_t *lr = arg2;
 503         blkptr_t *bp;
 504         dmu_tx_t *tx;
 505         spa_t *spa;
 506         uint_t ii;
 507         int error;
 508
 509         dmu_objset_name(os, name);
 510         cmn_err(CE_WARN, "ZFS dropping block cloning transaction for %s.",
 511             name);
 512
 513         if (byteswap)
 514                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
 515
 516         tx = dmu_tx_create(os);
 517         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 518         if (error) {
 519                 dmu_tx_abort(tx);
 520                 return (error);
 521         }
 522
 523         spa = os->os_spa;
 524
 525         for (ii = 0; ii < lr->lr_nbps; ii++) {
 526                 bp = &lr->lr_bps[ii];
 527
 528                 if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
 529                         zio_free(spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
 530                 }
 531         }
 532
 533         (void) zil_replaying(zv->zv_zilog, tx);
 534         dmu_tx_commit(tx);
 535
 536         return (0);
 537 }
 538
 539 static int
 540 zvol_replay_err(void *arg1, void *arg2, boolean_t byteswap)
 541 {
 542         (void) arg1, (void) arg2, (void) byteswap;
 543         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Callback vectors for replaying records.
 548  * Only TX_WRITE and TX_TRUNCATE are needed for zvol.
 549  */
 550 zil_replay_func_t *const zvol_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
 551         zvol_replay_err,        /* no such transaction type */
 552         zvol_replay_err,        /* TX_CREATE */
 553         zvol_replay_err,        /* TX_MKDIR */
 554         zvol_replay_err,        /* TX_MKXATTR */
 555         zvol_replay_err,        /* TX_SYMLINK */
 556         zvol_replay_err,        /* TX_REMOVE */
 557         zvol_replay_err,        /* TX_RMDIR */
 558         zvol_replay_err,        /* TX_LINK */
 559         zvol_replay_err,        /* TX_RENAME */
 560         zvol_replay_write,      /* TX_WRITE */
 561         zvol_replay_truncate,   /* TX_TRUNCATE */
 562         zvol_replay_err,        /* TX_SETATTR */
 563         zvol_replay_err,        /* TX_ACL */
 564         zvol_replay_err,        /* TX_CREATE_ATTR */
 565         zvol_replay_err,        /* TX_CREATE_ACL_ATTR */
 566         zvol_replay_err,        /* TX_MKDIR_ACL */
 567         zvol_replay_err,        /* TX_MKDIR_ATTR */
 568         zvol_replay_err,        /* TX_MKDIR_ACL_ATTR */
 569         zvol_replay_err,        /* TX_WRITE2 */
 570         zvol_replay_err,        /* TX_SETSAXATTR */
 571         zvol_replay_err,        /* TX_RENAME_EXCHANGE */
 572         zvol_replay_err,        /* TX_RENAME_WHITEOUT */
 573         zvol_replay_clone_range /* TX_CLONE_RANGE */
 574 };
 575
 576 /*
 577  * zvol_log_write() handles synchronous writes using TX_WRITE ZIL transactions.
 578  *
 579  * We store data in the log buffers if it's small enough.
 580  * Otherwise we will later flush the data out via dmu_sync().
 581  */
 582 static const ssize_t zvol_immediate_write_sz = 32768;
 583
 584 void
 585 zvol_log_write(zvol_state_t *zv, dmu_tx_t *tx, uint64_t offset,
 586     uint64_t size, int sync)
 587 {
 588         uint32_t blocksize = zv->zv_volblocksize;
 589         zilog_t *zilog = zv->zv_zilog;
 590         itx_wr_state_t write_state;
 591         uint64_t sz = size;
 592
 593         if (zil_replaying(zilog, tx))
 594                 return;
 595
 596         if (zilog->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_THROUGHPUT)
 597                 write_state = WR_INDIRECT;
 598         else if (!spa_has_slogs(zilog->zl_spa) &&
 599             size >= blocksize && blocksize > zvol_immediate_write_sz)
 600                 write_state = WR_INDIRECT;
 601         else if (sync)
 602                 write_state = WR_COPIED;
 603         else
 604                 write_state = WR_NEED_COPY;
 605
 606         while (size) {
 607                 itx_t *itx;
 608                 lr_write_t *lr;
 609                 itx_wr_state_t wr_state = write_state;
 610                 ssize_t len = size;
 611
 612                 if (wr_state == WR_COPIED && size > zil_max_copied_data(zilog))
 613                         wr_state = WR_NEED_COPY;
 614                 else if (wr_state == WR_INDIRECT)
 615                         len = MIN(blocksize - P2PHASE(offset, blocksize), size);
 616
 617                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr) +
 618                     (wr_state == WR_COPIED ? len : 0));
 619                 lr = (lr_write_t *)&itx->itx_lr;
 620                 if (wr_state == WR_COPIED && dmu_read_by_dnode(zv->zv_dn,
 621                     offset, len, lr+1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
 622                         zil_itx_destroy(itx);
 623                         itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
 624                         lr = (lr_write_t *)&itx->itx_lr;
 625                         wr_state = WR_NEED_COPY;
 626                 }
 627
 628                 itx->itx_wr_state = wr_state;
 629                 lr->lr_foid = ZVOL_OBJ;
 630                 lr->lr_offset = offset;
 631                 lr->lr_length = len;
 632                 lr->lr_blkoff = 0;
 633                 BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
 634
 635                 itx->itx_private = zv;
 636                 itx->itx_sync = sync;
 637
 638                 (void) zil_itx_assign(zilog, itx, tx);
 639
 640                 offset += len;
 641                 size -= len;
 642         }
 643
 644         if (write_state == WR_COPIED || write_state == WR_NEED_COPY) {
 645                 dsl_pool_wrlog_count(zilog->zl_dmu_pool, sz, tx->tx_txg);
 646         }
 647 }
 648
 649 /*
 650  * Log a DKIOCFREE/free-long-range to the ZIL with TX_TRUNCATE.
 651  */
 652 void
 653 zvol_log_truncate(zvol_state_t *zv, dmu_tx_t *tx, uint64_t off, uint64_t len,
 654     boolean_t sync)
 655 {
 656         itx_t *itx;
 657         lr_truncate_t *lr;
 658         zilog_t *zilog = zv->zv_zilog;
 659
 660         if (zil_replaying(zilog, tx))
 661                 return;
 662
 663         itx = zil_itx_create(TX_TRUNCATE, sizeof (*lr));
 664         lr = (lr_truncate_t *)&itx->itx_lr;
 665         lr->lr_foid = ZVOL_OBJ;
 666         lr->lr_offset = off;
 667         lr->lr_length = len;
 668
 669         itx->itx_sync = sync;
 670         zil_itx_assign(zilog, itx, tx);
 671 }
 672
 673
 674 static void
 675 zvol_get_done(zgd_t *zgd, int error)
 676 {
 677         (void) error;
 678         if (zgd->zgd_db)
 679                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
 680
 681         zfs_rangelock_exit(zgd->zgd_lr);
 682
 683         kmem_free(zgd, sizeof (zgd_t));
 684 }
 685
 686 /*
 687  * Get data to generate a TX_WRITE intent log record.
 688  */
 689 int
 690 zvol_get_data(void *arg, uint64_t arg2, lr_write_t *lr, char *buf,
 691     struct lwb *lwb, zio_t *zio)
 692 {
 693         zvol_state_t *zv = arg;
 694         uint64_t offset = lr->lr_offset;
 695         uint64_t size = lr->lr_length;
 696         dmu_buf_t *db;
 697         zgd_t *zgd;
 698         int error;
 699
 700         ASSERT3P(lwb, !=, NULL);
 701         ASSERT3U(size, !=, 0);
 702
 703         zgd = kmem_zalloc(sizeof (zgd_t), KM_SLEEP);
 704         zgd->zgd_lwb = lwb;
 705
 706         /*
 707          * Write records come in two flavors: immediate and indirect.
 708          * For small writes it's cheaper to store the data with the
 709          * log record (immediate); for large writes it's cheaper to
 710          * sync the data and get a pointer to it (indirect) so that
 711          * we don't have to write the data twice.
 712          */
 713         if (buf != NULL) { /* immediate write */
 714                 zgd->zgd_lr = zfs_rangelock_enter(&zv->zv_rangelock, offset,
 715                     size, RL_READER);
 716                 error = dmu_read_by_dnode(zv->zv_dn, offset, size, buf,
 717                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
 718         } else { /* indirect write */
 719                 ASSERT3P(zio, !=, NULL);
 720                 /*
 721                  * Have to lock the whole block to ensure when it's written out
 722                  * and its checksum is being calculated that no one can change
 723                  * the data. Contrarily to zfs_get_data we need not re-check
 724                  * blocksize after we get the lock because it cannot be changed.
 725                  */
 726                 size = zv->zv_volblocksize;
 727                 offset = P2ALIGN_TYPED(offset, size, uint64_t);
 728                 zgd->zgd_lr = zfs_rangelock_enter(&zv->zv_rangelock, offset,
 729                     size, RL_READER);
 730                 error = dmu_buf_hold_noread_by_dnode(zv->zv_dn, offset, zgd,
 731                     &db);
 732                 if (error == 0) {
 733                         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
 734
 735                         zgd->zgd_db = db;
 736                         zgd->zgd_bp = bp;
 737
 738                         ASSERT(db != NULL);
 739                         ASSERT(db->db_offset == offset);
 740                         ASSERT(db->db_size == size);
 741
 742                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
 743                             zvol_get_done, zgd);
 744
 745                         if (error == 0)
 746                                 return (0);
 747                 }
 748         }
 749
 750         zvol_get_done(zgd, error);
 751
 752         return (SET_ERROR(error));
 753 }
 754
 755 /*
 756  * The zvol_state_t's are inserted into zvol_state_list and zvol_htable.
 757  */
 758
 759 void
 760 zvol_insert(zvol_state_t *zv)
 761 {
 762         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zvol_state_lock));
 763         list_insert_head(&zvol_state_list, zv);
 764         hlist_add_head(&zv->zv_hlink, ZVOL_HT_HEAD(zv->zv_hash));
 765 }
 766
 767 /*
 768  * Simply remove the zvol from to list of zvols.
 769  */
 770 static void
 771 zvol_remove(zvol_state_t *zv)
 772 {
 773         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zvol_state_lock));
 774         list_remove(&zvol_state_list, zv);
 775         hlist_del(&zv->zv_hlink);
 776 }
 777
 778 /*
 779  * Setup zv after we just own the zv->objset
 780  */
 781 static int
 782 zvol_setup_zv(zvol_state_t *zv)
 783 {
 784         uint64_t volsize;
 785         int error;
 786         uint64_t ro;
 787         objset_t *os = zv->zv_objset;
 788
 789         ASSERT(MUTEX_HELD(&zv->zv_state_lock));
 790         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zv->zv_suspend_lock));
 791
 792         zv->zv_zilog = NULL;
 793         zv->zv_flags &= ~ZVOL_WRITTEN_TO;
 794
 795         error = dsl_prop_get_integer(zv->zv_name, "readonly", &ro, NULL);
 796         if (error)
 797                 return (SET_ERROR(error));
 798
 799         error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize);
 800         if (error)
 801                 return (SET_ERROR(error));
 802
 803         error = dnode_hold(os, ZVOL_OBJ, zv, &zv->zv_dn);
 804         if (error)
 805                 return (SET_ERROR(error));
 806
 807         zvol_os_set_capacity(zv, volsize >> 9);
 808         zv->zv_volsize = volsize;
 809
 810         if (ro || dmu_objset_is_snapshot(os) ||
 811             !spa_writeable(dmu_objset_spa(os))) {
 812                 zvol_os_set_disk_ro(zv, 1);
 813                 zv->zv_flags |= ZVOL_RDONLY;
 814         } else {
 815                 zvol_os_set_disk_ro(zv, 0);
 816                 zv->zv_flags &= ~ZVOL_RDONLY;
 817         }
 818         return (0);
 819 }
 820
 821 /*
 822  * Shutdown every zv_objset related stuff except zv_objset itself.
 823  * The is the reverse of zvol_setup_zv.
 824  */
 825 static void
 826 zvol_shutdown_zv(zvol_state_t *zv)
 827 {
 828         ASSERT(MUTEX_HELD(&zv->zv_state_lock) &&
 829             RW_LOCK_HELD(&zv->zv_suspend_lock));
 830
 831         if (zv->zv_flags & ZVOL_WRITTEN_TO) {
 832                 ASSERT(zv->zv_zilog != NULL);
 833                 zil_close(zv->zv_zilog);
 834         }
 835
 836         zv->zv_zilog = NULL;
 837
 838         dnode_rele(zv->zv_dn, zv);
 839         zv->zv_dn = NULL;
 840
 841         /*
 842          * Evict cached data. We must write out any dirty data before
 843          * disowning the dataset.
 844          */
 845         if (zv->zv_flags & ZVOL_WRITTEN_TO)
 846                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(zv->zv_objset), 0);
 847         (void) dmu_objset_evict_dbufs(zv->zv_objset);
 848 }
 849
 850 /*
 851  * return the proper tag for rollback and recv
 852  */
 853 void *
 854 zvol_tag(zvol_state_t *zv)
 855 {
 856         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zv->zv_suspend_lock));
 857         return (zv->zv_open_count > 0 ? zv : NULL);
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Suspend the zvol for recv and rollback.
 862  */
 863 zvol_state_t *
 864 zvol_suspend(const char *name)
 865 {
 866         zvol_state_t *zv;
 867
 868         zv = zvol_find_by_name(name, RW_WRITER);
 869
 870         if (zv == NULL)
 871                 return (NULL);
 872
 873         /* block all I/O, release in zvol_resume. */
 874         ASSERT(MUTEX_HELD(&zv->zv_state_lock));
 875         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zv->zv_suspend_lock));
 876
 877         atomic_inc(&zv->zv_suspend_ref);
 878
 879         if (zv->zv_open_count > 0)
 880                 zvol_shutdown_zv(zv);
 881
 882         /*
 883          * do not hold zv_state_lock across suspend/resume to
 884          * avoid locking up zvol lookups
 885          */
 886         mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
 887
 888         /* zv_suspend_lock is released in zvol_resume() */
 889         return (zv);
 890 }
 891
 892 int
 893 zvol_resume(zvol_state_t *zv)
 894 {
 895         int error = 0;
 896
 897         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zv->zv_suspend_lock));
 898
 899         mutex_enter(&zv->zv_state_lock);
 900
 901         if (zv->zv_open_count > 0) {
 902                 VERIFY0(dmu_objset_hold(zv->zv_name, zv, &zv->zv_objset));
 903                 VERIFY3P(zv->zv_objset->os_dsl_dataset->ds_owner, ==, zv);
 904                 VERIFY(dsl_dataset_long_held(zv->zv_objset->os_dsl_dataset));
 905                 dmu_objset_rele(zv->zv_objset, zv);
 906
 907                 error = zvol_setup_zv(zv);
 908         }
 909
 910         mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
 911
 912         rw_exit(&zv->zv_suspend_lock);
 913         /*
 914          * We need this because we don't hold zvol_state_lock while releasing
 915          * zv_suspend_lock. zvol_remove_minors_impl thus cannot check
 916          * zv_suspend_lock to determine it is safe to free because rwlock is
 917          * not inherent atomic.
 918          */
 919         atomic_dec(&zv->zv_suspend_ref);
 920
 921         return (SET_ERROR(error));
 922 }
 923
 924 int
 925 zvol_first_open(zvol_state_t *zv, boolean_t readonly)
 926 {
 927         objset_t *os;
 928         int error;
 929
 930         ASSERT(RW_READ_HELD(&zv->zv_suspend_lock));
 931         ASSERT(MUTEX_HELD(&zv->zv_state_lock));
 932         ASSERT(mutex_owned(&spa_namespace_lock));
 933
 934         boolean_t ro = (readonly || (strchr(zv->zv_name, '@') != NULL));
 935         error = dmu_objset_own(zv->zv_name, DMU_OST_ZVOL, ro, B_TRUE, zv, &os);
 936         if (error)
 937                 return (SET_ERROR(error));
 938
 939         zv->zv_objset = os;
 940
 941         error = zvol_setup_zv(zv);
 942         if (error) {
 943                 dmu_objset_disown(os, 1, zv);
 944                 zv->zv_objset = NULL;
 945         }
 946
 947         return (error);
 948 }
 949
 950 void
 951 zvol_last_close(zvol_state_t *zv)
 952 {
 953         ASSERT(RW_READ_HELD(&zv->zv_suspend_lock));
 954         ASSERT(MUTEX_HELD(&zv->zv_state_lock));
 955
 956         zvol_shutdown_zv(zv);
 957
 958         dmu_objset_disown(zv->zv_objset, 1, zv);
 959         zv->zv_objset = NULL;
 960 }
 961
 962 typedef struct minors_job {
 963         list_t *list;
 964         list_node_t link;
 965         /* input */
 966         char *name;
 967         /* output */
 968         int error;
 969 } minors_job_t;
 970
 971 /*
 972  * Prefetch zvol dnodes for the minors_job
 973  */
 974 static void
 975 zvol_prefetch_minors_impl(void *arg)
 976 {
 977         minors_job_t *job = arg;
 978         char *dsname = job->name;
 979         objset_t *os = NULL;
 980
 981         job->error = dmu_objset_own(dsname, DMU_OST_ZVOL, B_TRUE, B_TRUE,
 982             FTAG, &os);
 983         if (job->error == 0) {
 984                 dmu_prefetch_dnode(os, ZVOL_OBJ, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ);
 985                 dmu_objset_disown(os, B_TRUE, FTAG);
 986         }
 987 }
 988
 989 /*
 990  * Mask errors to continue dmu_objset_find() traversal
 991  */
 992 static int
 993 zvol_create_snap_minor_cb(const char *dsname, void *arg)
 994 {
 995         minors_job_t *j = arg;
 996         list_t *minors_list = j->list;
 997         const char *name = j->name;
 998
 999         ASSERT0(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1000
1001         /* skip the designated dataset */
1002         if (name && strcmp(dsname, name) == 0)
1003                 return (0);
1004
1005         /* at this point, the dsname should name a snapshot */
1006         if (strchr(dsname, '@') == 0) {
1007                 dprintf("zvol_create_snap_minor_cb(): "
1008                     "%s is not a snapshot name\n", dsname);
1009         } else {
1010                 minors_job_t *job;
1011                 char *n = kmem_strdup(dsname);
1012                 if (n == NULL)
1013                         return (0);
1014
1015                 job = kmem_alloc(sizeof (minors_job_t), KM_SLEEP);
1016                 job->name = n;
1017                 job->list = minors_list;
1018                 job->error = 0;
1019                 list_insert_tail(minors_list, job);
1020                 /* don't care if dispatch fails, because job->error is 0 */
1021                 taskq_dispatch(system_taskq, zvol_prefetch_minors_impl, job,
1022                     TQ_SLEEP);
1023         }
1024
1025         return (0);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * If spa_keystore_load_wkey() is called for an encrypted zvol,
1030  * we need to look for any clones also using the key. This function
1031  * is "best effort" - so we just skip over it if there are failures.
1032  */
1033 static void
1034 zvol_add_clones(const char *dsname, list_t *minors_list)
1035 {
1036         /* Also check if it has clones */
1037         dsl_dir_t *dd = NULL;
1038         dsl_pool_t *dp = NULL;
1039
1040         if (dsl_pool_hold(dsname, FTAG, &dp) != 0)
1041                 return;
1042
1043         if (!spa_feature_is_enabled(dp->dp_spa,
1044             SPA_FEATURE_ENCRYPTION))
1045                 goto out;
1046
1047         if (dsl_dir_hold(dp, dsname, FTAG, &dd, NULL) != 0)
1048                 goto out;
1049
1050         if (dsl_dir_phys(dd)->dd_clones == 0)
1051                 goto out;
1052
1053         zap_cursor_t *zc = kmem_alloc(sizeof (zap_cursor_t), KM_SLEEP);
1054         zap_attribute_t *za = kmem_alloc(sizeof (zap_attribute_t), KM_SLEEP);
1055         objset_t *mos = dd->dd_pool->dp_meta_objset;
1056
1057         for (zap_cursor_init(zc, mos, dsl_dir_phys(dd)->dd_clones);
1058             zap_cursor_retrieve(zc, za) == 0;
1059             zap_cursor_advance(zc)) {
1060                 dsl_dataset_t *clone;
1061                 minors_job_t *job;
1062
1063                 if (dsl_dataset_hold_obj(dd->dd_pool,
1064                     za->za_first_integer, FTAG, &clone) == 0) {
1065
1066                         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
1067                         dsl_dataset_name(clone, name);
1068
1069                         char *n = kmem_strdup(name);
1070                         job = kmem_alloc(sizeof (minors_job_t), KM_SLEEP);
1071                         job->name = n;
1072                         job->list = minors_list;
1073                         job->error = 0;
1074                         list_insert_tail(minors_list, job);
1075
1076                         dsl_dataset_rele(clone, FTAG);
1077                 }
1078         }
1079         zap_cursor_fini(zc);
1080         kmem_free(za, sizeof (zap_attribute_t));
1081         kmem_free(zc, sizeof (zap_cursor_t));
1082
1083 out:
1084         if (dd != NULL)
1085                 dsl_dir_rele(dd, FTAG);
1086         dsl_pool_rele(dp, FTAG);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Mask errors to continue dmu_objset_find() traversal
1091  */
1092 static int
1093 zvol_create_minors_cb(const char *dsname, void *arg)
1094 {
1095         uint64_t snapdev;
1096         int error;
1097         list_t *minors_list = arg;
1098
1099         ASSERT0(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1100
1101         error = dsl_prop_get_integer(dsname, "snapdev", &snapdev, NULL);
1102         if (error)
1103                 return (0);
1104
1105         /*
1106          * Given the name and the 'snapdev' property, create device minor nodes
1107          * with the linkages to zvols/snapshots as needed.
1108          * If the name represents a zvol, create a minor node for the zvol, then
1109          * check if its snapshots are 'visible', and if so, iterate over the
1110          * snapshots and create device minor nodes for those.
1111          */
1112         if (strchr(dsname, '@') == 0) {
1113                 minors_job_t *job;
1114                 char *n = kmem_strdup(dsname);
1115                 if (n == NULL)
1116                         return (0);
1117
1118                 job = kmem_alloc(sizeof (minors_job_t), KM_SLEEP);
1119                 job->name = n;
1120                 job->list = minors_list;
1121                 job->error = 0;
1122                 list_insert_tail(minors_list, job);
1123                 /* don't care if dispatch fails, because job->error is 0 */
1124                 taskq_dispatch(system_taskq, zvol_prefetch_minors_impl, job,
1125                     TQ_SLEEP);
1126
1127                 zvol_add_clones(dsname, minors_list);
1128
1129                 if (snapdev == ZFS_SNAPDEV_VISIBLE) {
1130                         /*
1131                          * traverse snapshots only, do not traverse children,
1132                          * and skip the 'dsname'
1133                          */
1134                         (void) dmu_objset_find(dsname,
1135                             zvol_create_snap_minor_cb, (void *)job,
1136                             DS_FIND_SNAPSHOTS);
1137                 }
1138         } else {
1139                 dprintf("zvol_create_minors_cb(): %s is not a zvol name\n",
1140                     dsname);
1141         }
1142
1143         return (0);
1144 }
1145
1146 /*
1147  * Create minors for the specified dataset, including children and snapshots.
1148  * Pay attention to the 'snapdev' property and iterate over the snapshots
1149  * only if they are 'visible'. This approach allows one to assure that the
1150  * snapshot metadata is read from disk only if it is needed.
1151  *
1152  * The name can represent a dataset to be recursively scanned for zvols and
1153  * their snapshots, or a single zvol snapshot. If the name represents a
1154  * dataset, the scan is performed in two nested stages:
1155  * - scan the dataset for zvols, and
1156  * - for each zvol, create a minor node, then check if the zvol's snapshots
1157  *   are 'visible', and only then iterate over the snapshots if needed
1158  *
1159  * If the name represents a snapshot, a check is performed if the snapshot is
1160  * 'visible' (which also verifies that the parent is a zvol), and if so,
1161  * a minor node for that snapshot is created.
1162  */
1163 void
1164 zvol_create_minors_recursive(const char *name)
1165 {
1166         list_t minors_list;
1167         minors_job_t *job;
1168
1169         if (zvol_inhibit_dev)
1170                 return;
1171
1172         /*
1173          * This is the list for prefetch jobs. Whenever we found a match
1174          * during dmu_objset_find, we insert a minors_job to the list and do
1175          * taskq_dispatch to parallel prefetch zvol dnodes. Note we don't need
1176          * any lock because all list operation is done on the current thread.
1177          *
1178          * We will use this list to do zvol_os_create_minor after prefetch
1179          * so we don't have to traverse using dmu_objset_find again.
1180          */
1181         list_create(&minors_list, sizeof (minors_job_t),
1182             offsetof(minors_job_t, link));
1183
1184
1185         if (strchr(name, '@') != NULL) {
1186                 uint64_t snapdev;
1187
1188                 int error = dsl_prop_get_integer(name, "snapdev",
1189                     &snapdev, NULL);
1190
1191                 if (error == 0 && snapdev == ZFS_SNAPDEV_VISIBLE)
1192                         (void) zvol_os_create_minor(name);
1193         } else {
1194                 fstrans_cookie_t cookie = spl_fstrans_mark();
1195                 (void) dmu_objset_find(name, zvol_create_minors_cb,
1196                     &minors_list, DS_FIND_CHILDREN);
1197                 spl_fstrans_unmark(cookie);
1198         }
1199
1200         taskq_wait_outstanding(system_taskq, 0);
1201
1202         /*
1203          * Prefetch is completed, we can do zvol_os_create_minor
1204          * sequentially.
1205          */
1206         while ((job = list_remove_head(&minors_list)) != NULL) {
1207                 if (!job->error)
1208                         (void) zvol_os_create_minor(job->name);
1209                 kmem_strfree(job->name);
1210                 kmem_free(job, sizeof (minors_job_t));
1211         }
1212
1213         list_destroy(&minors_list);
1214 }
1215
1216 void
1217 zvol_create_minor(const char *name)
1218 {
1219         /*
1220          * Note: the dsl_pool_config_lock must not be held.
1221          * Minor node creation needs to obtain the zvol_state_lock.
1222          * zvol_open() obtains the zvol_state_lock and then the dsl pool
1223          * config lock.  Therefore, we can't have the config lock now if
1224          * we are going to wait for the zvol_state_lock, because it
1225          * would be a lock order inversion which could lead to deadlock.
1226          */
1227
1228         if (zvol_inhibit_dev)
1229                 return;
1230
1231         if (strchr(name, '@') != NULL) {
1232                 uint64_t snapdev;
1233
1234                 int error = dsl_prop_get_integer(name,
1235                     "snapdev", &snapdev, NULL);
1236
1237                 if (error == 0 && snapdev == ZFS_SNAPDEV_VISIBLE)
1238                         (void) zvol_os_create_minor(name);
1239         } else {
1240                 (void) zvol_os_create_minor(name);
1241         }
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Remove minors for specified dataset including children and snapshots.
1246  */
1247
1248 static void
1249 zvol_free_task(void *arg)
1250 {
1251         zvol_os_free(arg);
1252 }
1253
1254 void
1255 zvol_remove_minors_impl(const char *name)
1256 {
1257         zvol_state_t *zv, *zv_next;
1258         int namelen = ((name) ? strlen(name) : 0);
1259         taskqid_t t;
1260         list_t free_list;
1261
1262         if (zvol_inhibit_dev)
1263                 return;
1264
1265         list_create(&free_list, sizeof (zvol_state_t),
1266             offsetof(zvol_state_t, zv_next));
1267
1268         rw_enter(&zvol_state_lock, RW_WRITER);
1269
1270         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL; zv = zv_next) {
1271                 zv_next = list_next(&zvol_state_list, zv);
1272
1273                 mutex_enter(&zv->zv_state_lock);
1274                 if (name == NULL || strcmp(zv->zv_name, name) == 0 ||
1275                     (strncmp(zv->zv_name, name, namelen) == 0 &&
1276                     (zv->zv_name[namelen] == '/' ||
1277                     zv->zv_name[namelen] == '@'))) {
1278                         /*
1279                          * By holding zv_state_lock here, we guarantee that no
1280                          * one is currently using this zv
1281                          */
1282
1283                         /* If in use, leave alone */
1284                         if (zv->zv_open_count > 0 ||
1285                             atomic_read(&zv->zv_suspend_ref)) {
1286                                 mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
1287                                 continue;
1288                         }
1289
1290                         zvol_remove(zv);
1291
1292                         /*
1293                          * Cleared while holding zvol_state_lock as a writer
1294                          * which will prevent zvol_open() from opening it.
1295                          */
1296                         zvol_os_clear_private(zv);
1297
1298                         /* Drop zv_state_lock before zvol_free() */
1299                         mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
1300
1301                         /* Try parallel zv_free, if failed do it in place */
1302                         t = taskq_dispatch(system_taskq, zvol_free_task, zv,
1303                             TQ_SLEEP);
1304                         if (t == TASKQID_INVALID)
1305                                 list_insert_head(&free_list, zv);
1306                 } else {
1307                         mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
1308                 }
1309         }
1310         rw_exit(&zvol_state_lock);
1311
1312         /* Drop zvol_state_lock before calling zvol_free() */
1313         while ((zv = list_remove_head(&free_list)) != NULL)
1314                 zvol_os_free(zv);
1315 }
1316
1317 /* Remove minor for this specific volume only */
1318 static void
1319 zvol_remove_minor_impl(const char *name)
1320 {
1321         zvol_state_t *zv = NULL, *zv_next;
1322
1323         if (zvol_inhibit_dev)
1324                 return;
1325
1326         rw_enter(&zvol_state_lock, RW_WRITER);
1327
1328         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL; zv = zv_next) {
1329                 zv_next = list_next(&zvol_state_list, zv);
1330
1331                 mutex_enter(&zv->zv_state_lock);
1332                 if (strcmp(zv->zv_name, name) == 0) {
1333                         /*
1334                          * By holding zv_state_lock here, we guarantee that no
1335                          * one is currently using this zv
1336                          */
1337
1338                         /* If in use, leave alone */
1339                         if (zv->zv_open_count > 0 ||
1340                             atomic_read(&zv->zv_suspend_ref)) {
1341                                 mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
1342                                 continue;
1343                         }
1344                         zvol_remove(zv);
1345
1346                         zvol_os_clear_private(zv);
1347                         mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
1348                         break;
1349                 } else {
1350                         mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
1351                 }
1352         }
1353
1354         /* Drop zvol_state_lock before calling zvol_free() */
1355         rw_exit(&zvol_state_lock);
1356
1357         if (zv != NULL)
1358                 zvol_os_free(zv);
1359 }
1360
1361 /*
1362  * Rename minors for specified dataset including children and snapshots.
1363  */
1364 static void
1365 zvol_rename_minors_impl(const char *oldname, const char *newname)
1366 {
1367         zvol_state_t *zv, *zv_next;
1368         int oldnamelen;
1369
1370         if (zvol_inhibit_dev)
1371                 return;
1372
1373         oldnamelen = strlen(oldname);
1374
1375         rw_enter(&zvol_state_lock, RW_READER);
1376
1377         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL; zv = zv_next) {
1378                 zv_next = list_next(&zvol_state_list, zv);
1379
1380                 mutex_enter(&zv->zv_state_lock);
1381
1382                 if (strcmp(zv->zv_name, oldname) == 0) {
1383                         zvol_os_rename_minor(zv, newname);
1384                 } else if (strncmp(zv->zv_name, oldname, oldnamelen) == 0 &&
1385                     (zv->zv_name[oldnamelen] == '/' ||
1386                     zv->zv_name[oldnamelen] == '@')) {
1387                         char *name = kmem_asprintf("%s%c%s", newname,
1388                             zv->zv_name[oldnamelen],
1389                             zv->zv_name + oldnamelen + 1);
1390                         zvol_os_rename_minor(zv, name);
1391                         kmem_strfree(name);
1392                 }
1393
1394                 mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
1395         }
1396
1397         rw_exit(&zvol_state_lock);
1398 }
1399
1400 typedef struct zvol_snapdev_cb_arg {
1401         uint64_t snapdev;
1402 } zvol_snapdev_cb_arg_t;
1403
1404 static int
1405 zvol_set_snapdev_cb(const char *dsname, void *param)
1406 {
1407         zvol_snapdev_cb_arg_t *arg = param;
1408
1409         if (strchr(dsname, '@') == NULL)
1410                 return (0);
1411
1412         switch (arg->snapdev) {
1413                 case ZFS_SNAPDEV_VISIBLE:
1414                         (void) zvol_os_create_minor(dsname);
1415                         break;
1416                 case ZFS_SNAPDEV_HIDDEN:
1417                         (void) zvol_remove_minor_impl(dsname);
1418                         break;
1419         }
1420
1421         return (0);
1422 }
1423
1424 static void
1425 zvol_set_snapdev_impl(char *name, uint64_t snapdev)
1426 {
1427         zvol_snapdev_cb_arg_t arg = {snapdev};
1428         fstrans_cookie_t cookie = spl_fstrans_mark();
1429         /*
1430          * The zvol_set_snapdev_sync() sets snapdev appropriately
1431          * in the dataset hierarchy. Here, we only scan snapshots.
1432          */
1433         dmu_objset_find(name, zvol_set_snapdev_cb, &arg, DS_FIND_SNAPSHOTS);
1434         spl_fstrans_unmark(cookie);
1435 }
1436
1437 static void
1438 zvol_set_volmode_impl(char *name, uint64_t volmode)
1439 {
1440         fstrans_cookie_t cookie;
1441         uint64_t old_volmode;
1442         zvol_state_t *zv;
1443
1444         if (strchr(name, '@') != NULL)
1445                 return;
1446
1447         /*
1448          * It's unfortunate we need to remove minors before we create new ones:
1449          * this is necessary because our backing gendisk (zvol_state->zv_disk)
1450          * could be different when we set, for instance, volmode from "geom"
1451          * to "dev" (or vice versa).
1452          */
1453         zv = zvol_find_by_name(name, RW_NONE);
1454         if (zv == NULL && volmode == ZFS_VOLMODE_NONE)
1455                         return;
1456         if (zv != NULL) {
1457                 old_volmode = zv->zv_volmode;
1458                 mutex_exit(&zv->zv_state_lock);
1459                 if (old_volmode == volmode)
1460                         return;
1461                 zvol_wait_close(zv);
1462         }
1463         cookie = spl_fstrans_mark();
1464         switch (volmode) {
1465                 case ZFS_VOLMODE_NONE:
1466                         (void) zvol_remove_minor_impl(name);
1467                         break;
1468                 case ZFS_VOLMODE_GEOM:
1469                 case ZFS_VOLMODE_DEV:
1470                         (void) zvol_remove_minor_impl(name);
1471                         (void) zvol_os_create_minor(name);
1472                         break;
1473                 case ZFS_VOLMODE_DEFAULT:
1474                         (void) zvol_remove_minor_impl(name);
1475                         if (zvol_volmode == ZFS_VOLMODE_NONE)
1476                                 break;
1477                         else /* if zvol_volmode is invalid defaults to "geom" */
1478                                 (void) zvol_os_create_minor(name);
1479                         break;
1480         }
1481         spl_fstrans_unmark(cookie);
1482 }
1483
1484 static zvol_task_t *
1485 zvol_task_alloc(zvol_async_op_t op, const char *name1, const char *name2,
1486     uint64_t value)
1487 {
1488         zvol_task_t *task;
1489
1490         /* Never allow tasks on hidden names. */
1491         if (name1[0] == '$')
1492                 return (NULL);
1493
1494         task = kmem_zalloc(sizeof (zvol_task_t), KM_SLEEP);
1495         task->op = op;
1496         task->value = value;
1497
1498         strlcpy(task->name1, name1, MAXNAMELEN);
1499         if (name2 != NULL)
1500                 strlcpy(task->name2, name2, MAXNAMELEN);
1501
1502         return (task);
1503 }
1504
1505 static void
1506 zvol_task_free(zvol_task_t *task)
1507 {
1508         kmem_free(task, sizeof (zvol_task_t));
1509 }
1510
1511 /*
1512  * The worker thread function performed asynchronously.
1513  */
1514 static void
1515 zvol_task_cb(void *arg)
1516 {
1517         zvol_task_t *task = arg;
1518
1519         switch (task->op) {
1520         case ZVOL_ASYNC_REMOVE_MINORS:
1521                 zvol_remove_minors_impl(task->name1);
1522                 break;
1523         case ZVOL_ASYNC_RENAME_MINORS:
1524                 zvol_rename_minors_impl(task->name1, task->name2);
1525                 break;
1526         case ZVOL_ASYNC_SET_SNAPDEV:
1527                 zvol_set_snapdev_impl(task->name1, task->value);
1528                 break;
1529         case ZVOL_ASYNC_SET_VOLMODE:
1530                 zvol_set_volmode_impl(task->name1, task->value);
1531                 break;
1532         default:
1533                 VERIFY(0);
1534                 break;
1535         }
1536
1537         zvol_task_free(task);
1538 }
1539
1540 typedef struct zvol_set_prop_int_arg {
1541         const char *zsda_name;
1542         uint64_t zsda_value;
1543         zprop_source_t zsda_source;
1544         dmu_tx_t *zsda_tx;
1545 } zvol_set_prop_int_arg_t;
1546
1547 /*
1548  * Sanity check the dataset for safe use by the sync task.  No additional
1549  * conditions are imposed.
1550  */
1551 static int
1552 zvol_set_snapdev_check(void *arg, dmu_tx_t *tx)
1553 {
1554         zvol_set_prop_int_arg_t *zsda = arg;
1555         dsl_pool_t *dp = dmu_tx_pool(tx);
1556         dsl_dir_t *dd;
1557         int error;
1558
1559         error = dsl_dir_hold(dp, zsda->zsda_name, FTAG, &dd, NULL);
1560         if (error != 0)
1561                 return (error);
1562
1563         dsl_dir_rele(dd, FTAG);
1564
1565         return (error);
1566 }
1567
1568 static int
1569 zvol_set_snapdev_sync_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *arg)
1570 {
1571         (void) arg;
1572         char dsname[MAXNAMELEN];
1573         zvol_task_t *task;
1574         uint64_t snapdev;
1575
1576         dsl_dataset_name(ds, dsname);
1577         if (dsl_prop_get_int_ds(ds, "snapdev", &snapdev) != 0)
1578                 return (0);
1579         task = zvol_task_alloc(ZVOL_ASYNC_SET_SNAPDEV, dsname, NULL, snapdev);
1580         if (task == NULL)
1581                 return (0);
1582
1583         (void) taskq_dispatch(dp->dp_spa->spa_zvol_taskq, zvol_task_cb,
1584             task, TQ_SLEEP);
1585         return (0);
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Traverse all child datasets and apply snapdev appropriately.
1590  * We call dsl_prop_set_sync_impl() here to set the value only on the toplevel
1591  * dataset and read the effective "snapdev" on every child in the callback
1592  * function: this is because the value is not guaranteed to be the same in the
1593  * whole dataset hierarchy.
1594  */
1595 static void
1596 zvol_set_snapdev_sync(void *arg, dmu_tx_t *tx)
1597 {
1598         zvol_set_prop_int_arg_t *zsda = arg;
1599         dsl_pool_t *dp = dmu_tx_pool(tx);
1600         dsl_dir_t *dd;
1601         dsl_dataset_t *ds;
1602         int error;
1603
1604         VERIFY0(dsl_dir_hold(dp, zsda->zsda_name, FTAG, &dd, NULL));
1605         zsda->zsda_tx = tx;
1606
1607         error = dsl_dataset_hold(dp, zsda->zsda_name, FTAG, &ds);
1608         if (error == 0) {
1609                 dsl_prop_set_sync_impl(ds, zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_SNAPDEV),
1610                     zsda->zsda_source, sizeof (zsda->zsda_value), 1,
1611                     &zsda->zsda_value, zsda->zsda_tx);
1612                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
1613         }
1614         dmu_objset_find_dp(dp, dd->dd_object, zvol_set_snapdev_sync_cb,
1615             zsda, DS_FIND_CHILDREN);
1616
1617         dsl_dir_rele(dd, FTAG);
1618 }
1619
1620 int
1621 zvol_set_snapdev(const char *ddname, zprop_source_t source, uint64_t snapdev)
1622 {
1623         zvol_set_prop_int_arg_t zsda;
1624
1625         zsda.zsda_name = ddname;
1626         zsda.zsda_source = source;
1627         zsda.zsda_value = snapdev;
1628
1629         return (dsl_sync_task(ddname, zvol_set_snapdev_check,
1630             zvol_set_snapdev_sync, &zsda, 0, ZFS_SPACE_CHECK_NONE));
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Sanity check the dataset for safe use by the sync task.  No additional
1635  * conditions are imposed.
1636  */
1637 static int
1638 zvol_set_volmode_check(void *arg, dmu_tx_t *tx)
1639 {
1640         zvol_set_prop_int_arg_t *zsda = arg;
1641         dsl_pool_t *dp = dmu_tx_pool(tx);
1642         dsl_dir_t *dd;
1643         int error;
1644
1645         error = dsl_dir_hold(dp, zsda->zsda_name, FTAG, &dd, NULL);
1646         if (error != 0)
1647                 return (error);
1648
1649         dsl_dir_rele(dd, FTAG);
1650
1651         return (error);
1652 }
1653
1654 static int
1655 zvol_set_volmode_sync_cb(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *arg)
1656 {
1657         (void) arg;
1658         char dsname[MAXNAMELEN];
1659         zvol_task_t *task;
1660         uint64_t volmode;
1661
1662         dsl_dataset_name(ds, dsname);
1663         if (dsl_prop_get_int_ds(ds, "volmode", &volmode) != 0)
1664                 return (0);
1665         task = zvol_task_alloc(ZVOL_ASYNC_SET_VOLMODE, dsname, NULL, volmode);
1666         if (task == NULL)
1667                 return (0);
1668
1669         (void) taskq_dispatch(dp->dp_spa->spa_zvol_taskq, zvol_task_cb,
1670             task, TQ_SLEEP);
1671         return (0);
1672 }
1673
1674 /*
1675  * Traverse all child datasets and apply volmode appropriately.
1676  * We call dsl_prop_set_sync_impl() here to set the value only on the toplevel
1677  * dataset and read the effective "volmode" on every child in the callback
1678  * function: this is because the value is not guaranteed to be the same in the
1679  * whole dataset hierarchy.
1680  */
1681 static void
1682 zvol_set_volmode_sync(void *arg, dmu_tx_t *tx)
1683 {
1684         zvol_set_prop_int_arg_t *zsda = arg;
1685         dsl_pool_t *dp = dmu_tx_pool(tx);
1686         dsl_dir_t *dd;
1687         dsl_dataset_t *ds;
1688         int error;
1689
1690         VERIFY0(dsl_dir_hold(dp, zsda->zsda_name, FTAG, &dd, NULL));
1691         zsda->zsda_tx = tx;
1692
1693         error = dsl_dataset_hold(dp, zsda->zsda_name, FTAG, &ds);
1694         if (error == 0) {
1695                 dsl_prop_set_sync_impl(ds, zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLMODE),
1696                     zsda->zsda_source, sizeof (zsda->zsda_value), 1,
1697                     &zsda->zsda_value, zsda->zsda_tx);
1698                 dsl_dataset_rele(ds, FTAG);
1699         }
1700
1701         dmu_objset_find_dp(dp, dd->dd_object, zvol_set_volmode_sync_cb,
1702             zsda, DS_FIND_CHILDREN);
1703
1704         dsl_dir_rele(dd, FTAG);
1705 }
1706
1707 int
1708 zvol_set_volmode(const char *ddname, zprop_source_t source, uint64_t volmode)
1709 {
1710         zvol_set_prop_int_arg_t zsda;
1711
1712         zsda.zsda_name = ddname;
1713         zsda.zsda_source = source;
1714         zsda.zsda_value = volmode;
1715
1716         return (dsl_sync_task(ddname, zvol_set_volmode_check,
1717             zvol_set_volmode_sync, &zsda, 0, ZFS_SPACE_CHECK_NONE));
1718 }
1719
1720 void
1721 zvol_remove_minors(spa_t *spa, const char *name, boolean_t async)
1722 {
1723         zvol_task_t *task;
1724         taskqid_t id;
1725
1726         task = zvol_task_alloc(ZVOL_ASYNC_REMOVE_MINORS, name, NULL, ~0ULL);
1727         if (task == NULL)
1728                 return;
1729
1730         id = taskq_dispatch(spa->spa_zvol_taskq, zvol_task_cb, task, TQ_SLEEP);
1731         if ((async == B_FALSE) && (id != TASKQID_INVALID))
1732                 taskq_wait_id(spa->spa_zvol_taskq, id);
1733 }
1734
1735 void
1736 zvol_rename_minors(spa_t *spa, const char *name1, const char *name2,
1737     boolean_t async)
1738 {
1739         zvol_task_t *task;
1740         taskqid_t id;
1741
1742         task = zvol_task_alloc(ZVOL_ASYNC_RENAME_MINORS, name1, name2, ~0ULL);
1743         if (task == NULL)
1744                 return;
1745
1746         id = taskq_dispatch(spa->spa_zvol_taskq, zvol_task_cb, task, TQ_SLEEP);
1747         if ((async == B_FALSE) && (id != TASKQID_INVALID))
1748                 taskq_wait_id(spa->spa_zvol_taskq, id);
1749 }
1750
1751 boolean_t
1752 zvol_is_zvol(const char *name)
1753 {
1754
1755         return (zvol_os_is_zvol(name));
1756 }
1757
1758 int
1759 zvol_init_impl(void)
1760 {
1761         int i;
1762
1763         list_create(&zvol_state_list, sizeof (zvol_state_t),
1764             offsetof(zvol_state_t, zv_next));
1765         rw_init(&zvol_state_lock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
1766
1767         zvol_htable = kmem_alloc(ZVOL_HT_SIZE * sizeof (struct hlist_head),
1768             KM_SLEEP);
1769         for (i = 0; i < ZVOL_HT_SIZE; i++)
1770                 INIT_HLIST_HEAD(&zvol_htable[i]);
1771
1772         return (0);
1773 }
1774
1775 void
1776 zvol_fini_impl(void)
1777 {
1778         zvol_remove_minors_impl(NULL);
1779
1780         /*
1781          * The call to "zvol_remove_minors_impl" may dispatch entries to
1782          * the system_taskq, but it doesn't wait for those entries to
1783          * complete before it returns. Thus, we must wait for all of the
1784          * removals to finish, before we can continue.
1785          */
1786         taskq_wait_outstanding(system_taskq, 0);
1787
1788         kmem_free(zvol_htable, ZVOL_HT_SIZE * sizeof (struct hlist_head));
1789         list_destroy(&zvol_state_list);
1790         rw_destroy(&zvol_state_lock);
1791 }