]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
- Copy stable/10 (r259064) to releng/10.0 as part of the
[FreeBSD/releng/10.0.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dbuf.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2013 by Delphix. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
26  * Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved.
27  */
28
29 #include <sys/zfs_context.h>
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/dmu_send.h>
32 #include <sys/dmu_impl.h>
33 #include <sys/dbuf.h>
34 #include <sys/dmu_objset.h>
35 #include <sys/dsl_dataset.h>
36 #include <sys/dsl_dir.h>
37 #include <sys/dmu_tx.h>
38 #include <sys/spa.h>
39 #include <sys/zio.h>
40 #include <sys/dmu_zfetch.h>
41 #include <sys/sa.h>
42 #include <sys/sa_impl.h>
43
44 /*
45  * Number of times that zfs_free_range() took the slow path while doing
46  * a zfs receive.  A nonzero value indicates a potential performance problem.
47  */
48 uint64_t zfs_free_range_recv_miss;
49
50 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
51 static boolean_t dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
52 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
53
54 /*
55  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
56  */
57 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
58
59 /* ARGSUSED */
60 static int
61 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
62 {
63         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
64         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
65
66         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
67         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
68         refcount_create(&db->db_holds);
69         return (0);
70 }
71
72 /* ARGSUSED */
73 static void
74 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
75 {
76         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
77         mutex_destroy(&db->db_mtx);
78         cv_destroy(&db->db_changed);
79         refcount_destroy(&db->db_holds);
80 }
81
82 /*
83  * dbuf hash table routines
84  */
85 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
86
87 static uint64_t dbuf_hash_count;
88
89 static uint64_t
90 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
91 {
92         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
93         uint64_t crc = -1ULL;
94
95         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
96         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
97         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
98         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
99         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
100         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
101         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
102
103         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
104
105         return (crc);
106 }
107
108 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
109
110 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
111         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
112         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
113         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
114         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
115
116 dmu_buf_impl_t *
117 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
118 {
119         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
120         objset_t *os = dn->dn_objset;
121         uint64_t obj = dn->dn_object;
122         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
123         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
124         dmu_buf_impl_t *db;
125
126         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
127         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
128                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
129                         mutex_enter(&db->db_mtx);
130                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
131                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
132                                 return (db);
133                         }
134                         mutex_exit(&db->db_mtx);
135                 }
136         }
137         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
138         return (NULL);
139 }
140
141 /*
142  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
143  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
144  * will be returned and the new element will not be inserted.
145  * Otherwise returns NULL.
146  */
147 static dmu_buf_impl_t *
148 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
149 {
150         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
151         objset_t *os = db->db_objset;
152         uint64_t obj = db->db.db_object;
153         int level = db->db_level;
154         uint64_t blkid = db->db_blkid;
155         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
156         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
157         dmu_buf_impl_t *dbf;
158
159         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
160         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
161                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
162                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
163                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
164                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
165                                 return (dbf);
166                         }
167                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
168                 }
169         }
170
171         mutex_enter(&db->db_mtx);
172         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
173         h->hash_table[idx] = db;
174         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
175         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
176
177         return (NULL);
178 }
179
180 /*
181  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
182  * fail if there are any existing holds on the db.
183  */
184 static void
185 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
186 {
187         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
188         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
189             db->db_level, db->db_blkid);
190         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
191         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
192
193         /*
194          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
195          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
196          */
197         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
198         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
199         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
200
201         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
202         dbp = &h->hash_table[idx];
203         while ((dbf = *dbp) != db) {
204                 dbp = &dbf->db_hash_next;
205                 ASSERT(dbf != NULL);
206         }
207         *dbp = db->db_hash_next;
208         db->db_hash_next = NULL;
209         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
210         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
211 }
212
213 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
214
215 static void
216 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
217 {
218         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
219
220         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
221                 return;
222
223         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
224                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
225         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
226         db->db_user_ptr = NULL;
227         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
228         db->db_evict_func = NULL;
229 }
230
231 boolean_t
232 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
233 {
234         if (db->db_level > 0) {
235                 return (B_TRUE);
236         } else {
237                 boolean_t is_metadata;
238
239                 DB_DNODE_ENTER(db);
240                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
241                 DB_DNODE_EXIT(db);
242
243                 return (is_metadata);
244         }
245 }
246
247 void
248 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
249 {
250         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
251         ASSERT(db->db_buf == NULL);
252         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
253
254         dbuf_clear(db);
255         dbuf_destroy(db);
256 }
257
258 void
259 dbuf_init(void)
260 {
261         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
262         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
263         int i;
264
265         /*
266          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
267          * with an average 4K block size.  The table will take up
268          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
269          */
270         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
271                 hsize <<= 1;
272
273 retry:
274         h->hash_table_mask = hsize - 1;
275         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
276         if (h->hash_table == NULL) {
277                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
278                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
279                 hsize >>= 1;
280                 goto retry;
281         }
282
283         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
284             sizeof (dmu_buf_impl_t),
285             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
286
287         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
288                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
289 }
290
291 void
292 dbuf_fini(void)
293 {
294         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
295         int i;
296
297         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
298                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
299         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
300         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
301 }
302
303 /*
304  * Other stuff.
305  */
306
307 #ifdef ZFS_DEBUG
308 static void
309 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
310 {
311         dnode_t *dn;
312         dbuf_dirty_record_t *dr;
313
314         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
315
316         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
317                 return;
318
319         ASSERT(db->db_objset != NULL);
320         DB_DNODE_ENTER(db);
321         dn = DB_DNODE(db);
322         if (dn == NULL) {
323                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
324                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
325         } else {
326                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
327                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
328                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
329                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
330                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
331                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
332         }
333         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
334                 ASSERT(dn != NULL);
335                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
336                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
337         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
338                 ASSERT(dn != NULL);
339                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
340                 ASSERT0(db->db.db_offset);
341         } else {
342                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
343         }
344
345         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
346                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
347
348         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
349                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
350
351         /*
352          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
353          * can be momentarily different when another thread is doing
354          * dnode_set_blksz().
355          */
356         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
357                 dr = db->db_data_pending;
358                 /*
359                  * It should only be modified in syncing context, so
360                  * make sure we only have one copy of the data.
361                  */
362                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
363         }
364
365         /* verify db->db_blkptr */
366         if (db->db_blkptr) {
367                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
368                         /* db is pointed to by the dnode */
369                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
370                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
371                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
372                         else
373                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
374                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
375                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
376                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
377                 } else {
378                         /* db is pointed to by an indirect block */
379                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
380                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
381                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
382                             db->db.db_object);
383                         /*
384                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
385                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
386                          * grows.  safe to do this now?
387                          */
388                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
389                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
390                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
391                                     db->db_blkid % epb));
392                         }
393                 }
394         }
395         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
396             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
397             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
398             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
399                 /*
400                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
401                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
402                  * data when we evict this buffer.
403                  */
404                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
405                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
406                         int i;
407
408                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
409                                 ASSERT(buf[i] == 0);
410                         }
411                 }
412         }
413         DB_DNODE_EXIT(db);
414 }
415 #endif
416
417 static void
418 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
419 {
420         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
421         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
422                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
423                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
424         }
425 }
426
427 static void
428 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
429 {
430         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
431         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
432         db->db_buf = buf;
433         if (buf != NULL) {
434                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
435                 db->db.db_data = buf->b_data;
436                 if (!arc_released(buf))
437                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
438                 dbuf_update_data(db);
439         } else {
440                 dbuf_evict_user(db);
441                 db->db.db_data = NULL;
442                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
443                         db->db_state = DB_UNCACHED;
444         }
445 }
446
447 /*
448  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
449  */
450 arc_buf_t *
451 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
452 {
453         arc_buf_t *abuf;
454
455         mutex_enter(&db->db_mtx);
456         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
457                 int blksz = db->db.db_size;
458                 spa_t *spa;
459
460                 mutex_exit(&db->db_mtx);
461                 DB_GET_SPA(&spa, db);
462                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
463                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
464         } else {
465                 abuf = db->db_buf;
466                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
467                 dbuf_set_data(db, NULL);
468                 mutex_exit(&db->db_mtx);
469         }
470         return (abuf);
471 }
472
473 uint64_t
474 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
475 {
476         if (dn->dn_datablkshift) {
477                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
478         } else {
479                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
480                 return (0);
481         }
482 }
483
484 static void
485 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
486 {
487         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
488
489         mutex_enter(&db->db_mtx);
490         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
491         /*
492          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
493          */
494         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
495         ASSERT(db->db_buf == NULL);
496         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
497         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
498                 /* we were freed in flight; disregard any error */
499                 arc_release(buf, db);
500                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
501                 arc_buf_freeze(buf);
502                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
503                 dbuf_set_data(db, buf);
504                 db->db_state = DB_CACHED;
505         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
506                 dbuf_set_data(db, buf);
507                 db->db_state = DB_CACHED;
508         } else {
509                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
510                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
511                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
512                 db->db_state = DB_UNCACHED;
513         }
514         cv_broadcast(&db->db_changed);
515         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
516 }
517
518 static void
519 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
520 {
521         dnode_t *dn;
522         spa_t *spa;
523         zbookmark_t zb;
524         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
525
526         DB_DNODE_ENTER(db);
527         dn = DB_DNODE(db);
528         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
529         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
530         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
531         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
532         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
533         ASSERT(db->db_buf == NULL);
534
535         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
536                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
537
538                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
539                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
540                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
541                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
542                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
543                 if (bonuslen)
544                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
545                 DB_DNODE_EXIT(db);
546                 dbuf_update_data(db);
547                 db->db_state = DB_CACHED;
548                 mutex_exit(&db->db_mtx);
549                 return;
550         }
551
552         /*
553          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
554          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
555          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
556          */
557         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
558             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
559             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
560                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
561
562                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
563                     db->db.db_size, db, type));
564                 DB_DNODE_EXIT(db);
565                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
566                 db->db_state = DB_CACHED;
567                 *flags |= DB_RF_CACHED;
568                 mutex_exit(&db->db_mtx);
569                 return;
570         }
571
572         spa = dn->dn_objset->os_spa;
573         DB_DNODE_EXIT(db);
574
575         db->db_state = DB_READ;
576         mutex_exit(&db->db_mtx);
577
578         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
579                 aflags |= ARC_L2CACHE;
580         if (DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db))
581                 aflags |= ARC_L2COMPRESS;
582
583         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
584             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
585             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
586
587         dbuf_add_ref(db, NULL);
588
589         (void) arc_read(zio, spa, db->db_blkptr,
590             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
591             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
592             &aflags, &zb);
593         if (aflags & ARC_CACHED)
594                 *flags |= DB_RF_CACHED;
595 }
596
597 int
598 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
599 {
600         int err = 0;
601         int havepzio = (zio != NULL);
602         int prefetch;
603         dnode_t *dn;
604
605         /*
606          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
607          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
608          */
609         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
610
611         if (db->db_state == DB_NOFILL)
612                 return (SET_ERROR(EIO));
613
614         DB_DNODE_ENTER(db);
615         dn = DB_DNODE(db);
616         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
617                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
618
619         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
620             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
621             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
622
623         mutex_enter(&db->db_mtx);
624         if (db->db_state == DB_CACHED) {
625                 mutex_exit(&db->db_mtx);
626                 if (prefetch)
627                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
628                             db->db.db_size, TRUE);
629                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
630                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
631                 DB_DNODE_EXIT(db);
632         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
633                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
634
635                 if (zio == NULL)
636                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
637                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
638
639                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
640
641                 if (prefetch)
642                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
643                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
644
645                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
646                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
647                 DB_DNODE_EXIT(db);
648
649                 if (!havepzio)
650                         err = zio_wait(zio);
651         } else {
652                 /*
653                  * Another reader came in while the dbuf was in flight
654                  * between UNCACHED and CACHED.  Either a writer will finish
655                  * writing the buffer (sending the dbuf to CACHED) or the
656                  * first reader's request will reach the read_done callback
657                  * and send the dbuf to CACHED.  Otherwise, a failure
658                  * occurred and the dbuf went to UNCACHED.
659                  */
660                 mutex_exit(&db->db_mtx);
661                 if (prefetch)
662                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
663                             db->db.db_size, TRUE);
664                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
665                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
666                 DB_DNODE_EXIT(db);
667
668                 /* Skip the wait per the caller's request. */
669                 mutex_enter(&db->db_mtx);
670                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
671                         while (db->db_state == DB_READ ||
672                             db->db_state == DB_FILL) {
673                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
674                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
675                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
676                         }
677                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
678                                 err = SET_ERROR(EIO);
679                 }
680                 mutex_exit(&db->db_mtx);
681         }
682
683         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
684         return (err);
685 }
686
687 static void
688 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
689 {
690         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
691         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
692         mutex_enter(&db->db_mtx);
693         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
694                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
695         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
696                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
697                 spa_t *spa;
698
699                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
700                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
701                 DB_GET_SPA(&spa, db);
702                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
703                 db->db_state = DB_FILL;
704         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
705                 dbuf_set_data(db, NULL);
706         } else {
707                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
708         }
709         mutex_exit(&db->db_mtx);
710 }
711
712 /*
713  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
714  * buffers, that have been modified in a previous transaction
715  * group, before we modify them in the current active group.
716  *
717  * This function is used in two places: when we are dirtying a
718  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
719  * a range in a dnode that includes this buffer.
720  *
721  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
722  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
723  * dbuf list for the dnode.
724  */
725 static void
726 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
727 {
728         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
729
730         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
731         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
732         ASSERT(db->db_level == 0);
733         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
734
735         if (dr == NULL ||
736             (dr->dt.dl.dr_data !=
737             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
738                 return;
739
740         /*
741          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
742          * and its referencing the dbuf data, either:
743          *      reset the reference to point to a new copy,
744          * or (if there a no active holders)
745          *      just null out the current db_data pointer.
746          */
747         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
748         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
749                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
750                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
751                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
752                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
753         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
754                 int size = db->db.db_size;
755                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
756                 spa_t *spa;
757
758                 DB_GET_SPA(&spa, db);
759                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
760                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
761         } else {
762                 dbuf_set_data(db, NULL);
763         }
764 }
765
766 void
767 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
768 {
769         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
770         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
771         uint64_t txg = dr->dr_txg;
772
773         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
774         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
775         ASSERT(db->db_level == 0);
776
777         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
778             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
779                 return;
780
781         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
782
783         /* free this block */
784         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
785                 spa_t *spa;
786
787                 DB_GET_SPA(&spa, db);
788                 zio_free(spa, txg, bp);
789         }
790         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
791         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
792
793         /*
794          * Release the already-written buffer, so we leave it in
795          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
796          * modifying the buffer, so they will immediately do
797          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
798          * the buf thawed to save the effort of freezing &
799          * immediately re-thawing it.
800          */
801         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
802 }
803
804 /*
805  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
806  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
807  * empty blocks.  Also, if we happen across any level-1 dbufs in the
808  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
809  * they stay in memory.
810  *
811  * This is a no-op if the dataset is in the middle of an incremental
812  * receive; see comment below for details.
813  */
814 void
815 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
816 {
817         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
818         uint64_t txg = tx->tx_txg;
819         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
820         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
821         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
822
823         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
824                 end = dn->dn_maxblkid;
825                 last_l1 = end >> epbs;
826         }
827         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
828
829         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
830         if (start >= dn->dn_unlisted_l0_blkid * dn->dn_datablksz) {
831                 /* There can't be any dbufs in this range; no need to search. */
832                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
833                 return;
834         } else if (dmu_objset_is_receiving(dn->dn_objset)) {
835                 /*
836                  * If we are receiving, we expect there to be no dbufs in
837                  * the range to be freed, because receive modifies each
838                  * block at most once, and in offset order.  If this is
839                  * not the case, it can lead to performance problems,
840                  * so note that we unexpectedly took the slow path.
841                  */
842                 atomic_inc_64(&zfs_free_range_recv_miss);
843         }
844
845         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
846                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
847                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
848
849                 if (db->db_level == 1 &&
850                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
851                         mutex_enter(&db->db_mtx);
852                         if (db->db_last_dirty &&
853                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
854                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
855                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
856                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
857                                 dbuf_rele(db, FTAG);
858                         } else {
859                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
860                         }
861                 }
862
863                 if (db->db_level != 0)
864                         continue;
865                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
866                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
867                         continue;
868
869                 /* found a level 0 buffer in the range */
870                 mutex_enter(&db->db_mtx);
871                 if (dbuf_undirty(db, tx)) {
872                         /* mutex has been dropped and dbuf destroyed */
873                         continue;
874                 }
875
876                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
877                     db->db_state == DB_NOFILL ||
878                     db->db_state == DB_EVICTING) {
879                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
880                         mutex_exit(&db->db_mtx);
881                         continue;
882                 }
883                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
884                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
885                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
886                         mutex_exit(&db->db_mtx);
887                         continue;
888                 }
889                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
890                         ASSERT(db->db_buf);
891                         dbuf_clear(db);
892                         continue;
893                 }
894                 /* The dbuf is referenced */
895
896                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
897                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
898
899                         if (dr->dr_txg == txg) {
900                                 /*
901                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
902                                  * size to reflect that this buffer may
903                                  * contain new data when we sync.
904                                  */
905                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
906                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
907                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
908                                 dbuf_unoverride(dr);
909                         } else {
910                                 /*
911                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
912                                  * Either uncache it (if its not referenced in
913                                  * the open context) or reset its contents to
914                                  * empty.
915                                  */
916                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
917                         }
918                 }
919                 /* clear the contents if its cached */
920                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
921                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
922                         arc_release(db->db_buf, db);
923                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
924                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
925                 }
926
927                 mutex_exit(&db->db_mtx);
928         }
929         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
930 }
931
932 static int
933 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
934 {
935         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
936         uint64_t birth_txg = 0;
937
938         /*
939          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
940          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
941          * so we'll ignore db_blkptr.
942          */
943         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
944         if (db->db_last_dirty)
945                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
946         else if (db->db_blkptr)
947                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
948
949         /*
950          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
951          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
952          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
953          * prefetching a dedup-ed block.
954          */
955         if (birth_txg)
956                 return (ds == NULL ||
957                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
958         else
959                 return (FALSE);
960 }
961
962 void
963 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
964 {
965         arc_buf_t *buf, *obuf;
966         int osize = db->db.db_size;
967         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
968         dnode_t *dn;
969
970         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
971
972         DB_DNODE_ENTER(db);
973         dn = DB_DNODE(db);
974
975         /* XXX does *this* func really need the lock? */
976         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
977
978         /*
979          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
980          * is OK, because there can be no other references to the db
981          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
982          * be happening.
983          */
984         /*
985          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
986          * value and returning that up to our callers
987          */
988         dbuf_will_dirty(db, tx);
989
990         /* create the data buffer for the new block */
991         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
992
993         /* copy old block data to the new block */
994         obuf = db->db_buf;
995         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
996         /* zero the remainder */
997         if (size > osize)
998                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
999
1000         mutex_enter(&db->db_mtx);
1001         dbuf_set_data(db, buf);
1002         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db));
1003         db->db.db_size = size;
1004
1005         if (db->db_level == 0) {
1006                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1007                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
1008         }
1009         mutex_exit(&db->db_mtx);
1010
1011         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
1012         DB_DNODE_EXIT(db);
1013 }
1014
1015 void
1016 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
1017 {
1018         objset_t *os;
1019
1020         DB_GET_OBJSET(&os, db);
1021         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
1022         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
1023             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
1024         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
1025
1026         (void) arc_release(db->db_buf, db);
1027 }
1028
1029 dbuf_dirty_record_t *
1030 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1031 {
1032         dnode_t *dn;
1033         objset_t *os;
1034         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1035         int drop_struct_lock = FALSE;
1036         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1037         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1038
1039         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1040         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1041         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1042
1043         DB_DNODE_ENTER(db);
1044         dn = DB_DNODE(db);
1045         /*
1046          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1047          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1048          * were already pre-dirtied in open context.
1049          */
1050         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1051             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1052             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1053             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1054         /*
1055          * We make this assert for private objects as well, but after we
1056          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1057          * in syncing context.
1058          */
1059         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1060             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1061             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1062
1063         mutex_enter(&db->db_mtx);
1064         /*
1065          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1066          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1067          * syncing context don't bother holding ahead.
1068          */
1069         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1070             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1071             db->db_state == DB_NOFILL);
1072
1073         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1074         /*
1075          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1076          * initialize the objset.
1077          */
1078         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1079             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1080                 dn->dn_dirtyctx =
1081                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1082                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1083                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1084         }
1085         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1086
1087         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1088                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1089
1090         /*
1091          * If this buffer is already dirty, we're done.
1092          */
1093         drp = &db->db_last_dirty;
1094         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1095             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1096         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1097                 drp = &dr->dr_next;
1098         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1099                 DB_DNODE_EXIT(db);
1100
1101                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1102                         /*
1103                          * If this buffer has already been written out,
1104                          * we now need to reset its state.
1105                          */
1106                         dbuf_unoverride(dr);
1107                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1108                             db->db_state != DB_NOFILL)
1109                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1110                 }
1111                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1112                 return (dr);
1113         }
1114
1115         /*
1116          * Only valid if not already dirty.
1117          */
1118         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1119             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1120             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1121
1122         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1123         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1124             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1125             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1126             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1127             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1128
1129         /*
1130          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1131          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1132          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1133          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1134          * this assertion only if we're not already dirty.
1135          */
1136         os = dn->dn_objset;
1137         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1138             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1139         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1140
1141         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1142
1143         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1144                 /*
1145                  * Update the accounting.
1146                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1147                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1148                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1149                  * also holding the db_mtx.
1150                  */
1151                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1152                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1153         }
1154
1155         /*
1156          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1157          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1158          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1159          */
1160         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1161         if (db->db_level == 0) {
1162                 void *data_old = db->db_buf;
1163
1164                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1165                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1166                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1167                                 data_old = db->db.db_data;
1168                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1169                                 /*
1170                                  * Release the data buffer from the cache so
1171                                  * that we can modify it without impacting
1172                                  * possible other users of this cached data
1173                                  * block.  Note that indirect blocks and
1174                                  * private objects are not released until the
1175                                  * syncing state (since they are only modified
1176                                  * then).
1177                                  */
1178                                 arc_release(db->db_buf, db);
1179                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1180                                 data_old = db->db_buf;
1181                         }
1182                         ASSERT(data_old != NULL);
1183                 }
1184                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1185         } else {
1186                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1187                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1188                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1189                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1190         }
1191         dr->dr_dbuf = db;
1192         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1193         dr->dr_next = *drp;
1194         *drp = dr;
1195
1196         /*
1197          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1198          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1199          * happened after the free.
1200          */
1201         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1202             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1203                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1204                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1205                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1206                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1207         }
1208
1209         /*
1210          * This buffer is now part of this txg
1211          */
1212         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1213         db->db_dirtycnt += 1;
1214         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1215
1216         mutex_exit(&db->db_mtx);
1217
1218         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1219             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1220                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1221                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1222                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1223                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1224                 dnode_setdirty(dn, tx);
1225                 DB_DNODE_EXIT(db);
1226                 return (dr);
1227         } else if (do_free_accounting) {
1228                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1229                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1230                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1231                 /*
1232                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1233                  * in a previous txg, we don't know how much
1234                  * space it will use on disk yet.  We should
1235                  * really have the struct_rwlock to access
1236                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1237                  * it's OK if we get an odd answer.
1238                  */
1239                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1240                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1241         }
1242
1243         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1244                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1245                 drop_struct_lock = TRUE;
1246         }
1247
1248         if (db->db_level == 0) {
1249                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1250                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1251         }
1252
1253         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1254                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1255                 dbuf_dirty_record_t *di;
1256                 int parent_held = FALSE;
1257
1258                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1259                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1260
1261                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1262                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1263                         ASSERT(parent != NULL);
1264                         parent_held = TRUE;
1265                 }
1266                 if (drop_struct_lock)
1267                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1268                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1269                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1270                 if (parent_held)
1271                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1272
1273                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1274                 /*  possible race with dbuf_undirty() */
1275                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1276                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1277                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1278                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1279                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1280                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1281                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1282                         dr->dr_parent = di;
1283                 }
1284                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1285         } else {
1286                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1287                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1288                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1289                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1290                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1291                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1292                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1293                 if (drop_struct_lock)
1294                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1295         }
1296
1297         dnode_setdirty(dn, tx);
1298         DB_DNODE_EXIT(db);
1299         return (dr);
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Undirty a buffer in the transaction group referenced by the given
1304  * transaction.  Return whether this evicted the dbuf.
1305  */
1306 static boolean_t
1307 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1308 {
1309         dnode_t *dn;
1310         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1311         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1312
1313         ASSERT(txg != 0);
1314         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1315         ASSERT0(db->db_level);
1316         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1317
1318         /*
1319          * If this buffer is not dirty, we're done.
1320          */
1321         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1322                 if (dr->dr_txg <= txg)
1323                         break;
1324         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg)
1325                 return (B_FALSE);
1326         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1327         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1328
1329         DB_DNODE_ENTER(db);
1330         dn = DB_DNODE(db);
1331
1332         /*
1333          * Note:  This code will probably work even if there are concurrent
1334          * holders, but it is untested in that scenerio, as the ZPL and
1335          * ztest have additional locking (the range locks) that prevents
1336          * that type of concurrent access.
1337          */
1338         ASSERT3U(refcount_count(&db->db_holds), ==, db->db_dirtycnt);
1339
1340         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1341
1342         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1343
1344         /* XXX would be nice to fix up dn_towrite_space[] */
1345
1346         *drp = dr->dr_next;
1347
1348         /*
1349          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1350          * where this dirty record may be put on a list.
1351          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1352          * every one of those list_insert calls.
1353          */
1354         if (dr->dr_parent) {
1355                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1356                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1357                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1358         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1359             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1360                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1361                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1362                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1363                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1364         }
1365         DB_DNODE_EXIT(db);
1366
1367         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1368                 dbuf_unoverride(dr);
1369
1370                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1371                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1372                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1373                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db));
1374         }
1375         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1376
1377         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1378         db->db_dirtycnt -= 1;
1379
1380         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1381                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1382
1383                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1384                 dbuf_set_data(db, NULL);
1385                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1386                 dbuf_evict(db);
1387                 return (B_TRUE);
1388         }
1389
1390         return (B_FALSE);
1391 }
1392
1393 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1394 void
1395 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1396 {
1397         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1398
1399         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1400         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1401
1402         DB_DNODE_ENTER(db);
1403         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1404                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1405         DB_DNODE_EXIT(db);
1406         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1407         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1408 }
1409
1410 void
1411 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1412 {
1413         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1414
1415         db->db_state = DB_NOFILL;
1416
1417         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1418 }
1419
1420 void
1421 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1422 {
1423         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1424
1425         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1426         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1427         ASSERT(db->db_level == 0);
1428         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1429
1430         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1431             dmu_tx_private_ok(tx));
1432
1433         dbuf_noread(db);
1434         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1435 }
1436
1437 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1438 /* ARGSUSED */
1439 void
1440 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1441 {
1442         mutex_enter(&db->db_mtx);
1443         DBUF_VERIFY(db);
1444
1445         if (db->db_state == DB_FILL) {
1446                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1447                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1448                         /* we were freed while filling */
1449                         /* XXX dbuf_undirty? */
1450                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1451                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1452                 }
1453                 db->db_state = DB_CACHED;
1454                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1455         }
1456         mutex_exit(&db->db_mtx);
1457 }
1458
1459 /*
1460  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1461  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1462  */
1463 void
1464 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1465 {
1466         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1467         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1468         ASSERT(db->db_level == 0);
1469         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1470         ASSERT(buf != NULL);
1471         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1472         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1473
1474         arc_return_buf(buf, db);
1475         ASSERT(arc_released(buf));
1476
1477         mutex_enter(&db->db_mtx);
1478
1479         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1480                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1481
1482         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1483
1484         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1485             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1486                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1487                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1488                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1489                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1490                 xuio_stat_wbuf_copied();
1491                 return;
1492         }
1493
1494         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1495         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1496                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1497
1498                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1499                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1500                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1501                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1502                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1503                                     DR_OVERRIDDEN);
1504                                 arc_release(db->db_buf, db);
1505                         }
1506                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1507                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1508                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1509                         arc_release(db->db_buf, db);
1510                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1511                 }
1512                 db->db_buf = NULL;
1513         }
1514         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1515         dbuf_set_data(db, buf);
1516         db->db_state = DB_FILL;
1517         mutex_exit(&db->db_mtx);
1518         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1519         dbuf_fill_done(db, tx);
1520 }
1521
1522 /*
1523  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1524  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunetely,
1525  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1526  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1527  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1528  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1529  * For the arc callback, we will usually see:
1530  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1531  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1532  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1533  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1534  */
1535 void
1536 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1537 {
1538         dnode_t *dn;
1539         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1540         dmu_buf_impl_t *dndb;
1541         int dbuf_gone = FALSE;
1542
1543         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1544         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1545
1546         dbuf_evict_user(db);
1547
1548         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1549                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1550                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1551                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1552                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1553                 }
1554                 db->db.db_data = NULL;
1555                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1556         }
1557
1558         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1559         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1560
1561         db->db_state = DB_EVICTING;
1562         db->db_blkptr = NULL;
1563
1564         DB_DNODE_ENTER(db);
1565         dn = DB_DNODE(db);
1566         dndb = dn->dn_dbuf;
1567         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1568                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1569                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1570                 membar_producer();
1571                 DB_DNODE_EXIT(db);
1572                 /*
1573                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1574                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1575                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1576                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1577                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1578                  * release any lock.
1579                  */
1580                 dnode_rele(dn, db);
1581                 db->db_dnode_handle = NULL;
1582         } else {
1583                 DB_DNODE_EXIT(db);
1584         }
1585
1586         if (db->db_buf)
1587                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1588
1589         if (!dbuf_gone)
1590                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1591
1592         /*
1593          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1594          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1595          */
1596         if (parent && parent != dndb)
1597                 dbuf_rele(parent, db);
1598 }
1599
1600 static int
1601 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1602     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1603 {
1604         int nlevels, epbs;
1605
1606         *parentp = NULL;
1607         *bpp = NULL;
1608
1609         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1610
1611         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1612                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1613                 if (dn->dn_have_spill &&
1614                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1615                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1616                 else
1617                         *bpp = NULL;
1618                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1619                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1620                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1621                 return (0);
1622         }
1623
1624         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1625                 nlevels = 1;
1626         else
1627                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1628
1629         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1630
1631         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1632         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1633         if (level >= nlevels ||
1634             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1635                 /* the buffer has no parent yet */
1636                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1637         } else if (level < nlevels-1) {
1638                 /* this block is referenced from an indirect block */
1639                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1640                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1641                 if (err)
1642                         return (err);
1643                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1644                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1645                 if (err) {
1646                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1647                         *parentp = NULL;
1648                         return (err);
1649                 }
1650                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1651                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1652                 return (0);
1653         } else {
1654                 /* the block is referenced from the dnode */
1655                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1656                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1657                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1658                 if (dn->dn_dbuf) {
1659                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1660                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1661                 }
1662                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1663                 return (0);
1664         }
1665 }
1666
1667 static dmu_buf_impl_t *
1668 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1669     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1670 {
1671         objset_t *os = dn->dn_objset;
1672         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1673
1674         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1675         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1676
1677         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1678
1679         db->db_objset = os;
1680         db->db.db_object = dn->dn_object;
1681         db->db_level = level;
1682         db->db_blkid = blkid;
1683         db->db_last_dirty = NULL;
1684         db->db_dirtycnt = 0;
1685         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1686         db->db_parent = parent;
1687         db->db_blkptr = blkptr;
1688
1689         db->db_user_ptr = NULL;
1690         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1691         db->db_evict_func = NULL;
1692         db->db_immediate_evict = 0;
1693         db->db_freed_in_flight = 0;
1694
1695         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1696                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1697                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1698                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1699                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1700                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1701                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1702                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1703                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1704                 return (db);
1705         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1706                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1707                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1708                 db->db.db_offset = 0;
1709         } else {
1710                 int blocksize =
1711                     db->db_level ? 1<<dn->dn_indblkshift :  dn->dn_datablksz;
1712                 db->db.db_size = blocksize;
1713                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1714         }
1715
1716         /*
1717          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1718          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1719          * This prevents a possible deadlock with someone
1720          * trying to look up this dbuf before its added to the
1721          * dn_dbufs list.
1722          */
1723         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1724         db->db_state = DB_EVICTING;
1725         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1726                 /* someone else inserted it first */
1727                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1728                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1729                 return (odb);
1730         }
1731         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1732         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid >=
1733             dn->dn_unlisted_l0_blkid)
1734                 dn->dn_unlisted_l0_blkid = db->db_blkid + 1;
1735         db->db_state = DB_UNCACHED;
1736         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1737         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1738
1739         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1740                 dbuf_add_ref(parent, db);
1741
1742         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1743             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1744         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1745         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1746
1747         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1748
1749         return (db);
1750 }
1751
1752 static int
1753 dbuf_do_evict(void *private)
1754 {
1755         arc_buf_t *buf = private;
1756         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1757
1758         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1759                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1760
1761         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1762
1763         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1764                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1765                 DBUF_VERIFY(db);
1766                 db->db_buf = NULL;
1767                 dbuf_evict(db);
1768         } else {
1769                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1770                 dbuf_destroy(db);
1771         }
1772         return (0);
1773 }
1774
1775 static void
1776 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1777 {
1778         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1779
1780         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1781                 /*
1782                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1783                  * remove it from that list.
1784                  */
1785                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1786                         dnode_t *dn;
1787
1788                         DB_DNODE_ENTER(db);
1789                         dn = DB_DNODE(db);
1790                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1791                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1792                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1793                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1794                         DB_DNODE_EXIT(db);
1795                         /*
1796                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1797                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1798                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1799                          * moved until after we release the hold.
1800                          */
1801                         dnode_rele(dn, db);
1802                         db->db_dnode_handle = NULL;
1803                 }
1804                 dbuf_hash_remove(db);
1805         }
1806         db->db_parent = NULL;
1807         db->db_buf = NULL;
1808
1809         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1810         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1811         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1812         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1813         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1814
1815         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1816         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1817 }
1818
1819 void
1820 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1821 {
1822         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1823         blkptr_t *bp = NULL;
1824
1825         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1826         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1827
1828         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1829                 return;
1830
1831         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1832         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1833                 /*
1834                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1835                  * it is already CACHED, or else about to be either
1836                  * read or filled.
1837                  */
1838                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1839                 return;
1840         }
1841
1842         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1843                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1844                         int priority = dn->dn_type == DMU_OT_DDT_ZAP ?
1845                             ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH : ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ;
1846                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1847                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1848                         zbookmark_t zb;
1849
1850                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1851                             dn->dn_object, 0, blkid);
1852
1853                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1854                             bp, NULL, NULL, priority,
1855                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1856                             &aflags, &zb);
1857                 }
1858                 if (db)
1859                         dbuf_rele(db, NULL);
1860         }
1861 }
1862
1863 /*
1864  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1865  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1866  */
1867 int
1868 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1869     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1870 {
1871         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1872
1873         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1874         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1875         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1876
1877         *dbp = NULL;
1878 top:
1879         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1880         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1881
1882         if (db == NULL) {
1883                 blkptr_t *bp = NULL;
1884                 int err;
1885
1886                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1887                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1888                 if (fail_sparse) {
1889                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1890                                 err = SET_ERROR(ENOENT);
1891                         if (err) {
1892                                 if (parent)
1893                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1894                                 return (err);
1895                         }
1896                 }
1897                 if (err && err != ENOENT)
1898                         return (err);
1899                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1900         }
1901
1902         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1903                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1904                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1905                         dbuf_clear(db);
1906                         if (parent) {
1907                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1908                                 parent = NULL;
1909                         }
1910                         goto top;
1911                 }
1912                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1913         }
1914
1915         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1916
1917         /*
1918          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1919          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1920          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1921          */
1922         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1923             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1924             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1925                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1926
1927                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1928                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1929
1930                         dbuf_set_data(db,
1931                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1932                             db->db.db_size, db, type));
1933                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1934                             db->db.db_size);
1935                 }
1936         }
1937
1938         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1939         dbuf_update_data(db);
1940         DBUF_VERIFY(db);
1941         mutex_exit(&db->db_mtx);
1942
1943         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1944         if (parent)
1945                 dbuf_rele(parent, NULL);
1946
1947         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1948         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1949         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1950         *dbp = db;
1951
1952         return (0);
1953 }
1954
1955 dmu_buf_impl_t *
1956 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1957 {
1958         dmu_buf_impl_t *db;
1959         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1960         return (err ? NULL : db);
1961 }
1962
1963 dmu_buf_impl_t *
1964 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1965 {
1966         dmu_buf_impl_t *db;
1967         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1968         return (err ? NULL : db);
1969 }
1970
1971 void
1972 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1973 {
1974         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1975
1976         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1977         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1978 }
1979
1980 int
1981 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1982 {
1983         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1984         dnode_t *dn;
1985
1986         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1987                 return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1988         if (blksz == 0)
1989                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1990         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1991                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1992         else
1993                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1994
1995         DB_DNODE_ENTER(db);
1996         dn = DB_DNODE(db);
1997         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1998         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1999         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2000         DB_DNODE_EXIT(db);
2001
2002         return (0);
2003 }
2004
2005 void
2006 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
2007 {
2008         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
2009 }
2010
2011 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
2012 void
2013 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2014 {
2015         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
2016         ASSERT(holds > 1);
2017 }
2018
2019 /*
2020  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
2021  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
2022  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2023  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2024  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2025  */
2026 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
2027 void
2028 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2029 {
2030         mutex_enter(&db->db_mtx);
2031         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2032 }
2033
2034 /*
2035  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2036  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2037  */
2038 void
2039 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2040 {
2041         int64_t holds;
2042
2043         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2044         DBUF_VERIFY(db);
2045
2046         /*
2047          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2048          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2049          * buffer has a corresponding dnode hold.
2050          */
2051         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2052         ASSERT(holds >= 0);
2053
2054         /*
2055          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2056          * may be modified in the current syncing context.
2057          */
2058         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2059                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2060
2061         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2062             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2063                 dbuf_evict_user(db);
2064
2065         if (holds == 0) {
2066                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2067                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2068
2069                         /*
2070                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2071                          * until the move completes.
2072                          */
2073                         DB_DNODE_ENTER(db);
2074                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2075                         DB_DNODE_EXIT(db);
2076                         /*
2077                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2078                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2079                          * the dnode_rele().
2080                          */
2081                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2082                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2083                         /*
2084                          * This is a special case: we never associated this
2085                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2086                          */
2087                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2088                             db->db_state == DB_NOFILL);
2089                         dbuf_evict(db);
2090                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2091                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2092                         /*
2093                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2094                          */
2095                         dbuf_set_data(db, NULL);
2096                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
2097                         dbuf_evict(db);
2098                 } else {
2099                         VERIFY(!arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
2100
2101                         /*
2102                          * A dbuf will be eligible for eviction if either the
2103                          * 'primarycache' property is set or a duplicate
2104                          * copy of this buffer is already cached in the arc.
2105                          *
2106                          * In the case of the 'primarycache' a buffer
2107                          * is considered for eviction if it matches the
2108                          * criteria set in the property.
2109                          *
2110                          * To decide if our buffer is considered a
2111                          * duplicate, we must call into the arc to determine
2112                          * if multiple buffers are referencing the same
2113                          * block on-disk. If so, then we simply evict
2114                          * ourselves.
2115                          */
2116                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db) ||
2117                             arc_buf_eviction_needed(db->db_buf))
2118                                 dbuf_clear(db);
2119                         else
2120                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2121                 }
2122         } else {
2123                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2124         }
2125 }
2126
2127 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2128 uint64_t
2129 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2130 {
2131         return (refcount_count(&db->db_holds));
2132 }
2133
2134 void *
2135 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2136     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2137 {
2138         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2139             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2140 }
2141
2142 void *
2143 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2144     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2145 {
2146         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2147
2148         db->db_immediate_evict = TRUE;
2149         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2150             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2151 }
2152
2153 void *
2154 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2155     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2156 {
2157         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2158         ASSERT(db->db_level == 0);
2159
2160         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2161
2162         mutex_enter(&db->db_mtx);
2163
2164         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2165                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2166                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2167                 db->db_evict_func = evict_func;
2168
2169                 dbuf_update_data(db);
2170         } else {
2171                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2172         }
2173
2174         mutex_exit(&db->db_mtx);
2175         return (old_user_ptr);
2176 }
2177
2178 void *
2179 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2180 {
2181         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2182         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2183
2184         return (db->db_user_ptr);
2185 }
2186
2187 boolean_t
2188 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2189 {
2190         boolean_t res = B_FALSE;
2191         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2192
2193         if (db->db_blkptr)
2194                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2195                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2196
2197         return (res);
2198 }
2199
2200 blkptr_t *
2201 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2202 {
2203         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2204         return (dbi->db_blkptr);
2205 }
2206
2207 static void
2208 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2209 {
2210         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2211         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2212
2213         if (db->db_blkptr != NULL)
2214                 return;
2215
2216         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2217                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2218                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2219                 return;
2220         }
2221         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2222                 /*
2223                  * This buffer was allocated at a time when there was
2224                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2225                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2226                  */
2227                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2228                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2229                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2230                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2231                 DBUF_VERIFY(db);
2232         } else {
2233                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2234                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2235
2236                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2237                 if (parent == NULL) {
2238                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2239                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2240                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2241                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2242                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2243                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2244                         db->db_parent = parent;
2245                 }
2246                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2247                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2248                 DBUF_VERIFY(db);
2249         }
2250 }
2251
2252 static void
2253 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2254 {
2255         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2256         dnode_t *dn;
2257         zio_t *zio;
2258
2259         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2260
2261         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2262
2263         mutex_enter(&db->db_mtx);
2264
2265         ASSERT(db->db_level > 0);
2266         DBUF_VERIFY(db);
2267
2268         /* Read the block if it hasn't been read yet. */
2269         if (db->db_buf == NULL) {
2270                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2271                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2272                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2273         }
2274         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2275         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2276
2277         DB_DNODE_ENTER(db);
2278         dn = DB_DNODE(db);
2279         /* Indirect block size must match what the dnode thinks it is. */
2280         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2281         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2282         DB_DNODE_EXIT(db);
2283
2284         /* Provide the pending dirty record to child dbufs */
2285         db->db_data_pending = dr;
2286
2287         mutex_exit(&db->db_mtx);
2288         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2289
2290         zio = dr->dr_zio;
2291         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2292         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2293         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2294         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2295         zio_nowait(zio);
2296 }
2297
2298 static void
2299 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2300 {
2301         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2302         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2303         dnode_t *dn;
2304         objset_t *os;
2305         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2306
2307         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2308
2309         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2310
2311         mutex_enter(&db->db_mtx);
2312         /*
2313          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2314          * might have been freed after the dirty.
2315          */
2316         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2317                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2318                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2319         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2320                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2321                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2322         } else {
2323                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2324         }
2325         DBUF_VERIFY(db);
2326
2327         DB_DNODE_ENTER(db);
2328         dn = DB_DNODE(db);
2329
2330         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2331                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2332                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2333                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2334         }
2335
2336         /*
2337          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2338          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2339          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2340          * be called).
2341          */
2342         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2343                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2344
2345                 ASSERT(*datap != NULL);
2346                 ASSERT0(db->db_level);
2347                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2348                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2349                 DB_DNODE_EXIT(db);
2350
2351                 if (*datap != db->db.db_data) {
2352                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2353                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2354                 }
2355                 db->db_data_pending = NULL;
2356                 drp = &db->db_last_dirty;
2357                 while (*drp != dr)
2358                         drp = &(*drp)->dr_next;
2359                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2360                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2361                 *drp = dr->dr_next;
2362                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2363                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2364                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2365                 }
2366                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2367                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2368                 db->db_dirtycnt -= 1;
2369                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2370                 return;
2371         }
2372
2373         os = dn->dn_objset;
2374
2375         /*
2376          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2377          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2378          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2379          * dbuf_check_blkptr.
2380          */
2381         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2382
2383         /*
2384          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2385          * wait for the synchronous IO to complete.
2386          */
2387         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2388                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2389                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2390                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2391         }
2392
2393         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2394             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2395             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2396             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2397             *datap == db->db_buf) {
2398                 /*
2399                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2400                  * are active holds and db_data still references it),
2401                  * then make a copy before we start the write so that
2402                  * any modifications from the open txg will not leak
2403                  * into this write.
2404                  *
2405                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2406                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2407                  * DNONE_DNODE blocks).
2408                  */
2409                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2410                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2411                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2412                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2413         }
2414         db->db_data_pending = dr;
2415
2416         mutex_exit(&db->db_mtx);
2417
2418         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2419
2420         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2421         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2422                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2423                 DB_DNODE_EXIT(db);
2424         } else {
2425                 /*
2426                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2427                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2428                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2429                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2430                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2431                  */
2432                 DB_DNODE_EXIT(db);
2433                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2434         }
2435 }
2436
2437 void
2438 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2439 {
2440         dbuf_dirty_record_t *dr;
2441
2442         while (dr = list_head(list)) {
2443                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2444                         /*
2445                          * If we find an already initialized zio then we
2446                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2447                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2448                          * during processing, so that we can zio_wait()
2449                          * these IOs after initiating all child IOs.
2450                          */
2451                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2452                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2453                         break;
2454                 }
2455                 list_remove(list, dr);
2456                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2457                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2458                 else
2459                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2460         }
2461 }
2462
2463 /* ARGSUSED */
2464 static void
2465 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2466 {
2467         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2468         dnode_t *dn;
2469         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2470         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2471         spa_t *spa = zio->io_spa;
2472         int64_t delta;
2473         uint64_t fill = 0;
2474         int i;
2475
2476         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2477
2478         DB_DNODE_ENTER(db);
2479         dn = DB_DNODE(db);
2480         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2481         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2482         zio->io_prev_space_delta = delta;
2483
2484         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2485                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2486                 DB_DNODE_EXIT(db);
2487                 return;
2488         }
2489
2490         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2491             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2492             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2493             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2494         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2495
2496         mutex_enter(&db->db_mtx);
2497
2498 #ifdef ZFS_DEBUG
2499         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2500                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2501                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2502                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2503         }
2504 #endif
2505
2506         if (db->db_level == 0) {
2507                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2508                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2509                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2510                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2511                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2512
2513                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2514                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2515                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2516                             i--, dnp++) {
2517                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2518                                         fill++;
2519                         }
2520                 } else {
2521                         fill = 1;
2522                 }
2523         } else {
2524                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2525                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2526                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2527                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2528                                 continue;
2529                         fill += ibp->blk_fill;
2530                 }
2531         }
2532         DB_DNODE_EXIT(db);
2533
2534         bp->blk_fill = fill;
2535
2536         mutex_exit(&db->db_mtx);
2537 }
2538
2539 /* ARGSUSED */
2540 static void
2541 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2542 {
2543         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2544         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2545         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2546         uint64_t txg = zio->io_txg;
2547         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2548
2549         ASSERT0(zio->io_error);
2550         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2551
2552         /*
2553          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2554          * original and bypass all the accounting.
2555          */
2556         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2557                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2558         } else {
2559                 objset_t *os;
2560                 dsl_dataset_t *ds;
2561                 dmu_tx_t *tx;
2562
2563                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2564                 ds = os->os_dsl_dataset;
2565                 tx = os->os_synctx;
2566
2567                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2568                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2569         }
2570
2571         mutex_enter(&db->db_mtx);
2572
2573         DBUF_VERIFY(db);
2574
2575         drp = &db->db_last_dirty;
2576         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2577                 drp = &dr->dr_next;
2578         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2579         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2580         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2581         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2582         *drp = dr->dr_next;
2583
2584 #ifdef ZFS_DEBUG
2585         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2586                 dnode_t *dn;
2587
2588                 DB_DNODE_ENTER(db);
2589                 dn = DB_DNODE(db);
2590                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2591                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2592                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2593                 DB_DNODE_EXIT(db);
2594         }
2595 #endif
2596
2597         if (db->db_level == 0) {
2598                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2599                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2600                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2601                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2602                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2603                                     db));
2604                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2605                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2606                 }
2607         } else {
2608                 dnode_t *dn;
2609
2610                 DB_DNODE_ENTER(db);
2611                 dn = DB_DNODE(db);
2612                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2613                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2614                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2615                         int epbs =
2616                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2617                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2618                             db->db.db_size);
2619                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2620                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2621                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2622                 }
2623                 DB_DNODE_EXIT(db);
2624                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2625                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2626         }
2627         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2628
2629         cv_broadcast(&db->db_changed);
2630         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2631         db->db_dirtycnt -= 1;
2632         db->db_data_pending = NULL;
2633         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2634 }
2635
2636 static void
2637 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2638 {
2639         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2640 }
2641
2642 static void
2643 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2644 {
2645         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2646 }
2647
2648 static void
2649 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2650 {
2651         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2652         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2653
2654         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2655 }
2656
2657 static void
2658 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2659 {
2660         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2661         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2662         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2663
2664         mutex_enter(&db->db_mtx);
2665         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2666                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2667                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2668                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2669         }
2670         mutex_exit(&db->db_mtx);
2671
2672         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2673 }
2674
2675 /* Issue I/O to commit a dirty buffer to disk. */
2676 static void
2677 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2678 {
2679         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2680         dnode_t *dn;
2681         objset_t *os;
2682         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2683         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2684         zbookmark_t zb;
2685         zio_prop_t zp;
2686         zio_t *zio;
2687         int wp_flag = 0;
2688
2689         DB_DNODE_ENTER(db);
2690         dn = DB_DNODE(db);
2691         os = dn->dn_objset;
2692
2693         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2694                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2695                         /*
2696                          * Private object buffers are released here rather
2697                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2698                          * in the syncing context and we don't want the
2699                          * overhead of making multiple copies of the data.
2700                          */
2701                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2702                                 arc_buf_thaw(data);
2703                         } else {
2704                                 dbuf_release_bp(db);
2705                         }
2706                 }
2707         }
2708
2709         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2710                 /* Our parent is an indirect block. */
2711                 /* We have a dirty parent that has been scheduled for write. */
2712                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2713                 /* Our parent's buffer is one level closer to the dnode. */
2714                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2715                 /*
2716                  * We're about to modify our parent's db_data by modifying
2717                  * our block pointer, so the parent must be released.
2718                  */
2719                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2720                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2721         } else {
2722                 /* Our parent is the dnode itself. */
2723                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2724                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2725                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2726                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2727                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2728                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2729                 zio = dn->dn_zio;
2730         }
2731
2732         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2733         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2734         ASSERT(zio);
2735
2736         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2737             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2738             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2739
2740         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2741                 wp_flag = WP_SPILL;
2742         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2743
2744         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2745         DB_DNODE_EXIT(db);
2746
2747         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2748                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2749                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2750                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2751                     dbuf_write_override_ready, dbuf_write_override_done, dr,
2752                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2753                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2754                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2755                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2756                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2757                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2758         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2759                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF ||
2760                     zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_NOPARITY);
2761                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2762                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2763                     dbuf_write_nofill_ready, dbuf_write_nofill_done, db,
2764                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2765                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2766         } else {
2767                 ASSERT(arc_released(data));
2768                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2769                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
2770                     DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dbuf_write_ready,
2771                     dbuf_write_done, db, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2772                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2773         }
2774 }