]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dnode.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 / dnode.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2013 by Delphix. All rights reserved.
24  */
25
26 #include <sys/zfs_context.h>
27 #include <sys/dbuf.h>
28 #include <sys/dnode.h>
29 #include <sys/dmu.h>
30 #include <sys/dmu_impl.h>
31 #include <sys/dmu_tx.h>
32 #include <sys/dmu_objset.h>
33 #include <sys/dsl_dir.h>
34 #include <sys/dsl_dataset.h>
35 #include <sys/spa.h>
36 #include <sys/zio.h>
37 #include <sys/dmu_zfetch.h>
38
39 static int free_range_compar(const void *node1, const void *node2);
40
41 static kmem_cache_t *dnode_cache;
42 /*
43  * Define DNODE_STATS to turn on statistic gathering. By default, it is only
44  * turned on when DEBUG is also defined.
45  */
46 #ifdef  DEBUG
47 #define DNODE_STATS
48 #endif  /* DEBUG */
49
50 #ifdef  DNODE_STATS
51 #define DNODE_STAT_ADD(stat)                    ((stat)++)
52 #else
53 #define DNODE_STAT_ADD(stat)                    /* nothing */
54 #endif  /* DNODE_STATS */
55
56 static dnode_phys_t dnode_phys_zero;
57
58 int zfs_default_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
59 int zfs_default_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
60
61 #ifdef sun
62 static kmem_cbrc_t dnode_move(void *, void *, size_t, void *);
63 #endif
64
65 /* ARGSUSED */
66 static int
67 dnode_cons(void *arg, void *unused, int kmflag)
68 {
69         dnode_t *dn = arg;
70         int i;
71
72         rw_init(&dn->dn_struct_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
73         mutex_init(&dn->dn_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
74         mutex_init(&dn->dn_dbufs_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
75         cv_init(&dn->dn_notxholds, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
76
77         /*
78          * Every dbuf has a reference, and dropping a tracked reference is
79          * O(number of references), so don't track dn_holds.
80          */
81         refcount_create_untracked(&dn->dn_holds);
82         refcount_create(&dn->dn_tx_holds);
83         list_link_init(&dn->dn_link);
84
85         bzero(&dn->dn_next_nblkptr[0], sizeof (dn->dn_next_nblkptr));
86         bzero(&dn->dn_next_nlevels[0], sizeof (dn->dn_next_nlevels));
87         bzero(&dn->dn_next_indblkshift[0], sizeof (dn->dn_next_indblkshift));
88         bzero(&dn->dn_next_bonustype[0], sizeof (dn->dn_next_bonustype));
89         bzero(&dn->dn_rm_spillblk[0], sizeof (dn->dn_rm_spillblk));
90         bzero(&dn->dn_next_bonuslen[0], sizeof (dn->dn_next_bonuslen));
91         bzero(&dn->dn_next_blksz[0], sizeof (dn->dn_next_blksz));
92
93         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
94                 list_link_init(&dn->dn_dirty_link[i]);
95                 avl_create(&dn->dn_ranges[i], free_range_compar,
96                     sizeof (free_range_t),
97                     offsetof(struct free_range, fr_node));
98                 list_create(&dn->dn_dirty_records[i],
99                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
100                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
101         }
102
103         dn->dn_allocated_txg = 0;
104         dn->dn_free_txg = 0;
105         dn->dn_assigned_txg = 0;
106         dn->dn_dirtyctx = 0;
107         dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
108         dn->dn_bonus = NULL;
109         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
110         dn->dn_zio = NULL;
111         dn->dn_oldused = 0;
112         dn->dn_oldflags = 0;
113         dn->dn_olduid = 0;
114         dn->dn_oldgid = 0;
115         dn->dn_newuid = 0;
116         dn->dn_newgid = 0;
117         dn->dn_id_flags = 0;
118
119         dn->dn_dbufs_count = 0;
120         dn->dn_unlisted_l0_blkid = 0;
121         list_create(&dn->dn_dbufs, sizeof (dmu_buf_impl_t),
122             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
123
124         dn->dn_moved = 0;
125         POINTER_INVALIDATE(&dn->dn_objset);
126         return (0);
127 }
128
129 /* ARGSUSED */
130 static void
131 dnode_dest(void *arg, void *unused)
132 {
133         int i;
134         dnode_t *dn = arg;
135
136         rw_destroy(&dn->dn_struct_rwlock);
137         mutex_destroy(&dn->dn_mtx);
138         mutex_destroy(&dn->dn_dbufs_mtx);
139         cv_destroy(&dn->dn_notxholds);
140         refcount_destroy(&dn->dn_holds);
141         refcount_destroy(&dn->dn_tx_holds);
142         ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_link));
143
144         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
145                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
146                 avl_destroy(&dn->dn_ranges[i]);
147                 list_destroy(&dn->dn_dirty_records[i]);
148                 ASSERT0(dn->dn_next_nblkptr[i]);
149                 ASSERT0(dn->dn_next_nlevels[i]);
150                 ASSERT0(dn->dn_next_indblkshift[i]);
151                 ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[i]);
152                 ASSERT0(dn->dn_rm_spillblk[i]);
153                 ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[i]);
154                 ASSERT0(dn->dn_next_blksz[i]);
155         }
156
157         ASSERT0(dn->dn_allocated_txg);
158         ASSERT0(dn->dn_free_txg);
159         ASSERT0(dn->dn_assigned_txg);
160         ASSERT0(dn->dn_dirtyctx);
161         ASSERT3P(dn->dn_dirtyctx_firstset, ==, NULL);
162         ASSERT3P(dn->dn_bonus, ==, NULL);
163         ASSERT(!dn->dn_have_spill);
164         ASSERT3P(dn->dn_zio, ==, NULL);
165         ASSERT0(dn->dn_oldused);
166         ASSERT0(dn->dn_oldflags);
167         ASSERT0(dn->dn_olduid);
168         ASSERT0(dn->dn_oldgid);
169         ASSERT0(dn->dn_newuid);
170         ASSERT0(dn->dn_newgid);
171         ASSERT0(dn->dn_id_flags);
172
173         ASSERT0(dn->dn_dbufs_count);
174         ASSERT0(dn->dn_unlisted_l0_blkid);
175         list_destroy(&dn->dn_dbufs);
176 }
177
178 void
179 dnode_init(void)
180 {
181         ASSERT(dnode_cache == NULL);
182         dnode_cache = kmem_cache_create("dnode_t",
183             sizeof (dnode_t),
184             0, dnode_cons, dnode_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
185         kmem_cache_set_move(dnode_cache, dnode_move);
186 }
187
188 void
189 dnode_fini(void)
190 {
191         kmem_cache_destroy(dnode_cache);
192         dnode_cache = NULL;
193 }
194
195
196 #ifdef ZFS_DEBUG
197 void
198 dnode_verify(dnode_t *dn)
199 {
200         int drop_struct_lock = FALSE;
201
202         ASSERT(dn->dn_phys);
203         ASSERT(dn->dn_objset);
204         ASSERT(dn->dn_handle->dnh_dnode == dn);
205
206         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_phys->dn_type));
207
208         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DNODE_VERIFY))
209                 return;
210
211         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
212                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
213                 drop_struct_lock = TRUE;
214         }
215         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE || dn->dn_allocated_txg != 0) {
216                 int i;
217                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, >=, 0);
218                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
219                 if (dn->dn_datablkshift) {
220                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
221                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
222                         ASSERT3U(1<<dn->dn_datablkshift, ==, dn->dn_datablksz);
223                 }
224                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, <=, 30);
225                 ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_type));
226                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, >=, 1);
227                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
228                 ASSERT3U(dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
229                 ASSERT3U(dn->dn_datablksz, ==,
230                     dn->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
231                 ASSERT3U(ISP2(dn->dn_datablksz), ==, dn->dn_datablkshift != 0);
232                 ASSERT3U((dn->dn_nblkptr - 1) * sizeof (blkptr_t) +
233                     dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
234                 for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
235                         ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], <=, dn->dn_nlevels);
236                 }
237         }
238         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE)
239                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_nlevels, <=, dn->dn_nlevels);
240         ASSERT(DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) || dn->dn_dbuf != NULL);
241         if (dn->dn_dbuf != NULL) {
242                 ASSERT3P(dn->dn_phys, ==,
243                     (dnode_phys_t *)dn->dn_dbuf->db.db_data +
244                     (dn->dn_object % (dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT)));
245         }
246         if (drop_struct_lock)
247                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
248 }
249 #endif
250
251 void
252 dnode_byteswap(dnode_phys_t *dnp)
253 {
254         uint64_t *buf64 = (void*)&dnp->dn_blkptr;
255         int i;
256
257         if (dnp->dn_type == DMU_OT_NONE) {
258                 bzero(dnp, sizeof (dnode_phys_t));
259                 return;
260         }
261
262         dnp->dn_datablkszsec = BSWAP_16(dnp->dn_datablkszsec);
263         dnp->dn_bonuslen = BSWAP_16(dnp->dn_bonuslen);
264         dnp->dn_maxblkid = BSWAP_64(dnp->dn_maxblkid);
265         dnp->dn_used = BSWAP_64(dnp->dn_used);
266
267         /*
268          * dn_nblkptr is only one byte, so it's OK to read it in either
269          * byte order.  We can't read dn_bouslen.
270          */
271         ASSERT(dnp->dn_indblkshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT);
272         ASSERT(dnp->dn_nblkptr <= DN_MAX_NBLKPTR);
273         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr * sizeof (blkptr_t)/8; i++)
274                 buf64[i] = BSWAP_64(buf64[i]);
275
276         /*
277          * OK to check dn_bonuslen for zero, because it won't matter if
278          * we have the wrong byte order.  This is necessary because the
279          * dnode dnode is smaller than a regular dnode.
280          */
281         if (dnp->dn_bonuslen != 0) {
282                 /*
283                  * Note that the bonus length calculated here may be
284                  * longer than the actual bonus buffer.  This is because
285                  * we always put the bonus buffer after the last block
286                  * pointer (instead of packing it against the end of the
287                  * dnode buffer).
288                  */
289                 int off = (dnp->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
290                 size_t len = DN_MAX_BONUSLEN - off;
291                 ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dnp->dn_bonustype));
292                 dmu_object_byteswap_t byteswap =
293                     DMU_OT_BYTESWAP(dnp->dn_bonustype);
294                 dmu_ot_byteswap[byteswap].ob_func(dnp->dn_bonus + off, len);
295         }
296
297         /* Swap SPILL block if we have one */
298         if (dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)
299                 byteswap_uint64_array(&dnp->dn_spill, sizeof (blkptr_t));
300
301 }
302
303 void
304 dnode_buf_byteswap(void *vbuf, size_t size)
305 {
306         dnode_phys_t *buf = vbuf;
307         int i;
308
309         ASSERT3U(sizeof (dnode_phys_t), ==, (1<<DNODE_SHIFT));
310         ASSERT((size & (sizeof (dnode_phys_t)-1)) == 0);
311
312         size >>= DNODE_SHIFT;
313         for (i = 0; i < size; i++) {
314                 dnode_byteswap(buf);
315                 buf++;
316         }
317 }
318
319 static int
320 free_range_compar(const void *node1, const void *node2)
321 {
322         const free_range_t *rp1 = node1;
323         const free_range_t *rp2 = node2;
324
325         if (rp1->fr_blkid < rp2->fr_blkid)
326                 return (-1);
327         else if (rp1->fr_blkid > rp2->fr_blkid)
328                 return (1);
329         else return (0);
330 }
331
332 void
333 dnode_setbonuslen(dnode_t *dn, int newsize, dmu_tx_t *tx)
334 {
335         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
336
337         dnode_setdirty(dn, tx);
338         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
339         ASSERT3U(newsize, <=, DN_MAX_BONUSLEN -
340             (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t));
341         dn->dn_bonuslen = newsize;
342         if (newsize == 0)
343                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = DN_ZERO_BONUSLEN;
344         else
345                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
346         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
347 }
348
349 void
350 dnode_setbonus_type(dnode_t *dn, dmu_object_type_t newtype, dmu_tx_t *tx)
351 {
352         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
353         dnode_setdirty(dn, tx);
354         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
355         dn->dn_bonustype = newtype;
356         dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonustype;
357         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
358 }
359
360 void
361 dnode_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
362 {
363         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
364         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
365         dnode_setdirty(dn, tx);
366         dn->dn_rm_spillblk[tx->tx_txg&TXG_MASK] = DN_KILL_SPILLBLK;
367         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
368 }
369
370 static void
371 dnode_setdblksz(dnode_t *dn, int size)
372 {
373         ASSERT0(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE));
374         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
375         ASSERT3U(size, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
376         ASSERT3U(size >> SPA_MINBLOCKSHIFT, <,
377             1<<(sizeof (dn->dn_phys->dn_datablkszsec) * 8));
378         dn->dn_datablksz = size;
379         dn->dn_datablkszsec = size >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
380         dn->dn_datablkshift = ISP2(size) ? highbit(size - 1) : 0;
381 }
382
383 static dnode_t *
384 dnode_create(objset_t *os, dnode_phys_t *dnp, dmu_buf_impl_t *db,
385     uint64_t object, dnode_handle_t *dnh)
386 {
387         dnode_t *dn = kmem_cache_alloc(dnode_cache, KM_SLEEP);
388
389         ASSERT(!POINTER_IS_VALID(dn->dn_objset));
390         dn->dn_moved = 0;
391
392         /*
393          * Defer setting dn_objset until the dnode is ready to be a candidate
394          * for the dnode_move() callback.
395          */
396         dn->dn_object = object;
397         dn->dn_dbuf = db;
398         dn->dn_handle = dnh;
399         dn->dn_phys = dnp;
400
401         if (dnp->dn_datablkszsec) {
402                 dnode_setdblksz(dn, dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
403         } else {
404                 dn->dn_datablksz = 0;
405                 dn->dn_datablkszsec = 0;
406                 dn->dn_datablkshift = 0;
407         }
408         dn->dn_indblkshift = dnp->dn_indblkshift;
409         dn->dn_nlevels = dnp->dn_nlevels;
410         dn->dn_type = dnp->dn_type;
411         dn->dn_nblkptr = dnp->dn_nblkptr;
412         dn->dn_checksum = dnp->dn_checksum;
413         dn->dn_compress = dnp->dn_compress;
414         dn->dn_bonustype = dnp->dn_bonustype;
415         dn->dn_bonuslen = dnp->dn_bonuslen;
416         dn->dn_maxblkid = dnp->dn_maxblkid;
417         dn->dn_have_spill = ((dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR) != 0);
418         dn->dn_id_flags = 0;
419
420         dmu_zfetch_init(&dn->dn_zfetch, dn);
421
422         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_phys->dn_type));
423
424         mutex_enter(&os->os_lock);
425         list_insert_head(&os->os_dnodes, dn);
426         membar_producer();
427         /*
428          * Everything else must be valid before assigning dn_objset makes the
429          * dnode eligible for dnode_move().
430          */
431         dn->dn_objset = os;
432         mutex_exit(&os->os_lock);
433
434         arc_space_consume(sizeof (dnode_t), ARC_SPACE_OTHER);
435         return (dn);
436 }
437
438 /*
439  * Caller must be holding the dnode handle, which is released upon return.
440  */
441 static void
442 dnode_destroy(dnode_t *dn)
443 {
444         objset_t *os = dn->dn_objset;
445
446         ASSERT((dn->dn_id_flags & DN_ID_NEW_EXIST) == 0);
447
448         mutex_enter(&os->os_lock);
449         POINTER_INVALIDATE(&dn->dn_objset);
450         list_remove(&os->os_dnodes, dn);
451         mutex_exit(&os->os_lock);
452
453         /* the dnode can no longer move, so we can release the handle */
454         zrl_remove(&dn->dn_handle->dnh_zrlock);
455
456         dn->dn_allocated_txg = 0;
457         dn->dn_free_txg = 0;
458         dn->dn_assigned_txg = 0;
459
460         dn->dn_dirtyctx = 0;
461         if (dn->dn_dirtyctx_firstset != NULL) {
462                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
463                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
464         }
465         if (dn->dn_bonus != NULL) {
466                 mutex_enter(&dn->dn_bonus->db_mtx);
467                 dbuf_evict(dn->dn_bonus);
468                 dn->dn_bonus = NULL;
469         }
470         dn->dn_zio = NULL;
471
472         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
473         dn->dn_oldused = 0;
474         dn->dn_oldflags = 0;
475         dn->dn_olduid = 0;
476         dn->dn_oldgid = 0;
477         dn->dn_newuid = 0;
478         dn->dn_newgid = 0;
479         dn->dn_id_flags = 0;
480         dn->dn_unlisted_l0_blkid = 0;
481
482         dmu_zfetch_rele(&dn->dn_zfetch);
483         kmem_cache_free(dnode_cache, dn);
484         arc_space_return(sizeof (dnode_t), ARC_SPACE_OTHER);
485 }
486
487 void
488 dnode_allocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize, int ibs,
489     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
490 {
491         int i;
492
493         if (blocksize == 0)
494                 blocksize = 1 << zfs_default_bs;
495         else if (blocksize > SPA_MAXBLOCKSIZE)
496                 blocksize = SPA_MAXBLOCKSIZE;
497         else
498                 blocksize = P2ROUNDUP(blocksize, SPA_MINBLOCKSIZE);
499
500         if (ibs == 0)
501                 ibs = zfs_default_ibs;
502
503         ibs = MIN(MAX(ibs, DN_MIN_INDBLKSHIFT), DN_MAX_INDBLKSHIFT);
504
505         dprintf("os=%p obj=%llu txg=%llu blocksize=%d ibs=%d\n", dn->dn_objset,
506             dn->dn_object, tx->tx_txg, blocksize, ibs);
507
508         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
509         ASSERT(bcmp(dn->dn_phys, &dnode_phys_zero, sizeof (dnode_phys_t)) == 0);
510         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type == DMU_OT_NONE);
511         ASSERT(ot != DMU_OT_NONE);
512         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(ot));
513         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
514             (bonustype == DMU_OT_SA && bonuslen == 0) ||
515             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
516         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(bonustype));
517         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
518         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
519         ASSERT0(dn->dn_maxblkid);
520         ASSERT0(dn->dn_allocated_txg);
521         ASSERT0(dn->dn_assigned_txg);
522         ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
523         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), <=, 1);
524         ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dbufs), ==, NULL);
525
526         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
527                 ASSERT0(dn->dn_next_nblkptr[i]);
528                 ASSERT0(dn->dn_next_nlevels[i]);
529                 ASSERT0(dn->dn_next_indblkshift[i]);
530                 ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[i]);
531                 ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[i]);
532                 ASSERT0(dn->dn_rm_spillblk[i]);
533                 ASSERT0(dn->dn_next_blksz[i]);
534                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
535                 ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dirty_records[i]), ==, NULL);
536                 ASSERT0(avl_numnodes(&dn->dn_ranges[i]));
537         }
538
539         dn->dn_type = ot;
540         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
541         dn->dn_indblkshift = ibs;
542         dn->dn_nlevels = 1;
543         if (bonustype == DMU_OT_SA) /* Maximize bonus space for SA */
544                 dn->dn_nblkptr = 1;
545         else
546                 dn->dn_nblkptr = 1 +
547                     ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
548         dn->dn_bonustype = bonustype;
549         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
550         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
551         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
552         dn->dn_dirtyctx = 0;
553
554         dn->dn_free_txg = 0;
555         if (dn->dn_dirtyctx_firstset) {
556                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
557                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
558         }
559
560         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
561         dn->dn_id_flags = 0;
562
563         dnode_setdirty(dn, tx);
564         dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg & TXG_MASK] = ibs;
565         dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
566         dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonustype;
567         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_datablksz;
568 }
569
570 void
571 dnode_reallocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize,
572     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
573 {
574         int nblkptr;
575
576         ASSERT3U(blocksize, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
577         ASSERT3U(blocksize, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
578         ASSERT0(blocksize % SPA_MINBLOCKSIZE);
579         ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT || dmu_tx_private_ok(tx));
580         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
581         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
582             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0) ||
583             (bonustype == DMU_OT_SA && bonuslen == 0));
584         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(bonustype));
585         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
586
587         /* clean up any unreferenced dbufs */
588         dnode_evict_dbufs(dn);
589
590         dn->dn_id_flags = 0;
591
592         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
593         dnode_setdirty(dn, tx);
594         if (dn->dn_datablksz != blocksize) {
595                 /* change blocksize */
596                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0 &&
597                     (BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) ||
598                     dnode_block_freed(dn, 0)));
599                 dnode_setdblksz(dn, blocksize);
600                 dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = blocksize;
601         }
602         if (dn->dn_bonuslen != bonuslen)
603                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg&TXG_MASK] = bonuslen;
604
605         if (bonustype == DMU_OT_SA) /* Maximize bonus space for SA */
606                 nblkptr = 1;
607         else
608                 nblkptr = 1 + ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
609         if (dn->dn_bonustype != bonustype)
610                 dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg&TXG_MASK] = bonustype;
611         if (dn->dn_nblkptr != nblkptr)
612                 dn->dn_next_nblkptr[tx->tx_txg&TXG_MASK] = nblkptr;
613         if (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR) {
614                 dbuf_rm_spill(dn, tx);
615                 dnode_rm_spill(dn, tx);
616         }
617         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
618
619         /* change type */
620         dn->dn_type = ot;
621
622         /* change bonus size and type */
623         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
624         dn->dn_bonustype = bonustype;
625         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
626         dn->dn_nblkptr = nblkptr;
627         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
628         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
629         ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
630
631         /* fix up the bonus db_size */
632         if (dn->dn_bonus) {
633                 dn->dn_bonus->db.db_size =
634                     DN_MAX_BONUSLEN - (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
635                 ASSERT(dn->dn_bonuslen <= dn->dn_bonus->db.db_size);
636         }
637
638         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
639         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
640 }
641
642 #ifdef  DNODE_STATS
643 static struct {
644         uint64_t dms_dnode_invalid;
645         uint64_t dms_dnode_recheck1;
646         uint64_t dms_dnode_recheck2;
647         uint64_t dms_dnode_special;
648         uint64_t dms_dnode_handle;
649         uint64_t dms_dnode_rwlock;
650         uint64_t dms_dnode_active;
651 } dnode_move_stats;
652 #endif  /* DNODE_STATS */
653
654 static void
655 dnode_move_impl(dnode_t *odn, dnode_t *ndn)
656 {
657         int i;
658
659         ASSERT(!RW_LOCK_HELD(&odn->dn_struct_rwlock));
660         ASSERT(MUTEX_NOT_HELD(&odn->dn_mtx));
661         ASSERT(MUTEX_NOT_HELD(&odn->dn_dbufs_mtx));
662         ASSERT(!RW_LOCK_HELD(&odn->dn_zfetch.zf_rwlock));
663
664         /* Copy fields. */
665         ndn->dn_objset = odn->dn_objset;
666         ndn->dn_object = odn->dn_object;
667         ndn->dn_dbuf = odn->dn_dbuf;
668         ndn->dn_handle = odn->dn_handle;
669         ndn->dn_phys = odn->dn_phys;
670         ndn->dn_type = odn->dn_type;
671         ndn->dn_bonuslen = odn->dn_bonuslen;
672         ndn->dn_bonustype = odn->dn_bonustype;
673         ndn->dn_nblkptr = odn->dn_nblkptr;
674         ndn->dn_checksum = odn->dn_checksum;
675         ndn->dn_compress = odn->dn_compress;
676         ndn->dn_nlevels = odn->dn_nlevels;
677         ndn->dn_indblkshift = odn->dn_indblkshift;
678         ndn->dn_datablkshift = odn->dn_datablkshift;
679         ndn->dn_datablkszsec = odn->dn_datablkszsec;
680         ndn->dn_datablksz = odn->dn_datablksz;
681         ndn->dn_maxblkid = odn->dn_maxblkid;
682         bcopy(&odn->dn_next_nblkptr[0], &ndn->dn_next_nblkptr[0],
683             sizeof (odn->dn_next_nblkptr));
684         bcopy(&odn->dn_next_nlevels[0], &ndn->dn_next_nlevels[0],
685             sizeof (odn->dn_next_nlevels));
686         bcopy(&odn->dn_next_indblkshift[0], &ndn->dn_next_indblkshift[0],
687             sizeof (odn->dn_next_indblkshift));
688         bcopy(&odn->dn_next_bonustype[0], &ndn->dn_next_bonustype[0],
689             sizeof (odn->dn_next_bonustype));
690         bcopy(&odn->dn_rm_spillblk[0], &ndn->dn_rm_spillblk[0],
691             sizeof (odn->dn_rm_spillblk));
692         bcopy(&odn->dn_next_bonuslen[0], &ndn->dn_next_bonuslen[0],
693             sizeof (odn->dn_next_bonuslen));
694         bcopy(&odn->dn_next_blksz[0], &ndn->dn_next_blksz[0],
695             sizeof (odn->dn_next_blksz));
696         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
697                 list_move_tail(&ndn->dn_dirty_records[i],
698                     &odn->dn_dirty_records[i]);
699         }
700         bcopy(&odn->dn_ranges[0], &ndn->dn_ranges[0], sizeof (odn->dn_ranges));
701         ndn->dn_allocated_txg = odn->dn_allocated_txg;
702         ndn->dn_free_txg = odn->dn_free_txg;
703         ndn->dn_assigned_txg = odn->dn_assigned_txg;
704         ndn->dn_dirtyctx = odn->dn_dirtyctx;
705         ndn->dn_dirtyctx_firstset = odn->dn_dirtyctx_firstset;
706         ASSERT(refcount_count(&odn->dn_tx_holds) == 0);
707         refcount_transfer(&ndn->dn_holds, &odn->dn_holds);
708         ASSERT(list_is_empty(&ndn->dn_dbufs));
709         list_move_tail(&ndn->dn_dbufs, &odn->dn_dbufs);
710         ndn->dn_dbufs_count = odn->dn_dbufs_count;
711         ndn->dn_unlisted_l0_blkid = odn->dn_unlisted_l0_blkid;
712         ndn->dn_bonus = odn->dn_bonus;
713         ndn->dn_have_spill = odn->dn_have_spill;
714         ndn->dn_zio = odn->dn_zio;
715         ndn->dn_oldused = odn->dn_oldused;
716         ndn->dn_oldflags = odn->dn_oldflags;
717         ndn->dn_olduid = odn->dn_olduid;
718         ndn->dn_oldgid = odn->dn_oldgid;
719         ndn->dn_newuid = odn->dn_newuid;
720         ndn->dn_newgid = odn->dn_newgid;
721         ndn->dn_id_flags = odn->dn_id_flags;
722         dmu_zfetch_init(&ndn->dn_zfetch, NULL);
723         list_move_tail(&ndn->dn_zfetch.zf_stream, &odn->dn_zfetch.zf_stream);
724         ndn->dn_zfetch.zf_dnode = odn->dn_zfetch.zf_dnode;
725         ndn->dn_zfetch.zf_stream_cnt = odn->dn_zfetch.zf_stream_cnt;
726         ndn->dn_zfetch.zf_alloc_fail = odn->dn_zfetch.zf_alloc_fail;
727
728         /*
729          * Update back pointers. Updating the handle fixes the back pointer of
730          * every descendant dbuf as well as the bonus dbuf.
731          */
732         ASSERT(ndn->dn_handle->dnh_dnode == odn);
733         ndn->dn_handle->dnh_dnode = ndn;
734         if (ndn->dn_zfetch.zf_dnode == odn) {
735                 ndn->dn_zfetch.zf_dnode = ndn;
736         }
737
738         /*
739          * Invalidate the original dnode by clearing all of its back pointers.
740          */
741         odn->dn_dbuf = NULL;
742         odn->dn_handle = NULL;
743         list_create(&odn->dn_dbufs, sizeof (dmu_buf_impl_t),
744             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
745         odn->dn_dbufs_count = 0;
746         odn->dn_unlisted_l0_blkid = 0;
747         odn->dn_bonus = NULL;
748         odn->dn_zfetch.zf_dnode = NULL;
749
750         /*
751          * Set the low bit of the objset pointer to ensure that dnode_move()
752          * recognizes the dnode as invalid in any subsequent callback.
753          */
754         POINTER_INVALIDATE(&odn->dn_objset);
755
756         /*
757          * Satisfy the destructor.
758          */
759         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
760                 list_create(&odn->dn_dirty_records[i],
761                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
762                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
763                 odn->dn_ranges[i].avl_root = NULL;
764                 odn->dn_ranges[i].avl_numnodes = 0;
765                 odn->dn_next_nlevels[i] = 0;
766                 odn->dn_next_indblkshift[i] = 0;
767                 odn->dn_next_bonustype[i] = 0;
768                 odn->dn_rm_spillblk[i] = 0;
769                 odn->dn_next_bonuslen[i] = 0;
770                 odn->dn_next_blksz[i] = 0;
771         }
772         odn->dn_allocated_txg = 0;
773         odn->dn_free_txg = 0;
774         odn->dn_assigned_txg = 0;
775         odn->dn_dirtyctx = 0;
776         odn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
777         odn->dn_have_spill = B_FALSE;
778         odn->dn_zio = NULL;
779         odn->dn_oldused = 0;
780         odn->dn_oldflags = 0;
781         odn->dn_olduid = 0;
782         odn->dn_oldgid = 0;
783         odn->dn_newuid = 0;
784         odn->dn_newgid = 0;
785         odn->dn_id_flags = 0;
786
787         /*
788          * Mark the dnode.
789          */
790         ndn->dn_moved = 1;
791         odn->dn_moved = (uint8_t)-1;
792 }
793
794 #ifdef sun
795 #ifdef  _KERNEL
796 /*ARGSUSED*/
797 static kmem_cbrc_t
798 dnode_move(void *buf, void *newbuf, size_t size, void *arg)
799 {
800         dnode_t *odn = buf, *ndn = newbuf;
801         objset_t *os;
802         int64_t refcount;
803         uint32_t dbufs;
804
805         /*
806          * The dnode is on the objset's list of known dnodes if the objset
807          * pointer is valid. We set the low bit of the objset pointer when
808          * freeing the dnode to invalidate it, and the memory patterns written
809          * by kmem (baddcafe and deadbeef) set at least one of the two low bits.
810          * A newly created dnode sets the objset pointer last of all to indicate
811          * that the dnode is known and in a valid state to be moved by this
812          * function.
813          */
814         os = odn->dn_objset;
815         if (!POINTER_IS_VALID(os)) {
816                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_invalid);
817                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
818         }
819
820         /*
821          * Ensure that the objset does not go away during the move.
822          */
823         rw_enter(&os_lock, RW_WRITER);
824         if (os != odn->dn_objset) {
825                 rw_exit(&os_lock);
826                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_recheck1);
827                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
828         }
829
830         /*
831          * If the dnode is still valid, then so is the objset. We know that no
832          * valid objset can be freed while we hold os_lock, so we can safely
833          * ensure that the objset remains in use.
834          */
835         mutex_enter(&os->os_lock);
836
837         /*
838          * Recheck the objset pointer in case the dnode was removed just before
839          * acquiring the lock.
840          */
841         if (os != odn->dn_objset) {
842                 mutex_exit(&os->os_lock);
843                 rw_exit(&os_lock);
844                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_recheck2);
845                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
846         }
847
848         /*
849          * At this point we know that as long as we hold os->os_lock, the dnode
850          * cannot be freed and fields within the dnode can be safely accessed.
851          * The objset listing this dnode cannot go away as long as this dnode is
852          * on its list.
853          */
854         rw_exit(&os_lock);
855         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(odn->dn_object)) {
856                 mutex_exit(&os->os_lock);
857                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_special);
858                 return (KMEM_CBRC_NO);
859         }
860         ASSERT(odn->dn_dbuf != NULL); /* only "special" dnodes have no parent */
861
862         /*
863          * Lock the dnode handle to prevent the dnode from obtaining any new
864          * holds. This also prevents the descendant dbufs and the bonus dbuf
865          * from accessing the dnode, so that we can discount their holds. The
866          * handle is safe to access because we know that while the dnode cannot
867          * go away, neither can its handle. Once we hold dnh_zrlock, we can
868          * safely move any dnode referenced only by dbufs.
869          */
870         if (!zrl_tryenter(&odn->dn_handle->dnh_zrlock)) {
871                 mutex_exit(&os->os_lock);
872                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_handle);
873                 return (KMEM_CBRC_LATER);
874         }
875
876         /*
877          * Ensure a consistent view of the dnode's holds and the dnode's dbufs.
878          * We need to guarantee that there is a hold for every dbuf in order to
879          * determine whether the dnode is actively referenced. Falsely matching
880          * a dbuf to an active hold would lead to an unsafe move. It's possible
881          * that a thread already having an active dnode hold is about to add a
882          * dbuf, and we can't compare hold and dbuf counts while the add is in
883          * progress.
884          */
885         if (!rw_tryenter(&odn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER)) {
886                 zrl_exit(&odn->dn_handle->dnh_zrlock);
887                 mutex_exit(&os->os_lock);
888                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_rwlock);
889                 return (KMEM_CBRC_LATER);
890         }
891
892         /*
893          * A dbuf may be removed (evicted) without an active dnode hold. In that
894          * case, the dbuf count is decremented under the handle lock before the
895          * dbuf's hold is released. This order ensures that if we count the hold
896          * after the dbuf is removed but before its hold is released, we will
897          * treat the unmatched hold as active and exit safely. If we count the
898          * hold before the dbuf is removed, the hold is discounted, and the
899          * removal is blocked until the move completes.
900          */
901         refcount = refcount_count(&odn->dn_holds);
902         ASSERT(refcount >= 0);
903         dbufs = odn->dn_dbufs_count;
904
905         /* We can't have more dbufs than dnode holds. */
906         ASSERT3U(dbufs, <=, refcount);
907         DTRACE_PROBE3(dnode__move, dnode_t *, odn, int64_t, refcount,
908             uint32_t, dbufs);
909
910         if (refcount > dbufs) {
911                 rw_exit(&odn->dn_struct_rwlock);
912                 zrl_exit(&odn->dn_handle->dnh_zrlock);
913                 mutex_exit(&os->os_lock);
914                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_active);
915                 return (KMEM_CBRC_LATER);
916         }
917
918         rw_exit(&odn->dn_struct_rwlock);
919
920         /*
921          * At this point we know that anyone with a hold on the dnode is not
922          * actively referencing it. The dnode is known and in a valid state to
923          * move. We're holding the locks needed to execute the critical section.
924          */
925         dnode_move_impl(odn, ndn);
926
927         list_link_replace(&odn->dn_link, &ndn->dn_link);
928         /* If the dnode was safe to move, the refcount cannot have changed. */
929         ASSERT(refcount == refcount_count(&ndn->dn_holds));
930         ASSERT(dbufs == ndn->dn_dbufs_count);
931         zrl_exit(&ndn->dn_handle->dnh_zrlock); /* handle has moved */
932         mutex_exit(&os->os_lock);
933
934         return (KMEM_CBRC_YES);
935 }
936 #endif  /* _KERNEL */
937 #endif  /* sun */
938
939 void
940 dnode_special_close(dnode_handle_t *dnh)
941 {
942         dnode_t *dn = dnh->dnh_dnode;
943
944         /*
945          * Wait for final references to the dnode to clear.  This can
946          * only happen if the arc is asyncronously evicting state that
947          * has a hold on this dnode while we are trying to evict this
948          * dnode.
949          */
950         while (refcount_count(&dn->dn_holds) > 0)
951                 delay(1);
952         zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
953         dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() */
954         zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
955         dnh->dnh_dnode = NULL;
956 }
957
958 dnode_t *
959 dnode_special_open(objset_t *os, dnode_phys_t *dnp, uint64_t object,
960     dnode_handle_t *dnh)
961 {
962         dnode_t *dn = dnode_create(os, dnp, NULL, object, dnh);
963         dnh->dnh_dnode = dn;
964         zrl_init(&dnh->dnh_zrlock);
965         DNODE_VERIFY(dn);
966         return (dn);
967 }
968
969 static void
970 dnode_buf_pageout(dmu_buf_t *db, void *arg)
971 {
972         dnode_children_t *children_dnodes = arg;
973         int i;
974         int epb = db->db_size >> DNODE_SHIFT;
975
976         ASSERT(epb == children_dnodes->dnc_count);
977
978         for (i = 0; i < epb; i++) {
979                 dnode_handle_t *dnh = &children_dnodes->dnc_children[i];
980                 dnode_t *dn;
981
982                 /*
983                  * The dnode handle lock guards against the dnode moving to
984                  * another valid address, so there is no need here to guard
985                  * against changes to or from NULL.
986                  */
987                 if (dnh->dnh_dnode == NULL) {
988                         zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
989                         continue;
990                 }
991
992                 zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
993                 dn = dnh->dnh_dnode;
994                 /*
995                  * If there are holds on this dnode, then there should
996                  * be holds on the dnode's containing dbuf as well; thus
997                  * it wouldn't be eligible for eviction and this function
998                  * would not have been called.
999                  */
1000                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_holds));
1001                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
1002
1003                 dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() */
1004                 zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
1005                 dnh->dnh_dnode = NULL;
1006         }
1007         kmem_free(children_dnodes, sizeof (dnode_children_t) +
1008             (epb - 1) * sizeof (dnode_handle_t));
1009 }
1010
1011 /*
1012  * errors:
1013  * EINVAL - invalid object number.
1014  * EIO - i/o error.
1015  * succeeds even for free dnodes.
1016  */
1017 int
1018 dnode_hold_impl(objset_t *os, uint64_t object, int flag,
1019     void *tag, dnode_t **dnp)
1020 {
1021         int epb, idx, err;
1022         int drop_struct_lock = FALSE;
1023         int type;
1024         uint64_t blk;
1025         dnode_t *mdn, *dn;
1026         dmu_buf_impl_t *db;
1027         dnode_children_t *children_dnodes;
1028         dnode_handle_t *dnh;
1029
1030         /*
1031          * If you are holding the spa config lock as writer, you shouldn't
1032          * be asking the DMU to do *anything* unless it's the root pool
1033          * which may require us to read from the root filesystem while
1034          * holding some (not all) of the locks as writer.
1035          */
1036         ASSERT(spa_config_held(os->os_spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == 0 ||
1037             (spa_is_root(os->os_spa) &&
1038             spa_config_held(os->os_spa, SCL_STATE, RW_WRITER)));
1039
1040         if (object == DMU_USERUSED_OBJECT || object == DMU_GROUPUSED_OBJECT) {
1041                 dn = (object == DMU_USERUSED_OBJECT) ?
1042                     DMU_USERUSED_DNODE(os) : DMU_GROUPUSED_DNODE(os);
1043                 if (dn == NULL)
1044                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1045                 type = dn->dn_type;
1046                 if ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE)
1047                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1048                 if ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) && type != DMU_OT_NONE)
1049                         return (SET_ERROR(EEXIST));
1050                 DNODE_VERIFY(dn);
1051                 (void) refcount_add(&dn->dn_holds, tag);
1052                 *dnp = dn;
1053                 return (0);
1054         }
1055
1056         if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
1057                 return (SET_ERROR(EINVAL));
1058
1059         mdn = DMU_META_DNODE(os);
1060         ASSERT(mdn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1061
1062         DNODE_VERIFY(mdn);
1063
1064         if (!RW_WRITE_HELD(&mdn->dn_struct_rwlock)) {
1065                 rw_enter(&mdn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1066                 drop_struct_lock = TRUE;
1067         }
1068
1069         blk = dbuf_whichblock(mdn, object * sizeof (dnode_phys_t));
1070
1071         db = dbuf_hold(mdn, blk, FTAG);
1072         if (drop_struct_lock)
1073                 rw_exit(&mdn->dn_struct_rwlock);
1074         if (db == NULL)
1075                 return (SET_ERROR(EIO));
1076         err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL);
1077         if (err) {
1078                 dbuf_rele(db, FTAG);
1079                 return (err);
1080         }
1081
1082         ASSERT3U(db->db.db_size, >=, 1<<DNODE_SHIFT);
1083         epb = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
1084
1085         idx = object & (epb-1);
1086
1087         ASSERT(DB_DNODE(db)->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1088         children_dnodes = dmu_buf_get_user(&db->db);
1089         if (children_dnodes == NULL) {
1090                 int i;
1091                 dnode_children_t *winner;
1092                 children_dnodes = kmem_zalloc(sizeof (dnode_children_t) +
1093                     (epb - 1) * sizeof (dnode_handle_t), KM_SLEEP);
1094                 children_dnodes->dnc_count = epb;
1095                 dnh = &children_dnodes->dnc_children[0];
1096                 for (i = 0; i < epb; i++) {
1097                         zrl_init(&dnh[i].dnh_zrlock);
1098                         dnh[i].dnh_dnode = NULL;
1099                 }
1100                 if (winner = dmu_buf_set_user(&db->db, children_dnodes, NULL,
1101                     dnode_buf_pageout)) {
1102                         kmem_free(children_dnodes, sizeof (dnode_children_t) +
1103                             (epb - 1) * sizeof (dnode_handle_t));
1104                         children_dnodes = winner;
1105                 }
1106         }
1107         ASSERT(children_dnodes->dnc_count == epb);
1108
1109         dnh = &children_dnodes->dnc_children[idx];
1110         zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1111         if ((dn = dnh->dnh_dnode) == NULL) {
1112                 dnode_phys_t *phys = (dnode_phys_t *)db->db.db_data+idx;
1113                 dnode_t *winner;
1114
1115                 dn = dnode_create(os, phys, db, object, dnh);
1116                 winner = atomic_cas_ptr(&dnh->dnh_dnode, NULL, dn);
1117                 if (winner != NULL) {
1118                         zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1119                         dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() */
1120                         dn = winner;
1121                 }
1122         }
1123
1124         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1125         type = dn->dn_type;
1126         if (dn->dn_free_txg ||
1127             ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE) ||
1128             ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) &&
1129             (type != DMU_OT_NONE || !refcount_is_zero(&dn->dn_holds)))) {
1130                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1131                 zrl_remove(&dnh->dnh_zrlock);
1132                 dbuf_rele(db, FTAG);
1133                 return (type == DMU_OT_NONE ? ENOENT : EEXIST);
1134         }
1135         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1136
1137         if (refcount_add(&dn->dn_holds, tag) == 1)
1138                 dbuf_add_ref(db, dnh);
1139         /* Now we can rely on the hold to prevent the dnode from moving. */
1140         zrl_remove(&dnh->dnh_zrlock);
1141
1142         DNODE_VERIFY(dn);
1143         ASSERT3P(dn->dn_dbuf, ==, db);
1144         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, object);
1145         dbuf_rele(db, FTAG);
1146
1147         *dnp = dn;
1148         return (0);
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Return held dnode if the object is allocated, NULL if not.
1153  */
1154 int
1155 dnode_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dnode_t **dnp)
1156 {
1157         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED, tag, dnp));
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Can only add a reference if there is already at least one
1162  * reference on the dnode.  Returns FALSE if unable to add a
1163  * new reference.
1164  */
1165 boolean_t
1166 dnode_add_ref(dnode_t *dn, void *tag)
1167 {
1168         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1169         if (refcount_is_zero(&dn->dn_holds)) {
1170                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1171                 return (FALSE);
1172         }
1173         VERIFY(1 < refcount_add(&dn->dn_holds, tag));
1174         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1175         return (TRUE);
1176 }
1177
1178 void
1179 dnode_rele(dnode_t *dn, void *tag)
1180 {
1181         uint64_t refs;
1182         /* Get while the hold prevents the dnode from moving. */
1183         dmu_buf_impl_t *db = dn->dn_dbuf;
1184         dnode_handle_t *dnh = dn->dn_handle;
1185
1186         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1187         refs = refcount_remove(&dn->dn_holds, tag);
1188         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1189
1190         /*
1191          * It's unsafe to release the last hold on a dnode by dnode_rele() or
1192          * indirectly by dbuf_rele() while relying on the dnode handle to
1193          * prevent the dnode from moving, since releasing the last hold could
1194          * result in the dnode's parent dbuf evicting its dnode handles. For
1195          * that reason anyone calling dnode_rele() or dbuf_rele() without some
1196          * other direct or indirect hold on the dnode must first drop the dnode
1197          * handle.
1198          */
1199         ASSERT(refs > 0 || dnh->dnh_zrlock.zr_owner != curthread);
1200
1201         /* NOTE: the DNODE_DNODE does not have a dn_dbuf */
1202         if (refs == 0 && db != NULL) {
1203                 /*
1204                  * Another thread could add a hold to the dnode handle in
1205                  * dnode_hold_impl() while holding the parent dbuf. Since the
1206                  * hold on the parent dbuf prevents the handle from being
1207                  * destroyed, the hold on the handle is OK. We can't yet assert
1208                  * that the handle has zero references, but that will be
1209                  * asserted anyway when the handle gets destroyed.
1210                  */
1211                 dbuf_rele(db, dnh);
1212         }
1213 }
1214
1215 void
1216 dnode_setdirty(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1217 {
1218         objset_t *os = dn->dn_objset;
1219         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1220
1221         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object)) {
1222                 dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
1223                 return;
1224         }
1225
1226         DNODE_VERIFY(dn);
1227
1228 #ifdef ZFS_DEBUG
1229         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1230         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type || dn->dn_allocated_txg);
1231         ASSERT(dn->dn_free_txg == 0 || dn->dn_free_txg >= txg);
1232         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1233 #endif
1234
1235         /*
1236          * Determine old uid/gid when necessary
1237          */
1238         dmu_objset_userquota_get_ids(dn, B_TRUE, tx);
1239
1240         mutex_enter(&os->os_lock);
1241
1242         /*
1243          * If we are already marked dirty, we're done.
1244          */
1245         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txg & TXG_MASK])) {
1246                 mutex_exit(&os->os_lock);
1247                 return;
1248         }
1249
1250         ASSERT(!refcount_is_zero(&dn->dn_holds) || list_head(&dn->dn_dbufs));
1251         ASSERT(dn->dn_datablksz != 0);
1252         ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[txg&TXG_MASK]);
1253         ASSERT0(dn->dn_next_blksz[txg&TXG_MASK]);
1254         ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[txg&TXG_MASK]);
1255
1256         dprintf_ds(os->os_dsl_dataset, "obj=%llu txg=%llu\n",
1257             dn->dn_object, txg);
1258
1259         if (dn->dn_free_txg > 0 && dn->dn_free_txg <= txg) {
1260                 list_insert_tail(&os->os_free_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
1261         } else {
1262                 list_insert_tail(&os->os_dirty_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
1263         }
1264
1265         mutex_exit(&os->os_lock);
1266
1267         /*
1268          * The dnode maintains a hold on its containing dbuf as
1269          * long as there are holds on it.  Each instantiated child
1270          * dbuf maintains a hold on the dnode.  When the last child
1271          * drops its hold, the dnode will drop its hold on the
1272          * containing dbuf. We add a "dirty hold" here so that the
1273          * dnode will hang around after we finish processing its
1274          * children.
1275          */
1276         VERIFY(dnode_add_ref(dn, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg));
1277
1278         (void) dbuf_dirty(dn->dn_dbuf, tx);
1279
1280         dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
1281 }
1282
1283 void
1284 dnode_free(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1285 {
1286         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1287
1288         dprintf("dn=%p txg=%llu\n", dn, tx->tx_txg);
1289
1290         /* we should be the only holder... hopefully */
1291         /* ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), ==, 1); */
1292
1293         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1294         if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg) {
1295                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1296                 return;
1297         }
1298         dn->dn_free_txg = tx->tx_txg;
1299         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1300
1301         /*
1302          * If the dnode is already dirty, it needs to be moved from
1303          * the dirty list to the free list.
1304          */
1305         mutex_enter(&dn->dn_objset->os_lock);
1306         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txgoff])) {
1307                 list_remove(&dn->dn_objset->os_dirty_dnodes[txgoff], dn);
1308                 list_insert_tail(&dn->dn_objset->os_free_dnodes[txgoff], dn);
1309                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
1310         } else {
1311                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
1312                 dnode_setdirty(dn, tx);
1313         }
1314 }
1315
1316 /*
1317  * Try to change the block size for the indicated dnode.  This can only
1318  * succeed if there are no blocks allocated or dirty beyond first block
1319  */
1320 int
1321 dnode_set_blksz(dnode_t *dn, uint64_t size, int ibs, dmu_tx_t *tx)
1322 {
1323         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
1324         int err;
1325
1326         if (size == 0)
1327                 size = SPA_MINBLOCKSIZE;
1328         if (size > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1329                 size = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1330         else
1331                 size = P2ROUNDUP(size, SPA_MINBLOCKSIZE);
1332
1333         if (ibs == dn->dn_indblkshift)
1334                 ibs = 0;
1335
1336         if (size >> SPA_MINBLOCKSHIFT == dn->dn_datablkszsec && ibs == 0)
1337                 return (0);
1338
1339         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1340
1341         /* Check for any allocated blocks beyond the first */
1342         if (dn->dn_phys->dn_maxblkid != 0)
1343                 goto fail;
1344
1345         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1346         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
1347                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
1348
1349                 if (db->db_blkid != 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1350                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1351                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1352                         goto fail;
1353                 }
1354         }
1355         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1356
1357         if (ibs && dn->dn_nlevels != 1)
1358                 goto fail;
1359
1360         /* resize the old block */
1361         err = dbuf_hold_impl(dn, 0, 0, TRUE, FTAG, &db);
1362         if (err == 0)
1363                 dbuf_new_size(db, size, tx);
1364         else if (err != ENOENT)
1365                 goto fail;
1366
1367         dnode_setdblksz(dn, size);
1368         dnode_setdirty(dn, tx);
1369         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = size;
1370         if (ibs) {
1371                 dn->dn_indblkshift = ibs;
1372                 dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg&TXG_MASK] = ibs;
1373         }
1374         /* rele after we have fixed the blocksize in the dnode */
1375         if (db)
1376                 dbuf_rele(db, FTAG);
1377
1378         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1379         return (0);
1380
1381 fail:
1382         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1383         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1384 }
1385
1386 /* read-holding callers must not rely on the lock being continuously held */
1387 void
1388 dnode_new_blkid(dnode_t *dn, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx, boolean_t have_read)
1389 {
1390         uint64_t txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1391         int epbs, new_nlevels;
1392         uint64_t sz;
1393
1394         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1395
1396         ASSERT(have_read ?
1397             RW_READ_HELD(&dn->dn_struct_rwlock) :
1398             RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1399
1400         /*
1401          * if we have a read-lock, check to see if we need to do any work
1402          * before upgrading to a write-lock.
1403          */
1404         if (have_read) {
1405                 if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
1406                         return;
1407
1408                 if (!rw_tryupgrade(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1409                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1410                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1411                 }
1412         }
1413
1414         if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
1415                 goto out;
1416
1417         dn->dn_maxblkid = blkid;
1418
1419         /*
1420          * Compute the number of levels necessary to support the new maxblkid.
1421          */
1422         new_nlevels = 1;
1423         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1424         for (sz = dn->dn_nblkptr;
1425             sz <= blkid && sz >= dn->dn_nblkptr; sz <<= epbs)
1426                 new_nlevels++;
1427
1428         if (new_nlevels > dn->dn_nlevels) {
1429                 int old_nlevels = dn->dn_nlevels;
1430                 dmu_buf_impl_t *db;
1431                 list_t *list;
1432                 dbuf_dirty_record_t *new, *dr, *dr_next;
1433
1434                 dn->dn_nlevels = new_nlevels;
1435
1436                 ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_next_nlevels[txgoff]);
1437                 dn->dn_next_nlevels[txgoff] = new_nlevels;
1438
1439                 /* dirty the left indirects */
1440                 db = dbuf_hold_level(dn, old_nlevels, 0, FTAG);
1441                 ASSERT(db != NULL);
1442                 new = dbuf_dirty(db, tx);
1443                 dbuf_rele(db, FTAG);
1444
1445                 /* transfer the dirty records to the new indirect */
1446                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1447                 mutex_enter(&new->dt.di.dr_mtx);
1448                 list = &dn->dn_dirty_records[txgoff];
1449                 for (dr = list_head(list); dr; dr = dr_next) {
1450                         dr_next = list_next(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1451                         if (dr->dr_dbuf->db_level != new_nlevels-1 &&
1452                             dr->dr_dbuf->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1453                             dr->dr_dbuf->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1454                                 ASSERT(dr->dr_dbuf->db_level == old_nlevels-1);
1455                                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1456                                 list_insert_tail(&new->dt.di.dr_children, dr);
1457                                 dr->dr_parent = new;
1458                         }
1459                 }
1460                 mutex_exit(&new->dt.di.dr_mtx);
1461                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1462         }
1463
1464 out:
1465         if (have_read)
1466                 rw_downgrade(&dn->dn_struct_rwlock);
1467 }
1468
1469 void
1470 dnode_clear_range(dnode_t *dn, uint64_t blkid, uint64_t nblks, dmu_tx_t *tx)
1471 {
1472         avl_tree_t *tree = &dn->dn_ranges[tx->tx_txg&TXG_MASK];
1473         avl_index_t where;
1474         free_range_t *rp;
1475         free_range_t rp_tofind;
1476         uint64_t endblk = blkid + nblks;
1477
1478         ASSERT(MUTEX_HELD(&dn->dn_mtx));
1479         ASSERT(nblks <= UINT64_MAX - blkid); /* no overflow */
1480
1481         dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
1482             blkid, nblks, tx->tx_txg);
1483         rp_tofind.fr_blkid = blkid;
1484         rp = avl_find(tree, &rp_tofind, &where);
1485         if (rp == NULL)
1486                 rp = avl_nearest(tree, where, AVL_BEFORE);
1487         if (rp == NULL)
1488                 rp = avl_nearest(tree, where, AVL_AFTER);
1489
1490         while (rp && (rp->fr_blkid <= blkid + nblks)) {
1491                 uint64_t fr_endblk = rp->fr_blkid + rp->fr_nblks;
1492                 free_range_t *nrp = AVL_NEXT(tree, rp);
1493
1494                 if (blkid <= rp->fr_blkid && endblk >= fr_endblk) {
1495                         /* clear this entire range */
1496                         avl_remove(tree, rp);
1497                         kmem_free(rp, sizeof (free_range_t));
1498                 } else if (blkid <= rp->fr_blkid &&
1499                     endblk > rp->fr_blkid && endblk < fr_endblk) {
1500                         /* clear the beginning of this range */
1501                         rp->fr_blkid = endblk;
1502                         rp->fr_nblks = fr_endblk - endblk;
1503                 } else if (blkid > rp->fr_blkid && blkid < fr_endblk &&
1504                     endblk >= fr_endblk) {
1505                         /* clear the end of this range */
1506                         rp->fr_nblks = blkid - rp->fr_blkid;
1507                 } else if (blkid > rp->fr_blkid && endblk < fr_endblk) {
1508                         /* clear a chunk out of this range */
1509                         free_range_t *new_rp =
1510                             kmem_alloc(sizeof (free_range_t), KM_SLEEP);
1511
1512                         new_rp->fr_blkid = endblk;
1513                         new_rp->fr_nblks = fr_endblk - endblk;
1514                         avl_insert_here(tree, new_rp, rp, AVL_AFTER);
1515                         rp->fr_nblks = blkid - rp->fr_blkid;
1516                 }
1517                 /* there may be no overlap */
1518                 rp = nrp;
1519         }
1520 }
1521
1522 void
1523 dnode_free_range(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t len, dmu_tx_t *tx)
1524 {
1525         dmu_buf_impl_t *db;
1526         uint64_t blkoff, blkid, nblks;
1527         int blksz, blkshift, head, tail;
1528         int trunc = FALSE;
1529         int epbs;
1530
1531         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1532         blksz = dn->dn_datablksz;
1533         blkshift = dn->dn_datablkshift;
1534         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1535
1536         if (len == DMU_OBJECT_END) {
1537                 len = UINT64_MAX - off;
1538                 trunc = TRUE;
1539         }
1540
1541         /*
1542          * First, block align the region to free:
1543          */
1544         if (ISP2(blksz)) {
1545                 head = P2NPHASE(off, blksz);
1546                 blkoff = P2PHASE(off, blksz);
1547                 if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
1548                         goto out;
1549         } else {
1550                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0);
1551                 if (off == 0 && len >= blksz) {
1552                         /* Freeing the whole block; fast-track this request */
1553                         blkid = 0;
1554                         nblks = 1;
1555                         goto done;
1556                 } else if (off >= blksz) {
1557                         /* Freeing past end-of-data */
1558                         goto out;
1559                 } else {
1560                         /* Freeing part of the block. */
1561                         head = blksz - off;
1562                         ASSERT3U(head, >, 0);
1563                 }
1564                 blkoff = off;
1565         }
1566         /* zero out any partial block data at the start of the range */
1567         if (head) {
1568                 ASSERT3U(blkoff + head, ==, blksz);
1569                 if (len < head)
1570                         head = len;
1571                 if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off), TRUE,
1572                     FTAG, &db) == 0) {
1573                         caddr_t data;
1574
1575                         /* don't dirty if it isn't on disk and isn't dirty */
1576                         if (db->db_last_dirty ||
1577                             (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1578                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1579                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
1580                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1581                                 data = db->db.db_data;
1582                                 bzero(data + blkoff, head);
1583                         }
1584                         dbuf_rele(db, FTAG);
1585                 }
1586                 off += head;
1587                 len -= head;
1588         }
1589
1590         /* If the range was less than one block, we're done */
1591         if (len == 0)
1592                 goto out;
1593
1594         /* If the remaining range is past end of file, we're done */
1595         if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
1596                 goto out;
1597
1598         ASSERT(ISP2(blksz));
1599         if (trunc)
1600                 tail = 0;
1601         else
1602                 tail = P2PHASE(len, blksz);
1603
1604         ASSERT0(P2PHASE(off, blksz));
1605         /* zero out any partial block data at the end of the range */
1606         if (tail) {
1607                 if (len < tail)
1608                         tail = len;
1609                 if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off+len),
1610                     TRUE, FTAG, &db) == 0) {
1611                         /* don't dirty if not on disk and not dirty */
1612                         if (db->db_last_dirty ||
1613                             (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1614                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1615                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
1616                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1617                                 bzero(db->db.db_data, tail);
1618                         }
1619                         dbuf_rele(db, FTAG);
1620                 }
1621                 len -= tail;
1622         }
1623
1624         /* If the range did not include a full block, we are done */
1625         if (len == 0)
1626                 goto out;
1627
1628         ASSERT(IS_P2ALIGNED(off, blksz));
1629         ASSERT(trunc || IS_P2ALIGNED(len, blksz));
1630         blkid = off >> blkshift;
1631         nblks = len >> blkshift;
1632         if (trunc)
1633                 nblks += 1;
1634
1635         /*
1636          * Read in and mark all the level-1 indirects dirty,
1637          * so that they will stay in memory until syncing phase.
1638          * Always dirty the first and last indirect to make sure
1639          * we dirty all the partial indirects.
1640          */
1641         if (dn->dn_nlevels > 1) {
1642                 uint64_t i, first, last;
1643                 int shift = epbs + dn->dn_datablkshift;
1644
1645                 first = blkid >> epbs;
1646                 if (db = dbuf_hold_level(dn, 1, first, FTAG)) {
1647                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1648                         dbuf_rele(db, FTAG);
1649                 }
1650                 if (trunc)
1651                         last = dn->dn_maxblkid >> epbs;
1652                 else
1653                         last = (blkid + nblks - 1) >> epbs;
1654                 if (last > first && (db = dbuf_hold_level(dn, 1, last, FTAG))) {
1655                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1656                         dbuf_rele(db, FTAG);
1657                 }
1658                 for (i = first + 1; i < last; i++) {
1659                         uint64_t ibyte = i << shift;
1660                         int err;
1661
1662                         err = dnode_next_offset(dn,
1663                             DNODE_FIND_HAVELOCK, &ibyte, 1, 1, 0);
1664                         i = ibyte >> shift;
1665                         if (err == ESRCH || i >= last)
1666                                 break;
1667                         ASSERT(err == 0);
1668                         db = dbuf_hold_level(dn, 1, i, FTAG);
1669                         if (db) {
1670                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
1671                                 dbuf_rele(db, FTAG);
1672                         }
1673                 }
1674         }
1675 done:
1676         /*
1677          * Add this range to the dnode range list.
1678          * We will finish up this free operation in the syncing phase.
1679          */
1680         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1681         dnode_clear_range(dn, blkid, nblks, tx);
1682         {
1683                 free_range_t *rp, *found;
1684                 avl_index_t where;
1685                 avl_tree_t *tree = &dn->dn_ranges[tx->tx_txg&TXG_MASK];
1686
1687                 /* Add new range to dn_ranges */
1688                 rp = kmem_alloc(sizeof (free_range_t), KM_SLEEP);
1689                 rp->fr_blkid = blkid;
1690                 rp->fr_nblks = nblks;
1691                 found = avl_find(tree, rp, &where);
1692                 ASSERT(found == NULL);
1693                 avl_insert(tree, rp, where);
1694                 dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
1695                     blkid, nblks, tx->tx_txg);
1696         }
1697         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1698
1699         dbuf_free_range(dn, blkid, blkid + nblks - 1, tx);
1700         dnode_setdirty(dn, tx);
1701 out:
1702         if (trunc && dn->dn_maxblkid >= (off >> blkshift))
1703                 dn->dn_maxblkid = (off >> blkshift ? (off >> blkshift) - 1 : 0);
1704
1705         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1706 }
1707
1708 static boolean_t
1709 dnode_spill_freed(dnode_t *dn)
1710 {
1711         int i;
1712
1713         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1714         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1715                 if (dn->dn_rm_spillblk[i] == DN_KILL_SPILLBLK)
1716                         break;
1717         }
1718         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1719         return (i < TXG_SIZE);
1720 }
1721
1722 /* return TRUE if this blkid was freed in a recent txg, or FALSE if it wasn't */
1723 uint64_t
1724 dnode_block_freed(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1725 {
1726         free_range_t range_tofind;
1727         void *dp = spa_get_dsl(dn->dn_objset->os_spa);
1728         int i;
1729
1730         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID)
1731                 return (FALSE);
1732
1733         /*
1734          * If we're in the process of opening the pool, dp will not be
1735          * set yet, but there shouldn't be anything dirty.
1736          */
1737         if (dp == NULL)
1738                 return (FALSE);
1739
1740         if (dn->dn_free_txg)
1741                 return (TRUE);
1742
1743         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1744                 return (dnode_spill_freed(dn));
1745
1746         range_tofind.fr_blkid = blkid;
1747         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1748         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1749                 free_range_t *range_found;
1750                 avl_index_t idx;
1751
1752                 range_found = avl_find(&dn->dn_ranges[i], &range_tofind, &idx);
1753                 if (range_found) {
1754                         ASSERT(range_found->fr_nblks > 0);
1755                         break;
1756                 }
1757                 range_found = avl_nearest(&dn->dn_ranges[i], idx, AVL_BEFORE);
1758                 if (range_found &&
1759                     range_found->fr_blkid + range_found->fr_nblks > blkid)
1760                         break;
1761         }
1762         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1763         return (i < TXG_SIZE);
1764 }
1765
1766 /* call from syncing context when we actually write/free space for this dnode */
1767 void
1768 dnode_diduse_space(dnode_t *dn, int64_t delta)
1769 {
1770         uint64_t space;
1771         dprintf_dnode(dn, "dn=%p dnp=%p used=%llu delta=%lld\n",
1772             dn, dn->dn_phys,
1773             (u_longlong_t)dn->dn_phys->dn_used,
1774             (longlong_t)delta);
1775
1776         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1777         space = DN_USED_BYTES(dn->dn_phys);
1778         if (delta > 0) {
1779                 ASSERT3U(space + delta, >=, space); /* no overflow */
1780         } else {
1781                 ASSERT3U(space, >=, -delta); /* no underflow */
1782         }
1783         space += delta;
1784         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_DNODE_BYTES) {
1785                 ASSERT((dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_USED_BYTES) == 0);
1786                 ASSERT0(P2PHASE(space, 1<<DEV_BSHIFT));
1787                 dn->dn_phys->dn_used = space >> DEV_BSHIFT;
1788         } else {
1789                 dn->dn_phys->dn_used = space;
1790                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_USED_BYTES;
1791         }
1792         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1793 }
1794
1795 /*
1796  * Call when we think we're going to write/free space in open context.
1797  * Be conservative (ie. OK to write less than this or free more than
1798  * this, but don't write more or free less).
1799  */
1800 void
1801 dnode_willuse_space(dnode_t *dn, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
1802 {
1803         objset_t *os = dn->dn_objset;
1804         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1805
1806         if (space > 0)
1807                 space = spa_get_asize(os->os_spa, space);
1808
1809         if (ds)
1810                 dsl_dir_willuse_space(ds->ds_dir, space, tx);
1811
1812         dmu_tx_willuse_space(tx, space);
1813 }
1814
1815 /*
1816  * Scans a block at the indicated "level" looking for a hole or data,
1817  * depending on 'flags'.
1818  *
1819  * If level > 0, then we are scanning an indirect block looking at its
1820  * pointers.  If level == 0, then we are looking at a block of dnodes.
1821  *
1822  * If we don't find what we are looking for in the block, we return ESRCH.
1823  * Otherwise, return with *offset pointing to the beginning (if searching
1824  * forwards) or end (if searching backwards) of the range covered by the
1825  * block pointer we matched on (or dnode).
1826  *
1827  * The basic search algorithm used below by dnode_next_offset() is to
1828  * use this function to search up the block tree (widen the search) until
1829  * we find something (i.e., we don't return ESRCH) and then search back
1830  * down the tree (narrow the search) until we reach our original search
1831  * level.
1832  */
1833 static int
1834 dnode_next_offset_level(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
1835         int lvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1836 {
1837         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1838         void *data = NULL;
1839         uint64_t epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1840         uint64_t epb = 1ULL << epbs;
1841         uint64_t minfill, maxfill;
1842         boolean_t hole;
1843         int i, inc, error, span;
1844
1845         dprintf("probing object %llu offset %llx level %d of %u\n",
1846             dn->dn_object, *offset, lvl, dn->dn_phys->dn_nlevels);
1847
1848         hole = ((flags & DNODE_FIND_HOLE) != 0);
1849         inc = (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS) ? -1 : 1;
1850         ASSERT(txg == 0 || !hole);
1851
1852         if (lvl == dn->dn_phys->dn_nlevels) {
1853                 error = 0;
1854                 epb = dn->dn_phys->dn_nblkptr;
1855                 data = dn->dn_phys->dn_blkptr;
1856         } else {
1857                 uint64_t blkid = dbuf_whichblock(dn, *offset) >> (epbs * lvl);
1858                 error = dbuf_hold_impl(dn, lvl, blkid, TRUE, FTAG, &db);
1859                 if (error) {
1860                         if (error != ENOENT)
1861                                 return (error);
1862                         if (hole)
1863                                 return (0);
1864                         /*
1865                          * This can only happen when we are searching up
1866                          * the block tree for data.  We don't really need to
1867                          * adjust the offset, as we will just end up looking
1868                          * at the pointer to this block in its parent, and its
1869                          * going to be unallocated, so we will skip over it.
1870                          */
1871                         return (SET_ERROR(ESRCH));
1872                 }
1873                 error = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_HAVESTRUCT);
1874                 if (error) {
1875                         dbuf_rele(db, FTAG);
1876                         return (error);
1877                 }
1878                 data = db->db.db_data;
1879         }
1880
1881         if (db && txg &&
1882             (db->db_blkptr == NULL || db->db_blkptr->blk_birth <= txg)) {
1883                 /*
1884                  * This can only happen when we are searching up the tree
1885                  * and these conditions mean that we need to keep climbing.
1886                  */
1887                 error = SET_ERROR(ESRCH);
1888         } else if (lvl == 0) {
1889                 dnode_phys_t *dnp = data;
1890                 span = DNODE_SHIFT;
1891                 ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1892
1893                 for (i = (*offset >> span) & (blkfill - 1);
1894                     i >= 0 && i < blkfill; i += inc) {
1895                         if ((dnp[i].dn_type == DMU_OT_NONE) == hole)
1896                                 break;
1897                         *offset += (1ULL << span) * inc;
1898                 }
1899                 if (i < 0 || i == blkfill)
1900                         error = SET_ERROR(ESRCH);
1901         } else {
1902                 blkptr_t *bp = data;
1903                 uint64_t start = *offset;
1904                 span = (lvl - 1) * epbs + dn->dn_datablkshift;
1905                 minfill = 0;
1906                 maxfill = blkfill << ((lvl - 1) * epbs);
1907
1908                 if (hole)
1909                         maxfill--;
1910                 else
1911                         minfill++;
1912
1913                 *offset = *offset >> span;
1914                 for (i = BF64_GET(*offset, 0, epbs);
1915                     i >= 0 && i < epb; i += inc) {
1916                         if (bp[i].blk_fill >= minfill &&
1917                             bp[i].blk_fill <= maxfill &&
1918                             (hole || bp[i].blk_birth > txg))
1919                                 break;
1920                         if (inc > 0 || *offset > 0)
1921                                 *offset += inc;
1922                 }
1923                 *offset = *offset << span;
1924                 if (inc < 0) {
1925                         /* traversing backwards; position offset at the end */
1926                         ASSERT3U(*offset, <=, start);
1927                         *offset = MIN(*offset + (1ULL << span) - 1, start);
1928                 } else if (*offset < start) {
1929                         *offset = start;
1930                 }
1931                 if (i < 0 || i >= epb)
1932                         error = SET_ERROR(ESRCH);
1933         }
1934
1935         if (db)
1936                 dbuf_rele(db, FTAG);
1937
1938         return (error);
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Find the next hole, data, or sparse region at or after *offset.
1943  * The value 'blkfill' tells us how many items we expect to find
1944  * in an L0 data block; this value is 1 for normal objects,
1945  * DNODES_PER_BLOCK for the meta dnode, and some fraction of
1946  * DNODES_PER_BLOCK when searching for sparse regions thereof.
1947  *
1948  * Examples:
1949  *
1950  * dnode_next_offset(dn, flags, offset, 1, 1, 0);
1951  *      Finds the next/previous hole/data in a file.
1952  *      Used in dmu_offset_next().
1953  *
1954  * dnode_next_offset(mdn, flags, offset, 0, DNODES_PER_BLOCK, txg);
1955  *      Finds the next free/allocated dnode an objset's meta-dnode.
1956  *      Only finds objects that have new contents since txg (ie.
1957  *      bonus buffer changes and content removal are ignored).
1958  *      Used in dmu_object_next().
1959  *
1960  * dnode_next_offset(mdn, DNODE_FIND_HOLE, offset, 2, DNODES_PER_BLOCK >> 2, 0);
1961  *      Finds the next L2 meta-dnode bp that's at most 1/4 full.
1962  *      Used in dmu_object_alloc().
1963  */
1964 int
1965 dnode_next_offset(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
1966     int minlvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1967 {
1968         uint64_t initial_offset = *offset;
1969         int lvl, maxlvl;
1970         int error = 0;
1971
1972         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
1973                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1974
1975         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0) {
1976                 error = SET_ERROR(ESRCH);
1977                 goto out;
1978         }
1979
1980         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
1981                 if (*offset < dn->dn_datablksz) {
1982                         if (flags & DNODE_FIND_HOLE)
1983                                 *offset = dn->dn_datablksz;
1984                 } else {
1985                         error = SET_ERROR(ESRCH);
1986                 }
1987                 goto out;
1988         }
1989
1990         maxlvl = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1991
1992         for (lvl = minlvl; lvl <= maxlvl; lvl++) {
1993                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1994                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
1995                 if (error != ESRCH)
1996                         break;
1997         }
1998
1999         while (error == 0 && --lvl >= minlvl) {
2000                 error = dnode_next_offset_level(dn,
2001                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
2002         }
2003
2004         if (error == 0 && (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS ?
2005             initial_offset < *offset : initial_offset > *offset))
2006                 error = SET_ERROR(ESRCH);
2007 out:
2008         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
2009                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2010
2011         return (error);
2012 }