sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/sys/dmu_impl.h

   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 2010 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  23  * Use is subject to license terms.
  24  */
  25 /*
  26  * Copyright (c) 2012, Joyent, Inc. All rights reserved.
  27  * Copyright (c) 2012, Martin Matuska <mm@FreeBSD.org>. All rights reserved.
  28  * Copyright (c) 2013 by Delphix. All rights reserved.
  29  */
  30
  31 #ifndef _SYS_DMU_IMPL_H
  32 #define _SYS_DMU_IMPL_H
  33
  34 #include <sys/txg_impl.h>
  35 #include <sys/zio.h>
  36 #include <sys/dnode.h>
  37 #include <sys/kstat.h>
  38 #include <sys/zfs_context.h>
  39 #include <sys/zfs_ioctl.h>
  40
  41 #ifdef  __cplusplus
  42 extern "C" {
  43 #endif
  44
  45 /*
  46  * This is the locking strategy for the DMU.  Numbers in parenthesis are
  47  * cases that use that lock order, referenced below:
  48  *
  49  * ARC is self-contained
  50  * bplist is self-contained
  51  * refcount is self-contained
  52  * txg is self-contained (hopefully!)
  53  * zst_lock
  54  * zf_rwlock
  55  *
  56  * XXX try to improve evicting path?
  57  *
  58  * dp_config_rwlock > os_obj_lock > dn_struct_rwlock >
  59  *      dn_dbufs_mtx > hash_mutexes > db_mtx > dd_lock > leafs
  60  *
  61  * dp_config_rwlock
  62  *    must be held before: everything
  63  *    protects dd namespace changes
  64  *    protects property changes globally
  65  *    held from:
  66  *      dsl_dir_open/r:
  67  *      dsl_dir_create_sync/w:
  68  *      dsl_dir_sync_destroy/w:
  69  *      dsl_dir_rename_sync/w:
  70  *      dsl_prop_changed_notify/r:
  71  *
  72  * os_obj_lock
  73  *   must be held before:
  74  *      everything except dp_config_rwlock
  75  *   protects os_obj_next
  76  *   held from:
  77  *      dmu_object_alloc: dn_dbufs_mtx, db_mtx, hash_mutexes, dn_struct_rwlock
  78  *
  79  * dn_struct_rwlock
  80  *   must be held before:
  81  *      everything except dp_config_rwlock and os_obj_lock
  82  *   protects structure of dnode (eg. nlevels)
  83  *      db_blkptr can change when syncing out change to nlevels
  84  *      dn_maxblkid
  85  *      dn_nlevels
  86  *      dn_*blksz*
  87  *      phys nlevels, maxblkid, physical blkptr_t's (?)
  88  *   held from:
  89  *      callers of dbuf_read_impl, dbuf_hold[_impl], dbuf_prefetch
  90  *      dmu_object_info_from_dnode: dn_dirty_mtx (dn_datablksz)
  91  *      dmu_tx_count_free:
  92  *      dbuf_read_impl: db_mtx, dmu_zfetch()
  93  *      dmu_zfetch: zf_rwlock/r, zst_lock, dbuf_prefetch()
  94  *      dbuf_new_size: db_mtx
  95  *      dbuf_dirty: db_mtx
  96  *      dbuf_findbp: (callers, phys? - the real need)
  97  *      dbuf_create: dn_dbufs_mtx, hash_mutexes, db_mtx (phys?)
  98  *      dbuf_prefetch: dn_dirty_mtx, hash_mutexes, db_mtx, dn_dbufs_mtx
  99  *      dbuf_hold_impl: hash_mutexes, db_mtx, dn_dbufs_mtx, dbuf_findbp()
 100  *      dnode_sync/w (increase_indirection): db_mtx (phys)
 101  *      dnode_set_blksz/w: dn_dbufs_mtx (dn_*blksz*)
 102  *      dnode_new_blkid/w: (dn_maxblkid)
 103  *      dnode_free_range/w: dn_dirty_mtx (dn_maxblkid)
 104  *      dnode_next_offset: (phys)
 105  *
 106  * dn_dbufs_mtx
 107  *    must be held before:
 108  *      db_mtx, hash_mutexes
 109  *    protects:
 110  *      dn_dbufs
 111  *      dn_evicted
 112  *    held from:
 113  *      dmu_evict_user: db_mtx (dn_dbufs)
 114  *      dbuf_free_range: db_mtx (dn_dbufs)
 115  *      dbuf_remove_ref: db_mtx, callees:
 116  *              dbuf_hash_remove: hash_mutexes, db_mtx
 117  *      dbuf_create: hash_mutexes, db_mtx (dn_dbufs)
 118  *      dnode_set_blksz: (dn_dbufs)
 119  *
 120  * hash_mutexes (global)
 121  *   must be held before:
 122  *      db_mtx
 123  *   protects dbuf_hash_table (global) and db_hash_next
 124  *   held from:
 125  *      dbuf_find: db_mtx
 126  *      dbuf_hash_insert: db_mtx
 127  *      dbuf_hash_remove: db_mtx
 128  *
 129  * db_mtx (meta-leaf)
 130  *   must be held before:
 131  *      dn_mtx, dn_dirty_mtx, dd_lock (leaf mutexes)
 132  *   protects:
 133  *      db_state
 134  *      db_holds
 135  *      db_buf
 136  *      db_changed
 137  *      db_data_pending
 138  *      db_dirtied
 139  *      db_link
 140  *      db_dirty_node (??)
 141  *      db_dirtycnt
 142  *      db_d.*
 143  *      db.*
 144  *   held from:
 145  *      dbuf_dirty: dn_mtx, dn_dirty_mtx
 146  *      dbuf_dirty->dsl_dir_willuse_space: dd_lock
 147  *      dbuf_dirty->dbuf_new_block->dsl_dataset_block_freeable: dd_lock
 148  *      dbuf_undirty: dn_dirty_mtx (db_d)
 149  *      dbuf_write_done: dn_dirty_mtx (db_state)
 150  *      dbuf_*
 151  *      dmu_buf_update_user: none (db_d)
 152  *      dmu_evict_user: none (db_d) (maybe can eliminate)
 153  *      dbuf_find: none (db_holds)
 154  *      dbuf_hash_insert: none (db_holds)
 155  *      dmu_buf_read_array_impl: none (db_state, db_changed)
 156  *      dmu_sync: none (db_dirty_node, db_d)
 157  *      dnode_reallocate: none (db)
 158  *
 159  * dn_mtx (leaf)
 160  *   protects:
 161  *      dn_dirty_dbufs
 162  *      dn_ranges
 163  *      phys accounting
 164  *      dn_allocated_txg
 165  *      dn_free_txg
 166  *      dn_assigned_txg
 167  *      dd_assigned_tx
 168  *      dn_notxholds
 169  *      dn_dirtyctx
 170  *      dn_dirtyctx_firstset
 171  *      (dn_phys copy fields?)
 172  *      (dn_phys contents?)
 173  *   held from:
 174  *      dnode_*
 175  *      dbuf_dirty: none
 176  *      dbuf_sync: none (phys accounting)
 177  *      dbuf_undirty: none (dn_ranges, dn_dirty_dbufs)
 178  *      dbuf_write_done: none (phys accounting)
 179  *      dmu_object_info_from_dnode: none (accounting)
 180  *      dmu_tx_commit: none
 181  *      dmu_tx_hold_object_impl: none
 182  *      dmu_tx_try_assign: dn_notxholds(cv)
 183  *      dmu_tx_unassign: none
 184  *
 185  * dd_lock
 186  *    must be held before:
 187  *      ds_lock
 188  *      ancestors' dd_lock
 189  *    protects:
 190  *      dd_prop_cbs
 191  *      dd_sync_*
 192  *      dd_used_bytes
 193  *      dd_tempreserved
 194  *      dd_space_towrite
 195  *      dd_myname
 196  *      dd_phys accounting?
 197  *    held from:
 198  *      dsl_dir_*
 199  *      dsl_prop_changed_notify: none (dd_prop_cbs)
 200  *      dsl_prop_register: none (dd_prop_cbs)
 201  *      dsl_prop_unregister: none (dd_prop_cbs)
 202  *      dsl_dataset_block_freeable: none (dd_sync_*)
 203  *
 204  * os_lock (leaf)
 205  *   protects:
 206  *      os_dirty_dnodes
 207  *      os_free_dnodes
 208  *      os_dnodes
 209  *      os_downgraded_dbufs
 210  *      dn_dirtyblksz
 211  *      dn_dirty_link
 212  *   held from:
 213  *      dnode_create: none (os_dnodes)
 214  *      dnode_destroy: none (os_dnodes)
 215  *      dnode_setdirty: none (dn_dirtyblksz, os_*_dnodes)
 216  *      dnode_free: none (dn_dirtyblksz, os_*_dnodes)
 217  *
 218  * ds_lock
 219  *    protects:
 220  *      ds_objset
 221  *      ds_open_refcount
 222  *      ds_snapname
 223  *      ds_phys accounting
 224  *      ds_phys userrefs zapobj
 225  *      ds_reserved
 226  *    held from:
 227  *      dsl_dataset_*
 228  *
 229  * dr_mtx (leaf)
 230  *    protects:
 231  *      dr_children
 232  *    held from:
 233  *      dbuf_dirty
 234  *      dbuf_undirty
 235  *      dbuf_sync_indirect
 236  *      dnode_new_blkid
 237  */
 238
 239 struct objset;
 240 struct dmu_pool;
 241
 242 typedef struct dmu_xuio {
 243         int next;
 244         int cnt;
 245         struct arc_buf **bufs;
 246         iovec_t *iovp;
 247 } dmu_xuio_t;
 248
 249 typedef struct xuio_stats {
 250         /* loaned yet not returned arc_buf */
 251         kstat_named_t xuiostat_onloan_rbuf;
 252         kstat_named_t xuiostat_onloan_wbuf;
 253         /* whether a copy is made when loaning out a read buffer */
 254         kstat_named_t xuiostat_rbuf_copied;
 255         kstat_named_t xuiostat_rbuf_nocopy;
 256         /* whether a copy is made when assigning a write buffer */
 257         kstat_named_t xuiostat_wbuf_copied;
 258         kstat_named_t xuiostat_wbuf_nocopy;
 259 } xuio_stats_t;
 260
 261 static xuio_stats_t xuio_stats = {
 262         { "onloan_read_buf",    KSTAT_DATA_UINT64 },
 263         { "onloan_write_buf",   KSTAT_DATA_UINT64 },
 264         { "read_buf_copied",    KSTAT_DATA_UINT64 },
 265         { "read_buf_nocopy",    KSTAT_DATA_UINT64 },
 266         { "write_buf_copied",   KSTAT_DATA_UINT64 },
 267         { "write_buf_nocopy",   KSTAT_DATA_UINT64 }
 268 };
 269
 270 #define XUIOSTAT_INCR(stat, val)        \
 271         atomic_add_64(&xuio_stats.stat.value.ui64, (val))
 272 #define XUIOSTAT_BUMP(stat)     XUIOSTAT_INCR(stat, 1)
 273
 274 /*
 275  * The list of data whose inclusion in a send stream can be pending from
 276  * one call to backup_cb to another.  Multiple calls to dump_free() and
 277  * dump_freeobjects() can be aggregated into a single DRR_FREE or
 278  * DRR_FREEOBJECTS replay record.
 279  */
 280 typedef enum {
 281         PENDING_NONE,
 282         PENDING_FREE,
 283         PENDING_FREEOBJECTS
 284 } dmu_pendop_t;
 285
 286 typedef struct dmu_sendarg {
 287         list_node_t dsa_link;
 288         dmu_replay_record_t *dsa_drr;
 289         kthread_t *dsa_td;
 290         struct file *dsa_fp;
 291         int dsa_outfd;
 292         struct proc *dsa_proc;
 293         offset_t *dsa_off;
 294         objset_t *dsa_os;
 295         zio_cksum_t dsa_zc;
 296         uint64_t dsa_toguid;
 297         int dsa_err;
 298         dmu_pendop_t dsa_pending_op;
 299         boolean_t dsa_incremental;
 300         uint64_t dsa_featureflags;
 301         uint64_t dsa_last_data_object;
 302         uint64_t dsa_last_data_offset;
 303 } dmu_sendarg_t;
 304
 305 void dmu_object_zapify(objset_t *, uint64_t, dmu_object_type_t, dmu_tx_t *);
 306 void dmu_object_free_zapified(objset_t *, uint64_t, dmu_tx_t *);
 307 int dmu_buf_hold_noread(objset_t *, uint64_t, uint64_t,
 308     void *, dmu_buf_t **);
 309
 310 #ifdef  __cplusplus
 311 }
 312 #endif
 313
 314 #endif  /* _SYS_DMU_IMPL_H */