sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23  * Copyright (c) 2011, 2015 by Delphix. All rights reserved.
  24  */
  25 /* Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved. */
  26 /* Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved. */
  27 /* Copyright (c) 2014, Nexenta Systems, Inc. All rights reserved. */
  28
  29 #include <sys/dmu.h>
  30 #include <sys/dmu_impl.h>
  31 #include <sys/dmu_tx.h>
  32 #include <sys/dbuf.h>
  33 #include <sys/dnode.h>
  34 #include <sys/zfs_context.h>
  35 #include <sys/dmu_objset.h>
  36 #include <sys/dmu_traverse.h>
  37 #include <sys/dsl_dataset.h>
  38 #include <sys/dsl_dir.h>
  39 #include <sys/dsl_pool.h>
  40 #include <sys/dsl_synctask.h>
  41 #include <sys/dsl_prop.h>
  42 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  43 #include <sys/zfs_ioctl.h>
  44 #include <sys/zap.h>
  45 #include <sys/zio_checksum.h>
  46 #include <sys/zio_compress.h>
  47 #include <sys/sa.h>
  48 #include <sys/zfeature.h>
  49 #ifdef _KERNEL
  50 #include <sys/vm.h>
  51 #include <sys/zfs_znode.h>
  52 #endif
  53
  54 /*
  55  * Enable/disable nopwrite feature.
  56  */
  57 int zfs_nopwrite_enabled = 1;
  58 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
  59 TUNABLE_INT("vfs.zfs.nopwrite_enabled", &zfs_nopwrite_enabled);
  60 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, nopwrite_enabled, CTLFLAG_RDTUN,
  61     &zfs_nopwrite_enabled, 0, "Enable nopwrite feature");
  62
  63 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
  64         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "unallocated"           },
  65         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "object directory"      },
  66         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "object array"          },
  67         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "packed nvlist"         },
  68         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "packed nvlist size"    },
  69         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj"                 },
  70         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj header"          },
  71         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map header"  },
  72         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map"         },
  73         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "ZIL intent log"        },
  74         {       DMU_BSWAP_DNODE,        TRUE,   "DMU dnode"             },
  75         {       DMU_BSWAP_OBJSET,       TRUE,   "DMU objset"            },
  76         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL directory"         },
  77         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL directory child map"},
  78         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
  79         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL props"             },
  80         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL dataset"           },
  81         {       DMU_BSWAP_ZNODE,        TRUE,   "ZFS znode"             },
  82         {       DMU_BSWAP_OLDACL,       TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
  83         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "ZFS plain file"        },
  84         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS directory"         },
  85         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS master node"       },
  86         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS delete queue"      },
  87         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "zvol object"           },
  88         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "zvol prop"             },
  89         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "other uint8[]"         },
  90         {       DMU_BSWAP_UINT64,       FALSE,  "other uint64[]"        },
  91         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "other ZAP"             },
  92         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "persistent error log"  },
  93         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "SPA history"           },
  94         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA history offsets"   },
  95         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "Pool properties"       },
  96         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL permissions"       },
  97         {       DMU_BSWAP_ACL,          TRUE,   "ZFS ACL"               },
  98         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
  99         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "FUID table"            },
 100         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "FUID table size"       },
 101         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset next clones"},
 102         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan work queue"       },
 103         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group used"   },
 104         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
 105         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "snapshot refcount tags"},
 106         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
 107         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT statistics"        },
 108         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "System attributes"     },
 109         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA master node"        },
 110         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr registration"  },
 111         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr layouts"       },
 112         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan translations"     },
 113         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "deduplicated block"    },
 114         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL deadlist map"      },
 115         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
 116         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dir clones"        },
 117         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj subobj"          }
 118 };
 119
 120 const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
 121         {       byteswap_uint8_array,   "uint8"         },
 122         {       byteswap_uint16_array,  "uint16"        },
 123         {       byteswap_uint32_array,  "uint32"        },
 124         {       byteswap_uint64_array,  "uint64"        },
 125         {       zap_byteswap,           "zap"           },
 126         {       dnode_buf_byteswap,     "dnode"         },
 127         {       dmu_objset_byteswap,    "objset"        },
 128         {       zfs_znode_byteswap,     "znode"         },
 129         {       zfs_oldacl_byteswap,    "oldacl"        },
 130         {       zfs_acl_byteswap,       "acl"           }
 131 };
 132
 133 int
 134 dmu_buf_hold_noread(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 135     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 136 {
 137         dnode_t *dn;
 138         uint64_t blkid;
 139         dmu_buf_impl_t *db;
 140         int err;
 141
 142         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 143         if (err)
 144                 return (err);
 145         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 146         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 147         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 148         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 149         dnode_rele(dn, FTAG);
 150
 151         if (db == NULL) {
 152                 *dbp = NULL;
 153                 return (SET_ERROR(EIO));
 154         }
 155
 156         *dbp = &db->db;
 157         return (err);
 158 }
 159
 160 int
 161 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 162     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
 163 {
 164         int err;
 165         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
 166
 167         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
 168                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 169
 170         err = dmu_buf_hold_noread(os, object, offset, tag, dbp);
 171         if (err == 0) {
 172                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
 173                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
 174                 if (err != 0) {
 175                         dbuf_rele(db, tag);
 176                         *dbp = NULL;
 177                 }
 178         }
 179
 180         return (err);
 181 }
 182
 183 int
 184 dmu_bonus_max(void)
 185 {
 186         return (DN_MAX_BONUSLEN);
 187 }
 188
 189 int
 190 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 191 {
 192         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 193         dnode_t *dn;
 194         int error;
 195
 196         DB_DNODE_ENTER(db);
 197         dn = DB_DNODE(db);
 198
 199         if (dn->dn_bonus != db) {
 200                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 201         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
 202                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 203         } else {
 204                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
 205                 error = 0;
 206         }
 207
 208         DB_DNODE_EXIT(db);
 209         return (error);
 210 }
 211
 212 int
 213 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
 214 {
 215         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 216         dnode_t *dn;
 217         int error;
 218
 219         DB_DNODE_ENTER(db);
 220         dn = DB_DNODE(db);
 221
 222         if (!DMU_OT_IS_VALID(type)) {
 223                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 224         } else if (dn->dn_bonus != db) {
 225                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 226         } else {
 227                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
 228                 error = 0;
 229         }
 230
 231         DB_DNODE_EXIT(db);
 232         return (error);
 233 }
 234
 235 dmu_object_type_t
 236 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
 237 {
 238         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 239         dnode_t *dn;
 240         dmu_object_type_t type;
 241
 242         DB_DNODE_ENTER(db);
 243         dn = DB_DNODE(db);
 244         type = dn->dn_bonustype;
 245         DB_DNODE_EXIT(db);
 246
 247         return (type);
 248 }
 249
 250 int
 251 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
 252 {
 253         dnode_t *dn;
 254         int error;
 255
 256         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 257         dbuf_rm_spill(dn, tx);
 258         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 259         dnode_rm_spill(dn, tx);
 260         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 261         dnode_rele(dn, FTAG);
 262         return (error);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 267  */
 268 int
 269 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 270 {
 271         dnode_t *dn;
 272         dmu_buf_impl_t *db;
 273         int error;
 274
 275         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 276         if (error)
 277                 return (error);
 278
 279         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 280         if (dn->dn_bonus == NULL) {
 281                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 282                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 283                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 284                         dbuf_create_bonus(dn);
 285         }
 286         db = dn->dn_bonus;
 287
 288         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
 289         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
 290                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
 291                 atomic_inc_32(&dn->dn_dbufs_count);
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
 296          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
 297          * a dnode hold for every dbuf.
 298          */
 299         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 300
 301         dnode_rele(dn, FTAG);
 302
 303         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
 304
 305         *dbp = &db->db;
 306         return (0);
 307 }
 308
 309 /*
 310  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 311  *
 312  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
 313  * doesn't already exist on the dnode.
 314  *
 315  * if you only want to find an already existing spill db, then
 316  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
 317  */
 318 int
 319 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 320 {
 321         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 322         int err;
 323
 324         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 325                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 326
 327         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
 328
 329         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 330                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 331
 332         ASSERT(db != NULL);
 333         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
 334         if (err == 0)
 335                 *dbp = &db->db;
 336         else
 337                 dbuf_rele(db, tag);
 338         return (err);
 339 }
 340
 341 int
 342 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 343 {
 344         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 345         dnode_t *dn;
 346         int err;
 347
 348         DB_DNODE_ENTER(db);
 349         dn = DB_DNODE(db);
 350
 351         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
 352                 err = SET_ERROR(EINVAL);
 353         } else {
 354                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 355
 356                 if (!dn->dn_have_spill) {
 357                         err = SET_ERROR(ENOENT);
 358                 } else {
 359                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
 360                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 361                 }
 362
 363                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 364         }
 365
 366         DB_DNODE_EXIT(db);
 367         return (err);
 368 }
 369
 370 int
 371 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 372 {
 373         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 374         dnode_t *dn;
 375         int err;
 376
 377         DB_DNODE_ENTER(db);
 378         dn = DB_DNODE(db);
 379         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 380         DB_DNODE_EXIT(db);
 381
 382         return (err);
 383 }
 384
 385 /*
 386  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
 387  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
 388  * and can induce severe lock contention when writing to several files
 389  * whose dnodes are in the same block.
 390  */
 391 static int
 392 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
 393     boolean_t read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
 394 {
 395         dmu_buf_t **dbp;
 396         uint64_t blkid, nblks, i;
 397         uint32_t dbuf_flags;
 398         int err;
 399         zio_t *zio;
 400
 401         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 402
 403         /*
 404          * Note: We directly notify the prefetch code of this read, so that
 405          * we can tell it about the multi-block read.  dbuf_read() only knows
 406          * about the one block it is accessing.
 407          */
 408         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT |
 409             DB_RF_NOPREFETCH;
 410
 411         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 412         if (dn->dn_datablkshift) {
 413                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 414                 nblks = (P2ROUNDUP(offset + length, 1ULL << blkshift) -
 415                     P2ALIGN(offset, 1ULL << blkshift)) >> blkshift;
 416         } else {
 417                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
 418                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
 419                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
 420                             (longlong_t)dn->dn_objset->
 421                             os_dsl_dataset->ds_object,
 422                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
 423                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
 424                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 425                         return (SET_ERROR(EIO));
 426                 }
 427                 nblks = 1;
 428         }
 429         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 430
 431         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 432         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 433         for (i = 0; i < nblks; i++) {
 434                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid + i, tag);
 435                 if (db == NULL) {
 436                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 437                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 438                         zio_nowait(zio);
 439                         return (SET_ERROR(EIO));
 440                 }
 441
 442                 /* initiate async i/o */
 443                 if (read)
 444                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
 445 #ifdef _KERNEL
 446                 else
 447                         curthread->td_ru.ru_oublock++;
 448 #endif
 449                 dbp[i] = &db->db;
 450         }
 451
 452         if ((flags & DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0 && read &&
 453             length <= zfetch_array_rd_sz) {
 454                 dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, blkid, nblks);
 455         }
 456         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 457
 458         /* wait for async i/o */
 459         err = zio_wait(zio);
 460         if (err) {
 461                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 462                 return (err);
 463         }
 464
 465         /* wait for other io to complete */
 466         if (read) {
 467                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 468                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
 469                         mutex_enter(&db->db_mtx);
 470                         while (db->db_state == DB_READ ||
 471                             db->db_state == DB_FILL)
 472                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 473                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
 474                                 err = SET_ERROR(EIO);
 475                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 476                         if (err) {
 477                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 478                                 return (err);
 479                         }
 480                 }
 481         }
 482
 483         *numbufsp = nblks;
 484         *dbpp = dbp;
 485         return (0);
 486 }
 487
 488 static int
 489 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 490     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 491 {
 492         dnode_t *dn;
 493         int err;
 494
 495         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 496         if (err)
 497                 return (err);
 498
 499         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 500             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 501
 502         dnode_rele(dn, FTAG);
 503
 504         return (err);
 505 }
 506
 507 int
 508 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
 509     uint64_t length, boolean_t read, void *tag, int *numbufsp,
 510     dmu_buf_t ***dbpp)
 511 {
 512         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 513         dnode_t *dn;
 514         int err;
 515
 516         DB_DNODE_ENTER(db);
 517         dn = DB_DNODE(db);
 518         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 519             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 520         DB_DNODE_EXIT(db);
 521
 522         return (err);
 523 }
 524
 525 void
 526 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 527 {
 528         int i;
 529         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
 530
 531         if (numbufs == 0)
 532                 return;
 533
 534         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 535                 if (dbp[i])
 536                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
 537         }
 538
 539         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Issue prefetch i/os for the given blocks.  If level is greater than 0, the
 544  * indirect blocks prefeteched will be those that point to the blocks containing
 545  * the data starting at offset, and continuing to offset + len.
 546  *
 547  * Note that if the indirect blocks above the blocks being prefetched are not in
 548  * cache, they will be asychronously read in.
 549  */
 550 void
 551 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
 552     uint64_t len, zio_priority_t pri)
 553 {
 554         dnode_t *dn;
 555         uint64_t blkid;
 556         int nblks, err;
 557
 558         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
 559                 dn = DMU_META_DNODE(os);
 560
 561                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 562                         return;
 563
 564                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 565                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level,
 566                     object * sizeof (dnode_phys_t));
 567                 dbuf_prefetch(dn, level, blkid, pri, 0);
 568                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 569                 return;
 570         }
 571
 572         /*
 573          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
 574          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
 575          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
 576          */
 577         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 578         if (err != 0)
 579                 return;
 580
 581         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 582         /*
 583          * offset + len - 1 is the last byte we want to prefetch for, and offset
 584          * is the first.  Then dbuf_whichblk(dn, level, off + len - 1) is the
 585          * last block we want to prefetch, and dbuf_whichblock(dn, level,
 586          * offset)  is the first.  Then the number we need to prefetch is the
 587          * last - first + 1.
 588          */
 589         if (level > 0 || dn->dn_datablkshift != 0) {
 590                 nblks = dbuf_whichblock(dn, level, offset + len - 1) -
 591                     dbuf_whichblock(dn, level, offset) + 1;
 592         } else {
 593                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
 594         }
 595
 596         if (nblks != 0) {
 597                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level, offset);
 598                 for (int i = 0; i < nblks; i++)
 599                         dbuf_prefetch(dn, level, blkid + i, pri, 0);
 600         }
 601
 602         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 603
 604         dnode_rele(dn, FTAG);
 605 }
 606
 607 /*
 608  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
 609  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
 610  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
 611  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
 612  *
 613  * On input, *start should be the first offset that does not need to be
 614  * freed (e.g. "offset + length").  On return, *start will be the first
 615  * offset that should be freed.
 616  */
 617 static int
 618 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum)
 619 {
 620         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS >> (dn->dn_indblkshift + 1);
 621         /* bytes of data covered by a level-1 indirect block */
 622         uint64_t iblkrange =
 623             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
 624
 625         ASSERT3U(minimum, <=, *start);
 626
 627         if (*start - minimum <= iblkrange * maxblks) {
 628                 *start = minimum;
 629                 return (0);
 630         }
 631         ASSERT(ISP2(iblkrange));
 632
 633         for (uint64_t blks = 0; *start > minimum && blks < maxblks; blks++) {
 634                 int err;
 635
 636                 /*
 637                  * dnode_next_offset(BACKWARDS) will find an allocated L1
 638                  * indirect block at or before the input offset.  We must
 639                  * decrement *start so that it is at the end of the region
 640                  * to search.
 641                  */
 642                 (*start)--;
 643                 err = dnode_next_offset(dn,
 644                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
 645
 646                 /* if there are no indirect blocks before start, we are done */
 647                 if (err == ESRCH) {
 648                         *start = minimum;
 649                         break;
 650                 } else if (err != 0) {
 651                         return (err);
 652                 }
 653
 654                 /* set start to the beginning of this L1 indirect */
 655                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
 656         }
 657         if (*start < minimum)
 658                 *start = minimum;
 659         return (0);
 660 }
 661
 662 static int
 663 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
 664     uint64_t length)
 665 {
 666         uint64_t object_size = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
 667         int err;
 668
 669         if (offset >= object_size)
 670                 return (0);
 671
 672         if (length == DMU_OBJECT_END || offset + length > object_size)
 673                 length = object_size - offset;
 674
 675         while (length != 0) {
 676                 uint64_t chunk_end, chunk_begin;
 677
 678                 chunk_end = chunk_begin = offset + length;
 679
 680                 /* move chunk_begin backwards to the beginning of this chunk */
 681                 err = get_next_chunk(dn, &chunk_begin, offset);
 682                 if (err)
 683                         return (err);
 684                 ASSERT3U(chunk_begin, >=, offset);
 685                 ASSERT3U(chunk_begin, <=, chunk_end);
 686
 687                 dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(os);
 688                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object,
 689                     chunk_begin, chunk_end - chunk_begin);
 690
 691                 /*
 692                  * Mark this transaction as typically resulting in a net
 693                  * reduction in space used.
 694                  */
 695                 dmu_tx_mark_netfree(tx);
 696                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 697                 if (err) {
 698                         dmu_tx_abort(tx);
 699                         return (err);
 700                 }
 701                 dnode_free_range(dn, chunk_begin, chunk_end - chunk_begin, tx);
 702                 dmu_tx_commit(tx);
 703
 704                 length -= chunk_end - chunk_begin;
 705         }
 706         return (0);
 707 }
 708
 709 int
 710 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
 711     uint64_t offset, uint64_t length)
 712 {
 713         dnode_t *dn;
 714         int err;
 715
 716         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 717         if (err != 0)
 718                 return (err);
 719         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length);
 720
 721         /*
 722          * It is important to zero out the maxblkid when freeing the entire
 723          * file, so that (a) subsequent calls to dmu_free_long_range_impl()
 724          * will take the fast path, and (b) dnode_reallocate() can verify
 725          * that the entire file has been freed.
 726          */
 727         if (err == 0 && offset == 0 && length == DMU_OBJECT_END)
 728                 dn->dn_maxblkid = 0;
 729
 730         dnode_rele(dn, FTAG);
 731         return (err);
 732 }
 733
 734 int
 735 dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
 736 {
 737         dmu_tx_t *tx;
 738         int err;
 739
 740         err = dmu_free_long_range(os, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 741         if (err != 0)
 742                 return (err);
 743
 744         tx = dmu_tx_create(os);
 745         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
 746         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 747         dmu_tx_mark_netfree(tx);
 748         err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 749         if (err == 0) {
 750                 err = dmu_object_free(os, object, tx);
 751                 dmu_tx_commit(tx);
 752         } else {
 753                 dmu_tx_abort(tx);
 754         }
 755
 756         return (err);
 757 }
 758
 759 int
 760 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 761     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 762 {
 763         dnode_t *dn;
 764         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 765         if (err)
 766                 return (err);
 767         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
 768         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
 769         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
 770         dnode_rele(dn, FTAG);
 771         return (0);
 772 }
 773
 774 int
 775 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 776     void *buf, uint32_t flags)
 777 {
 778         dnode_t *dn;
 779         dmu_buf_t **dbp;
 780         int numbufs, err;
 781
 782         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 783         if (err)
 784                 return (err);
 785
 786         /*
 787          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
 788          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
 789          * handle that here as well.
 790          */
 791         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 792                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
 793                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
 794                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
 795                 size = newsz;
 796         }
 797
 798         while (size > 0) {
 799                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
 800                 int i;
 801
 802                 /*
 803                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 804                  * to be reading in parallel.
 805                  */
 806                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
 807                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
 808                 if (err)
 809                         break;
 810
 811                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 812                         int tocpy;
 813                         int bufoff;
 814                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
 815
 816                         ASSERT(size > 0);
 817
 818                         bufoff = offset - db->db_offset;
 819                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 820
 821                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 822
 823                         offset += tocpy;
 824                         size -= tocpy;
 825                         buf = (char *)buf + tocpy;
 826                 }
 827                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 828         }
 829         dnode_rele(dn, FTAG);
 830         return (err);
 831 }
 832
 833 void
 834 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 835     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
 836 {
 837         dmu_buf_t **dbp;
 838         int numbufs, i;
 839
 840         if (size == 0)
 841                 return;
 842
 843         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 844             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 845
 846         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 847                 int tocpy;
 848                 int bufoff;
 849                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 850
 851                 ASSERT(size > 0);
 852
 853                 bufoff = offset - db->db_offset;
 854                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 855
 856                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 857
 858                 if (tocpy == db->db_size)
 859                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 860                 else
 861                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 862
 863                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
 864
 865                 if (tocpy == db->db_size)
 866                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 867
 868                 offset += tocpy;
 869                 size -= tocpy;
 870                 buf = (char *)buf + tocpy;
 871         }
 872         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 873 }
 874
 875 void
 876 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 877     dmu_tx_t *tx)
 878 {
 879         dmu_buf_t **dbp;
 880         int numbufs, i;
 881
 882         if (size == 0)
 883                 return;
 884
 885         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 886             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 887
 888         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 889                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 890
 891                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
 892         }
 893         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 894 }
 895
 896 void
 897 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 898     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
 899     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx)
 900 {
 901         dmu_buf_t *db;
 902
 903         ASSERT3U(etype, <, NUM_BP_EMBEDDED_TYPES);
 904         ASSERT3U(comp, <, ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
 905         VERIFY0(dmu_buf_hold_noread(os, object, offset,
 906             FTAG, &db));
 907
 908         dmu_buf_write_embedded(db,
 909             data, (bp_embedded_type_t)etype, (enum zio_compress)comp,
 910             uncompressed_size, compressed_size, byteorder, tx);
 911
 912         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 913 }
 914
 915 /*
 916  * DMU support for xuio
 917  */
 918 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
 919
 920 int
 921 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
 922 {
 923         dmu_xuio_t *priv;
 924         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 925
 926         uio->uio_iovcnt = nblk;
 927         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
 928
 929         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
 930         priv->cnt = nblk;
 931         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
 932         priv->iovp = uio->uio_iov;
 933         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
 934
 935         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 936                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
 937         else
 938                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
 939
 940         return (0);
 941 }
 942
 943 void
 944 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
 945 {
 946         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 947         int nblk = priv->cnt;
 948
 949         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
 950         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
 951         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
 952
 953         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 954                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
 955         else
 956                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
 957 }
 958
 959 /*
 960  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
 961  * and increase priv->next by 1.
 962  */
 963 int
 964 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
 965 {
 966         struct iovec *iov;
 967         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 968         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 969         int i = priv->next++;
 970
 971         ASSERT(i < priv->cnt);
 972         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
 973         iov = uio->uio_iov + i;
 974         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
 975         iov->iov_len = n;
 976         priv->bufs[i] = abuf;
 977         return (0);
 978 }
 979
 980 int
 981 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
 982 {
 983         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 984         return (priv->cnt);
 985 }
 986
 987 arc_buf_t *
 988 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
 989 {
 990         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 991
 992         ASSERT(i < priv->cnt);
 993         return (priv->bufs[i]);
 994 }
 995
 996 void
 997 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
 998 {
 999         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1000
1001         ASSERT(i < priv->cnt);
1002         priv->bufs[i] = NULL;
1003 }
1004
1005 static void
1006 xuio_stat_init(void)
1007 {
1008         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
1009             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
1010             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1011         if (xuio_ksp != NULL) {
1012                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
1013                 kstat_install(xuio_ksp);
1014         }
1015 }
1016
1017 static void
1018 xuio_stat_fini(void)
1019 {
1020         if (xuio_ksp != NULL) {
1021                 kstat_delete(xuio_ksp);
1022                 xuio_ksp = NULL;
1023         }
1024 }
1025
1026 void
1027 xuio_stat_wbuf_copied()
1028 {
1029         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1030 }
1031
1032 void
1033 xuio_stat_wbuf_nocopy()
1034 {
1035         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
1036 }
1037
1038 #ifdef _KERNEL
1039 static int
1040 dmu_read_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size)
1041 {
1042         dmu_buf_t **dbp;
1043         int numbufs, i, err;
1044         xuio_t *xuio = NULL;
1045
1046         /*
1047          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1048          * to be reading in parallel.
1049          */
1050         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1051             TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, 0);
1052         if (err)
1053                 return (err);
1054
1055 #ifdef UIO_XUIO
1056         if (uio->uio_extflg == UIO_XUIO)
1057                 xuio = (xuio_t *)uio;
1058 #endif
1059
1060         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1061                 int tocpy;
1062                 int bufoff;
1063                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1064
1065                 ASSERT(size > 0);
1066
1067                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1068                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1069
1070                 if (xuio) {
1071                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1072                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1073                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1074                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1075                         if (!err) {
1076                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1077                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1078                         }
1079
1080                         if (abuf == dbuf_abuf)
1081                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1082                         else
1083                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1084                 } else {
1085                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1086                             UIO_READ, uio);
1087                 }
1088                 if (err)
1089                         break;
1090
1091                 size -= tocpy;
1092         }
1093         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1094
1095         return (err);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1100  * From object zdb->db_object.
1101  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1102  *
1103  * If the caller already has a dbuf in the target object
1104  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_read_uio(),
1105  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1106  */
1107 int
1108 dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size)
1109 {
1110         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1111         dnode_t *dn;
1112         int err;
1113
1114         if (size == 0)
1115                 return (0);
1116
1117         DB_DNODE_ENTER(db);
1118         dn = DB_DNODE(db);
1119         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1120         DB_DNODE_EXIT(db);
1121
1122         return (err);
1123 }
1124
1125 /*
1126  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1127  * From the specified object
1128  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1129  */
1130 int
1131 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
1132 {
1133         dnode_t *dn;
1134         int err;
1135
1136         if (size == 0)
1137                 return (0);
1138
1139         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1140         if (err)
1141                 return (err);
1142
1143         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1144
1145         dnode_rele(dn, FTAG);
1146
1147         return (err);
1148 }
1149
1150 static int
1151 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1152 {
1153         dmu_buf_t **dbp;
1154         int numbufs;
1155         int err = 0;
1156         int i;
1157
1158         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1159             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1160         if (err)
1161                 return (err);
1162
1163         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1164                 int tocpy;
1165                 int bufoff;
1166                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1167
1168                 ASSERT(size > 0);
1169
1170                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1171                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1172
1173                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1174
1175                 if (tocpy == db->db_size)
1176                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1177                 else
1178                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1179
1180                 /*
1181                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
1182                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1183                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1184                  * block.
1185                  */
1186                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1187                     UIO_WRITE, uio);
1188
1189                 if (tocpy == db->db_size)
1190                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1191
1192                 if (err)
1193                         break;
1194
1195                 size -= tocpy;
1196         }
1197
1198         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1199         return (err);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1204  * To object zdb->db_object.
1205  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1206  *
1207  * If the caller already has a dbuf in the target object
1208  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_write_uio(),
1209  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1210  */
1211 int
1212 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1213     dmu_tx_t *tx)
1214 {
1215         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1216         dnode_t *dn;
1217         int err;
1218
1219         if (size == 0)
1220                 return (0);
1221
1222         DB_DNODE_ENTER(db);
1223         dn = DB_DNODE(db);
1224         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1225         DB_DNODE_EXIT(db);
1226
1227         return (err);
1228 }
1229
1230 /*
1231  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1232  * To the specified object.
1233  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1234  */
1235 int
1236 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1237     dmu_tx_t *tx)
1238 {
1239         dnode_t *dn;
1240         int err;
1241
1242         if (size == 0)
1243                 return (0);
1244
1245         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1246         if (err)
1247                 return (err);
1248
1249         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1250
1251         dnode_rele(dn, FTAG);
1252
1253         return (err);
1254 }
1255
1256 #ifdef sun
1257 int
1258 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1259     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
1260 {
1261         dmu_buf_t **dbp;
1262         int numbufs, i;
1263         int err;
1264
1265         if (size == 0)
1266                 return (0);
1267
1268         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1269             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1270         if (err)
1271                 return (err);
1272
1273         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1274                 int tocpy, copied, thiscpy;
1275                 int bufoff;
1276                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1277                 caddr_t va;
1278
1279                 ASSERT(size > 0);
1280                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1281
1282                 bufoff = offset - db->db_offset;
1283                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1284
1285                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1286
1287                 if (tocpy == db->db_size)
1288                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1289                 else
1290                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1291
1292                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1293                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
1294                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1295                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
1296                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1297                         zfs_unmap_page(pp, va);
1298                         pp = pp->p_next;
1299                         bufoff += PAGESIZE;
1300                 }
1301
1302                 if (tocpy == db->db_size)
1303                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1304
1305                 offset += tocpy;
1306                 size -= tocpy;
1307         }
1308         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1309         return (err);
1310 }
1311
1312 #else
1313
1314 int
1315 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1316     vm_page_t *ma, dmu_tx_t *tx)
1317 {
1318         dmu_buf_t **dbp;
1319         struct sf_buf *sf;
1320         int numbufs, i;
1321         int err;
1322
1323         if (size == 0)
1324                 return (0);
1325
1326         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1327             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1328         if (err)
1329                 return (err);
1330
1331         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1332                 int tocpy, copied, thiscpy;
1333                 int bufoff;
1334                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1335                 caddr_t va;
1336
1337                 ASSERT(size > 0);
1338                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1339
1340                 bufoff = offset - db->db_offset;
1341                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1342
1343                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1344
1345                 if (tocpy == db->db_size)
1346                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1347                 else
1348                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1349
1350                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1351                         ASSERT3U(ptoa((*ma)->pindex), ==, db->db_offset + bufoff);
1352                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1353                         va = zfs_map_page(*ma, &sf);
1354                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1355                         zfs_unmap_page(sf);
1356                         ma += 1;
1357                         bufoff += PAGESIZE;
1358                 }
1359
1360                 if (tocpy == db->db_size)
1361                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1362
1363                 offset += tocpy;
1364                 size -= tocpy;
1365         }
1366         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1367         return (err);
1368 }
1369 #endif  /* sun */
1370 #endif
1371
1372 /*
1373  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1374  */
1375 arc_buf_t *
1376 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1377 {
1378         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1379
1380         return (arc_loan_buf(db->db_objset->os_spa, size));
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Free a loaned arc buffer.
1385  */
1386 void
1387 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1388 {
1389         arc_return_buf(buf, FTAG);
1390         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG));
1391 }
1392
1393 /*
1394  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1395  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1396  * dmu_write().
1397  */
1398 void
1399 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1400     dmu_tx_t *tx)
1401 {
1402         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1403         dnode_t *dn;
1404         dmu_buf_impl_t *db;
1405         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1406         uint64_t blkid;
1407
1408         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1409         dn = DB_DNODE(dbuf);
1410         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1411         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
1412         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1413         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1414         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1415
1416         /*
1417          * We can only assign if the offset is aligned, the arc buf is the
1418          * same size as the dbuf, and the dbuf is not metadata.  It
1419          * can't be metadata because the loaned arc buf comes from the
1420          * user-data kmem arena.
1421          */
1422         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size &&
1423             DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA) {
1424                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1425                 dbuf_rele(db, FTAG);
1426         } else {
1427                 objset_t *os;
1428                 uint64_t object;
1429
1430                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1431                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1432                 os = dn->dn_objset;
1433                 object = dn->dn_object;
1434                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1435
1436                 dbuf_rele(db, FTAG);
1437                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1438                 dmu_return_arcbuf(buf);
1439                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1440         }
1441 }
1442
1443 typedef struct {
1444         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1445         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1446         zgd_t                   *dsa_zgd;
1447         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1448 } dmu_sync_arg_t;
1449
1450 /* ARGSUSED */
1451 static void
1452 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1453 {
1454         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1455         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1456         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1457
1458         if (zio->io_error == 0) {
1459                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1460                         /*
1461                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1462                          * block size still needs to be known for replay.
1463                          */
1464                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1465                 } else if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1466                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1467                         bp->blk_fill = 1;
1468                 }
1469         }
1470 }
1471
1472 static void
1473 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1474 {
1475         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1476 }
1477
1478 /* ARGSUSED */
1479 static void
1480 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1481 {
1482         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1483         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1484         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1485
1486         mutex_enter(&db->db_mtx);
1487         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1488         if (zio->io_error == 0) {
1489                 dr->dt.dl.dr_nopwrite = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
1490                 if (dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
1491                         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1492                         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1493                         uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig);
1494
1495                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1496                         ASSERT(zio->io_prop.zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
1497                         ASSERT(zio_checksum_table[chksum].ci_flags &
1498                             ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE);
1499                 }
1500                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1501                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1502                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1503
1504                 /*
1505                  * Old style holes are filled with all zeros, whereas
1506                  * new-style holes maintain their lsize, type, level,
1507                  * and birth time (see zio_write_compress). While we
1508                  * need to reset the BP_SET_LSIZE() call that happened
1509                  * in dmu_sync_ready for old style holes, we do *not*
1510                  * want to wipe out the information contained in new
1511                  * style holes. Thus, only zero out the block pointer if
1512                  * it's an old style hole.
1513                  */
1514                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by) &&
1515                     dr->dt.dl.dr_overridden_by.blk_birth == 0)
1516                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1517         } else {
1518                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1519         }
1520         cv_broadcast(&db->db_changed);
1521         mutex_exit(&db->db_mtx);
1522
1523         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1524
1525         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1526 }
1527
1528 static void
1529 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1530 {
1531         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1532         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1533         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1534
1535         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1536                 /*
1537                  * If we didn't allocate a new block (i.e. ZIO_FLAG_NOPWRITE)
1538                  * then there is nothing to do here. Otherwise, free the
1539                  * newly allocated block in this txg.
1540                  */
1541                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE) {
1542                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1543                 } else {
1544                         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1545                         ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1546                         ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1547                         zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1548                 }
1549         }
1550
1551         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1552
1553         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1554
1555         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1556 }
1557
1558 static int
1559 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1560     zio_prop_t *zp, zbookmark_phys_t *zb)
1561 {
1562         dmu_sync_arg_t *dsa;
1563         dmu_tx_t *tx;
1564
1565         tx = dmu_tx_create(os);
1566         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1567         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1568                 dmu_tx_abort(tx);
1569                 /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1570                 return (SET_ERROR(EIO));
1571         }
1572
1573         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1574         dsa->dsa_dr = NULL;
1575         dsa->dsa_done = done;
1576         dsa->dsa_zgd = zgd;
1577         dsa->dsa_tx = tx;
1578
1579         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
1580             zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size, zp,
1581             dmu_sync_late_arrival_ready, NULL, dmu_sync_late_arrival_done, dsa,
1582             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
1583
1584         return (0);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1589  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1590  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1591  *
1592  * Return values:
1593  *
1594  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to do.
1595  *              The caller should not log the write.
1596  *
1597  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1598  *              The caller should not log the write.
1599  *
1600  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1601  *              The caller should track its progress (somehow).
1602  *
1603  *      EIO: could not do the I/O.
1604  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1605  *
1606  *      0: the I/O has been initiated.
1607  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1608  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1609  *              the error will be reported to the done callback and
1610  *              propagated to pio from zio_done().
1611  */
1612 int
1613 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1614 {
1615         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1616         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1617         objset_t *os = db->db_objset;
1618         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1619         dbuf_dirty_record_t *dr;
1620         dmu_sync_arg_t *dsa;
1621         zbookmark_phys_t zb;
1622         zio_prop_t zp;
1623         dnode_t *dn;
1624
1625         ASSERT(pio != NULL);
1626         ASSERT(txg != 0);
1627
1628         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1629             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1630
1631         DB_DNODE_ENTER(db);
1632         dn = DB_DNODE(db);
1633         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1634         DB_DNODE_EXIT(db);
1635
1636         /*
1637          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1638          */
1639         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1640                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1641
1642         /*
1643          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1644          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1645          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1646          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1647          */
1648         mutex_enter(&db->db_mtx);
1649
1650         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1651                 /*
1652                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1653                  */
1654                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1655                 return (SET_ERROR(EEXIST));
1656         }
1657
1658         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1659                 /*
1660                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1661                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1662                  */
1663                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1664                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1665         }
1666
1667         dr = db->db_last_dirty;
1668         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1669                 dr = dr->dr_next;
1670
1671         if (dr == NULL) {
1672                 /*
1673                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1674                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1675                  */
1676                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1677                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1678         }
1679
1680         ASSERT(dr->dr_next == NULL || dr->dr_next->dr_txg < txg);
1681
1682         /*
1683          * Assume the on-disk data is X, the current syncing data (in
1684          * txg - 1) is Y, and the current in-memory data is Z (currently
1685          * in dmu_sync).
1686          *
1687          * We usually want to perform a nopwrite if X and Z are the
1688          * same.  However, if Y is different (i.e. the BP is going to
1689          * change before this write takes effect), then a nopwrite will
1690          * be incorrect - we would override with X, which could have
1691          * been freed when Y was written.
1692          *
1693          * (Note that this is not a concern when we are nop-writing from
1694          * syncing context, because X and Y must be identical, because
1695          * all previous txgs have been synced.)
1696          *
1697          * Therefore, we disable nopwrite if the current BP could change
1698          * before this TXG.  There are two ways it could change: by
1699          * being dirty (dr_next is non-NULL), or by being freed
1700          * (dnode_block_freed()).  This behavior is verified by
1701          * zio_done(), which VERIFYs that the override BP is identical
1702          * to the on-disk BP.
1703          */
1704         DB_DNODE_ENTER(db);
1705         dn = DB_DNODE(db);
1706         if (dr->dr_next != NULL || dnode_block_freed(dn, db->db_blkid))
1707                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1708         DB_DNODE_EXIT(db);
1709
1710         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1711         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1712             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1713                 /*
1714                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1715                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1716                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1717                  */
1718                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1719                 return (SET_ERROR(EALREADY));
1720         }
1721
1722         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1723         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1724         mutex_exit(&db->db_mtx);
1725
1726         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1727         dsa->dsa_dr = dr;
1728         dsa->dsa_done = done;
1729         dsa->dsa_zgd = zgd;
1730         dsa->dsa_tx = NULL;
1731
1732         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1733             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
1734             DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dmu_sync_ready,
1735             NULL, dmu_sync_done, dsa, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
1736             ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1737
1738         return (0);
1739 }
1740
1741 int
1742 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1743     dmu_tx_t *tx)
1744 {
1745         dnode_t *dn;
1746         int err;
1747
1748         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1749         if (err)
1750                 return (err);
1751         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1752         dnode_rele(dn, FTAG);
1753         return (err);
1754 }
1755
1756 void
1757 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1758     dmu_tx_t *tx)
1759 {
1760         dnode_t *dn;
1761
1762         /*
1763          * Send streams include each object's checksum function.  This
1764          * check ensures that the receiving system can understand the
1765          * checksum function transmitted.
1766          */
1767         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
1768
1769         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1770         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1771         dn->dn_checksum = checksum;
1772         dnode_setdirty(dn, tx);
1773         dnode_rele(dn, FTAG);
1774 }
1775
1776 void
1777 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1778     dmu_tx_t *tx)
1779 {
1780         dnode_t *dn;
1781
1782         /*
1783          * Send streams include each object's compression function.  This
1784          * check ensures that the receiving system can understand the
1785          * compression function transmitted.
1786          */
1787         ASSERT3U(compress, <, ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
1788
1789         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1790         dn->dn_compress = compress;
1791         dnode_setdirty(dn, tx);
1792         dnode_rele(dn, FTAG);
1793 }
1794
1795 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1796 TUNABLE_INT("vfs.zfs.mdcomp_disable", &zfs_mdcomp_disable);
1797 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RW,
1798     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
1799
1800 /*
1801  * When the "redundant_metadata" property is set to "most", only indirect
1802  * blocks of this level and higher will have an additional ditto block.
1803  */
1804 int zfs_redundant_metadata_most_ditto_level = 2;
1805
1806 void
1807 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1808 {
1809         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1810         boolean_t ismd = (level > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(type) ||
1811             (wp & WP_SPILL));
1812         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1813         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1814         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1815         boolean_t dedup = B_FALSE;
1816         boolean_t nopwrite = B_FALSE;
1817         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1818         int copies = os->os_copies;
1819
1820         /*
1821          * We maintain different write policies for each of the following
1822          * types of data:
1823          *       1. metadata
1824          *       2. preallocated blocks (i.e. level-0 blocks of a dump device)
1825          *       3. all other level 0 blocks
1826          */
1827         if (ismd) {
1828                 if (zfs_mdcomp_disable) {
1829                         compress = ZIO_COMPRESS_EMPTY;
1830                 } else {
1831                         /*
1832                          * XXX -- we should design a compression algorithm
1833                          * that specializes in arrays of bps.
1834                          */
1835                         compress = zio_compress_select(os->os_spa,
1836                             ZIO_COMPRESS_ON, ZIO_COMPRESS_ON);
1837                 }
1838
1839                 /*
1840                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1841                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1842                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1843                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1844                  * to fletcher4.
1845                  */
1846                 if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1847                     ZCHECKSUM_FLAG_METADATA) ||
1848                     (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1849                     ZCHECKSUM_FLAG_EMBEDDED))
1850                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1851
1852                 if (os->os_redundant_metadata == ZFS_REDUNDANT_METADATA_ALL ||
1853                     (os->os_redundant_metadata ==
1854                     ZFS_REDUNDANT_METADATA_MOST &&
1855                     (level >= zfs_redundant_metadata_most_ditto_level ||
1856                     DMU_OT_IS_METADATA(type) || (wp & WP_SPILL))))
1857                         copies++;
1858         } else if (wp & WP_NOFILL) {
1859                 ASSERT(level == 0);
1860
1861                 /*
1862                  * If we're writing preallocated blocks, we aren't actually
1863                  * writing them so don't set any policy properties.  These
1864                  * blocks are currently only used by an external subsystem
1865                  * outside of zfs (i.e. dump) and not written by the zio
1866                  * pipeline.
1867                  */
1868                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1869                 checksum = ZIO_CHECKSUM_NOPARITY;
1870         } else {
1871                 compress = zio_compress_select(os->os_spa, dn->dn_compress,
1872                     compress);
1873
1874                 checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
1875                     zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
1876                     dedup_checksum;
1877
1878                 /*
1879                  * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(),
1880                  * we won't actually dedup now because that's all
1881                  * done in syncing context; but we do want to use the
1882                  * dedup checkum.  If the checksum is not strong
1883                  * enough to ensure unique signatures, force
1884                  * dedup_verify.
1885                  */
1886                 if (dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF) {
1887                         dedup = (wp & WP_DMU_SYNC) ? B_FALSE : B_TRUE;
1888                         if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1889                             ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP))
1890                                 dedup_verify = B_TRUE;
1891                 }
1892
1893                 /*
1894                  * Enable nopwrite if we have secure enough checksum
1895                  * algorithm (see comment in zio_nop_write) and
1896                  * compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
1897                  * dedup is enabled as the two features are mutually
1898                  * exclusive.
1899                  */
1900                 nopwrite = (!dedup && (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1901                     ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE) &&
1902                     compress != ZIO_COMPRESS_OFF && zfs_nopwrite_enabled);
1903         }
1904
1905         zp->zp_checksum = checksum;
1906         zp->zp_compress = compress;
1907         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
1908         zp->zp_level = level;
1909         zp->zp_copies = MIN(copies, spa_max_replication(os->os_spa));
1910         zp->zp_dedup = dedup;
1911         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
1912         zp->zp_nopwrite = nopwrite;
1913 }
1914
1915 int
1916 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1917 {
1918         dnode_t *dn;
1919         int err;
1920
1921         /*
1922          * Sync any current changes before
1923          * we go trundling through the block pointers.
1924          */
1925         err = dmu_object_wait_synced(os, object);
1926         if (err) {
1927                 return (err);
1928         }
1929
1930         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1931         if (err) {
1932                 return (err);
1933         }
1934
1935         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1936         dnode_rele(dn, FTAG);
1937
1938         return (err);
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Given the ZFS object, if it contains any dirty nodes
1943  * this function flushes all dirty blocks to disk. This
1944  * ensures the DMU object info is updated. A more efficient
1945  * future version might just find the TXG with the maximum
1946  * ID and wait for that to be synced.
1947  */
1948 int
1949 dmu_object_wait_synced(objset_t *os, uint64_t object)
1950 {
1951         dnode_t *dn;
1952         int error, i;
1953
1954         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1955         if (error) {
1956                 return (error);
1957         }
1958
1959         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1960                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i])) {
1961                         break;
1962                 }
1963         }
1964         dnode_rele(dn, FTAG);
1965         if (i != TXG_SIZE) {
1966                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1967         }
1968
1969         return (0);
1970 }
1971
1972 void
1973 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1974 {
1975         dnode_phys_t *dnp;
1976
1977         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1978         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1979
1980         dnp = dn->dn_phys;
1981
1982         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1983         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1984             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1985         doi->doi_type = dn->dn_type;
1986         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1987         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1988         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1989         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1990         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1991         doi->doi_nblkptr = dn->dn_nblkptr;
1992         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
1993         doi->doi_max_offset = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
1994         doi->doi_fill_count = 0;
1995         for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
1996                 doi->doi_fill_count += BP_GET_FILL(&dnp->dn_blkptr[i]);
1997
1998         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1999         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2000 }
2001
2002 /*
2003  * Get information on a DMU object.
2004  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
2005  */
2006 int
2007 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
2008 {
2009         dnode_t *dn;
2010         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2011
2012         if (err)
2013                 return (err);
2014
2015         if (doi != NULL)
2016                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
2017
2018         dnode_rele(dn, FTAG);
2019         return (0);
2020 }
2021
2022 /*
2023  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
2024  */
2025 void
2026 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
2027 {
2028         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2029
2030         DB_DNODE_ENTER(db);
2031         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
2032         DB_DNODE_EXIT(db);
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Faster still when you only care about the size.
2037  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
2038  */
2039 void
2040 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
2041     u_longlong_t *nblk512)
2042 {
2043         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2044         dnode_t *dn;
2045
2046         DB_DNODE_ENTER(db);
2047         dn = DB_DNODE(db);
2048
2049         *blksize = dn->dn_datablksz;
2050         /* add 1 for dnode space */
2051         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
2052             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
2053         DB_DNODE_EXIT(db);
2054 }
2055
2056 void
2057 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
2058 {
2059         uint64_t *buf = vbuf;
2060         size_t count = size >> 3;
2061         int i;
2062
2063         ASSERT((size & 7) == 0);
2064
2065         for (i = 0; i < count; i++)
2066                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
2067 }
2068
2069 void
2070 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
2071 {
2072         uint32_t *buf = vbuf;
2073         size_t count = size >> 2;
2074         int i;
2075
2076         ASSERT((size & 3) == 0);
2077
2078         for (i = 0; i < count; i++)
2079                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
2080 }
2081
2082 void
2083 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
2084 {
2085         uint16_t *buf = vbuf;
2086         size_t count = size >> 1;
2087         int i;
2088
2089         ASSERT((size & 1) == 0);
2090
2091         for (i = 0; i < count; i++)
2092                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
2093 }
2094
2095 /* ARGSUSED */
2096 void
2097 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
2098 {
2099 }
2100
2101 void
2102 dmu_init(void)
2103 {
2104         zfs_dbgmsg_init();
2105         sa_cache_init();
2106         xuio_stat_init();
2107         dmu_objset_init();
2108         dnode_init();
2109         dbuf_init();
2110         zfetch_init();
2111         zio_compress_init();
2112         l2arc_init();
2113         arc_init();
2114 }
2115
2116 void
2117 dmu_fini(void)
2118 {
2119         arc_fini(); /* arc depends on l2arc, so arc must go first */
2120         l2arc_fini();
2121         zfetch_fini();
2122         zio_compress_fini();
2123         dbuf_fini();
2124         dnode_fini();
2125         dmu_objset_fini();
2126         xuio_stat_fini();
2127         sa_cache_fini();
2128         zfs_dbgmsg_fini();
2129 }