]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.3.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu_tx.c
- Copy stable/10@296371 to releng/10.3 in preparation for 10.3-RC1
[FreeBSD/releng/10.3.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dmu_tx.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2012, 2015 by Delphix. All rights reserved.
25  */
26
27 #include <sys/dmu.h>
28 #include <sys/dmu_impl.h>
29 #include <sys/dbuf.h>
30 #include <sys/dmu_tx.h>
31 #include <sys/dmu_objset.h>
32 #include <sys/dsl_dataset.h> /* for dsl_dataset_block_freeable() */
33 #include <sys/dsl_dir.h> /* for dsl_dir_tempreserve_*() */
34 #include <sys/dsl_pool.h>
35 #include <sys/zap_impl.h> /* for fzap_default_block_shift */
36 #include <sys/spa.h>
37 #include <sys/sa.h>
38 #include <sys/sa_impl.h>
39 #include <sys/zfs_context.h>
40 #include <sys/varargs.h>
41
42 typedef void (*dmu_tx_hold_func_t)(dmu_tx_t *tx, struct dnode *dn,
43     uint64_t arg1, uint64_t arg2);
44
45
46 dmu_tx_t *
47 dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
48 {
49         dmu_tx_t *tx = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_t), KM_SLEEP);
50         tx->tx_dir = dd;
51         if (dd != NULL)
52                 tx->tx_pool = dd->dd_pool;
53         list_create(&tx->tx_holds, sizeof (dmu_tx_hold_t),
54             offsetof(dmu_tx_hold_t, txh_node));
55         list_create(&tx->tx_callbacks, sizeof (dmu_tx_callback_t),
56             offsetof(dmu_tx_callback_t, dcb_node));
57         tx->tx_start = gethrtime();
58 #ifdef ZFS_DEBUG
59         refcount_create(&tx->tx_space_written);
60         refcount_create(&tx->tx_space_freed);
61 #endif
62         return (tx);
63 }
64
65 dmu_tx_t *
66 dmu_tx_create(objset_t *os)
67 {
68         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(os->os_dsl_dataset->ds_dir);
69         tx->tx_objset = os;
70         tx->tx_lastsnap_txg = dsl_dataset_prev_snap_txg(os->os_dsl_dataset);
71         return (tx);
72 }
73
74 dmu_tx_t *
75 dmu_tx_create_assigned(struct dsl_pool *dp, uint64_t txg)
76 {
77         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(NULL);
78
79         ASSERT3U(txg, <=, dp->dp_tx.tx_open_txg);
80         tx->tx_pool = dp;
81         tx->tx_txg = txg;
82         tx->tx_anyobj = TRUE;
83
84         return (tx);
85 }
86
87 int
88 dmu_tx_is_syncing(dmu_tx_t *tx)
89 {
90         return (tx->tx_anyobj);
91 }
92
93 int
94 dmu_tx_private_ok(dmu_tx_t *tx)
95 {
96         return (tx->tx_anyobj);
97 }
98
99 static dmu_tx_hold_t *
100 dmu_tx_hold_object_impl(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object,
101     enum dmu_tx_hold_type type, uint64_t arg1, uint64_t arg2)
102 {
103         dmu_tx_hold_t *txh;
104         dnode_t *dn = NULL;
105         int err;
106
107         if (object != DMU_NEW_OBJECT) {
108                 err = dnode_hold(os, object, tx, &dn);
109                 if (err) {
110                         tx->tx_err = err;
111                         return (NULL);
112                 }
113
114                 if (err == 0 && tx->tx_txg != 0) {
115                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
116                         /*
117                          * dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg doesn't pose a
118                          * problem, but there's no way for it to happen (for
119                          * now, at least).
120                          */
121                         ASSERT(dn->dn_assigned_txg == 0);
122                         dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
123                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
124                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
125                 }
126         }
127
128         txh = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_hold_t), KM_SLEEP);
129         txh->txh_tx = tx;
130         txh->txh_dnode = dn;
131 #ifdef ZFS_DEBUG
132         txh->txh_type = type;
133         txh->txh_arg1 = arg1;
134         txh->txh_arg2 = arg2;
135 #endif
136         list_insert_tail(&tx->tx_holds, txh);
137
138         return (txh);
139 }
140
141 void
142 dmu_tx_add_new_object(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object)
143 {
144         /*
145          * If we're syncing, they can manipulate any object anyhow, and
146          * the hold on the dnode_t can cause problems.
147          */
148         if (!dmu_tx_is_syncing(tx)) {
149                 (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, os,
150                     object, THT_NEWOBJECT, 0, 0);
151         }
152 }
153
154 static int
155 dmu_tx_check_ioerr(zio_t *zio, dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid)
156 {
157         int err;
158         dmu_buf_impl_t *db;
159
160         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
161         db = dbuf_hold_level(dn, level, blkid, FTAG);
162         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
163         if (db == NULL)
164                 return (SET_ERROR(EIO));
165         err = dbuf_read(db, zio, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NOPREFETCH);
166         dbuf_rele(db, FTAG);
167         return (err);
168 }
169
170 static void
171 dmu_tx_count_twig(dmu_tx_hold_t *txh, dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db,
172     int level, uint64_t blkid, boolean_t freeable, uint64_t *history)
173 {
174         objset_t *os = dn->dn_objset;
175         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
176         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
177         dmu_buf_impl_t *parent = NULL;
178         blkptr_t *bp = NULL;
179         uint64_t space;
180
181         if (level >= dn->dn_nlevels || history[level] == blkid)
182                 return;
183
184         history[level] = blkid;
185
186         space = (level == 0) ? dn->dn_datablksz : (1ULL << dn->dn_indblkshift);
187
188         if (db == NULL || db == dn->dn_dbuf) {
189                 ASSERT(level != 0);
190                 db = NULL;
191         } else {
192                 ASSERT(DB_DNODE(db) == dn);
193                 ASSERT(db->db_level == level);
194                 ASSERT(db->db.db_size == space);
195                 ASSERT(db->db_blkid == blkid);
196                 bp = db->db_blkptr;
197                 parent = db->db_parent;
198         }
199
200         freeable = (bp && (freeable ||
201             dsl_dataset_block_freeable(ds, bp, bp->blk_birth)));
202
203         if (freeable)
204                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
205         else
206                 txh->txh_space_towrite += space;
207         if (bp)
208                 txh->txh_space_tounref += bp_get_dsize(os->os_spa, bp);
209
210         dmu_tx_count_twig(txh, dn, parent, level + 1,
211             blkid >> epbs, freeable, history);
212 }
213
214 /* ARGSUSED */
215 static void
216 dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
217 {
218         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
219         uint64_t start, end, i;
220         int min_bs, max_bs, min_ibs, max_ibs, epbs, bits;
221         int err = 0;
222
223         if (len == 0)
224                 return;
225
226         min_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
227         max_bs = highbit64(txh->txh_tx->tx_objset->os_recordsize) - 1;
228         min_ibs = DN_MIN_INDBLKSHIFT;
229         max_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
230
231         if (dn) {
232                 uint64_t history[DN_MAX_LEVELS];
233                 int nlvls = dn->dn_nlevels;
234                 int delta;
235
236                 /*
237                  * For i/o error checking, read the first and last level-0
238                  * blocks (if they are not aligned), and all the level-1 blocks.
239                  */
240                 if (dn->dn_maxblkid == 0) {
241                         delta = dn->dn_datablksz;
242                         start = (off < dn->dn_datablksz) ? 0 : 1;
243                         end = (off+len <= dn->dn_datablksz) ? 0 : 1;
244                         if (start == 0 && (off > 0 || len < dn->dn_datablksz)) {
245                                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
246                                 if (err)
247                                         goto out;
248                                 delta -= off;
249                         }
250                 } else {
251                         zio_t *zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa,
252                             NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
253
254                         /* first level-0 block */
255                         start = off >> dn->dn_datablkshift;
256                         if (P2PHASE(off, dn->dn_datablksz) ||
257                             len < dn->dn_datablksz) {
258                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, start);
259                                 if (err)
260                                         goto out;
261                         }
262
263                         /* last level-0 block */
264                         end = (off+len-1) >> dn->dn_datablkshift;
265                         if (end != start && end <= dn->dn_maxblkid &&
266                             P2PHASE(off+len, dn->dn_datablksz)) {
267                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, end);
268                                 if (err)
269                                         goto out;
270                         }
271
272                         /* level-1 blocks */
273                         if (nlvls > 1) {
274                                 int shft = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
275                                 for (i = (start>>shft)+1; i < end>>shft; i++) {
276                                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
277                                         if (err)
278                                                 goto out;
279                                 }
280                         }
281
282                         err = zio_wait(zio);
283                         if (err)
284                                 goto out;
285                         delta = P2NPHASE(off, dn->dn_datablksz);
286                 }
287
288                 min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
289                 if (dn->dn_maxblkid > 0) {
290                         /*
291                          * The blocksize can't change,
292                          * so we can make a more precise estimate.
293                          */
294                         ASSERT(dn->dn_datablkshift != 0);
295                         min_bs = max_bs = dn->dn_datablkshift;
296                 } else {
297                         /*
298                          * The blocksize can increase up to the recordsize,
299                          * or if it is already more than the recordsize,
300                          * up to the next power of 2.
301                          */
302                         min_bs = highbit64(dn->dn_datablksz - 1);
303                         max_bs = MAX(max_bs, highbit64(dn->dn_datablksz - 1));
304                 }
305
306                 /*
307                  * If this write is not off the end of the file
308                  * we need to account for overwrites/unref.
309                  */
310                 if (start <= dn->dn_maxblkid) {
311                         for (int l = 0; l < DN_MAX_LEVELS; l++)
312                                 history[l] = -1ULL;
313                 }
314                 while (start <= dn->dn_maxblkid) {
315                         dmu_buf_impl_t *db;
316
317                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
318                         err = dbuf_hold_impl(dn, 0, start,
319                             FALSE, FALSE, FTAG, &db);
320                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
321
322                         if (err) {
323                                 txh->txh_tx->tx_err = err;
324                                 return;
325                         }
326
327                         dmu_tx_count_twig(txh, dn, db, 0, start, B_FALSE,
328                             history);
329                         dbuf_rele(db, FTAG);
330                         if (++start > end) {
331                                 /*
332                                  * Account for new indirects appearing
333                                  * before this IO gets assigned into a txg.
334                                  */
335                                 bits = 64 - min_bs;
336                                 epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
337                                 for (bits -= epbs * (nlvls - 1);
338                                     bits >= 0; bits -= epbs)
339                                         txh->txh_fudge += 1ULL << max_ibs;
340                                 goto out;
341                         }
342                         off += delta;
343                         if (len >= delta)
344                                 len -= delta;
345                         delta = dn->dn_datablksz;
346                 }
347         }
348
349         /*
350          * 'end' is the last thing we will access, not one past.
351          * This way we won't overflow when accessing the last byte.
352          */
353         start = P2ALIGN(off, 1ULL << max_bs);
354         end = P2ROUNDUP(off + len, 1ULL << max_bs) - 1;
355         txh->txh_space_towrite += end - start + 1;
356
357         start >>= min_bs;
358         end >>= min_bs;
359
360         epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
361
362         /*
363          * The object contains at most 2^(64 - min_bs) blocks,
364          * and each indirect level maps 2^epbs.
365          */
366         for (bits = 64 - min_bs; bits >= 0; bits -= epbs) {
367                 start >>= epbs;
368                 end >>= epbs;
369                 ASSERT3U(end, >=, start);
370                 txh->txh_space_towrite += (end - start + 1) << max_ibs;
371                 if (start != 0) {
372                         /*
373                          * We also need a new blkid=0 indirect block
374                          * to reference any existing file data.
375                          */
376                         txh->txh_space_towrite += 1ULL << max_ibs;
377                 }
378         }
379
380 out:
381         if (txh->txh_space_towrite + txh->txh_space_tooverwrite >
382             2 * DMU_MAX_ACCESS)
383                 err = SET_ERROR(EFBIG);
384
385         if (err)
386                 txh->txh_tx->tx_err = err;
387 }
388
389 static void
390 dmu_tx_count_dnode(dmu_tx_hold_t *txh)
391 {
392         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
393         dnode_t *mdn = DMU_META_DNODE(txh->txh_tx->tx_objset);
394         uint64_t space = mdn->dn_datablksz +
395             ((mdn->dn_nlevels-1) << mdn->dn_indblkshift);
396
397         if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr &&
398             dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
399             dn->dn_dbuf->db_blkptr, dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
400                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
401                 txh->txh_space_tounref += space;
402         } else {
403                 txh->txh_space_towrite += space;
404                 if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr)
405                         txh->txh_space_tounref += space;
406         }
407 }
408
409 void
410 dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len)
411 {
412         dmu_tx_hold_t *txh;
413
414         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
415         ASSERT(len < DMU_MAX_ACCESS);
416         ASSERT(len == 0 || UINT64_MAX - off >= len - 1);
417
418         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
419             object, THT_WRITE, off, len);
420         if (txh == NULL)
421                 return;
422
423         dmu_tx_count_write(txh, off, len);
424         dmu_tx_count_dnode(txh);
425 }
426
427 static void
428 dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
429 {
430         uint64_t blkid, nblks, lastblk;
431         uint64_t space = 0, unref = 0, skipped = 0;
432         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
433         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
434         spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
435         int epbs;
436         uint64_t l0span = 0, nl1blks = 0;
437
438         if (dn->dn_nlevels == 0)
439                 return;
440
441         /*
442          * The struct_rwlock protects us against dn_nlevels
443          * changing, in case (against all odds) we manage to dirty &
444          * sync out the changes after we check for being dirty.
445          * Also, dbuf_hold_impl() wants us to have the struct_rwlock.
446          */
447         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
448         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
449         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
450                 if (off == 0 && len >= dn->dn_datablksz) {
451                         blkid = 0;
452                         nblks = 1;
453                 } else {
454                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
455                         return;
456                 }
457         } else {
458                 blkid = off >> dn->dn_datablkshift;
459                 nblks = (len + dn->dn_datablksz - 1) >> dn->dn_datablkshift;
460
461                 if (blkid > dn->dn_maxblkid) {
462                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
463                         return;
464                 }
465                 if (blkid + nblks > dn->dn_maxblkid)
466                         nblks = dn->dn_maxblkid - blkid + 1;
467
468         }
469         l0span = nblks;    /* save for later use to calc level > 1 overhead */
470         if (dn->dn_nlevels == 1) {
471                 int i;
472                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
473                         blkptr_t *bp = dn->dn_phys->dn_blkptr;
474                         ASSERT3U(blkid + i, <, dn->dn_nblkptr);
475                         bp += blkid + i;
476                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp, bp->blk_birth)) {
477                                 dprintf_bp(bp, "can free old%s", "");
478                                 space += bp_get_dsize(spa, bp);
479                         }
480                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
481                 }
482                 nl1blks = 1;
483                 nblks = 0;
484         }
485
486         lastblk = blkid + nblks - 1;
487         while (nblks) {
488                 dmu_buf_impl_t *dbuf;
489                 uint64_t ibyte, new_blkid;
490                 int epb = 1 << epbs;
491                 int err, i, blkoff, tochk;
492                 blkptr_t *bp;
493
494                 ibyte = blkid << dn->dn_datablkshift;
495                 err = dnode_next_offset(dn,
496                     DNODE_FIND_HAVELOCK, &ibyte, 2, 1, 0);
497                 new_blkid = ibyte >> dn->dn_datablkshift;
498                 if (err == ESRCH) {
499                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
500                         break;
501                 }
502                 if (err) {
503                         txh->txh_tx->tx_err = err;
504                         break;
505                 }
506                 if (new_blkid > lastblk) {
507                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
508                         break;
509                 }
510
511                 if (new_blkid > blkid) {
512                         ASSERT((new_blkid >> epbs) > (blkid >> epbs));
513                         skipped += (new_blkid >> epbs) - (blkid >> epbs) - 1;
514                         nblks -= new_blkid - blkid;
515                         blkid = new_blkid;
516                 }
517                 blkoff = P2PHASE(blkid, epb);
518                 tochk = MIN(epb - blkoff, nblks);
519
520                 err = dbuf_hold_impl(dn, 1, blkid >> epbs,
521                     FALSE, FALSE, FTAG, &dbuf);
522                 if (err) {
523                         txh->txh_tx->tx_err = err;
524                         break;
525                 }
526
527                 txh->txh_memory_tohold += dbuf->db.db_size;
528
529                 /*
530                  * We don't check memory_tohold against DMU_MAX_ACCESS because
531                  * memory_tohold is an over-estimation (especially the >L1
532                  * indirect blocks), so it could fail.  Callers should have
533                  * already verified that they will not be holding too much
534                  * memory.
535                  */
536
537                 err = dbuf_read(dbuf, NULL, DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL);
538                 if (err != 0) {
539                         txh->txh_tx->tx_err = err;
540                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
541                         break;
542                 }
543
544                 bp = dbuf->db.db_data;
545                 bp += blkoff;
546
547                 for (i = 0; i < tochk; i++) {
548                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, &bp[i],
549                             bp[i].blk_birth)) {
550                                 dprintf_bp(&bp[i], "can free old%s", "");
551                                 space += bp_get_dsize(spa, &bp[i]);
552                         }
553                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
554                 }
555                 dbuf_rele(dbuf, FTAG);
556
557                 ++nl1blks;
558                 blkid += tochk;
559                 nblks -= tochk;
560         }
561         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
562
563         /*
564          * Add in memory requirements of higher-level indirects.
565          * This assumes a worst-possible scenario for dn_nlevels and a
566          * worst-possible distribution of l1-blocks over the region to free.
567          */
568         {
569                 uint64_t blkcnt = 1 + ((l0span >> epbs) >> epbs);
570                 int level = 2;
571                 /*
572                  * Here we don't use DN_MAX_LEVEL, but calculate it with the
573                  * given datablkshift and indblkshift. This makes the
574                  * difference between 19 and 8 on large files.
575                  */
576                 int maxlevel = 2 + (DN_MAX_OFFSET_SHIFT - dn->dn_datablkshift) /
577                     (dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT);
578
579                 while (level++ < maxlevel) {
580                         txh->txh_memory_tohold += MAX(MIN(blkcnt, nl1blks), 1)
581                             << dn->dn_indblkshift;
582                         blkcnt = 1 + (blkcnt >> epbs);
583                 }
584         }
585
586         /* account for new level 1 indirect blocks that might show up */
587         if (skipped > 0) {
588                 txh->txh_fudge += skipped << dn->dn_indblkshift;
589                 skipped = MIN(skipped, DMU_MAX_DELETEBLKCNT >> epbs);
590                 txh->txh_memory_tohold += skipped << dn->dn_indblkshift;
591         }
592         txh->txh_space_tofree += space;
593         txh->txh_space_tounref += unref;
594 }
595
596 /*
597  * This function marks the transaction as being a "net free".  The end
598  * result is that refquotas will be disabled for this transaction, and
599  * this transaction will be able to use half of the pool space overhead
600  * (see dsl_pool_adjustedsize()).  Therefore this function should only
601  * be called for transactions that we expect will not cause a net increase
602  * in the amount of space used (but it's OK if that is occasionally not true).
603  */
604 void
605 dmu_tx_mark_netfree(dmu_tx_t *tx)
606 {
607         dmu_tx_hold_t *txh;
608
609         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
610             DMU_NEW_OBJECT, THT_FREE, 0, 0);
611
612         /*
613          * Pretend that this operation will free 1GB of space.  This
614          * should be large enough to cancel out the largest write.
615          * We don't want to use something like UINT64_MAX, because that would
616          * cause overflows when doing math with these values (e.g. in
617          * dmu_tx_try_assign()).
618          */
619         txh->txh_space_tofree = txh->txh_space_tounref = 1024 * 1024 * 1024;
620 }
621
622 void
623 dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
624 {
625         dmu_tx_hold_t *txh;
626         dnode_t *dn;
627         int err;
628         zio_t *zio;
629
630         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
631
632         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
633             object, THT_FREE, off, len);
634         if (txh == NULL)
635                 return;
636         dn = txh->txh_dnode;
637         dmu_tx_count_dnode(txh);
638
639         if (off >= (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz)
640                 return;
641         if (len == DMU_OBJECT_END)
642                 len = (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz - off;
643
644
645         /*
646          * For i/o error checking, we read the first and last level-0
647          * blocks if they are not aligned, and all the level-1 blocks.
648          *
649          * Note:  dbuf_free_range() assumes that we have not instantiated
650          * any level-0 dbufs that will be completely freed.  Therefore we must
651          * exercise care to not read or count the first and last blocks
652          * if they are blocksize-aligned.
653          */
654         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
655                 if (off != 0 || len < dn->dn_datablksz)
656                         dmu_tx_count_write(txh, 0, dn->dn_datablksz);
657         } else {
658                 /* first block will be modified if it is not aligned */
659                 if (!IS_P2ALIGNED(off, 1 << dn->dn_datablkshift))
660                         dmu_tx_count_write(txh, off, 1);
661                 /* last block will be modified if it is not aligned */
662                 if (!IS_P2ALIGNED(off + len, 1 << dn->dn_datablkshift))
663                         dmu_tx_count_write(txh, off+len, 1);
664         }
665
666         /*
667          * Check level-1 blocks.
668          */
669         if (dn->dn_nlevels > 1) {
670                 int shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
671                     SPA_BLKPTRSHIFT;
672                 uint64_t start = off >> shift;
673                 uint64_t end = (off + len) >> shift;
674
675                 ASSERT(dn->dn_indblkshift != 0);
676
677                 /*
678                  * dnode_reallocate() can result in an object with indirect
679                  * blocks having an odd data block size.  In this case,
680                  * just check the single block.
681                  */
682                 if (dn->dn_datablkshift == 0)
683                         start = end = 0;
684
685                 zio = zio_root(tx->tx_pool->dp_spa,
686                     NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
687                 for (uint64_t i = start; i <= end; i++) {
688                         uint64_t ibyte = i << shift;
689                         err = dnode_next_offset(dn, 0, &ibyte, 2, 1, 0);
690                         i = ibyte >> shift;
691                         if (err == ESRCH || i > end)
692                                 break;
693                         if (err) {
694                                 tx->tx_err = err;
695                                 return;
696                         }
697
698                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
699                         if (err) {
700                                 tx->tx_err = err;
701                                 return;
702                         }
703                 }
704                 err = zio_wait(zio);
705                 if (err) {
706                         tx->tx_err = err;
707                         return;
708                 }
709         }
710
711         dmu_tx_count_free(txh, off, len);
712 }
713
714 void
715 dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name)
716 {
717         dmu_tx_hold_t *txh;
718         dnode_t *dn;
719         dsl_dataset_phys_t *ds_phys;
720         uint64_t nblocks;
721         int epbs, err;
722
723         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
724
725         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
726             object, THT_ZAP, add, (uintptr_t)name);
727         if (txh == NULL)
728                 return;
729         dn = txh->txh_dnode;
730
731         dmu_tx_count_dnode(txh);
732
733         if (dn == NULL) {
734                 /*
735                  * We will be able to fit a new object's entries into one leaf
736                  * block.  So there will be at most 2 blocks total,
737                  * including the header block.
738                  */
739                 dmu_tx_count_write(txh, 0, 2 << fzap_default_block_shift);
740                 return;
741         }
742
743         ASSERT3P(DMU_OT_BYTESWAP(dn->dn_type), ==, DMU_BSWAP_ZAP);
744
745         if (dn->dn_maxblkid == 0 && !add) {
746                 blkptr_t *bp;
747
748                 /*
749                  * If there is only one block  (i.e. this is a micro-zap)
750                  * and we are not adding anything, the accounting is simple.
751                  */
752                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
753                 if (err) {
754                         tx->tx_err = err;
755                         return;
756                 }
757
758                 /*
759                  * Use max block size here, since we don't know how much
760                  * the size will change between now and the dbuf dirty call.
761                  */
762                 bp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[0];
763                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
764                     bp, bp->blk_birth))
765                         txh->txh_space_tooverwrite += MZAP_MAX_BLKSZ;
766                 else
767                         txh->txh_space_towrite += MZAP_MAX_BLKSZ;
768                 if (!BP_IS_HOLE(bp))
769                         txh->txh_space_tounref += MZAP_MAX_BLKSZ;
770                 return;
771         }
772
773         if (dn->dn_maxblkid > 0 && name) {
774                 /*
775                  * access the name in this fat-zap so that we'll check
776                  * for i/o errors to the leaf blocks, etc.
777                  */
778                 err = zap_lookup(dn->dn_objset, dn->dn_object, name,
779                     8, 0, NULL);
780                 if (err == EIO) {
781                         tx->tx_err = err;
782                         return;
783                 }
784         }
785
786         err = zap_count_write(dn->dn_objset, dn->dn_object, name, add,
787             &txh->txh_space_towrite, &txh->txh_space_tooverwrite);
788
789         /*
790          * If the modified blocks are scattered to the four winds,
791          * we'll have to modify an indirect twig for each.
792          */
793         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
794         ds_phys = dsl_dataset_phys(dn->dn_objset->os_dsl_dataset);
795         for (nblocks = dn->dn_maxblkid >> epbs; nblocks != 0; nblocks >>= epbs)
796                 if (ds_phys->ds_prev_snap_obj)
797                         txh->txh_space_towrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
798                 else
799                         txh->txh_space_tooverwrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
800 }
801
802 void
803 dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
804 {
805         dmu_tx_hold_t *txh;
806
807         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
808
809         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
810             object, THT_BONUS, 0, 0);
811         if (txh)
812                 dmu_tx_count_dnode(txh);
813 }
814
815 void
816 dmu_tx_hold_space(dmu_tx_t *tx, uint64_t space)
817 {
818         dmu_tx_hold_t *txh;
819         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
820
821         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
822             DMU_NEW_OBJECT, THT_SPACE, space, 0);
823
824         txh->txh_space_towrite += space;
825 }
826
827 int
828 dmu_tx_holds(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
829 {
830         dmu_tx_hold_t *txh;
831         int holds = 0;
832
833         /*
834          * By asserting that the tx is assigned, we're counting the
835          * number of dn_tx_holds, which is the same as the number of
836          * dn_holds.  Otherwise, we'd be counting dn_holds, but
837          * dn_tx_holds could be 0.
838          */
839         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
840
841         /* if (tx->tx_anyobj == TRUE) */
842                 /* return (0); */
843
844         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
845             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
846                 if (txh->txh_dnode && txh->txh_dnode->dn_object == object)
847                         holds++;
848         }
849
850         return (holds);
851 }
852
853 #ifdef ZFS_DEBUG
854 void
855 dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
856 {
857         dmu_tx_hold_t *txh;
858         int match_object = FALSE, match_offset = FALSE;
859         dnode_t *dn;
860
861         DB_DNODE_ENTER(db);
862         dn = DB_DNODE(db);
863         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
864         ASSERT(tx->tx_objset == NULL || dn->dn_objset == tx->tx_objset);
865         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, db->db.db_object);
866
867         if (tx->tx_anyobj) {
868                 DB_DNODE_EXIT(db);
869                 return;
870         }
871
872         /* XXX No checking on the meta dnode for now */
873         if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
874                 DB_DNODE_EXIT(db);
875                 return;
876         }
877
878         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
879             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
880                 ASSERT(dn == NULL || dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg);
881                 if (txh->txh_dnode == dn && txh->txh_type != THT_NEWOBJECT)
882                         match_object = TRUE;
883                 if (txh->txh_dnode == NULL || txh->txh_dnode == dn) {
884                         int datablkshift = dn->dn_datablkshift ?
885                             dn->dn_datablkshift : SPA_MAXBLOCKSHIFT;
886                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
887                         int shift = datablkshift + epbs * db->db_level;
888                         uint64_t beginblk = shift >= 64 ? 0 :
889                             (txh->txh_arg1 >> shift);
890                         uint64_t endblk = shift >= 64 ? 0 :
891                             ((txh->txh_arg1 + txh->txh_arg2 - 1) >> shift);
892                         uint64_t blkid = db->db_blkid;
893
894                         /* XXX txh_arg2 better not be zero... */
895
896                         dprintf("found txh type %x beginblk=%llx endblk=%llx\n",
897                             txh->txh_type, beginblk, endblk);
898
899                         switch (txh->txh_type) {
900                         case THT_WRITE:
901                                 if (blkid >= beginblk && blkid <= endblk)
902                                         match_offset = TRUE;
903                                 /*
904                                  * We will let this hold work for the bonus
905                                  * or spill buffer so that we don't need to
906                                  * hold it when creating a new object.
907                                  */
908                                 if (blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
909                                     blkid == DMU_SPILL_BLKID)
910                                         match_offset = TRUE;
911                                 /*
912                                  * They might have to increase nlevels,
913                                  * thus dirtying the new TLIBs.  Or the
914                                  * might have to change the block size,
915                                  * thus dirying the new lvl=0 blk=0.
916                                  */
917                                 if (blkid == 0)
918                                         match_offset = TRUE;
919                                 break;
920                         case THT_FREE:
921                                 /*
922                                  * We will dirty all the level 1 blocks in
923                                  * the free range and perhaps the first and
924                                  * last level 0 block.
925                                  */
926                                 if (blkid >= beginblk && (blkid <= endblk ||
927                                     txh->txh_arg2 == DMU_OBJECT_END))
928                                         match_offset = TRUE;
929                                 break;
930                         case THT_SPILL:
931                                 if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
932                                         match_offset = TRUE;
933                                 break;
934                         case THT_BONUS:
935                                 if (blkid == DMU_BONUS_BLKID)
936                                         match_offset = TRUE;
937                                 break;
938                         case THT_ZAP:
939                                 match_offset = TRUE;
940                                 break;
941                         case THT_NEWOBJECT:
942                                 match_object = TRUE;
943                                 break;
944                         default:
945                                 ASSERT(!"bad txh_type");
946                         }
947                 }
948                 if (match_object && match_offset) {
949                         DB_DNODE_EXIT(db);
950                         return;
951                 }
952         }
953         DB_DNODE_EXIT(db);
954         panic("dirtying dbuf obj=%llx lvl=%u blkid=%llx but not tx_held\n",
955             (u_longlong_t)db->db.db_object, db->db_level,
956             (u_longlong_t)db->db_blkid);
957 }
958 #endif
959
960 /*
961  * If we can't do 10 iops, something is wrong.  Let us go ahead
962  * and hit zfs_dirty_data_max.
963  */
964 hrtime_t zfs_delay_max_ns = MSEC2NSEC(100);
965 int zfs_delay_resolution_ns = 100 * 1000; /* 100 microseconds */
966
967 /*
968  * We delay transactions when we've determined that the backend storage
969  * isn't able to accommodate the rate of incoming writes.
970  *
971  * If there is already a transaction waiting, we delay relative to when
972  * that transaction finishes waiting.  This way the calculated min_time
973  * is independent of the number of threads concurrently executing
974  * transactions.
975  *
976  * If we are the only waiter, wait relative to when the transaction
977  * started, rather than the current time.  This credits the transaction for
978  * "time already served", e.g. reading indirect blocks.
979  *
980  * The minimum time for a transaction to take is calculated as:
981  *     min_time = scale * (dirty - min) / (max - dirty)
982  *     min_time is then capped at zfs_delay_max_ns.
983  *
984  * The delay has two degrees of freedom that can be adjusted via tunables.
985  * The percentage of dirty data at which we start to delay is defined by
986  * zfs_delay_min_dirty_percent. This should typically be at or above
987  * zfs_vdev_async_write_active_max_dirty_percent so that we only start to
988  * delay after writing at full speed has failed to keep up with the incoming
989  * write rate. The scale of the curve is defined by zfs_delay_scale. Roughly
990  * speaking, this variable determines the amount of delay at the midpoint of
991  * the curve.
992  *
993  * delay
994  *  10ms +-------------------------------------------------------------*+
995  *       |                                                             *|
996  *   9ms +                                                             *+
997  *       |                                                             *|
998  *   8ms +                                                             *+
999  *       |                                                            * |
1000  *   7ms +                                                            * +
1001  *       |                                                            * |
1002  *   6ms +                                                            * +
1003  *       |                                                            * |
1004  *   5ms +                                                           *  +
1005  *       |                                                           *  |
1006  *   4ms +                                                           *  +
1007  *       |                                                           *  |
1008  *   3ms +                                                          *   +
1009  *       |                                                          *   |
1010  *   2ms +                                              (midpoint) *    +
1011  *       |                                                  |    **     |
1012  *   1ms +                                                  v ***       +
1013  *       |             zfs_delay_scale ---------->     ********         |
1014  *     0 +-------------------------------------*********----------------+
1015  *       0%                    <- zfs_dirty_data_max ->               100%
1016  *
1017  * Note that since the delay is added to the outstanding time remaining on the
1018  * most recent transaction, the delay is effectively the inverse of IOPS.
1019  * Here the midpoint of 500us translates to 2000 IOPS. The shape of the curve
1020  * was chosen such that small changes in the amount of accumulated dirty data
1021  * in the first 3/4 of the curve yield relatively small differences in the
1022  * amount of delay.
1023  *
1024  * The effects can be easier to understand when the amount of delay is
1025  * represented on a log scale:
1026  *
1027  * delay
1028  * 100ms +-------------------------------------------------------------++
1029  *       +                                                              +
1030  *       |                                                              |
1031  *       +                                                             *+
1032  *  10ms +                                                             *+
1033  *       +                                                           ** +
1034  *       |                                              (midpoint)  **  |
1035  *       +                                                  |     **    +
1036  *   1ms +                                                  v ****      +
1037  *       +             zfs_delay_scale ---------->        *****         +
1038  *       |                                             ****             |
1039  *       +                                          ****                +
1040  * 100us +                                        **                    +
1041  *       +                                       *                      +
1042  *       |                                      *                       |
1043  *       +                                     *                        +
1044  *  10us +                                     *                        +
1045  *       +                                                              +
1046  *       |                                                              |
1047  *       +                                                              +
1048  *       +--------------------------------------------------------------+
1049  *       0%                    <- zfs_dirty_data_max ->               100%
1050  *
1051  * Note here that only as the amount of dirty data approaches its limit does
1052  * the delay start to increase rapidly. The goal of a properly tuned system
1053  * should be to keep the amount of dirty data out of that range by first
1054  * ensuring that the appropriate limits are set for the I/O scheduler to reach
1055  * optimal throughput on the backend storage, and then by changing the value
1056  * of zfs_delay_scale to increase the steepness of the curve.
1057  */
1058 static void
1059 dmu_tx_delay(dmu_tx_t *tx, uint64_t dirty)
1060 {
1061         dsl_pool_t *dp = tx->tx_pool;
1062         uint64_t delay_min_bytes =
1063             zfs_dirty_data_max * zfs_delay_min_dirty_percent / 100;
1064         hrtime_t wakeup, min_tx_time, now;
1065
1066         if (dirty <= delay_min_bytes)
1067                 return;
1068
1069         /*
1070          * The caller has already waited until we are under the max.
1071          * We make them pass us the amount of dirty data so we don't
1072          * have to handle the case of it being >= the max, which could
1073          * cause a divide-by-zero if it's == the max.
1074          */
1075         ASSERT3U(dirty, <, zfs_dirty_data_max);
1076
1077         now = gethrtime();
1078         min_tx_time = zfs_delay_scale *
1079             (dirty - delay_min_bytes) / (zfs_dirty_data_max - dirty);
1080         if (now > tx->tx_start + min_tx_time)
1081                 return;
1082
1083         min_tx_time = MIN(min_tx_time, zfs_delay_max_ns);
1084
1085         DTRACE_PROBE3(delay__mintime, dmu_tx_t *, tx, uint64_t, dirty,
1086             uint64_t, min_tx_time);
1087
1088         mutex_enter(&dp->dp_lock);
1089         wakeup = MAX(tx->tx_start + min_tx_time,
1090             dp->dp_last_wakeup + min_tx_time);
1091         dp->dp_last_wakeup = wakeup;
1092         mutex_exit(&dp->dp_lock);
1093
1094 #ifdef _KERNEL
1095 #ifdef illumos
1096         mutex_enter(&curthread->t_delay_lock);
1097         while (cv_timedwait_hires(&curthread->t_delay_cv,
1098             &curthread->t_delay_lock, wakeup, zfs_delay_resolution_ns,
1099             CALLOUT_FLAG_ABSOLUTE | CALLOUT_FLAG_ROUNDUP) > 0)
1100                 continue;
1101         mutex_exit(&curthread->t_delay_lock);
1102 #else
1103         pause_sbt("dmu_tx_delay", wakeup * SBT_1NS,
1104             zfs_delay_resolution_ns * SBT_1NS, C_ABSOLUTE);
1105 #endif
1106 #else
1107         hrtime_t delta = wakeup - gethrtime();
1108         struct timespec ts;
1109         ts.tv_sec = delta / NANOSEC;
1110         ts.tv_nsec = delta % NANOSEC;
1111         (void) nanosleep(&ts, NULL);
1112 #endif
1113 }
1114
1115 static int
1116 dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, txg_how_t txg_how)
1117 {
1118         dmu_tx_hold_t *txh;
1119         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
1120         uint64_t memory, asize, fsize, usize;
1121         uint64_t towrite, tofree, tooverwrite, tounref, tohold, fudge;
1122
1123         ASSERT0(tx->tx_txg);
1124
1125         if (tx->tx_err)
1126                 return (tx->tx_err);
1127
1128         if (spa_suspended(spa)) {
1129                 /*
1130                  * If the user has indicated a blocking failure mode
1131                  * then return ERESTART which will block in dmu_tx_wait().
1132                  * Otherwise, return EIO so that an error can get
1133                  * propagated back to the VOP calls.
1134                  *
1135                  * Note that we always honor the txg_how flag regardless
1136                  * of the failuremode setting.
1137                  */
1138                 if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
1139                     txg_how != TXG_WAIT)
1140                         return (SET_ERROR(EIO));
1141
1142                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1143         }
1144
1145         if (!tx->tx_waited &&
1146             dsl_pool_need_dirty_delay(tx->tx_pool)) {
1147                 tx->tx_wait_dirty = B_TRUE;
1148                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1149         }
1150
1151         tx->tx_txg = txg_hold_open(tx->tx_pool, &tx->tx_txgh);
1152         tx->tx_needassign_txh = NULL;
1153
1154         /*
1155          * NB: No error returns are allowed after txg_hold_open, but
1156          * before processing the dnode holds, due to the
1157          * dmu_tx_unassign() logic.
1158          */
1159
1160         towrite = tofree = tooverwrite = tounref = tohold = fudge = 0;
1161         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
1162             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
1163                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1164                 if (dn != NULL) {
1165                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1166                         if (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg - 1) {
1167                                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1168                                 tx->tx_needassign_txh = txh;
1169                                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1170                         }
1171                         if (dn->dn_assigned_txg == 0)
1172                                 dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
1173                         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1174                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
1175                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1176                 }
1177                 towrite += txh->txh_space_towrite;
1178                 tofree += txh->txh_space_tofree;
1179                 tooverwrite += txh->txh_space_tooverwrite;
1180                 tounref += txh->txh_space_tounref;
1181                 tohold += txh->txh_memory_tohold;
1182                 fudge += txh->txh_fudge;
1183         }
1184
1185         /*
1186          * If a snapshot has been taken since we made our estimates,
1187          * assume that we won't be able to free or overwrite anything.
1188          */
1189         if (tx->tx_objset &&
1190             dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os_dsl_dataset) >
1191             tx->tx_lastsnap_txg) {
1192                 towrite += tooverwrite;
1193                 tooverwrite = tofree = 0;
1194         }
1195
1196         /* needed allocation: worst-case estimate of write space */
1197         asize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, towrite + tooverwrite);
1198         /* freed space estimate: worst-case overwrite + free estimate */
1199         fsize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tooverwrite) + tofree;
1200         /* convert unrefd space to worst-case estimate */
1201         usize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tounref);
1202         /* calculate memory footprint estimate */
1203         memory = towrite + tooverwrite + tohold;
1204
1205 #ifdef ZFS_DEBUG
1206         /*
1207          * Add in 'tohold' to account for our dirty holds on this memory
1208          * XXX - the "fudge" factor is to account for skipped blocks that
1209          * we missed because dnode_next_offset() misses in-core-only blocks.
1210          */
1211         tx->tx_space_towrite = asize +
1212             spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tohold + fudge);
1213         tx->tx_space_tofree = tofree;
1214         tx->tx_space_tooverwrite = tooverwrite;
1215         tx->tx_space_tounref = tounref;
1216 #endif
1217
1218         if (tx->tx_dir && asize != 0) {
1219                 int err = dsl_dir_tempreserve_space(tx->tx_dir, memory,
1220                     asize, fsize, usize, &tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1221                 if (err)
1222                         return (err);
1223         }
1224
1225         return (0);
1226 }
1227
1228 static void
1229 dmu_tx_unassign(dmu_tx_t *tx)
1230 {
1231         dmu_tx_hold_t *txh;
1232
1233         if (tx->tx_txg == 0)
1234                 return;
1235
1236         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
1237
1238         /*
1239          * Walk the transaction's hold list, removing the hold on the
1240          * associated dnode, and notifying waiters if the refcount drops to 0.
1241          */
1242         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh != tx->tx_needassign_txh;
1243             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
1244                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1245
1246                 if (dn == NULL)
1247                         continue;
1248                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1249                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1250
1251                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1252                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1253                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1254                 }
1255                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1256         }
1257
1258         txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1259
1260         tx->tx_lasttried_txg = tx->tx_txg;
1261         tx->tx_txg = 0;
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Assign tx to a transaction group.  txg_how can be one of:
1266  *
1267  * (1)  TXG_WAIT.  If the current open txg is full, waits until there's
1268  *      a new one.  This should be used when you're not holding locks.
1269  *      It will only fail if we're truly out of space (or over quota).
1270  *
1271  * (2)  TXG_NOWAIT.  If we can't assign into the current open txg without
1272  *      blocking, returns immediately with ERESTART.  This should be used
1273  *      whenever you're holding locks.  On an ERESTART error, the caller
1274  *      should drop locks, do a dmu_tx_wait(tx), and try again.
1275  *
1276  * (3)  TXG_WAITED.  Like TXG_NOWAIT, but indicates that dmu_tx_wait()
1277  *      has already been called on behalf of this operation (though
1278  *      most likely on a different tx).
1279  */
1280 int
1281 dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, txg_how_t txg_how)
1282 {
1283         int err;
1284
1285         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1286         ASSERT(txg_how == TXG_WAIT || txg_how == TXG_NOWAIT ||
1287             txg_how == TXG_WAITED);
1288         ASSERT(!dsl_pool_sync_context(tx->tx_pool));
1289
1290         /* If we might wait, we must not hold the config lock. */
1291         ASSERT(txg_how != TXG_WAIT || !dsl_pool_config_held(tx->tx_pool));
1292
1293         if (txg_how == TXG_WAITED)
1294                 tx->tx_waited = B_TRUE;
1295
1296         while ((err = dmu_tx_try_assign(tx, txg_how)) != 0) {
1297                 dmu_tx_unassign(tx);
1298
1299                 if (err != ERESTART || txg_how != TXG_WAIT)
1300                         return (err);
1301
1302                 dmu_tx_wait(tx);
1303         }
1304
1305         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
1306
1307         return (0);
1308 }
1309
1310 void
1311 dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx)
1312 {
1313         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
1314         dsl_pool_t *dp = tx->tx_pool;
1315
1316         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1317         ASSERT(!dsl_pool_config_held(tx->tx_pool));
1318
1319         if (tx->tx_wait_dirty) {
1320                 /*
1321                  * dmu_tx_try_assign() has determined that we need to wait
1322                  * because we've consumed much or all of the dirty buffer
1323                  * space.
1324                  */
1325                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
1326                 while (dp->dp_dirty_total >= zfs_dirty_data_max)
1327                         cv_wait(&dp->dp_spaceavail_cv, &dp->dp_lock);
1328                 uint64_t dirty = dp->dp_dirty_total;
1329                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
1330
1331                 dmu_tx_delay(tx, dirty);
1332
1333                 tx->tx_wait_dirty = B_FALSE;
1334
1335                 /*
1336                  * Note: setting tx_waited only has effect if the caller
1337                  * used TX_WAIT.  Otherwise they are going to destroy
1338                  * this tx and try again.  The common case, zfs_write(),
1339                  * uses TX_WAIT.
1340                  */
1341                 tx->tx_waited = B_TRUE;
1342         } else if (spa_suspended(spa) || tx->tx_lasttried_txg == 0) {
1343                 /*
1344                  * If the pool is suspended we need to wait until it
1345                  * is resumed.  Note that it's possible that the pool
1346                  * has become active after this thread has tried to
1347                  * obtain a tx.  If that's the case then tx_lasttried_txg
1348                  * would not have been set.
1349                  */
1350                 txg_wait_synced(dp, spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1351         } else if (tx->tx_needassign_txh) {
1352                 /*
1353                  * A dnode is assigned to the quiescing txg.  Wait for its
1354                  * transaction to complete.
1355                  */
1356                 dnode_t *dn = tx->tx_needassign_txh->txh_dnode;
1357
1358                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1359                 while (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_lasttried_txg - 1)
1360                         cv_wait(&dn->dn_notxholds, &dn->dn_mtx);
1361                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1362                 tx->tx_needassign_txh = NULL;
1363         } else {
1364                 txg_wait_open(tx->tx_pool, tx->tx_lasttried_txg + 1);
1365         }
1366 }
1367
1368 void
1369 dmu_tx_willuse_space(dmu_tx_t *tx, int64_t delta)
1370 {
1371 #ifdef ZFS_DEBUG
1372         if (tx->tx_dir == NULL || delta == 0)
1373                 return;
1374
1375         if (delta > 0) {
1376                 ASSERT3U(refcount_count(&tx->tx_space_written) + delta, <=,
1377                     tx->tx_space_towrite);
1378                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_written, delta, NULL);
1379         } else {
1380                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_freed, -delta, NULL);
1381         }
1382 #endif
1383 }
1384
1385 void
1386 dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
1387 {
1388         dmu_tx_hold_t *txh;
1389
1390         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1391
1392         /*
1393          * Go through the transaction's hold list and remove holds on
1394          * associated dnodes, notifying waiters if no holds remain.
1395          */
1396         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1397                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1398
1399                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1400                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1401                 if (dn == NULL)
1402                         continue;
1403                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1404                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1405
1406                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1407                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1408                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1409                 }
1410                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1411                 dnode_rele(dn, tx);
1412         }
1413
1414         if (tx->tx_tempreserve_cookie)
1415                 dsl_dir_tempreserve_clear(tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1416
1417         if (!list_is_empty(&tx->tx_callbacks))
1418                 txg_register_callbacks(&tx->tx_txgh, &tx->tx_callbacks);
1419
1420         if (tx->tx_anyobj == FALSE)
1421                 txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1422
1423         list_destroy(&tx->tx_callbacks);
1424         list_destroy(&tx->tx_holds);
1425 #ifdef ZFS_DEBUG
1426         dprintf("towrite=%llu written=%llu tofree=%llu freed=%llu\n",
1427             tx->tx_space_towrite, refcount_count(&tx->tx_space_written),
1428             tx->tx_space_tofree, refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1429         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1430             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1431         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1432             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1433 #endif
1434         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1435 }
1436
1437 void
1438 dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
1439 {
1440         dmu_tx_hold_t *txh;
1441
1442         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1443
1444         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1445                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1446
1447                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1448                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1449                 if (dn != NULL)
1450                         dnode_rele(dn, tx);
1451         }
1452
1453         /*
1454          * Call any registered callbacks with an error code.
1455          */
1456         if (!list_is_empty(&tx->tx_callbacks))
1457                 dmu_tx_do_callbacks(&tx->tx_callbacks, ECANCELED);
1458
1459         list_destroy(&tx->tx_callbacks);
1460         list_destroy(&tx->tx_holds);
1461 #ifdef ZFS_DEBUG
1462         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1463             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1464         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1465             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1466 #endif
1467         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1468 }
1469
1470 uint64_t
1471 dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx)
1472 {
1473         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1474         return (tx->tx_txg);
1475 }
1476
1477 dsl_pool_t *
1478 dmu_tx_pool(dmu_tx_t *tx)
1479 {
1480         ASSERT(tx->tx_pool != NULL);
1481         return (tx->tx_pool);
1482 }
1483
1484
1485 void
1486 dmu_tx_callback_register(dmu_tx_t *tx, dmu_tx_callback_func_t *func, void *data)
1487 {
1488         dmu_tx_callback_t *dcb;
1489
1490         dcb = kmem_alloc(sizeof (dmu_tx_callback_t), KM_SLEEP);
1491
1492         dcb->dcb_func = func;
1493         dcb->dcb_data = data;
1494
1495         list_insert_tail(&tx->tx_callbacks, dcb);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Call all the commit callbacks on a list, with a given error code.
1500  */
1501 void
1502 dmu_tx_do_callbacks(list_t *cb_list, int error)
1503 {
1504         dmu_tx_callback_t *dcb;
1505
1506         while (dcb = list_head(cb_list)) {
1507                 list_remove(cb_list, dcb);
1508                 dcb->dcb_func(dcb->dcb_data, error);
1509                 kmem_free(dcb, sizeof (dmu_tx_callback_t));
1510         }
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Interface to hold a bunch of attributes.
1515  * used for creating new files.
1516  * attrsize is the total size of all attributes
1517  * to be added during object creation
1518  *
1519  * For updating/adding a single attribute dmu_tx_hold_sa() should be used.
1520  */
1521
1522 /*
1523  * hold necessary attribute name for attribute registration.
1524  * should be a very rare case where this is needed.  If it does
1525  * happen it would only happen on the first write to the file system.
1526  */
1527 static void
1528 dmu_tx_sa_registration_hold(sa_os_t *sa, dmu_tx_t *tx)
1529 {
1530         int i;
1531
1532         if (!sa->sa_need_attr_registration)
1533                 return;
1534
1535         for (i = 0; i != sa->sa_num_attrs; i++) {
1536                 if (!sa->sa_attr_table[i].sa_registered) {
1537                         if (sa->sa_reg_attr_obj)
1538                                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_reg_attr_obj,
1539                                     B_TRUE, sa->sa_attr_table[i].sa_name);
1540                         else
1541                                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT,
1542                                     B_TRUE, sa->sa_attr_table[i].sa_name);
1543                 }
1544         }
1545 }
1546
1547
1548 void
1549 dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
1550 {
1551         dnode_t *dn;
1552         dmu_tx_hold_t *txh;
1553
1554         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, object,
1555             THT_SPILL, 0, 0);
1556
1557         dn = txh->txh_dnode;
1558
1559         if (dn == NULL)
1560                 return;
1561
1562         /* If blkptr doesn't exist then add space to towrite */
1563         if (!(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)) {
1564                 txh->txh_space_towrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1565         } else {
1566                 blkptr_t *bp;
1567
1568                 bp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1569                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
1570                     bp, bp->blk_birth))
1571                         txh->txh_space_tooverwrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1572                 else
1573                         txh->txh_space_towrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1574                 if (!BP_IS_HOLE(bp))
1575                         txh->txh_space_tounref += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1576         }
1577 }
1578
1579 void
1580 dmu_tx_hold_sa_create(dmu_tx_t *tx, int attrsize)
1581 {
1582         sa_os_t *sa = tx->tx_objset->os_sa;
1583
1584         dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1585
1586         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_master_obj == 0)
1587                 return;
1588
1589         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj)
1590                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_layout_attr_obj, B_TRUE, NULL);
1591         else {
1592                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_LAYOUTS);
1593                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_REGISTRY);
1594                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1595                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1596         }
1597
1598         dmu_tx_sa_registration_hold(sa, tx);
1599
1600         if (attrsize <= DN_MAX_BONUSLEN && !sa->sa_force_spill)
1601                 return;
1602
1603         (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, DMU_NEW_OBJECT,
1604             THT_SPILL, 0, 0);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Hold SA attribute
1609  *
1610  * dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *, attribute, add, size)
1611  *
1612  * variable_size is the total size of all variable sized attributes
1613  * passed to this function.  It is not the total size of all
1614  * variable size attributes that *may* exist on this object.
1615  */
1616 void
1617 dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *hdl, boolean_t may_grow)
1618 {
1619         uint64_t object;
1620         sa_os_t *sa = tx->tx_objset->os_sa;
1621
1622         ASSERT(hdl != NULL);
1623
1624         object = sa_handle_object(hdl);
1625
1626         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
1627
1628         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_master_obj == 0)
1629                 return;
1630
1631         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_reg_attr_obj == 0 ||
1632             tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj == 0) {
1633                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_LAYOUTS);
1634                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_REGISTRY);
1635                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1636                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1637         }
1638
1639         dmu_tx_sa_registration_hold(sa, tx);
1640
1641         if (may_grow && tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj)
1642                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_layout_attr_obj, B_TRUE, NULL);
1643
1644         if (sa->sa_force_spill || may_grow || hdl->sa_spill) {
1645                 ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1646                 dmu_tx_hold_spill(tx, object);
1647         } else {
1648                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)hdl->sa_bonus;
1649                 dnode_t *dn;
1650
1651                 DB_DNODE_ENTER(db);
1652                 dn = DB_DNODE(db);
1653                 if (dn->dn_have_spill) {
1654                         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1655                         dmu_tx_hold_spill(tx, object);
1656                 }
1657                 DB_DNODE_EXIT(db);
1658         }
1659 }