]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/7.2.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
Create releng/7.2 from stable/7 in preparation for 7.2-RELEASE.
[FreeBSD/releng/7.2.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dbuf.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright 2007 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
23  * Use is subject to license terms.
24  */
25
26 #pragma ident   "%Z%%M% %I%     %E% SMI"
27
28 #include <sys/zfs_context.h>
29 #include <sys/dmu.h>
30 #include <sys/dmu_impl.h>
31 #include <sys/dbuf.h>
32 #include <sys/dmu_objset.h>
33 #include <sys/dsl_dataset.h>
34 #include <sys/dsl_dir.h>
35 #include <sys/dmu_tx.h>
36 #include <sys/spa.h>
37 #include <sys/zio.h>
38 #include <sys/dmu_zfetch.h>
39
40 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
41 static int dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
42 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, int checksum,
43     int compress, dmu_tx_t *tx);
44 static arc_done_func_t dbuf_write_ready;
45 static arc_done_func_t dbuf_write_done;
46
47 int zfs_mdcomp_disable = 0;
48 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
49 TUNABLE_INT("vfs.zfs.mdcomp_disable", &zfs_mdcomp_disable);
50 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RDTUN,
51     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
52
53 /*
54  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
55  */
56 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
57
58 /* ARGSUSED */
59 static int
60 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
61 {
62         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
63         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
64
65         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
66         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
67         refcount_create(&db->db_holds);
68         return (0);
69 }
70
71 /* ARGSUSED */
72 static void
73 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
74 {
75         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
76         mutex_destroy(&db->db_mtx);
77         cv_destroy(&db->db_changed);
78         refcount_destroy(&db->db_holds);
79 }
80
81 /*
82  * dbuf hash table routines
83  */
84 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
85
86 static uint64_t dbuf_hash_count;
87
88 static uint64_t
89 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
90 {
91         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
92         uint64_t crc = -1ULL;
93
94         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
95         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
96         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
97         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
98         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
99         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
100         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
101
102         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
103
104         return (crc);
105 }
106
107 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
108
109 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
110         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
111         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
112         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
113         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
114
115 dmu_buf_impl_t *
116 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
117 {
118         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
119         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
120         uint64_t obj = dn->dn_object;
121         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
122         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
123         dmu_buf_impl_t *db;
124
125         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
126         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
127                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
128                         mutex_enter(&db->db_mtx);
129                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
130                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
131                                 return (db);
132                         }
133                         mutex_exit(&db->db_mtx);
134                 }
135         }
136         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
137         return (NULL);
138 }
139
140 /*
141  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
142  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
143  * will be returned and the new element will not be inserted.
144  * Otherwise returns NULL.
145  */
146 static dmu_buf_impl_t *
147 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
148 {
149         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
150         objset_impl_t *os = db->db_objset;
151         uint64_t obj = db->db.db_object;
152         int level = db->db_level;
153         uint64_t blkid = db->db_blkid;
154         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
155         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
156         dmu_buf_impl_t *dbf;
157
158         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
159         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
160                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
161                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
162                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
163                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
164                                 return (dbf);
165                         }
166                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
167                 }
168         }
169
170         mutex_enter(&db->db_mtx);
171         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
172         h->hash_table[idx] = db;
173         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
174         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
175
176         return (NULL);
177 }
178
179 /*
180  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
181  * fail if there are any existing holds on the db.
182  */
183 static void
184 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
185 {
186         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
187         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
188             db->db_level, db->db_blkid);
189         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
190         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
191
192         /*
193          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
194          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
195          */
196         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
197         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
198         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
199
200         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
201         dbp = &h->hash_table[idx];
202         while ((dbf = *dbp) != db) {
203                 dbp = &dbf->db_hash_next;
204                 ASSERT(dbf != NULL);
205         }
206         *dbp = db->db_hash_next;
207         db->db_hash_next = NULL;
208         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
209         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
210 }
211
212 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
213
214 static void
215 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
216 {
217         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
218
219         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
220                 return;
221
222         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
223                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
224         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
225         db->db_user_ptr = NULL;
226         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
227         db->db_evict_func = NULL;
228 }
229
230 void
231 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
232 {
233         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
234         ASSERT(db->db_buf == NULL);
235         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
236
237         dbuf_clear(db);
238         dbuf_destroy(db);
239 }
240
241 void
242 dbuf_init(void)
243 {
244         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
245         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
246         int i;
247
248         /*
249          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
250          * with an average 4K block size.  The table will take up
251          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
252          */
253         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
254                 hsize <<= 1;
255
256 retry:
257         h->hash_table_mask = hsize - 1;
258         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
259         if (h->hash_table == NULL) {
260                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
261                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
262                 hsize >>= 1;
263                 goto retry;
264         }
265
266         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
267             sizeof (dmu_buf_impl_t),
268             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
269
270         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
271                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
272 }
273
274 void
275 dbuf_fini(void)
276 {
277         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
278         int i;
279
280         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
281                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
282         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
283         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
284 }
285
286 /*
287  * Other stuff.
288  */
289
290 #ifdef ZFS_DEBUG
291 static void
292 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
293 {
294         dnode_t *dn = db->db_dnode;
295
296         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
297
298         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
299                 return;
300
301         ASSERT(db->db_objset != NULL);
302         if (dn == NULL) {
303                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
304                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
305         } else {
306                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
307                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
308                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
309                 ASSERT(db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID ||
310                     list_head(&dn->dn_dbufs));
311         }
312         if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID) {
313                 ASSERT(dn != NULL);
314                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, dn->dn_bonuslen);
315                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DB_BONUS_BLKID);
316         } else {
317                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
318         }
319
320         if (db->db_level == 0) {
321                 /* we can be momentarily larger in dnode_set_blksz() */
322                 if (db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID && dn) {
323                         ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_datablksz);
324                 }
325                 if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
326                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
327                         /*
328                          * it should only be modified in syncing
329                          * context, so make sure we only have
330                          * one copy of the data.
331                          */
332                         ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
333                 }
334         }
335
336         /* verify db->db_blkptr */
337         if (db->db_blkptr) {
338                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
339                         /* db is pointed to by the dnode */
340                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
341                         if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
342                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
343                         else
344                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
345                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
346                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
347                 } else {
348                         /* db is pointed to by an indirect block */
349                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
350                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
351                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
352                             db->db.db_object);
353                         /*
354                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
355                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
356                          * grows.  safe to do this now?
357                          */
358                         if (RW_WRITE_HELD(&db->db_dnode->dn_struct_rwlock)) {
359                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
360                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
361                                     db->db_blkid % epb));
362                         }
363                 }
364         }
365         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
366             db->db.db_data && db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID &&
367             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
368                 /*
369                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
370                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
371                  * data when we evict this buffer.
372                  */
373                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
374                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
375                         int i;
376
377                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
378                                 ASSERT(buf[i] == 0);
379                         }
380                 }
381         }
382 }
383 #endif
384
385 static void
386 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
387 {
388         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
389         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
390                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
391                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
392         }
393 }
394
395 static void
396 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
397 {
398         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
399         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
400         db->db_buf = buf;
401         if (buf != NULL) {
402                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
403                 db->db.db_data = buf->b_data;
404                 if (!arc_released(buf))
405                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
406                 dbuf_update_data(db);
407         } else {
408                 dbuf_evict_user(db);
409                 db->db.db_data = NULL;
410                 db->db_state = DB_UNCACHED;
411         }
412 }
413
414 uint64_t
415 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
416 {
417         if (dn->dn_datablkshift) {
418                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
419         } else {
420                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
421                 return (0);
422         }
423 }
424
425 static void
426 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
427 {
428         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
429
430         mutex_enter(&db->db_mtx);
431         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
432         /*
433          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
434          */
435         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
436         ASSERT(db->db_buf == NULL);
437         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
438         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
439                 /* we were freed in flight; disregard any error */
440                 arc_release(buf, db);
441                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
442                 arc_buf_freeze(buf);
443                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
444                 dbuf_set_data(db, buf);
445                 db->db_state = DB_CACHED;
446         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
447                 dbuf_set_data(db, buf);
448                 db->db_state = DB_CACHED;
449         } else {
450                 ASSERT(db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID);
451                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
452                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
453                 db->db_state = DB_UNCACHED;
454         }
455         cv_broadcast(&db->db_changed);
456         mutex_exit(&db->db_mtx);
457         dbuf_rele(db, NULL);
458 }
459
460 static void
461 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
462 {
463         blkptr_t *bp;
464         zbookmark_t zb;
465         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
466
467         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
468         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
469         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&db->db_dnode->dn_struct_rwlock));
470         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
471         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
472         ASSERT(db->db_buf == NULL);
473
474         if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID) {
475                 ASSERT3U(db->db_dnode->dn_bonuslen, ==, db->db.db_size);
476                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
477                 if (db->db.db_size < DN_MAX_BONUSLEN)
478                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
479                 bcopy(DN_BONUS(db->db_dnode->dn_phys), db->db.db_data,
480                     db->db.db_size);
481                 dbuf_update_data(db);
482                 db->db_state = DB_CACHED;
483                 mutex_exit(&db->db_mtx);
484                 return;
485         }
486
487         if (db->db_level == 0 && dnode_block_freed(db->db_dnode, db->db_blkid))
488                 bp = NULL;
489         else
490                 bp = db->db_blkptr;
491
492         if (bp == NULL)
493                 dprintf_dbuf(db, "blkptr: %s\n", "NULL");
494         else
495                 dprintf_dbuf_bp(db, bp, "%s", "blkptr:");
496
497         if (bp == NULL || BP_IS_HOLE(bp)) {
498                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
499
500                 ASSERT(bp == NULL || BP_IS_HOLE(bp));
501                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(db->db_dnode->dn_objset->os_spa,
502                     db->db.db_size, db, type));
503                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
504                 db->db_state = DB_CACHED;
505                 *flags |= DB_RF_CACHED;
506                 mutex_exit(&db->db_mtx);
507                 return;
508         }
509
510         db->db_state = DB_READ;
511         mutex_exit(&db->db_mtx);
512
513         zb.zb_objset = db->db_objset->os_dsl_dataset ?
514             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : 0;
515         zb.zb_object = db->db.db_object;
516         zb.zb_level = db->db_level;
517         zb.zb_blkid = db->db_blkid;
518
519         dbuf_add_ref(db, NULL);
520         /* ZIO_FLAG_CANFAIL callers have to check the parent zio's error */
521         ASSERT3U(db->db_dnode->dn_type, <, DMU_OT_NUMTYPES);
522         (void) arc_read(zio, db->db_dnode->dn_objset->os_spa, bp,
523             db->db_level > 0 ? byteswap_uint64_array :
524             dmu_ot[db->db_dnode->dn_type].ot_byteswap,
525             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
526             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
527             &aflags, &zb);
528         if (aflags & ARC_CACHED)
529                 *flags |= DB_RF_CACHED;
530 }
531
532 int
533 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
534 {
535         int err = 0;
536         int havepzio = (zio != NULL);
537         int prefetch;
538
539         /*
540          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
541          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
542          */
543         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
544
545         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
546                 rw_enter(&db->db_dnode->dn_struct_rwlock, RW_READER);
547
548         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID &&
549             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && db->db_dnode != NULL;
550
551         mutex_enter(&db->db_mtx);
552         if (db->db_state == DB_CACHED) {
553                 mutex_exit(&db->db_mtx);
554                 if (prefetch)
555                         dmu_zfetch(&db->db_dnode->dn_zfetch, db->db.db_offset,
556                             db->db.db_size, TRUE);
557                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
558                         rw_exit(&db->db_dnode->dn_struct_rwlock);
559         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
560                 if (zio == NULL) {
561                         zio = zio_root(db->db_dnode->dn_objset->os_spa,
562                             NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
563                 }
564                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
565
566                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
567
568                 if (prefetch)
569                         dmu_zfetch(&db->db_dnode->dn_zfetch, db->db.db_offset,
570                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
571
572                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
573                         rw_exit(&db->db_dnode->dn_struct_rwlock);
574
575                 if (!havepzio)
576                         err = zio_wait(zio);
577         } else {
578                 mutex_exit(&db->db_mtx);
579                 if (prefetch)
580                         dmu_zfetch(&db->db_dnode->dn_zfetch, db->db.db_offset,
581                             db->db.db_size, TRUE);
582                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
583                         rw_exit(&db->db_dnode->dn_struct_rwlock);
584
585                 mutex_enter(&db->db_mtx);
586                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
587                         while (db->db_state == DB_READ ||
588                             db->db_state == DB_FILL) {
589                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
590                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
591                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
592                         }
593                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
594                                 err = EIO;
595                 }
596                 mutex_exit(&db->db_mtx);
597         }
598
599         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
600         return (err);
601 }
602
603 static void
604 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
605 {
606         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
607         ASSERT(db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID);
608         mutex_enter(&db->db_mtx);
609         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
610                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
611         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
612                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
613
614                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
615                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
616                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(db->db_dnode->dn_objset->os_spa,
617                     db->db.db_size, db, type));
618                 db->db_state = DB_FILL;
619         } else {
620                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
621         }
622         mutex_exit(&db->db_mtx);
623 }
624
625 /*
626  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
627  * buffers, that have been modified in a previous transaction
628  * group, before we modify them in the current active group.
629  *
630  * This function is used in two places: when we are dirtying a
631  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
632  * a range in a dnode that includes this buffer.
633  *
634  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
635  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
636  * dbuf list for the dnode.
637  */
638 static void
639 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
640 {
641         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
642
643         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
644         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
645         ASSERT(db->db_level == 0);
646         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
647
648         if (dr == NULL ||
649             (dr->dt.dl.dr_data !=
650             ((db->db_blkid  == DB_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
651                 return;
652
653         /*
654          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
655          * and its referencing the dbuf data, either:
656          *      reset the reference to point to a new copy,
657          * or (if there a no active holders)
658          *      just null out the current db_data pointer.
659          */
660         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
661         if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID) {
662                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
663                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
664                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
665         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
666                 int size = db->db.db_size;
667                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
668                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(
669                     db->db_dnode->dn_objset->os_spa, size, db, type);
670                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
671         } else {
672                 dbuf_set_data(db, NULL);
673         }
674 }
675
676 void
677 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
678 {
679         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
680         uint64_t txg = dr->dr_txg;
681
682         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
683         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
684         ASSERT(db->db_level == 0);
685
686         if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID ||
687             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
688                 return;
689
690         /* free this block */
691         if (!BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by)) {
692                 /* XXX can get silent EIO here */
693                 (void) arc_free(NULL, db->db_dnode->dn_objset->os_spa,
694                     txg, &dr->dt.dl.dr_overridden_by, NULL, NULL, ARC_WAIT);
695         }
696         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
697         /*
698          * Release the already-written buffer, so we leave it in
699          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
700          * modifying the buffer, so they will immediately do
701          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
702          * the buf thawed to save the effort of freezing &
703          * immediately re-thawing it.
704          */
705         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
706 }
707
708 void
709 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t blkid, uint64_t nblks, dmu_tx_t *tx)
710 {
711         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
712         uint64_t txg = tx->tx_txg;
713
714         dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu\n", blkid, nblks);
715         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
716         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
717                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
718                 ASSERT(db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID);
719                 if (db->db_level != 0)
720                         continue;
721                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
722                 if (db->db_blkid < blkid ||
723                     db->db_blkid >= blkid+nblks)
724                         continue;
725
726                 /* found a level 0 buffer in the range */
727                 if (dbuf_undirty(db, tx))
728                         continue;
729
730                 mutex_enter(&db->db_mtx);
731                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
732                     db->db_state == DB_EVICTING) {
733                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
734                         mutex_exit(&db->db_mtx);
735                         continue;
736                 }
737                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
738                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
739                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
740                         mutex_exit(&db->db_mtx);
741                         continue;
742                 }
743                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
744                         ASSERT(db->db_buf);
745                         dbuf_clear(db);
746                         continue;
747                 }
748                 /* The dbuf is referenced */
749
750                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
751                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
752
753                         if (dr->dr_txg == txg) {
754                                 /*
755                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
756                                  * size to reflect that this buffer may
757                                  * contain new data when we sync.
758                                  */
759                                 if (db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
760                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
761                                 dbuf_unoverride(dr);
762                         } else {
763                                 /*
764                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
765                                  * Either uncache it (if its not referenced in
766                                  * the open context) or reset its contents to
767                                  * empty.
768                                  */
769                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
770                         }
771                 }
772                 /* clear the contents if its cached */
773                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
774                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
775                         arc_release(db->db_buf, db);
776                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
777                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
778                 }
779
780                 mutex_exit(&db->db_mtx);
781         }
782         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
783 }
784
785 static int
786 dbuf_new_block(dmu_buf_impl_t *db)
787 {
788         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
789         uint64_t birth_txg = 0;
790
791         /* Don't count meta-objects */
792         if (ds == NULL)
793                 return (FALSE);
794
795         /*
796          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
797          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
798          * so we'll ignore db_blkptr.
799          */
800         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
801         /* If we have been dirtied since the last snapshot, its not new */
802         if (db->db_last_dirty)
803                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
804         else if (db->db_blkptr)
805                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
806
807         if (birth_txg)
808                 return (!dsl_dataset_block_freeable(ds, birth_txg));
809         else
810                 return (TRUE);
811 }
812
813 void
814 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
815 {
816         arc_buf_t *buf, *obuf;
817         int osize = db->db.db_size;
818         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
819
820         ASSERT(db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID);
821
822         /* XXX does *this* func really need the lock? */
823         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&db->db_dnode->dn_struct_rwlock));
824
825         /*
826          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
827          * is OK, because there can be no other references to the db
828          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
829          * be happening.
830          */
831         /*
832          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
833          * value and returning that up to our callers
834          */
835         dbuf_will_dirty(db, tx);
836
837         /* create the data buffer for the new block */
838         buf = arc_buf_alloc(db->db_dnode->dn_objset->os_spa, size, db, type);
839
840         /* copy old block data to the new block */
841         obuf = db->db_buf;
842         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
843         /* zero the remainder */
844         if (size > osize)
845                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
846
847         mutex_enter(&db->db_mtx);
848         dbuf_set_data(db, buf);
849         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db) == 1);
850         db->db.db_size = size;
851
852         if (db->db_level == 0) {
853                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
854                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
855         }
856         mutex_exit(&db->db_mtx);
857
858         dnode_willuse_space(db->db_dnode, size-osize, tx);
859 }
860
861 dbuf_dirty_record_t *
862 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
863 {
864         dnode_t *dn = db->db_dnode;
865         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
866         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
867         int drop_struct_lock = FALSE;
868         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
869
870         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
871         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
872         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
873
874         /*
875          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
876          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
877          * were already pre-dirtied in open context.
878          * XXX We may want to prohibit dirtying in syncing context even
879          * if they did pre-dirty.
880          */
881         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
882             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
883             dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
884             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL ||
885             dsl_dir_is_private(dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_dir));
886
887         /*
888          * We make this assert for private objects as well, but after we
889          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
890          * in syncing context.
891          */
892         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
893             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
894             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
895
896         mutex_enter(&db->db_mtx);
897         /*
898          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
899          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
900          * syncing context don't bother holding ahead.
901          */
902         ASSERT(db->db_level != 0 ||
903             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL);
904
905         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
906         /*
907          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
908          * initialize the objset.
909          */
910         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
911             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
912                 dn->dn_dirtyctx =
913                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
914                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
915                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
916         }
917         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
918
919         /*
920          * If this buffer is already dirty, we're done.
921          */
922         drp = &db->db_last_dirty;
923         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
924             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
925         while (*drp && (*drp)->dr_txg > tx->tx_txg)
926                 drp = &(*drp)->dr_next;
927         if (*drp && (*drp)->dr_txg == tx->tx_txg) {
928                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
929                         /*
930                          * If this buffer has already been written out,
931                          * we now need to reset its state.
932                          */
933                         dbuf_unoverride(*drp);
934                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT)
935                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
936                 }
937                 mutex_exit(&db->db_mtx);
938                 return (*drp);
939         }
940
941         /*
942          * Only valid if not already dirty.
943          */
944         ASSERT(dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
945             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
946
947         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
948         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
949             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
950             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
951             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
952             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
953
954         /*
955          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
956          * mos, a spa os, or we're initializing the os.  However, we are
957          * allowed to dirty in syncing context provided we already
958          * dirtied it in open context.  Hence we must make this
959          * assertion only if we're not already dirty.
960          */
961         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
962             os->os_dsl_dataset == NULL ||
963             !dsl_dir_is_private(os->os_dsl_dataset->ds_dir) ||
964             !BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
965         ASSERT(db->db.db_size != 0);
966
967         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
968
969         /*
970          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
971          * to make a copy of it so that the changes we make in this
972          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
973          */
974         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
975         if (db->db_level == 0) {
976                 void *data_old = db->db_buf;
977
978                 if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID) {
979                         dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
980                         data_old = db->db.db_data;
981                 } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
982                         /*
983                          * Release the data buffer from the cache so that we
984                          * can modify it without impacting possible other users
985                          * of this cached data block.  Note that indirect
986                          * blocks and private objects are not released until the
987                          * syncing state (since they are only modified then).
988                          */
989                         arc_release(db->db_buf, db);
990                         dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
991                         data_old = db->db_buf;
992                 }
993                 ASSERT(data_old != NULL);
994                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
995         } else {
996                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
997                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
998                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
999                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1000         }
1001         dr->dr_dbuf = db;
1002         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1003         dr->dr_next = *drp;
1004         *drp = dr;
1005
1006         /*
1007          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1008          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1009          * happened after the free.
1010          */
1011         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
1012                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1013                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1014                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1015                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1016         }
1017
1018         if (db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
1019                 /*
1020                  * Update the accounting.
1021                  */
1022                 if (!dbuf_new_block(db) && db->db_blkptr) {
1023                         /*
1024                          * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1025                          * in a previous txg, we don't know how much
1026                          * space it will use on disk yet.  We should
1027                          * really have the struct_rwlock to access
1028                          * db_blkptr, but since this is just a guess,
1029                          * it's OK if we get an odd answer.
1030                          */
1031                         dnode_willuse_space(dn,
1032                             -bp_get_dasize(os->os_spa, db->db_blkptr), tx);
1033                 }
1034                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1035         }
1036
1037         /*
1038          * This buffer is now part of this txg
1039          */
1040         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1041         db->db_dirtycnt += 1;
1042         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1043
1044         mutex_exit(&db->db_mtx);
1045
1046         if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID) {
1047                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1048                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1049                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1050                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1051                 dnode_setdirty(dn, tx);
1052                 return (dr);
1053         }
1054
1055         if (db->db_level == 0) {
1056                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx);
1057                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1058         }
1059
1060         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1061                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1062                 drop_struct_lock = TRUE;
1063         }
1064
1065         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1066                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1067                 dbuf_dirty_record_t *di;
1068                 int parent_held = FALSE;
1069
1070                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1071                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1072
1073                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1074                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1075                         parent_held = TRUE;
1076                 }
1077                 if (drop_struct_lock)
1078                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1079                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1080                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1081                 if (parent_held)
1082                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1083
1084                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1085                 /*  possible race with dbuf_undirty() */
1086                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1087                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1088                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1089                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1090                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1091                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1092                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1093                         dr->dr_parent = di;
1094                 }
1095                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1096         } else {
1097                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1098                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1099                 ASSERT(db->db_parent == NULL ||
1100                     db->db_parent == db->db_dnode->dn_dbuf);
1101                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1102                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1103                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1104                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1105                 if (drop_struct_lock)
1106                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1107         }
1108
1109         dnode_setdirty(dn, tx);
1110         return (dr);
1111 }
1112
1113 static int
1114 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1115 {
1116         dnode_t *dn = db->db_dnode;
1117         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1118         dbuf_dirty_record_t *dr;
1119
1120         ASSERT(txg != 0);
1121         ASSERT(db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID);
1122
1123         mutex_enter(&db->db_mtx);
1124
1125         /*
1126          * If this buffer is not dirty, we're done.
1127          */
1128         for (dr = db->db_last_dirty; dr; dr = dr->dr_next)
1129                 if (dr->dr_txg <= txg)
1130                         break;
1131         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg) {
1132                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1133                 return (0);
1134         }
1135         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1136
1137         /*
1138          * If this buffer is currently held, we cannot undirty
1139          * it, since one of the current holders may be in the
1140          * middle of an update.  Note that users of dbuf_undirty()
1141          * should not place a hold on the dbuf before the call.
1142          */
1143         if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
1144                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1145                 /* Make sure we don't toss this buffer at sync phase */
1146                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1147                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1148                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1149                 return (0);
1150         }
1151
1152         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1153
1154         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1155
1156         /* XXX would be nice to fix up dn_towrite_space[] */
1157
1158         db->db_last_dirty = dr->dr_next;
1159
1160         if (dr->dr_parent) {
1161                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1162                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1163                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1164         } else if (db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1165                 ASSERT3P(db->db_parent, ==, dn->dn_dbuf);
1166                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1167                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1168                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1169         }
1170
1171         if (db->db_level == 0) {
1172                 dbuf_unoverride(dr);
1173
1174                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1175                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1176                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1177                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db) == 1);
1178         } else {
1179                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1180                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
1181                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
1182                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
1183         }
1184         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1185
1186         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1187         db->db_dirtycnt -= 1;
1188
1189         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1190                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1191
1192                 ASSERT(arc_released(buf));
1193                 dbuf_set_data(db, NULL);
1194                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1195                 dbuf_evict(db);
1196                 return (1);
1197         }
1198
1199         mutex_exit(&db->db_mtx);
1200         return (0);
1201 }
1202
1203 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1204 void
1205 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1206 {
1207         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED;
1208
1209         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1210         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1211
1212         if (RW_WRITE_HELD(&db->db_dnode->dn_struct_rwlock))
1213                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1214         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1215         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1216 }
1217
1218 void
1219 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1220 {
1221         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1222
1223         ASSERT(db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID);
1224         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1225         ASSERT(db->db_level == 0);
1226         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1227
1228         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1229             dmu_tx_private_ok(tx));
1230
1231         dbuf_noread(db);
1232         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1233 }
1234
1235 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1236 /* ARGSUSED */
1237 void
1238 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1239 {
1240         mutex_enter(&db->db_mtx);
1241         DBUF_VERIFY(db);
1242
1243         if (db->db_state == DB_FILL) {
1244                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1245                         ASSERT(db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID);
1246                         /* we were freed while filling */
1247                         /* XXX dbuf_undirty? */
1248                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1249                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1250                 }
1251                 db->db_state = DB_CACHED;
1252                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1253         }
1254         mutex_exit(&db->db_mtx);
1255 }
1256
1257 /*
1258  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1259  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunetely,
1260  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1261  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1262  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1263  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1264  * For the arc callback, we will usually see:
1265  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1266  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1267  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1268  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1269  */
1270 void
1271 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1272 {
1273         dnode_t *dn = db->db_dnode;
1274         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1275         dmu_buf_impl_t *dndb = dn->dn_dbuf;
1276         int dbuf_gone = FALSE;
1277
1278         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1279         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1280
1281         dbuf_evict_user(db);
1282
1283         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1284                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1285                 if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID)
1286                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1287                 db->db.db_data = NULL;
1288                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1289         }
1290
1291         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_UNCACHED);
1292         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1293
1294         db->db_state = DB_EVICTING;
1295         db->db_blkptr = NULL;
1296
1297         if (db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1298                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1299                 dnode_rele(dn, db);
1300         }
1301
1302         if (db->db_buf)
1303                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1304
1305         if (!dbuf_gone)
1306                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1307
1308         /*
1309          * If this dbuf is referened from an indirect dbuf,
1310          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1311          */
1312         if (parent && parent != dndb)
1313                 dbuf_rele(parent, db);
1314 }
1315
1316 static int
1317 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1318     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1319 {
1320         int nlevels, epbs;
1321
1322         *parentp = NULL;
1323         *bpp = NULL;
1324
1325         ASSERT(blkid != DB_BONUS_BLKID);
1326
1327         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1328                 nlevels = 1;
1329         else
1330                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1331
1332         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1333
1334         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1335         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1336         if (level >= nlevels ||
1337             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1338                 /* the buffer has no parent yet */
1339                 return (ENOENT);
1340         } else if (level < nlevels-1) {
1341                 /* this block is referenced from an indirect block */
1342                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1343                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1344                 if (err)
1345                         return (err);
1346                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1347                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1348                 if (err) {
1349                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1350                         *parentp = NULL;
1351                         return (err);
1352                 }
1353                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1354                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1355                 return (0);
1356         } else {
1357                 /* the block is referenced from the dnode */
1358                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1359                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1360                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1361                 if (dn->dn_dbuf) {
1362                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1363                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1364                 }
1365                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1366                 return (0);
1367         }
1368 }
1369
1370 static dmu_buf_impl_t *
1371 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1372     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1373 {
1374         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
1375         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1376
1377         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1378         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1379
1380         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1381
1382         db->db_objset = os;
1383         db->db.db_object = dn->dn_object;
1384         db->db_level = level;
1385         db->db_blkid = blkid;
1386         db->db_last_dirty = NULL;
1387         db->db_dirtycnt = 0;
1388         db->db_dnode = dn;
1389         db->db_parent = parent;
1390         db->db_blkptr = blkptr;
1391
1392         db->db_user_ptr = NULL;
1393         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1394         db->db_evict_func = NULL;
1395         db->db_immediate_evict = 0;
1396         db->db_freed_in_flight = 0;
1397
1398         if (blkid == DB_BONUS_BLKID) {
1399                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1400                 db->db.db_size = dn->dn_bonuslen;
1401                 db->db.db_offset = DB_BONUS_BLKID;
1402                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1403                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1404                 return (db);
1405         } else {
1406                 int blocksize =
1407                     db->db_level ? 1<<dn->dn_indblkshift :  dn->dn_datablksz;
1408                 db->db.db_size = blocksize;
1409                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1410         }
1411
1412         /*
1413          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1414          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1415          * This prevents a possible deadlock with someone
1416          * trying to look up this dbuf before its added to the
1417          * dn_dbufs list.
1418          */
1419         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1420         db->db_state = DB_EVICTING;
1421         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1422                 /* someone else inserted it first */
1423                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1424                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1425                 return (odb);
1426         }
1427         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1428         db->db_state = DB_UNCACHED;
1429         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1430
1431         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1432                 dbuf_add_ref(parent, db);
1433
1434         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1435             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1436         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1437
1438         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1439
1440         return (db);
1441 }
1442
1443 static int
1444 dbuf_do_evict(void *private)
1445 {
1446         arc_buf_t *buf = private;
1447         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1448
1449         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1450                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1451
1452         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1453
1454         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1455                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1456                 DBUF_VERIFY(db);
1457                 db->db_buf = NULL;
1458                 dbuf_evict(db);
1459         } else {
1460                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1461                 dbuf_destroy(db);
1462         }
1463         return (0);
1464 }
1465
1466 static void
1467 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1468 {
1469         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1470
1471         if (db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
1472                 dnode_t *dn = db->db_dnode;
1473
1474                 /*
1475                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1476                  * remove it from that list.
1477                  */
1478                 if (list_link_active(&db->db_link)) {
1479                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1480                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1481                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1482
1483                         dnode_rele(dn, db);
1484                 }
1485                 dbuf_hash_remove(db);
1486         }
1487         db->db_parent = NULL;
1488         db->db_dnode = NULL;
1489         db->db_buf = NULL;
1490
1491         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1492         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1493         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1494         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1495
1496         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1497 }
1498
1499 void
1500 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1501 {
1502         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1503         blkptr_t *bp = NULL;
1504
1505         ASSERT(blkid != DB_BONUS_BLKID);
1506         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1507
1508         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1509                 return;
1510
1511         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1512         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1513                 if (refcount_count(&db->db_holds) > 0) {
1514                         /*
1515                          * This dbuf is active.  We assume that it is
1516                          * already CACHED, or else about to be either
1517                          * read or filled.
1518                          */
1519                         mutex_exit(&db->db_mtx);
1520                         return;
1521                 }
1522                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1523                 db = NULL;
1524         }
1525
1526         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1527                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1528                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1529                         zbookmark_t zb;
1530                         zb.zb_objset = dn->dn_objset->os_dsl_dataset ?
1531                             dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_object : 0;
1532                         zb.zb_object = dn->dn_object;
1533                         zb.zb_level = 0;
1534                         zb.zb_blkid = blkid;
1535
1536                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa, bp,
1537                             dmu_ot[dn->dn_type].ot_byteswap,
1538                             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ,
1539                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1540                             &aflags, &zb);
1541                 }
1542                 if (db)
1543                         dbuf_rele(db, NULL);
1544         }
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1549  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1550  */
1551 int
1552 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1553     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1554 {
1555         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1556
1557         ASSERT(blkid != DB_BONUS_BLKID);
1558         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1559         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1560
1561         *dbp = NULL;
1562 top:
1563         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1564         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1565
1566         if (db == NULL) {
1567                 blkptr_t *bp = NULL;
1568                 int err;
1569
1570                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1571                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1572                 if (fail_sparse) {
1573                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1574                                 err = ENOENT;
1575                         if (err) {
1576                                 if (parent)
1577                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1578                                 return (err);
1579                         }
1580                 }
1581                 if (err && err != ENOENT)
1582                         return (err);
1583                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1584         }
1585
1586         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1587                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1588                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1589                         dbuf_clear(db);
1590                         if (parent) {
1591                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1592                                 parent = NULL;
1593                         }
1594                         goto top;
1595                 }
1596                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1597         }
1598
1599         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1600
1601         /*
1602          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1603          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1604          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1605          */
1606         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID &&
1607             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1608             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1609                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1610
1611                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1612                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1613
1614                         dbuf_set_data(db,
1615                             arc_buf_alloc(db->db_dnode->dn_objset->os_spa,
1616                             db->db.db_size, db, type));
1617                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1618                             db->db.db_size);
1619                 }
1620         }
1621
1622         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1623         dbuf_update_data(db);
1624         DBUF_VERIFY(db);
1625         mutex_exit(&db->db_mtx);
1626
1627         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1628         if (parent)
1629                 dbuf_rele(parent, NULL);
1630
1631         ASSERT3P(db->db_dnode, ==, dn);
1632         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1633         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1634         *dbp = db;
1635
1636         return (0);
1637 }
1638
1639 dmu_buf_impl_t *
1640 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1641 {
1642         dmu_buf_impl_t *db;
1643         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1644         return (err ? NULL : db);
1645 }
1646
1647 dmu_buf_impl_t *
1648 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1649 {
1650         dmu_buf_impl_t *db;
1651         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1652         return (err ? NULL : db);
1653 }
1654
1655 dmu_buf_impl_t *
1656 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1657 {
1658         dmu_buf_impl_t *db = dn->dn_bonus;
1659
1660         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1661
1662         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1663         db = dbuf_create(dn, 0, DB_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1664         return (db);
1665 }
1666
1667 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
1668 void
1669 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
1670 {
1671         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
1672         ASSERT(holds > 1);
1673 }
1674
1675 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
1676 void
1677 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
1678 {
1679         int64_t holds;
1680
1681         mutex_enter(&db->db_mtx);
1682         DBUF_VERIFY(db);
1683
1684         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
1685         ASSERT(holds >= 0);
1686
1687         /*
1688          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
1689          * may be modified in the current syncing context.
1690          */
1691         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
1692                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
1693
1694         if (holds == db->db_dirtycnt &&
1695             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
1696                 dbuf_evict_user(db);
1697
1698         if (holds == 0) {
1699                 if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID) {
1700                         mutex_exit(&db->db_mtx);
1701                         dnode_rele(db->db_dnode, db);
1702                 } else if (db->db_buf == NULL) {
1703                         /*
1704                          * This is a special case: we never associated this
1705                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
1706                          */
1707                         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_UNCACHED);
1708                         dbuf_evict(db);
1709                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
1710                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1711                         /*
1712                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
1713                          */
1714                         dbuf_set_data(db, NULL);
1715                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1716                         dbuf_evict(db);
1717                 } else {
1718                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 0);
1719                         mutex_exit(&db->db_mtx);
1720                 }
1721         } else {
1722                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1723         }
1724 }
1725
1726 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
1727 uint64_t
1728 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
1729 {
1730         return (refcount_count(&db->db_holds));
1731 }
1732
1733 void *
1734 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
1735     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
1736 {
1737         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
1738             user_data_ptr_ptr, evict_func));
1739 }
1740
1741 void *
1742 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
1743     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
1744 {
1745         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1746
1747         db->db_immediate_evict = TRUE;
1748         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
1749             user_data_ptr_ptr, evict_func));
1750 }
1751
1752 void *
1753 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
1754     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
1755 {
1756         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1757         ASSERT(db->db_level == 0);
1758
1759         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
1760
1761         mutex_enter(&db->db_mtx);
1762
1763         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
1764                 db->db_user_ptr = user_ptr;
1765                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
1766                 db->db_evict_func = evict_func;
1767
1768                 dbuf_update_data(db);
1769         } else {
1770                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
1771         }
1772
1773         mutex_exit(&db->db_mtx);
1774         return (old_user_ptr);
1775 }
1776
1777 void *
1778 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
1779 {
1780         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1781         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1782
1783         return (db->db_user_ptr);
1784 }
1785
1786 static void
1787 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
1788 {
1789         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
1790         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1791
1792         if (db->db_blkptr != NULL)
1793                 return;
1794
1795         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
1796                 /*
1797                  * This buffer was allocated at a time when there was
1798                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
1799                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
1800                  */
1801                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1802                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
1803                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
1804                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
1805                 DBUF_VERIFY(db);
1806         } else {
1807                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1808                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1809
1810                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
1811                 if (parent == NULL) {
1812                         mutex_exit(&db->db_mtx);
1813                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1814                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
1815                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
1816                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1817                         mutex_enter(&db->db_mtx);
1818                         db->db_parent = parent;
1819                 }
1820                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
1821                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1822                 DBUF_VERIFY(db);
1823         }
1824 }
1825
1826 static void
1827 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
1828 {
1829         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1830         dnode_t *dn = db->db_dnode;
1831         zio_t *zio;
1832
1833         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
1834
1835         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
1836
1837         mutex_enter(&db->db_mtx);
1838
1839         ASSERT(db->db_level > 0);
1840         DBUF_VERIFY(db);
1841
1842         if (db->db_buf == NULL) {
1843                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1844                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
1845                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1846         }
1847         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
1848         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
1849         ASSERT(db->db_buf != NULL);
1850
1851         dbuf_check_blkptr(dn, db);
1852
1853         db->db_data_pending = dr;
1854
1855         arc_release(db->db_buf, db);
1856         mutex_exit(&db->db_mtx);
1857
1858         /*
1859          * XXX -- we should design a compression algorithm
1860          * that specializes in arrays of bps.
1861          */
1862         dbuf_write(dr, db->db_buf, ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4,
1863             zfs_mdcomp_disable ? ZIO_COMPRESS_EMPTY : ZIO_COMPRESS_LZJB, tx);
1864
1865         zio = dr->dr_zio;
1866         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
1867         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
1868         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
1869         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
1870         zio_nowait(zio);
1871 }
1872
1873 static void
1874 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
1875 {
1876         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
1877         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1878         dnode_t *dn = db->db_dnode;
1879         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
1880         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1881         int checksum, compress;
1882         int blksz;
1883
1884         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
1885
1886         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
1887
1888         mutex_enter(&db->db_mtx);
1889         /*
1890          * To be synced, we must be dirtied.  But we
1891          * might have been freed after the dirty.
1892          */
1893         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
1894                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
1895                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1896         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
1897                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
1898                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
1899         } else {
1900                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
1901         }
1902         DBUF_VERIFY(db);
1903
1904         /*
1905          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
1906          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
1907          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
1908          * be called).
1909          */
1910         if (db->db_blkid == DB_BONUS_BLKID) {
1911                 dbuf_dirty_record_t **drp;
1912                 /*
1913                  * Use dn_phys->dn_bonuslen since db.db_size is the length
1914                  * of the bonus buffer in the open transaction rather than
1915                  * the syncing transaction.
1916                  */
1917                 ASSERT(*datap != NULL);
1918                 ASSERT3U(db->db_level, ==, 0);
1919                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
1920                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
1921                 if (*datap != db->db.db_data)
1922                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
1923                 db->db_data_pending = NULL;
1924                 drp = &db->db_last_dirty;
1925                 while (*drp != dr)
1926                         drp = &(*drp)->dr_next;
1927                 ASSERT((*drp)->dr_next == NULL);
1928                 *drp = NULL;
1929                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
1930                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
1931                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
1932                 }
1933                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1934                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1935                 db->db_dirtycnt -= 1;
1936                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1937                 dbuf_rele(db, (void *)(uintptr_t)txg);
1938                 return;
1939         }
1940
1941         /*
1942          * If this buffer is in the middle of an immdiate write,
1943          * wait for the synchronous IO to complete.
1944          */
1945         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
1946                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
1947                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1948                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
1949         }
1950
1951         dbuf_check_blkptr(dn, db);
1952
1953         /*
1954          * If this dbuf has already been written out via an immediate write,
1955          * just complete the write by copying over the new block pointer and
1956          * updating the accounting via the write-completion functions.
1957          */
1958         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1959                 zio_t zio_fake;
1960
1961                 zio_fake.io_private = &db;
1962                 zio_fake.io_error = 0;
1963                 zio_fake.io_bp = db->db_blkptr;
1964                 zio_fake.io_bp_orig = *db->db_blkptr;
1965                 zio_fake.io_txg = txg;
1966
1967                 *db->db_blkptr = dr->dt.dl.dr_overridden_by;
1968                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1969                 db->db_data_pending = dr;
1970                 dr->dr_zio = &zio_fake;
1971                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1972
1973                 if (BP_IS_OLDER(&zio_fake.io_bp_orig, txg))
1974                         dsl_dataset_block_kill(os->os_dsl_dataset,
1975                             &zio_fake.io_bp_orig, dn->dn_zio, tx);
1976
1977                 dbuf_write_ready(&zio_fake, db->db_buf, db);
1978                 dbuf_write_done(&zio_fake, db->db_buf, db);
1979
1980                 return;
1981         }
1982
1983         blksz = arc_buf_size(*datap);
1984
1985         if (dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1986                 /*
1987                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there are
1988                  * active holds and db_data still references it), then make
1989                  * a copy before we start the write so that any modifications
1990                  * from the open txg will not leak into this write.
1991                  *
1992                  * NOTE: this copy does not need to be made for objects only
1993                  * modified in the syncing context (e.g. DNONE_DNODE blocks).
1994                  */
1995                 if (refcount_count(&db->db_holds) > 1 && *datap == db->db_buf) {
1996                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1997                         *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
1998                         bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
1999                 }
2000         } else {
2001                 /*
2002                  * Private object buffers are released here rather
2003                  * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2004                  * in the syncing context and we don't want the
2005                  * overhead of making multiple copies of the data.
2006                  */
2007                 arc_release(db->db_buf, db);
2008         }
2009
2010         ASSERT(*datap != NULL);
2011         db->db_data_pending = dr;
2012
2013         mutex_exit(&db->db_mtx);
2014
2015         /*
2016          * Allow dnode settings to override objset settings,
2017          * except for metadata checksums.
2018          */
2019         if (dmu_ot[dn->dn_type].ot_metadata) {
2020                 checksum = os->os_md_checksum;
2021                 compress = zio_compress_select(dn->dn_compress,
2022                     os->os_md_compress);
2023         } else {
2024                 checksum = zio_checksum_select(dn->dn_checksum,
2025                     os->os_checksum);
2026                 compress = zio_compress_select(dn->dn_compress,
2027                     os->os_compress);
2028         }
2029
2030         dbuf_write(dr, *datap, checksum, compress, tx);
2031
2032         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2033         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
2034                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2035         else
2036                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2037 }
2038
2039 void
2040 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2041 {
2042         dbuf_dirty_record_t *dr;
2043
2044         while (dr = list_head(list)) {
2045                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2046                         /*
2047                          * If we find an already initialized zio then we
2048                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2049                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2050                          * during processing, so that we can zio_wait()
2051                          * these IOs after initiating all child IOs.
2052                          */
2053                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2054                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2055                         break;
2056                 }
2057                 list_remove(list, dr);
2058                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2059                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2060                 else
2061                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2062         }
2063 }
2064
2065 static void
2066 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, int checksum,
2067     int compress, dmu_tx_t *tx)
2068 {
2069         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2070         dnode_t *dn = db->db_dnode;
2071         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
2072         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2073         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2074         zbookmark_t zb;
2075         zio_t *zio;
2076         int zio_flags;
2077
2078         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2079                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2080                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2081                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2082                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2083         } else {
2084                 ASSERT(db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1);
2085                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2086                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2087                 zio = dn->dn_zio;
2088         }
2089
2090         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2091         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2092         ASSERT(zio);
2093
2094         zb.zb_objset = os->os_dsl_dataset ? os->os_dsl_dataset->ds_object : 0;
2095         zb.zb_object = db->db.db_object;
2096         zb.zb_level = db->db_level;
2097         zb.zb_blkid = db->db_blkid;
2098
2099         zio_flags = ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED;
2100         if (dmu_ot[dn->dn_type].ot_metadata || zb.zb_level != 0)
2101                 zio_flags |= ZIO_FLAG_METADATA;
2102         if (BP_IS_OLDER(db->db_blkptr, txg))
2103                 dsl_dataset_block_kill(
2104                     os->os_dsl_dataset, db->db_blkptr, zio, tx);
2105
2106         dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, checksum, compress,
2107             dmu_get_replication_level(os, &zb, dn->dn_type), txg,
2108             db->db_blkptr, data, dbuf_write_ready, dbuf_write_done, db,
2109             ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, zio_flags, &zb);
2110 }
2111
2112 /* ARGSUSED */
2113 static void
2114 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2115 {
2116         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2117         dnode_t *dn = db->db_dnode;
2118         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
2119         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2120         uint64_t fill = 0;
2121         int old_size, new_size, i;
2122
2123         dprintf_dbuf_bp(db, bp_orig, "bp_orig: %s", "");
2124
2125         old_size = bp_get_dasize(os->os_spa, bp_orig);
2126         new_size = bp_get_dasize(os->os_spa, zio->io_bp);
2127
2128         dnode_diduse_space(dn, new_size-old_size);
2129
2130         if (BP_IS_HOLE(zio->io_bp)) {
2131                 dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
2132                 dmu_tx_t *tx = os->os_synctx;
2133
2134                 if (bp_orig->blk_birth == tx->tx_txg)
2135                         dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, NULL, tx);
2136                 ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_fill, ==, 0);
2137                 return;
2138         }
2139
2140         mutex_enter(&db->db_mtx);
2141
2142         if (db->db_level == 0) {
2143                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2144                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid)
2145                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2146                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2147
2148                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2149                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2150                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2151                             i--, dnp++) {
2152                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2153                                         fill++;
2154                         }
2155                 } else {
2156                         fill = 1;
2157                 }
2158         } else {
2159                 blkptr_t *bp = db->db.db_data;
2160                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2161                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, bp++) {
2162                         if (BP_IS_HOLE(bp))
2163                                 continue;
2164                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(bp), ==,
2165                             db->db_level == 1 ? dn->dn_datablksz :
2166                             (1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift));
2167                         fill += bp->blk_fill;
2168                 }
2169         }
2170
2171         db->db_blkptr->blk_fill = fill;
2172         BP_SET_TYPE(db->db_blkptr, dn->dn_type);
2173         BP_SET_LEVEL(db->db_blkptr, db->db_level);
2174
2175         mutex_exit(&db->db_mtx);
2176
2177         /* We must do this after we've set the bp's type and level */
2178         if (!DVA_EQUAL(BP_IDENTITY(zio->io_bp), BP_IDENTITY(bp_orig))) {
2179                 dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
2180                 dmu_tx_t *tx = os->os_synctx;
2181
2182                 if (bp_orig->blk_birth == tx->tx_txg)
2183                         dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, NULL, tx);
2184                 dsl_dataset_block_born(ds, zio->io_bp, tx);
2185         }
2186 }
2187
2188 /* ARGSUSED */
2189 static void
2190 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2191 {
2192         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2193         uint64_t txg = zio->io_txg;
2194         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2195
2196         ASSERT3U(zio->io_error, ==, 0);
2197
2198         mutex_enter(&db->db_mtx);
2199
2200         drp = &db->db_last_dirty;
2201         while (*drp != db->db_data_pending)
2202                 drp = &(*drp)->dr_next;
2203         ASSERT(!list_link_active(&(*drp)->dr_dirty_node));
2204         ASSERT((*drp)->dr_txg == txg);
2205         ASSERT((*drp)->dr_next == NULL);
2206         dr = *drp;
2207         *drp = NULL;
2208
2209         if (db->db_level == 0) {
2210                 ASSERT(db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID);
2211                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2212
2213                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2214                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db) == 1);
2215                 else if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))
2216                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2217                 else
2218                         ASSERT(arc_released(db->db_buf));
2219         } else {
2220                 dnode_t *dn = db->db_dnode;
2221
2222                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2223                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2224                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2225                         int epbs =
2226                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2227                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2228                             db->db.db_size);
2229                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2230                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2231                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2232                 }
2233                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2234                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2235         }
2236         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2237
2238         cv_broadcast(&db->db_changed);
2239         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2240         db->db_dirtycnt -= 1;
2241         db->db_data_pending = NULL;
2242         mutex_exit(&db->db_mtx);
2243
2244         dprintf_dbuf_bp(db, zio->io_bp, "bp: %s", "");
2245
2246         dbuf_rele(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2247 }