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 2006 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/dmu.h>
  29 #include <sys/dmu_impl.h>
  30 #include <sys/dbuf.h>
  31 #include <sys/dmu_tx.h>
  32 #include <sys/dmu_objset.h>
  33 #include <sys/dsl_dataset.h> /* for dsl_dataset_block_freeable() */
  34 #include <sys/dsl_dir.h> /* for dsl_dir_tempreserve_*() */
  35 #include <sys/dsl_pool.h>
  36 #include <sys/zap_impl.h> /* for fzap_default_block_shift */
  37 #include <sys/spa.h>
  38 #include <sys/zfs_context.h>
  39
  40 typedef void (*dmu_tx_hold_func_t)(dmu_tx_t *tx, struct dnode *dn,
  41     uint64_t arg1, uint64_t arg2);
  42
  43
  44 dmu_tx_t *
  45 dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
  46 {
  47         dmu_tx_t *tx = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_t), KM_SLEEP);
  48         tx->tx_dir = dd;
  49         if (dd)
  50                 tx->tx_pool = dd->dd_pool;
  51         list_create(&tx->tx_holds, sizeof (dmu_tx_hold_t),
  52             offsetof(dmu_tx_hold_t, txh_node));
  53 #ifdef ZFS_DEBUG
  54         refcount_create(&tx->tx_space_written);
  55         refcount_create(&tx->tx_space_freed);
  56 #endif
  57         return (tx);
  58 }
  59
  60 dmu_tx_t *
  61 dmu_tx_create(objset_t *os)
  62 {
  63         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(os->os->os_dsl_dataset->ds_dir);
  64         tx->tx_objset = os;
  65         tx->tx_lastsnap_txg = dsl_dataset_prev_snap_txg(os->os->os_dsl_dataset);
  66         return (tx);
  67 }
  68
  69 dmu_tx_t *
  70 dmu_tx_create_assigned(struct dsl_pool *dp, uint64_t txg)
  71 {
  72         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(NULL);
  73
  74         ASSERT3U(txg, <=, dp->dp_tx.tx_open_txg);
  75         tx->tx_pool = dp;
  76         tx->tx_txg = txg;
  77         tx->tx_anyobj = TRUE;
  78
  79         return (tx);
  80 }
  81
  82 int
  83 dmu_tx_is_syncing(dmu_tx_t *tx)
  84 {
  85         return (tx->tx_anyobj);
  86 }
  87
  88 int
  89 dmu_tx_private_ok(dmu_tx_t *tx)
  90 {
  91         return (tx->tx_anyobj);
  92 }
  93
  94 static dmu_tx_hold_t *
  95 dmu_tx_hold_object_impl(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object,
  96     enum dmu_tx_hold_type type, uint64_t arg1, uint64_t arg2)
  97 {
  98         dmu_tx_hold_t *txh;
  99         dnode_t *dn = NULL;
 100         int err;
 101
 102         if (object != DMU_NEW_OBJECT) {
 103                 err = dnode_hold(os->os, object, tx, &dn);
 104                 if (err) {
 105                         tx->tx_err = err;
 106                         return (NULL);
 107                 }
 108
 109                 if (err == 0 && tx->tx_txg != 0) {
 110                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 111                         /*
 112                          * dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg doesn't pose a
 113                          * problem, but there's no way for it to happen (for
 114                          * now, at least).
 115                          */
 116                         ASSERT(dn->dn_assigned_txg == 0);
 117                         dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
 118                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
 119                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 120                 }
 121         }
 122
 123         txh = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_hold_t), KM_SLEEP);
 124         txh->txh_tx = tx;
 125         txh->txh_dnode = dn;
 126 #ifdef ZFS_DEBUG
 127         txh->txh_type = type;
 128         txh->txh_arg1 = arg1;
 129         txh->txh_arg2 = arg2;
 130 #endif
 131         list_insert_tail(&tx->tx_holds, txh);
 132
 133         return (txh);
 134 }
 135
 136 void
 137 dmu_tx_add_new_object(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object)
 138 {
 139         /*
 140          * If we're syncing, they can manipulate any object anyhow, and
 141          * the hold on the dnode_t can cause problems.
 142          */
 143         if (!dmu_tx_is_syncing(tx)) {
 144                 (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, os,
 145                     object, THT_NEWOBJECT, 0, 0);
 146         }
 147 }
 148
 149 static int
 150 dmu_tx_check_ioerr(zio_t *zio, dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid)
 151 {
 152         int err;
 153         dmu_buf_impl_t *db;
 154
 155         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 156         db = dbuf_hold_level(dn, level, blkid, FTAG);
 157         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 158         if (db == NULL)
 159                 return (EIO);
 160         err = dbuf_read(db, zio, DB_RF_CANFAIL);
 161         dbuf_rele(db, FTAG);
 162         return (err);
 163 }
 164
 165 /* ARGSUSED */
 166 static void
 167 dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
 168 {
 169         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 170         uint64_t start, end, i;
 171         int min_bs, max_bs, min_ibs, max_ibs, epbs, bits;
 172         int err = 0;
 173
 174         if (len == 0)
 175                 return;
 176
 177         min_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
 178         max_bs = SPA_MAXBLOCKSHIFT;
 179         min_ibs = DN_MIN_INDBLKSHIFT;
 180         max_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
 181
 182
 183         /*
 184          * For i/o error checking, read the first and last level-0
 185          * blocks (if they are not aligned), and all the level-1 blocks.
 186          */
 187
 188         if (dn) {
 189                 if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 190                         err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
 191                         if (err)
 192                                 goto out;
 193                 } else {
 194                         zio_t *zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa,
 195                             NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 196
 197                         /* first level-0 block */
 198                         start = off >> dn->dn_datablkshift;
 199                         if (P2PHASE(off, dn->dn_datablksz) ||
 200                             len < dn->dn_datablksz) {
 201                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, start);
 202                                 if (err)
 203                                         goto out;
 204                         }
 205
 206                         /* last level-0 block */
 207                         end = (off+len-1) >> dn->dn_datablkshift;
 208                         if (end != start &&
 209                             P2PHASE(off+len, dn->dn_datablksz)) {
 210                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, end);
 211                                 if (err)
 212                                         goto out;
 213                         }
 214
 215                         /* level-1 blocks */
 216                         if (dn->dn_nlevels > 1) {
 217                                 start >>= dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 218                                 end >>= dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 219                                 for (i = start+1; i < end; i++) {
 220                                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
 221                                         if (err)
 222                                                 goto out;
 223                                 }
 224                         }
 225
 226                         err = zio_wait(zio);
 227                         if (err)
 228                                 goto out;
 229                 }
 230         }
 231
 232         /*
 233          * If there's more than one block, the blocksize can't change,
 234          * so we can make a more precise estimate.  Alternatively,
 235          * if the dnode's ibs is larger than max_ibs, always use that.
 236          * This ensures that if we reduce DN_MAX_INDBLKSHIFT,
 237          * the code will still work correctly on existing pools.
 238          */
 239         if (dn && (dn->dn_maxblkid != 0 || dn->dn_indblkshift > max_ibs)) {
 240                 min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
 241                 if (dn->dn_datablkshift != 0)
 242                         min_bs = max_bs = dn->dn_datablkshift;
 243         }
 244
 245         /*
 246          * 'end' is the last thing we will access, not one past.
 247          * This way we won't overflow when accessing the last byte.
 248          */
 249         start = P2ALIGN(off, 1ULL << max_bs);
 250         end = P2ROUNDUP(off + len, 1ULL << max_bs) - 1;
 251         txh->txh_space_towrite += end - start + 1;
 252
 253         start >>= min_bs;
 254         end >>= min_bs;
 255
 256         epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
 257
 258         /*
 259          * The object contains at most 2^(64 - min_bs) blocks,
 260          * and each indirect level maps 2^epbs.
 261          */
 262         for (bits = 64 - min_bs; bits >= 0; bits -= epbs) {
 263                 start >>= epbs;
 264                 end >>= epbs;
 265                 /*
 266                  * If we increase the number of levels of indirection,
 267                  * we'll need new blkid=0 indirect blocks.  If start == 0,
 268                  * we're already accounting for that blocks; and if end == 0,
 269                  * we can't increase the number of levels beyond that.
 270                  */
 271                 if (start != 0 && end != 0)
 272                         txh->txh_space_towrite += 1ULL << max_ibs;
 273                 txh->txh_space_towrite += (end - start + 1) << max_ibs;
 274         }
 275
 276         ASSERT(txh->txh_space_towrite < 2 * DMU_MAX_ACCESS);
 277
 278 out:
 279         if (err)
 280                 txh->txh_tx->tx_err = err;
 281 }
 282
 283 static void
 284 dmu_tx_count_dnode(dmu_tx_hold_t *txh)
 285 {
 286         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 287         dnode_t *mdn = txh->txh_tx->tx_objset->os->os_meta_dnode;
 288         uint64_t space = mdn->dn_datablksz +
 289             ((mdn->dn_nlevels-1) << mdn->dn_indblkshift);
 290
 291         if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr &&
 292             dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
 293             dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
 294                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
 295         } else {
 296                 txh->txh_space_towrite += space;
 297         }
 298 }
 299
 300 void
 301 dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len)
 302 {
 303         dmu_tx_hold_t *txh;
 304
 305         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 306         ASSERT(len < DMU_MAX_ACCESS);
 307         ASSERT(len == 0 || UINT64_MAX - off >= len - 1);
 308
 309         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 310             object, THT_WRITE, off, len);
 311         if (txh == NULL)
 312                 return;
 313
 314         dmu_tx_count_write(txh, off, len);
 315         dmu_tx_count_dnode(txh);
 316 }
 317
 318 static void
 319 dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
 320 {
 321         uint64_t blkid, nblks;
 322         uint64_t space = 0;
 323         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 324         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
 325         spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
 326         int dirty;
 327
 328         /*
 329          * We don't need to use any locking to check for dirtyness
 330          * because it's OK if we get stale data -- the dnode may become
 331          * dirty immediately after our check anyway.  This is just a
 332          * means to avoid the expensive count when we aren't sure we
 333          * need it.  We need to be able to deal with a dirty dnode.
 334          */
 335         dirty = list_link_active(&dn->dn_dirty_link[0]) |
 336             list_link_active(&dn->dn_dirty_link[1]) |
 337             list_link_active(&dn->dn_dirty_link[2]) |
 338             list_link_active(&dn->dn_dirty_link[3]);
 339         if (dirty || dn->dn_assigned_txg || dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
 340                 return;
 341
 342         /*
 343          * the struct_rwlock protects us against dn_phys->dn_nlevels
 344          * changing, in case (against all odds) we manage to dirty &
 345          * sync out the changes after we check for being dirty.
 346          * also, dbuf_hold_impl() wants us to have the struct_rwlock.
 347          *
 348          * It's fine to use dn_datablkshift rather than the dn_phys
 349          * equivalent because if it is changing, maxblkid==0 and we will
 350          * bail.
 351          */
 352         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 353         if (dn->dn_phys->dn_maxblkid == 0) {
 354                 if (off == 0 && len >= dn->dn_datablksz) {
 355                         blkid = 0;
 356                         nblks = 1;
 357                 } else {
 358                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 359                         return;
 360                 }
 361         } else {
 362                 blkid = off >> dn->dn_datablkshift;
 363                 nblks = (off + len) >> dn->dn_datablkshift;
 364
 365                 if (blkid >= dn->dn_phys->dn_maxblkid) {
 366                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 367                         return;
 368                 }
 369                 if (blkid + nblks > dn->dn_phys->dn_maxblkid)
 370                         nblks = dn->dn_phys->dn_maxblkid - blkid;
 371
 372                 /* don't bother after 128,000 blocks */
 373                 nblks = MIN(nblks, 128*1024);
 374         }
 375
 376         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 1) {
 377                 int i;
 378                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 379                         blkptr_t *bp = dn->dn_phys->dn_blkptr;
 380                         ASSERT3U(blkid + i, <, dn->dn_phys->dn_nblkptr);
 381                         bp += blkid + i;
 382                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp->blk_birth)) {
 383                                 dprintf_bp(bp, "can free old%s", "");
 384                                 space += bp_get_dasize(spa, bp);
 385                         }
 386                 }
 387                 nblks = 0;
 388         }
 389
 390         while (nblks) {
 391                 dmu_buf_impl_t *dbuf;
 392                 int err, epbs, blkoff, tochk;
 393
 394                 epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 395                 blkoff = P2PHASE(blkid, 1<<epbs);
 396                 tochk = MIN((1<<epbs) - blkoff, nblks);
 397
 398                 err = dbuf_hold_impl(dn, 1, blkid >> epbs, TRUE, FTAG, &dbuf);
 399                 if (err == 0) {
 400                         int i;
 401                         blkptr_t *bp;
 402
 403                         err = dbuf_read(dbuf, NULL,
 404                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL);
 405                         if (err != 0) {
 406                                 txh->txh_tx->tx_err = err;
 407                                 dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 408                                 break;
 409                         }
 410
 411                         bp = dbuf->db.db_data;
 412                         bp += blkoff;
 413
 414                         for (i = 0; i < tochk; i++) {
 415                                 if (dsl_dataset_block_freeable(ds,
 416                                     bp[i].blk_birth)) {
 417                                         dprintf_bp(&bp[i],
 418                                             "can free old%s", "");
 419                                         space += bp_get_dasize(spa, &bp[i]);
 420                                 }
 421                         }
 422                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 423                 }
 424                 if (err && err != ENOENT) {
 425                         txh->txh_tx->tx_err = err;
 426                         break;
 427                 }
 428
 429                 blkid += tochk;
 430                 nblks -= tochk;
 431         }
 432         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 433
 434         txh->txh_space_tofree += space;
 435 }
 436
 437 void
 438 dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
 439 {
 440         dmu_tx_hold_t *txh;
 441         dnode_t *dn;
 442         uint64_t start, end, i;
 443         int err, shift;
 444         zio_t *zio;
 445
 446         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 447
 448         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 449             object, THT_FREE, off, len);
 450         if (txh == NULL)
 451                 return;
 452         dn = txh->txh_dnode;
 453
 454         /* first block */
 455         if (off != 0)
 456                 dmu_tx_count_write(txh, off, 1);
 457         /* last block */
 458         if (len != DMU_OBJECT_END)
 459                 dmu_tx_count_write(txh, off+len, 1);
 460
 461         if (off >= (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz)
 462                 return;
 463         if (len == DMU_OBJECT_END)
 464                 len = (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz - off;
 465
 466         /*
 467          * For i/o error checking, read the first and last level-0
 468          * blocks, and all the level-1 blocks.  The above count_write's
 469          * will take care of the level-0 blocks.
 470          */
 471         if (dn->dn_nlevels > 1) {
 472                 shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
 473                     SPA_BLKPTRSHIFT;
 474                 start = off >> shift;
 475                 end = dn->dn_datablkshift ? ((off+len) >> shift) : 0;
 476
 477                 zio = zio_root(tx->tx_pool->dp_spa,
 478                     NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 479                 for (i = start; i <= end; i++) {
 480                         uint64_t ibyte = i << shift;
 481                         err = dnode_next_offset(dn, FALSE, &ibyte, 2, 1, 0);
 482                         i = ibyte >> shift;
 483                         if (err == ESRCH)
 484                                 break;
 485                         if (err) {
 486                                 tx->tx_err = err;
 487                                 return;
 488                         }
 489
 490                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
 491                         if (err) {
 492                                 tx->tx_err = err;
 493                                 return;
 494                         }
 495                 }
 496                 err = zio_wait(zio);
 497                 if (err) {
 498                         tx->tx_err = err;
 499                         return;
 500                 }
 501         }
 502
 503         dmu_tx_count_dnode(txh);
 504         dmu_tx_count_free(txh, off, len);
 505 }
 506
 507 void
 508 dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, char *name)
 509 {
 510         dmu_tx_hold_t *txh;
 511         dnode_t *dn;
 512         uint64_t nblocks;
 513         int epbs, err;
 514
 515         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 516
 517         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 518             object, THT_ZAP, add, (uintptr_t)name);
 519         if (txh == NULL)
 520                 return;
 521         dn = txh->txh_dnode;
 522
 523         dmu_tx_count_dnode(txh);
 524
 525         if (dn == NULL) {
 526                 /*
 527                  * We will be able to fit a new object's entries into one leaf
 528                  * block.  So there will be at most 2 blocks total,
 529                  * including the header block.
 530                  */
 531                 dmu_tx_count_write(txh, 0, 2 << fzap_default_block_shift);
 532                 return;
 533         }
 534
 535         ASSERT3P(dmu_ot[dn->dn_type].ot_byteswap, ==, zap_byteswap);
 536
 537         if (dn->dn_maxblkid == 0 && !add) {
 538                 /*
 539                  * If there is only one block  (i.e. this is a micro-zap)
 540                  * and we are not adding anything, the accounting is simple.
 541                  */
 542                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
 543                 if (err) {
 544                         tx->tx_err = err;
 545                         return;
 546                 }
 547
 548                 /*
 549                  * Use max block size here, since we don't know how much
 550                  * the size will change between now and the dbuf dirty call.
 551                  */
 552                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
 553                     dn->dn_phys->dn_blkptr[0].blk_birth))
 554                         txh->txh_space_tooverwrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 555                 else
 556                         txh->txh_space_towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 557                 return;
 558         }
 559
 560         if (dn->dn_maxblkid > 0 && name) {
 561                 /*
 562                  * access the name in this fat-zap so that we'll check
 563                  * for i/o errors to the leaf blocks, etc.
 564                  */
 565                 err = zap_lookup(&dn->dn_objset->os, dn->dn_object, name,
 566                     8, 0, NULL);
 567                 if (err == EIO) {
 568                         tx->tx_err = err;
 569                         return;
 570                 }
 571         }
 572
 573         /*
 574          * 3 blocks overwritten: target leaf, ptrtbl block, header block
 575          * 3 new blocks written if adding: new split leaf, 2 grown ptrtbl blocks
 576          */
 577         dmu_tx_count_write(txh, dn->dn_maxblkid * dn->dn_datablksz,
 578             (3 + add ? 3 : 0) << dn->dn_datablkshift);
 579
 580         /*
 581          * If the modified blocks are scattered to the four winds,
 582          * we'll have to modify an indirect twig for each.
 583          */
 584         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 585         for (nblocks = dn->dn_maxblkid >> epbs; nblocks != 0; nblocks >>= epbs)
 586                 txh->txh_space_towrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
 587 }
 588
 589 void
 590 dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 591 {
 592         dmu_tx_hold_t *txh;
 593
 594         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 595
 596         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 597             object, THT_BONUS, 0, 0);
 598         if (txh)
 599                 dmu_tx_count_dnode(txh);
 600 }
 601
 602 void
 603 dmu_tx_hold_space(dmu_tx_t *tx, uint64_t space)
 604 {
 605         dmu_tx_hold_t *txh;
 606         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 607
 608         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 609             DMU_NEW_OBJECT, THT_SPACE, space, 0);
 610
 611         txh->txh_space_towrite += space;
 612 }
 613
 614 int
 615 dmu_tx_holds(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 616 {
 617         dmu_tx_hold_t *txh;
 618         int holds = 0;
 619
 620         /*
 621          * By asserting that the tx is assigned, we're counting the
 622          * number of dn_tx_holds, which is the same as the number of
 623          * dn_holds.  Otherwise, we'd be counting dn_holds, but
 624          * dn_tx_holds could be 0.
 625          */
 626         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 627
 628         /* if (tx->tx_anyobj == TRUE) */
 629                 /* return (0); */
 630
 631         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 632             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 633                 if (txh->txh_dnode && txh->txh_dnode->dn_object == object)
 634                         holds++;
 635         }
 636
 637         return (holds);
 638 }
 639
 640 #ifdef ZFS_DEBUG
 641 void
 642 dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
 643 {
 644         dmu_tx_hold_t *txh;
 645         int match_object = FALSE, match_offset = FALSE;
 646         dnode_t *dn = db->db_dnode;
 647
 648         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 649         ASSERT(tx->tx_objset == NULL || dn->dn_objset == tx->tx_objset->os);
 650         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, db->db.db_object);
 651
 652         if (tx->tx_anyobj)
 653                 return;
 654
 655         /* XXX No checking on the meta dnode for now */
 656         if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
 657                 return;
 658
 659         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 660             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 661                 ASSERT(dn == NULL || dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg);
 662                 if (txh->txh_dnode == dn && txh->txh_type != THT_NEWOBJECT)
 663                         match_object = TRUE;
 664                 if (txh->txh_dnode == NULL || txh->txh_dnode == dn) {
 665                         int datablkshift = dn->dn_datablkshift ?
 666                             dn->dn_datablkshift : SPA_MAXBLOCKSHIFT;
 667                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 668                         int shift = datablkshift + epbs * db->db_level;
 669                         uint64_t beginblk = shift >= 64 ? 0 :
 670                             (txh->txh_arg1 >> shift);
 671                         uint64_t endblk = shift >= 64 ? 0 :
 672                             ((txh->txh_arg1 + txh->txh_arg2 - 1) >> shift);
 673                         uint64_t blkid = db->db_blkid;
 674
 675                         /* XXX txh_arg2 better not be zero... */
 676
 677                         dprintf("found txh type %x beginblk=%llx endblk=%llx\n",
 678                             txh->txh_type, beginblk, endblk);
 679
 680                         switch (txh->txh_type) {
 681                         case THT_WRITE:
 682                                 if (blkid >= beginblk && blkid <= endblk)
 683                                         match_offset = TRUE;
 684                                 /*
 685                                  * We will let this hold work for the bonus
 686                                  * buffer so that we don't need to hold it
 687                                  * when creating a new object.
 688                                  */
 689                                 if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
 690                                         match_offset = TRUE;
 691                                 /*
 692                                  * They might have to increase nlevels,
 693                                  * thus dirtying the new TLIBs.  Or the
 694                                  * might have to change the block size,
 695                                  * thus dirying the new lvl=0 blk=0.
 696                                  */
 697                                 if (blkid == 0)
 698                                         match_offset = TRUE;
 699                                 break;
 700                         case THT_FREE:
 701                                 if (blkid == beginblk &&
 702                                     (txh->txh_arg1 != 0 ||
 703                                     dn->dn_maxblkid == 0))
 704                                         match_offset = TRUE;
 705                                 if (blkid == endblk &&
 706                                     txh->txh_arg2 != DMU_OBJECT_END)
 707                                         match_offset = TRUE;
 708                                 break;
 709                         case THT_BONUS:
 710                                 if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
 711                                         match_offset = TRUE;
 712                                 break;
 713                         case THT_ZAP:
 714                                 match_offset = TRUE;
 715                                 break;
 716                         case THT_NEWOBJECT:
 717                                 match_object = TRUE;
 718                                 break;
 719                         default:
 720                                 ASSERT(!"bad txh_type");
 721                         }
 722                 }
 723                 if (match_object && match_offset)
 724                         return;
 725         }
 726         panic("dirtying dbuf obj=%llx lvl=%u blkid=%llx but not tx_held\n",
 727             (u_longlong_t)db->db.db_object, db->db_level,
 728             (u_longlong_t)db->db_blkid);
 729 }
 730 #endif
 731
 732 static int
 733 dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 734 {
 735         dmu_tx_hold_t *txh;
 736         uint64_t lsize, asize, fsize, towrite, tofree, tooverwrite;
 737
 738         ASSERT3U(tx->tx_txg, ==, 0);
 739         if (tx->tx_err)
 740                 return (tx->tx_err);
 741
 742         tx->tx_txg = txg_hold_open(tx->tx_pool, &tx->tx_txgh);
 743         tx->tx_needassign_txh = NULL;
 744
 745         /*
 746          * NB: No error returns are allowed after txg_hold_open, but
 747          * before processing the dnode holds, due to the
 748          * dmu_tx_unassign() logic.
 749          */
 750
 751         towrite = tofree = tooverwrite = 0;
 752         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 753             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 754                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 755                 if (dn != NULL) {
 756                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 757                         if (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg - 1) {
 758                                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 759                                 tx->tx_needassign_txh = txh;
 760                                 return (ERESTART);
 761                         }
 762                         if (dn->dn_assigned_txg == 0)
 763                                 dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
 764                         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 765                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
 766                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 767                 }
 768                 towrite += txh->txh_space_towrite;
 769                 tofree += txh->txh_space_tofree;
 770                 tooverwrite += txh->txh_space_tooverwrite;
 771         }
 772
 773         /*
 774          * NB: This check must be after we've held the dnodes, so that
 775          * the dmu_tx_unassign() logic will work properly
 776          */
 777         if (txg_how >= TXG_INITIAL && txg_how != tx->tx_txg)
 778                 return (ERESTART);
 779
 780         /*
 781          * If a snapshot has been taken since we made our estimates,
 782          * assume that we won't be able to free or overwrite anything.
 783          */
 784         if (tx->tx_objset &&
 785             dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os->os_dsl_dataset) >
 786             tx->tx_lastsnap_txg) {
 787                 towrite += tooverwrite;
 788                 tooverwrite = tofree = 0;
 789         }
 790
 791         /*
 792          * Convert logical size to worst-case allocated size.
 793          */
 794         fsize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tooverwrite) + tofree;
 795         lsize = towrite + tooverwrite;
 796         asize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, lsize);
 797
 798 #ifdef ZFS_DEBUG
 799         tx->tx_space_towrite = asize;
 800         tx->tx_space_tofree = tofree;
 801         tx->tx_space_tooverwrite = tooverwrite;
 802 #endif
 803
 804         if (tx->tx_dir && asize != 0) {
 805                 int err = dsl_dir_tempreserve_space(tx->tx_dir,
 806                     lsize, asize, fsize, &tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
 807                 if (err)
 808                         return (err);
 809         }
 810
 811         return (0);
 812 }
 813
 814 static void
 815 dmu_tx_unassign(dmu_tx_t *tx)
 816 {
 817         dmu_tx_hold_t *txh;
 818
 819         if (tx->tx_txg == 0)
 820                 return;
 821
 822         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
 823
 824         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh != tx->tx_needassign_txh;
 825             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 826                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 827
 828                 if (dn == NULL)
 829                         continue;
 830                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 831                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 832
 833                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
 834                         dn->dn_assigned_txg = 0;
 835                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
 836                 }
 837                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 838         }
 839
 840         txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
 841
 842         tx->tx_lasttried_txg = tx->tx_txg;
 843         tx->tx_txg = 0;
 844 }
 845
 846 /*
 847  * Assign tx to a transaction group.  txg_how can be one of:
 848  *
 849  * (1)  TXG_WAIT.  If the current open txg is full, waits until there's
 850  *      a new one.  This should be used when you're not holding locks.
 851  *      If will only fail if we're truly out of space (or over quota).
 852  *
 853  * (2)  TXG_NOWAIT.  If we can't assign into the current open txg without
 854  *      blocking, returns immediately with ERESTART.  This should be used
 855  *      whenever you're holding locks.  On an ERESTART error, the caller
 856  *      should drop locks, do a dmu_tx_wait(tx), and try again.
 857  *
 858  * (3)  A specific txg.  Use this if you need to ensure that multiple
 859  *      transactions all sync in the same txg.  Like TXG_NOWAIT, it
 860  *      returns ERESTART if it can't assign you into the requested txg.
 861  */
 862 int
 863 dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 864 {
 865         int err;
 866
 867         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 868         ASSERT(txg_how != 0);
 869         ASSERT(!dsl_pool_sync_context(tx->tx_pool));
 870
 871         while ((err = dmu_tx_try_assign(tx, txg_how)) != 0) {
 872                 dmu_tx_unassign(tx);
 873
 874                 if (err != ERESTART || txg_how != TXG_WAIT)
 875                         return (err);
 876
 877                 dmu_tx_wait(tx);
 878         }
 879
 880         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
 881
 882         return (0);
 883 }
 884
 885 void
 886 dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx)
 887 {
 888         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 889         ASSERT(tx->tx_lasttried_txg != 0);
 890
 891         if (tx->tx_needassign_txh) {
 892                 dnode_t *dn = tx->tx_needassign_txh->txh_dnode;
 893
 894                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 895                 while (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_lasttried_txg - 1)
 896                         cv_wait(&dn->dn_notxholds, &dn->dn_mtx);
 897                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 898                 tx->tx_needassign_txh = NULL;
 899         } else {
 900                 txg_wait_open(tx->tx_pool, tx->tx_lasttried_txg + 1);
 901         }
 902 }
 903
 904 void
 905 dmu_tx_willuse_space(dmu_tx_t *tx, int64_t delta)
 906 {
 907 #ifdef ZFS_DEBUG
 908         if (tx->tx_dir == NULL || delta == 0)
 909                 return;
 910
 911         if (delta > 0) {
 912                 ASSERT3U(refcount_count(&tx->tx_space_written) + delta, <=,
 913                     tx->tx_space_towrite);
 914                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_written, delta, NULL);
 915         } else {
 916                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_freed, -delta, NULL);
 917         }
 918 #endif
 919 }
 920
 921 void
 922 dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
 923 {
 924         dmu_tx_hold_t *txh;
 925
 926         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 927
 928         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
 929                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 930
 931                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
 932                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
 933                 if (dn == NULL)
 934                         continue;
 935                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 936                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 937
 938                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
 939                         dn->dn_assigned_txg = 0;
 940                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
 941                 }
 942                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 943                 dnode_rele(dn, tx);
 944         }
 945
 946         if (tx->tx_tempreserve_cookie)
 947                 dsl_dir_tempreserve_clear(tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
 948
 949         if (tx->tx_anyobj == FALSE)
 950                 txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
 951 #ifdef ZFS_DEBUG
 952         dprintf("towrite=%llu written=%llu tofree=%llu freed=%llu\n",
 953             tx->tx_space_towrite, refcount_count(&tx->tx_space_written),
 954             tx->tx_space_tofree, refcount_count(&tx->tx_space_freed));
 955         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
 956             refcount_count(&tx->tx_space_written));
 957         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
 958             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
 959 #endif
 960         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
 961 }
 962
 963 void
 964 dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
 965 {
 966         dmu_tx_hold_t *txh;
 967
 968         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 969
 970         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
 971                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 972
 973                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
 974                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
 975                 if (dn != NULL)
 976                         dnode_rele(dn, tx);
 977         }
 978 #ifdef ZFS_DEBUG
 979         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
 980             refcount_count(&tx->tx_space_written));
 981         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
 982             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
 983 #endif
 984         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
 985 }
 986
 987 uint64_t
 988 dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx)
 989 {
 990         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 991         return (tx->tx_txg);
 992 }