sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dnode.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/dbuf.h>
  30 #include <sys/dnode.h>
  31 #include <sys/dmu.h>
  32 #include <sys/dmu_impl.h>
  33 #include <sys/dmu_tx.h>
  34 #include <sys/dmu_objset.h>
  35 #include <sys/dsl_dir.h>
  36 #include <sys/dsl_dataset.h>
  37 #include <sys/spa.h>
  38 #include <sys/zio.h>
  39 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  40
  41 static int free_range_compar(const void *node1, const void *node2);
  42
  43 static kmem_cache_t *dnode_cache;
  44
  45 static dnode_phys_t dnode_phys_zero;
  46
  47 int zfs_default_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
  48 int zfs_default_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
  49
  50 /* ARGSUSED */
  51 static int
  52 dnode_cons(void *arg, void *unused, int kmflag)
  53 {
  54         int i;
  55         dnode_t *dn = arg;
  56         bzero(dn, sizeof (dnode_t));
  57
  58         cv_init(&dn->dn_notxholds, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
  59         rw_init(&dn->dn_struct_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
  60         mutex_init(&dn->dn_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
  61         mutex_init(&dn->dn_dbufs_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
  62         refcount_create(&dn->dn_holds);
  63         refcount_create(&dn->dn_tx_holds);
  64
  65         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
  66                 avl_create(&dn->dn_ranges[i], free_range_compar,
  67                     sizeof (free_range_t),
  68                     offsetof(struct free_range, fr_node));
  69                 list_create(&dn->dn_dirty_records[i],
  70                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
  71                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
  72         }
  73
  74         list_create(&dn->dn_dbufs, sizeof (dmu_buf_impl_t),
  75             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
  76
  77         return (0);
  78 }
  79
  80 /* ARGSUSED */
  81 static void
  82 dnode_dest(void *arg, void *unused)
  83 {
  84         int i;
  85         dnode_t *dn = arg;
  86
  87         cv_destroy(&dn->dn_notxholds);
  88         rw_destroy(&dn->dn_struct_rwlock);
  89         mutex_destroy(&dn->dn_mtx);
  90         mutex_destroy(&dn->dn_dbufs_mtx);
  91         refcount_destroy(&dn->dn_holds);
  92         refcount_destroy(&dn->dn_tx_holds);
  93
  94         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
  95                 avl_destroy(&dn->dn_ranges[i]);
  96                 list_destroy(&dn->dn_dirty_records[i]);
  97         }
  98
  99         list_destroy(&dn->dn_dbufs);
 100 }
 101
 102 void
 103 dnode_init(void)
 104 {
 105         dnode_cache = kmem_cache_create("dnode_t",
 106             sizeof (dnode_t),
 107             0, dnode_cons, dnode_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
 108 }
 109
 110 void
 111 dnode_fini(void)
 112 {
 113         kmem_cache_destroy(dnode_cache);
 114 }
 115
 116
 117 #ifdef ZFS_DEBUG
 118 void
 119 dnode_verify(dnode_t *dn)
 120 {
 121         int drop_struct_lock = FALSE;
 122
 123         ASSERT(dn->dn_phys);
 124         ASSERT(dn->dn_objset);
 125
 126         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type < DMU_OT_NUMTYPES);
 127
 128         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DNODE_VERIFY))
 129                 return;
 130
 131         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
 132                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 133                 drop_struct_lock = TRUE;
 134         }
 135         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE || dn->dn_allocated_txg != 0) {
 136                 int i;
 137                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, >=, 0);
 138                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 139                 if (dn->dn_datablkshift) {
 140                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
 141                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 142                         ASSERT3U(1<<dn->dn_datablkshift, ==, dn->dn_datablksz);
 143                 }
 144                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, <=, 30);
 145                 ASSERT3U(dn->dn_type, <=, DMU_OT_NUMTYPES);
 146                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, >=, 1);
 147                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
 148                 ASSERT3U(dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
 149                 ASSERT3U(dn->dn_datablksz, ==,
 150                     dn->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 151                 ASSERT3U(ISP2(dn->dn_datablksz), ==, dn->dn_datablkshift != 0);
 152                 ASSERT3U((dn->dn_nblkptr - 1) * sizeof (blkptr_t) +
 153                     dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
 154                 for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 155                         ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], <=, dn->dn_nlevels);
 156                 }
 157         }
 158         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE)
 159                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_nlevels, <=, dn->dn_nlevels);
 160         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT || dn->dn_dbuf != NULL);
 161         if (dn->dn_dbuf != NULL) {
 162                 ASSERT3P(dn->dn_phys, ==,
 163                     (dnode_phys_t *)dn->dn_dbuf->db.db_data +
 164                     (dn->dn_object % (dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT)));
 165         }
 166         if (drop_struct_lock)
 167                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 168 }
 169 #endif
 170
 171 void
 172 dnode_byteswap(dnode_phys_t *dnp)
 173 {
 174         uint64_t *buf64 = (void*)&dnp->dn_blkptr;
 175         int i;
 176
 177         if (dnp->dn_type == DMU_OT_NONE) {
 178                 bzero(dnp, sizeof (dnode_phys_t));
 179                 return;
 180         }
 181
 182         dnp->dn_datablkszsec = BSWAP_16(dnp->dn_datablkszsec);
 183         dnp->dn_bonuslen = BSWAP_16(dnp->dn_bonuslen);
 184         dnp->dn_maxblkid = BSWAP_64(dnp->dn_maxblkid);
 185         dnp->dn_used = BSWAP_64(dnp->dn_used);
 186
 187         /*
 188          * dn_nblkptr is only one byte, so it's OK to read it in either
 189          * byte order.  We can't read dn_bouslen.
 190          */
 191         ASSERT(dnp->dn_indblkshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 192         ASSERT(dnp->dn_nblkptr <= DN_MAX_NBLKPTR);
 193         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr * sizeof (blkptr_t)/8; i++)
 194                 buf64[i] = BSWAP_64(buf64[i]);
 195
 196         /*
 197          * OK to check dn_bonuslen for zero, because it won't matter if
 198          * we have the wrong byte order.  This is necessary because the
 199          * dnode dnode is smaller than a regular dnode.
 200          */
 201         if (dnp->dn_bonuslen != 0) {
 202                 /*
 203                  * Note that the bonus length calculated here may be
 204                  * longer than the actual bonus buffer.  This is because
 205                  * we always put the bonus buffer after the last block
 206                  * pointer (instead of packing it against the end of the
 207                  * dnode buffer).
 208                  */
 209                 int off = (dnp->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
 210                 size_t len = DN_MAX_BONUSLEN - off;
 211                 ASSERT3U(dnp->dn_bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
 212                 dmu_ot[dnp->dn_bonustype].ot_byteswap(dnp->dn_bonus + off, len);
 213         }
 214 }
 215
 216 void
 217 dnode_buf_byteswap(void *vbuf, size_t size)
 218 {
 219         dnode_phys_t *buf = vbuf;
 220         int i;
 221
 222         ASSERT3U(sizeof (dnode_phys_t), ==, (1<<DNODE_SHIFT));
 223         ASSERT((size & (sizeof (dnode_phys_t)-1)) == 0);
 224
 225         size >>= DNODE_SHIFT;
 226         for (i = 0; i < size; i++) {
 227                 dnode_byteswap(buf);
 228                 buf++;
 229         }
 230 }
 231
 232 static int
 233 free_range_compar(const void *node1, const void *node2)
 234 {
 235         const free_range_t *rp1 = node1;
 236         const free_range_t *rp2 = node2;
 237
 238         if (rp1->fr_blkid < rp2->fr_blkid)
 239                 return (-1);
 240         else if (rp1->fr_blkid > rp2->fr_blkid)
 241                 return (1);
 242         else return (0);
 243 }
 244
 245 static void
 246 dnode_setdblksz(dnode_t *dn, int size)
 247 {
 248         ASSERT3U(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE), ==, 0);
 249         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
 250         ASSERT3U(size, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
 251         ASSERT3U(size >> SPA_MINBLOCKSHIFT, <,
 252             1<<(sizeof (dn->dn_phys->dn_datablkszsec) * 8));
 253         dn->dn_datablksz = size;
 254         dn->dn_datablkszsec = size >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
 255         dn->dn_datablkshift = ISP2(size) ? highbit(size - 1) : 0;
 256 }
 257
 258 static dnode_t *
 259 dnode_create(objset_impl_t *os, dnode_phys_t *dnp, dmu_buf_impl_t *db,
 260     uint64_t object)
 261 {
 262         dnode_t *dn = kmem_cache_alloc(dnode_cache, KM_SLEEP);
 263
 264         dn->dn_objset = os;
 265         dn->dn_object = object;
 266         dn->dn_dbuf = db;
 267         dn->dn_phys = dnp;
 268
 269         if (dnp->dn_datablkszsec)
 270                 dnode_setdblksz(dn, dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 271         dn->dn_indblkshift = dnp->dn_indblkshift;
 272         dn->dn_nlevels = dnp->dn_nlevels;
 273         dn->dn_type = dnp->dn_type;
 274         dn->dn_nblkptr = dnp->dn_nblkptr;
 275         dn->dn_checksum = dnp->dn_checksum;
 276         dn->dn_compress = dnp->dn_compress;
 277         dn->dn_bonustype = dnp->dn_bonustype;
 278         dn->dn_bonuslen = dnp->dn_bonuslen;
 279         dn->dn_maxblkid = dnp->dn_maxblkid;
 280
 281         dmu_zfetch_init(&dn->dn_zfetch, dn);
 282
 283         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type < DMU_OT_NUMTYPES);
 284         mutex_enter(&os->os_lock);
 285         list_insert_head(&os->os_dnodes, dn);
 286         mutex_exit(&os->os_lock);
 287
 288         return (dn);
 289 }
 290
 291 static void
 292 dnode_destroy(dnode_t *dn)
 293 {
 294         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
 295
 296 #ifdef ZFS_DEBUG
 297         int i;
 298
 299         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 300                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 301                 ASSERT(NULL == list_head(&dn->dn_dirty_records[i]));
 302                 ASSERT(0 == avl_numnodes(&dn->dn_ranges[i]));
 303         }
 304         ASSERT(NULL == list_head(&dn->dn_dbufs));
 305 #endif
 306
 307         mutex_enter(&os->os_lock);
 308         list_remove(&os->os_dnodes, dn);
 309         mutex_exit(&os->os_lock);
 310
 311         if (dn->dn_dirtyctx_firstset) {
 312                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
 313                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 314         }
 315         dmu_zfetch_rele(&dn->dn_zfetch);
 316         if (dn->dn_bonus) {
 317                 mutex_enter(&dn->dn_bonus->db_mtx);
 318                 dbuf_evict(dn->dn_bonus);
 319                 dn->dn_bonus = NULL;
 320         }
 321         kmem_cache_free(dnode_cache, dn);
 322 }
 323
 324 void
 325 dnode_allocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize, int ibs,
 326     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
 327 {
 328         int i;
 329
 330         if (blocksize == 0)
 331                 blocksize = 1 << zfs_default_bs;
 332         else if (blocksize > SPA_MAXBLOCKSIZE)
 333                 blocksize = SPA_MAXBLOCKSIZE;
 334         else
 335                 blocksize = P2ROUNDUP(blocksize, SPA_MINBLOCKSIZE);
 336
 337         if (ibs == 0)
 338                 ibs = zfs_default_ibs;
 339
 340         ibs = MIN(MAX(ibs, DN_MIN_INDBLKSHIFT), DN_MAX_INDBLKSHIFT);
 341
 342         dprintf("os=%p obj=%llu txg=%llu blocksize=%d ibs=%d\n", dn->dn_objset,
 343             dn->dn_object, tx->tx_txg, blocksize, ibs);
 344
 345         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
 346         ASSERT(bcmp(dn->dn_phys, &dnode_phys_zero, sizeof (dnode_phys_t)) == 0);
 347         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type == DMU_OT_NONE);
 348         ASSERT(ot != DMU_OT_NONE);
 349         ASSERT3U(ot, <, DMU_OT_NUMTYPES);
 350         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
 351             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
 352         ASSERT3U(bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
 353         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
 354         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
 355         ASSERT3U(dn->dn_maxblkid, ==, 0);
 356         ASSERT3U(dn->dn_allocated_txg, ==, 0);
 357         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, 0);
 358         ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
 359         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), <=, 1);
 360         ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dbufs), ==, NULL);
 361
 362         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 363                 ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], ==, 0);
 364                 ASSERT3U(dn->dn_next_indblkshift[i], ==, 0);
 365                 ASSERT3U(dn->dn_next_blksz[i], ==, 0);
 366                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 367                 ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dirty_records[i]), ==, NULL);
 368                 ASSERT3U(avl_numnodes(&dn->dn_ranges[i]), ==, 0);
 369         }
 370
 371         dn->dn_type = ot;
 372         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
 373         dn->dn_indblkshift = ibs;
 374         dn->dn_nlevels = 1;
 375         dn->dn_nblkptr = 1 + ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
 376         dn->dn_bonustype = bonustype;
 377         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
 378         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
 379         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
 380         dn->dn_dirtyctx = 0;
 381
 382         dn->dn_free_txg = 0;
 383         if (dn->dn_dirtyctx_firstset) {
 384                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
 385                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 386         }
 387
 388         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
 389
 390         dnode_setdirty(dn, tx);
 391         dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg & TXG_MASK] = ibs;
 392         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_datablksz;
 393 }
 394
 395 void
 396 dnode_reallocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize,
 397     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
 398 {
 399         int i;
 400         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 401
 402         ASSERT3U(blocksize, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
 403         ASSERT3U(blocksize, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
 404         ASSERT3U(blocksize % SPA_MINBLOCKSIZE, ==, 0);
 405         ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT || dmu_tx_private_ok(tx));
 406         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 407         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
 408             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
 409         ASSERT3U(bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
 410         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
 411
 412         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++)
 413                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 414
 415         /* clean up any unreferenced dbufs */
 416         (void) dnode_evict_dbufs(dn, 0);
 417         ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dbufs), ==, NULL);
 418
 419         /*
 420          * XXX I should really have a generation number to tell if we
 421          * need to do this...
 422          */
 423         if (blocksize != dn->dn_datablksz ||
 424             dn->dn_bonustype != bonustype || dn->dn_bonuslen != bonuslen) {
 425                 /* free all old data */
 426                 dnode_free_range(dn, 0, -1ULL, tx);
 427         }
 428
 429         /* change blocksize */
 430         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 431         if (blocksize != dn->dn_datablksz &&
 432             (!BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) ||
 433             list_head(&dn->dn_dbufs) != NULL)) {
 434                 db = dbuf_hold(dn, 0, FTAG);
 435                 dbuf_new_size(db, blocksize, tx);
 436         }
 437         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
 438         dnode_setdirty(dn, tx);
 439         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = blocksize;
 440         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 441         if (db) {
 442                 dbuf_rele(db, FTAG);
 443                 db = NULL;
 444         }
 445
 446         /* change type */
 447         dn->dn_type = ot;
 448
 449         if (dn->dn_bonuslen != bonuslen) {
 450                 /* change bonus size */
 451                 if (bonuslen == 0)
 452                         bonuslen = 1; /* XXX */
 453                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 454                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 455                         dn->dn_bonus = dbuf_create_bonus(dn);
 456                 db = dn->dn_bonus;
 457                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 458                 if (refcount_add(&db->db_holds, FTAG) == 1)
 459                         dnode_add_ref(dn, db);
 460                 VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED));
 461                 mutex_enter(&db->db_mtx);
 462                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, dn->dn_bonuslen);
 463                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
 464                 db->db.db_size = bonuslen;
 465                 mutex_exit(&db->db_mtx);
 466                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
 467         }
 468
 469         /* change bonus size and type */
 470         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 471         dn->dn_bonustype = bonustype;
 472         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
 473         dn->dn_nblkptr = 1 + ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
 474         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
 475         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
 476         ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
 477
 478         /*
 479          * NB: we have to do the dbuf_rele after we've changed the
 480          * dn_bonuslen, for the sake of dbuf_verify().
 481          */
 482         if (db)
 483                 dbuf_rele(db, FTAG);
 484
 485         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
 486         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 487 }
 488
 489 void
 490 dnode_special_close(dnode_t *dn)
 491 {
 492         /*
 493          * Wait for final references to the dnode to clear.  This can
 494          * only happen if the arc is asyncronously evicting state that
 495          * has a hold on this dnode while we are trying to evict this
 496          * dnode.
 497          */
 498         while (refcount_count(&dn->dn_holds) > 0)
 499                 delay(1);
 500         dnode_destroy(dn);
 501 }
 502
 503 dnode_t *
 504 dnode_special_open(objset_impl_t *os, dnode_phys_t *dnp, uint64_t object)
 505 {
 506         dnode_t *dn = dnode_create(os, dnp, NULL, object);
 507         DNODE_VERIFY(dn);
 508         return (dn);
 509 }
 510
 511 static void
 512 dnode_buf_pageout(dmu_buf_t *db, void *arg)
 513 {
 514         dnode_t **children_dnodes = arg;
 515         int i;
 516         int epb = db->db_size >> DNODE_SHIFT;
 517
 518         for (i = 0; i < epb; i++) {
 519                 dnode_t *dn = children_dnodes[i];
 520                 int n;
 521
 522                 if (dn == NULL)
 523                         continue;
 524 #ifdef ZFS_DEBUG
 525                 /*
 526                  * If there are holds on this dnode, then there should
 527                  * be holds on the dnode's containing dbuf as well; thus
 528                  * it wouldn't be eligable for eviction and this function
 529                  * would not have been called.
 530                  */
 531                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_holds));
 532                 ASSERT(list_head(&dn->dn_dbufs) == NULL);
 533                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
 534
 535                 for (n = 0; n < TXG_SIZE; n++)
 536                         ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[n]));
 537 #endif
 538                 children_dnodes[i] = NULL;
 539                 dnode_destroy(dn);
 540         }
 541         kmem_free(children_dnodes, epb * sizeof (dnode_t *));
 542 }
 543
 544 /*
 545  * errors:
 546  * EINVAL - invalid object number.
 547  * EIO - i/o error.
 548  * succeeds even for free dnodes.
 549  */
 550 int
 551 dnode_hold_impl(objset_impl_t *os, uint64_t object, int flag,
 552     void *tag, dnode_t **dnp)
 553 {
 554         int epb, idx, err;
 555         int drop_struct_lock = FALSE;
 556         int type;
 557         uint64_t blk;
 558         dnode_t *mdn, *dn;
 559         dmu_buf_impl_t *db;
 560         dnode_t **children_dnodes;
 561
 562         if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 563                 return (EINVAL);
 564
 565         mdn = os->os_meta_dnode;
 566
 567         DNODE_VERIFY(mdn);
 568
 569         if (!RW_WRITE_HELD(&mdn->dn_struct_rwlock)) {
 570                 rw_enter(&mdn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 571                 drop_struct_lock = TRUE;
 572         }
 573
 574         blk = dbuf_whichblock(mdn, object * sizeof (dnode_phys_t));
 575
 576         db = dbuf_hold(mdn, blk, FTAG);
 577         if (drop_struct_lock)
 578                 rw_exit(&mdn->dn_struct_rwlock);
 579         if (db == NULL)
 580                 return (EIO);
 581         err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL);
 582         if (err) {
 583                 dbuf_rele(db, FTAG);
 584                 return (err);
 585         }
 586
 587         ASSERT3U(db->db.db_size, >=, 1<<DNODE_SHIFT);
 588         epb = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
 589
 590         idx = object & (epb-1);
 591
 592         children_dnodes = dmu_buf_get_user(&db->db);
 593         if (children_dnodes == NULL) {
 594                 dnode_t **winner;
 595                 children_dnodes = kmem_zalloc(epb * sizeof (dnode_t *),
 596                     KM_SLEEP);
 597                 if (winner = dmu_buf_set_user(&db->db, children_dnodes, NULL,
 598                     dnode_buf_pageout)) {
 599                         kmem_free(children_dnodes, epb * sizeof (dnode_t *));
 600                         children_dnodes = winner;
 601                 }
 602         }
 603
 604         if ((dn = children_dnodes[idx]) == NULL) {
 605                 dnode_t *winner;
 606                 dn = dnode_create(os, (dnode_phys_t *)db->db.db_data+idx,
 607                         db, object);
 608                 winner = atomic_cas_ptr(&children_dnodes[idx], NULL, dn);
 609                 if (winner != NULL) {
 610                         dnode_destroy(dn);
 611                         dn = winner;
 612                 }
 613         }
 614
 615         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 616         type = dn->dn_type;
 617         if (dn->dn_free_txg ||
 618             ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE) ||
 619             ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) && type != DMU_OT_NONE)) {
 620                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 621                 dbuf_rele(db, FTAG);
 622                 return (type == DMU_OT_NONE ? ENOENT : EEXIST);
 623         }
 624         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 625
 626         if (refcount_add(&dn->dn_holds, tag) == 1)
 627                 dbuf_add_ref(db, dn);
 628
 629         DNODE_VERIFY(dn);
 630         ASSERT3P(dn->dn_dbuf, ==, db);
 631         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, object);
 632         dbuf_rele(db, FTAG);
 633
 634         *dnp = dn;
 635         return (0);
 636 }
 637
 638 /*
 639  * Return held dnode if the object is allocated, NULL if not.
 640  */
 641 int
 642 dnode_hold(objset_impl_t *os, uint64_t object, void *tag, dnode_t **dnp)
 643 {
 644         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED, tag, dnp));
 645 }
 646
 647 void
 648 dnode_add_ref(dnode_t *dn, void *tag)
 649 {
 650         ASSERT(refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
 651         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, tag);
 652 }
 653
 654 void
 655 dnode_rele(dnode_t *dn, void *tag)
 656 {
 657         uint64_t refs;
 658
 659         refs = refcount_remove(&dn->dn_holds, tag);
 660         /* NOTE: the DNODE_DNODE does not have a dn_dbuf */
 661         if (refs == 0 && dn->dn_dbuf)
 662                 dbuf_rele(dn->dn_dbuf, dn);
 663 }
 664
 665 void
 666 dnode_setdirty(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
 667 {
 668         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
 669         uint64_t txg = tx->tx_txg;
 670
 671         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
 672                 return;
 673
 674         DNODE_VERIFY(dn);
 675
 676 #ifdef ZFS_DEBUG
 677         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 678         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type || dn->dn_allocated_txg);
 679         /* ASSERT(dn->dn_free_txg == 0 || dn->dn_free_txg >= txg); */
 680         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 681 #endif
 682
 683         mutex_enter(&os->os_lock);
 684
 685         /*
 686          * If we are already marked dirty, we're done.
 687          */
 688         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txg & TXG_MASK])) {
 689                 mutex_exit(&os->os_lock);
 690                 return;
 691         }
 692
 693         ASSERT(!refcount_is_zero(&dn->dn_holds) || list_head(&dn->dn_dbufs));
 694         ASSERT(dn->dn_datablksz != 0);
 695         ASSERT3U(dn->dn_next_blksz[txg&TXG_MASK], ==, 0);
 696
 697         dprintf_ds(os->os_dsl_dataset, "obj=%llu txg=%llu\n",
 698             dn->dn_object, txg);
 699
 700         if (dn->dn_free_txg > 0 && dn->dn_free_txg <= txg) {
 701                 list_insert_tail(&os->os_free_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
 702         } else {
 703                 list_insert_tail(&os->os_dirty_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
 704         }
 705
 706         mutex_exit(&os->os_lock);
 707
 708         /*
 709          * The dnode maintains a hold on its containing dbuf as
 710          * long as there are holds on it.  Each instantiated child
 711          * dbuf maintaines a hold on the dnode.  When the last child
 712          * drops its hold, the dnode will drop its hold on the
 713          * containing dbuf. We add a "dirty hold" here so that the
 714          * dnode will hang around after we finish processing its
 715          * children.
 716          */
 717         dnode_add_ref(dn, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
 718
 719         (void) dbuf_dirty(dn->dn_dbuf, tx);
 720
 721         dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
 722 }
 723
 724 void
 725 dnode_free(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
 726 {
 727         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
 728
 729         dprintf("dn=%p txg=%llu\n", dn, tx->tx_txg);
 730
 731         /* we should be the only holder... hopefully */
 732         /* ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), ==, 1); */
 733
 734         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 735         if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg) {
 736                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 737                 return;
 738         }
 739         dn->dn_free_txg = tx->tx_txg;
 740         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 741
 742         /*
 743          * If the dnode is already dirty, it needs to be moved from
 744          * the dirty list to the free list.
 745          */
 746         mutex_enter(&dn->dn_objset->os_lock);
 747         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txgoff])) {
 748                 list_remove(&dn->dn_objset->os_dirty_dnodes[txgoff], dn);
 749                 list_insert_tail(&dn->dn_objset->os_free_dnodes[txgoff], dn);
 750                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
 751         } else {
 752                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
 753                 dnode_setdirty(dn, tx);
 754         }
 755 }
 756
 757 /*
 758  * Try to change the block size for the indicated dnode.  This can only
 759  * succeed if there are no blocks allocated or dirty beyond first block
 760  */
 761 int
 762 dnode_set_blksz(dnode_t *dn, uint64_t size, int ibs, dmu_tx_t *tx)
 763 {
 764         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
 765         int have_db0 = FALSE;
 766
 767         if (size == 0)
 768                 size = SPA_MINBLOCKSIZE;
 769         if (size > SPA_MAXBLOCKSIZE)
 770                 size = SPA_MAXBLOCKSIZE;
 771         else
 772                 size = P2ROUNDUP(size, SPA_MINBLOCKSIZE);
 773
 774         if (ibs == dn->dn_indblkshift)
 775                 ibs = 0;
 776
 777         if (size >> SPA_MINBLOCKSHIFT == dn->dn_datablkszsec && ibs == 0)
 778                 return (0);
 779
 780         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 781
 782         /* Check for any allocated blocks beyond the first */
 783         if (dn->dn_phys->dn_maxblkid != 0)
 784                 goto fail;
 785
 786         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
 787         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
 788                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
 789
 790                 if (db->db_blkid == 0) {
 791                         have_db0 = TRUE;
 792                 } else if (db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
 793                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
 794                         goto fail;
 795                 }
 796         }
 797         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
 798
 799         if (ibs && dn->dn_nlevels != 1)
 800                 goto fail;
 801
 802         db = NULL;
 803         if (!BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) || have_db0) {
 804                 /* obtain the old block */
 805                 db = dbuf_hold(dn, 0, FTAG);
 806                 dbuf_new_size(db, size, tx);
 807         }
 808
 809         dnode_setdblksz(dn, size);
 810         dnode_setdirty(dn, tx);
 811         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = size;
 812         if (ibs) {
 813                 dn->dn_indblkshift = ibs;
 814                 dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg&TXG_MASK] = ibs;
 815         }
 816
 817         if (db)
 818                 dbuf_rele(db, FTAG);
 819
 820         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 821         return (0);
 822
 823 fail:
 824         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 825         return (ENOTSUP);
 826 }
 827
 828 void
 829 dnode_new_blkid(dnode_t *dn, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx)
 830 {
 831         uint64_t txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
 832         int drop_struct_lock = FALSE;
 833         int epbs, new_nlevels;
 834         uint64_t sz;
 835
 836         ASSERT(blkid != DB_BONUS_BLKID);
 837
 838         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
 839                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 840                 drop_struct_lock = TRUE;
 841         }
 842
 843         if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
 844                 goto out;
 845
 846         dn->dn_maxblkid = blkid;
 847
 848         /*
 849          * Compute the number of levels necessary to support the new maxblkid.
 850          */
 851         new_nlevels = 1;
 852         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 853         for (sz = dn->dn_nblkptr;
 854             sz <= blkid && sz >= dn->dn_nblkptr; sz <<= epbs)
 855                 new_nlevels++;
 856
 857         if (new_nlevels > dn->dn_nlevels) {
 858                 int old_nlevels = dn->dn_nlevels;
 859                 dmu_buf_impl_t *db;
 860                 list_t *list;
 861                 dbuf_dirty_record_t *new, *dr, *dr_next;
 862
 863                 dn->dn_nlevels = new_nlevels;
 864
 865                 ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_next_nlevels[txgoff]);
 866                 dn->dn_next_nlevels[txgoff] = new_nlevels;
 867
 868                 /* dirty the left indirects */
 869                 db = dbuf_hold_level(dn, old_nlevels, 0, FTAG);
 870                 new = dbuf_dirty(db, tx);
 871                 dbuf_rele(db, FTAG);
 872
 873                 /* transfer the dirty records to the new indirect */
 874                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 875                 mutex_enter(&new->dt.di.dr_mtx);
 876                 list = &dn->dn_dirty_records[txgoff];
 877                 for (dr = list_head(list); dr; dr = dr_next) {
 878                         dr_next = list_next(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
 879                         if (dr->dr_dbuf->db_level != new_nlevels-1 &&
 880                             dr->dr_dbuf->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
 881                                 ASSERT(dr->dr_dbuf->db_level == old_nlevels-1);
 882                                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
 883                                 list_insert_tail(&new->dt.di.dr_children, dr);
 884                                 dr->dr_parent = new;
 885                         }
 886                 }
 887                 mutex_exit(&new->dt.di.dr_mtx);
 888                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 889         }
 890
 891 out:
 892         if (drop_struct_lock)
 893                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 894 }
 895
 896 void
 897 dnode_clear_range(dnode_t *dn, uint64_t blkid, uint64_t nblks, dmu_tx_t *tx)
 898 {
 899         avl_tree_t *tree = &dn->dn_ranges[tx->tx_txg&TXG_MASK];
 900         avl_index_t where;
 901         free_range_t *rp;
 902         free_range_t rp_tofind;
 903         uint64_t endblk = blkid + nblks;
 904
 905         ASSERT(MUTEX_HELD(&dn->dn_mtx));
 906         ASSERT(nblks <= UINT64_MAX - blkid); /* no overflow */
 907
 908         dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
 909             blkid, nblks, tx->tx_txg);
 910         rp_tofind.fr_blkid = blkid;
 911         rp = avl_find(tree, &rp_tofind, &where);
 912         if (rp == NULL)
 913                 rp = avl_nearest(tree, where, AVL_BEFORE);
 914         if (rp == NULL)
 915                 rp = avl_nearest(tree, where, AVL_AFTER);
 916
 917         while (rp && (rp->fr_blkid <= blkid + nblks)) {
 918                 uint64_t fr_endblk = rp->fr_blkid + rp->fr_nblks;
 919                 free_range_t *nrp = AVL_NEXT(tree, rp);
 920
 921                 if (blkid <= rp->fr_blkid && endblk >= fr_endblk) {
 922                         /* clear this entire range */
 923                         avl_remove(tree, rp);
 924                         kmem_free(rp, sizeof (free_range_t));
 925                 } else if (blkid <= rp->fr_blkid &&
 926                     endblk > rp->fr_blkid && endblk < fr_endblk) {
 927                         /* clear the beginning of this range */
 928                         rp->fr_blkid = endblk;
 929                         rp->fr_nblks = fr_endblk - endblk;
 930                 } else if (blkid > rp->fr_blkid && blkid < fr_endblk &&
 931                     endblk >= fr_endblk) {
 932                         /* clear the end of this range */
 933                         rp->fr_nblks = blkid - rp->fr_blkid;
 934                 } else if (blkid > rp->fr_blkid && endblk < fr_endblk) {
 935                         /* clear a chunk out of this range */
 936                         free_range_t *new_rp =
 937                             kmem_alloc(sizeof (free_range_t), KM_SLEEP);
 938
 939                         new_rp->fr_blkid = endblk;
 940                         new_rp->fr_nblks = fr_endblk - endblk;
 941                         avl_insert_here(tree, new_rp, rp, AVL_AFTER);
 942                         rp->fr_nblks = blkid - rp->fr_blkid;
 943                 }
 944                 /* there may be no overlap */
 945                 rp = nrp;
 946         }
 947 }
 948
 949 void
 950 dnode_free_range(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t len, dmu_tx_t *tx)
 951 {
 952         dmu_buf_impl_t *db;
 953         uint64_t blkoff, blkid, nblks;
 954         int blksz, head;
 955         int trunc = FALSE;
 956
 957         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 958         blksz = dn->dn_datablksz;
 959
 960         /* If the range is past the end of the file, this is a no-op */
 961         if (off >= blksz * (dn->dn_maxblkid+1))
 962                 goto out;
 963         if (len == -1ULL) {
 964                 len = UINT64_MAX - off;
 965                 trunc = TRUE;
 966         }
 967
 968         /*
 969          * First, block align the region to free:
 970          */
 971         if (ISP2(blksz)) {
 972                 head = P2NPHASE(off, blksz);
 973                 blkoff = P2PHASE(off, blksz);
 974         } else {
 975                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0);
 976                 if (off == 0 && len >= blksz) {
 977                         /* Freeing the whole block; don't do any head. */
 978                         head = 0;
 979                 } else {
 980                         /* Freeing part of the block. */
 981                         head = blksz - off;
 982                         ASSERT3U(head, >, 0);
 983                 }
 984                 blkoff = off;
 985         }
 986         /* zero out any partial block data at the start of the range */
 987         if (head) {
 988                 ASSERT3U(blkoff + head, ==, blksz);
 989                 if (len < head)
 990                         head = len;
 991                 if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off), TRUE,
 992                     FTAG, &db) == 0) {
 993                         caddr_t data;
 994
 995                         /* don't dirty if it isn't on disk and isn't dirty */
 996                         if (db->db_last_dirty ||
 997                             (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
 998                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 999                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
1000                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1001                                 data = db->db.db_data;
1002                                 bzero(data + blkoff, head);
1003                         }
1004                         dbuf_rele(db, FTAG);
1005                 }
1006                 off += head;
1007                 len -= head;
1008         }
1009
1010         /* If the range was less than one block, we're done */
1011         if (len == 0 || off >= blksz * (dn->dn_maxblkid+1))
1012                 goto out;
1013
1014         if (!ISP2(blksz)) {
1015                 /*
1016                  * They are freeing the whole block of a
1017                  * non-power-of-two blocksize file.  Skip all the messy
1018                  * math.
1019                  */
1020                 ASSERT3U(off, ==, 0);
1021                 ASSERT3U(len, >=, blksz);
1022                 blkid = 0;
1023                 nblks = 1;
1024         } else {
1025                 int tail;
1026                 int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1027                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
1028
1029                 /* If the remaining range is past end of file, we're done */
1030                 if (off > dn->dn_maxblkid << blkshift)
1031                         goto out;
1032
1033                 if (off + len == UINT64_MAX)
1034                         tail = 0;
1035                 else
1036                         tail = P2PHASE(len, blksz);
1037
1038                 ASSERT3U(P2PHASE(off, blksz), ==, 0);
1039                 /* zero out any partial block data at the end of the range */
1040                 if (tail) {
1041                         if (len < tail)
1042                                 tail = len;
1043                         if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off+len),
1044                             TRUE, FTAG, &db) == 0) {
1045                                 /* don't dirty if not on disk and not dirty */
1046                                 if (db->db_last_dirty ||
1047                                     (db->db_blkptr &&
1048                                     !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1049                                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1050                                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1051                                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock,
1052                                             RW_WRITER);
1053                                         bzero(db->db.db_data, tail);
1054                                 }
1055                                 dbuf_rele(db, FTAG);
1056                         }
1057                         len -= tail;
1058                 }
1059                 /* If the range did not include a full block, we are done */
1060                 if (len == 0)
1061                         goto out;
1062
1063                 /* dirty the left indirects */
1064                 if (dn->dn_nlevels > 1 && off != 0) {
1065                         db = dbuf_hold_level(dn, 1,
1066                             (off - head) >> (blkshift + epbs), FTAG);
1067                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1068                         dbuf_rele(db, FTAG);
1069                 }
1070
1071                 /* dirty the right indirects */
1072                 if (dn->dn_nlevels > 1 && !trunc) {
1073                         db = dbuf_hold_level(dn, 1,
1074                             (off + len + tail - 1) >> (blkshift + epbs), FTAG);
1075                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1076                         dbuf_rele(db, FTAG);
1077                 }
1078
1079                 /*
1080                  * Finally, add this range to the dnode range list, we
1081                  * will finish up this free operation in the syncing phase.
1082                  */
1083                 ASSERT(IS_P2ALIGNED(off, 1<<blkshift));
1084                 ASSERT(off + len == UINT64_MAX ||
1085                     IS_P2ALIGNED(len, 1<<blkshift));
1086                 blkid = off >> blkshift;
1087                 nblks = len >> blkshift;
1088
1089                 if (trunc)
1090                         dn->dn_maxblkid = (blkid ? blkid - 1 : 0);
1091         }
1092
1093         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1094         dnode_clear_range(dn, blkid, nblks, tx);
1095         {
1096                 free_range_t *rp, *found;
1097                 avl_index_t where;
1098                 avl_tree_t *tree = &dn->dn_ranges[tx->tx_txg&TXG_MASK];
1099
1100                 /* Add new range to dn_ranges */
1101                 rp = kmem_alloc(sizeof (free_range_t), KM_SLEEP);
1102                 rp->fr_blkid = blkid;
1103                 rp->fr_nblks = nblks;
1104                 found = avl_find(tree, rp, &where);
1105                 ASSERT(found == NULL);
1106                 avl_insert(tree, rp, where);
1107                 dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
1108                     blkid, nblks, tx->tx_txg);
1109         }
1110         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1111
1112         dbuf_free_range(dn, blkid, nblks, tx);
1113         dnode_setdirty(dn, tx);
1114 out:
1115         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1116 }
1117
1118 /* return TRUE if this blkid was freed in a recent txg, or FALSE if it wasn't */
1119 uint64_t
1120 dnode_block_freed(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1121 {
1122         free_range_t range_tofind;
1123         void *dp = spa_get_dsl(dn->dn_objset->os_spa);
1124         int i;
1125
1126         if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
1127                 return (FALSE);
1128
1129         /*
1130          * If we're in the process of opening the pool, dp will not be
1131          * set yet, but there shouldn't be anything dirty.
1132          */
1133         if (dp == NULL)
1134                 return (FALSE);
1135
1136         if (dn->dn_free_txg)
1137                 return (TRUE);
1138
1139         /*
1140          * If dn_datablkshift is not set, then there's only a single
1141          * block, in which case there will never be a free range so it
1142          * won't matter.
1143          */
1144         range_tofind.fr_blkid = blkid;
1145         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1146         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1147                 free_range_t *range_found;
1148                 avl_index_t idx;
1149
1150                 range_found = avl_find(&dn->dn_ranges[i], &range_tofind, &idx);
1151                 if (range_found) {
1152                         ASSERT(range_found->fr_nblks > 0);
1153                         break;
1154                 }
1155                 range_found = avl_nearest(&dn->dn_ranges[i], idx, AVL_BEFORE);
1156                 if (range_found &&
1157                     range_found->fr_blkid + range_found->fr_nblks > blkid)
1158                         break;
1159         }
1160         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1161         return (i < TXG_SIZE);
1162 }
1163
1164 /* call from syncing context when we actually write/free space for this dnode */
1165 void
1166 dnode_diduse_space(dnode_t *dn, int64_t delta)
1167 {
1168         uint64_t space;
1169         dprintf_dnode(dn, "dn=%p dnp=%p used=%llu delta=%lld\n",
1170             dn, dn->dn_phys,
1171             (u_longlong_t)dn->dn_phys->dn_used,
1172             (longlong_t)delta);
1173
1174         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1175         space = DN_USED_BYTES(dn->dn_phys);
1176         if (delta > 0) {
1177                 ASSERT3U(space + delta, >=, space); /* no overflow */
1178         } else {
1179                 ASSERT3U(space, >=, -delta); /* no underflow */
1180         }
1181         space += delta;
1182         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < ZFS_VERSION_DNODE_BYTES) {
1183                 ASSERT((dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_USED_BYTES) == 0);
1184                 ASSERT3U(P2PHASE(space, 1<<DEV_BSHIFT), ==, 0);
1185                 dn->dn_phys->dn_used = space >> DEV_BSHIFT;
1186         } else {
1187                 dn->dn_phys->dn_used = space;
1188                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_USED_BYTES;
1189         }
1190         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Call when we think we're going to write/free space in open context.
1195  * Be conservative (ie. OK to write less than this or free more than
1196  * this, but don't write more or free less).
1197  */
1198 void
1199 dnode_willuse_space(dnode_t *dn, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
1200 {
1201         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
1202         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1203
1204         if (space > 0)
1205                 space = spa_get_asize(os->os_spa, space);
1206
1207         if (ds)
1208                 dsl_dir_willuse_space(ds->ds_dir, space, tx);
1209
1210         dmu_tx_willuse_space(tx, space);
1211 }
1212
1213 static int
1214 dnode_next_offset_level(dnode_t *dn, boolean_t hole, uint64_t *offset,
1215         int lvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1216 {
1217         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1218         void *data = NULL;
1219         uint64_t epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1220         uint64_t epb = 1ULL << epbs;
1221         uint64_t minfill, maxfill;
1222         int i, error, span;
1223
1224         dprintf("probing object %llu offset %llx level %d of %u\n",
1225             dn->dn_object, *offset, lvl, dn->dn_phys->dn_nlevels);
1226
1227         if (lvl == dn->dn_phys->dn_nlevels) {
1228                 error = 0;
1229                 epb = dn->dn_phys->dn_nblkptr;
1230                 data = dn->dn_phys->dn_blkptr;
1231         } else {
1232                 uint64_t blkid = dbuf_whichblock(dn, *offset) >> (epbs * lvl);
1233                 error = dbuf_hold_impl(dn, lvl, blkid, TRUE, FTAG, &db);
1234                 if (error) {
1235                         if (error == ENOENT)
1236                                 return (hole ? 0 : ESRCH);
1237                         return (error);
1238                 }
1239                 error = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_HAVESTRUCT);
1240                 if (error) {
1241                         dbuf_rele(db, FTAG);
1242                         return (error);
1243                 }
1244                 data = db->db.db_data;
1245         }
1246
1247         if (db && txg &&
1248             (db->db_blkptr == NULL || db->db_blkptr->blk_birth <= txg)) {
1249                 error = ESRCH;
1250         } else if (lvl == 0) {
1251                 dnode_phys_t *dnp = data;
1252                 span = DNODE_SHIFT;
1253                 ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1254
1255                 for (i = (*offset >> span) & (blkfill - 1); i < blkfill; i++) {
1256                         boolean_t newcontents = B_TRUE;
1257                         if (txg) {
1258                                 int j;
1259                                 newcontents = B_FALSE;
1260                                 for (j = 0; j < dnp[i].dn_nblkptr; j++) {
1261                                         if (dnp[i].dn_blkptr[j].blk_birth > txg)
1262                                                 newcontents = B_TRUE;
1263                                 }
1264                         }
1265                         if (!dnp[i].dn_type == hole && newcontents)
1266                                 break;
1267                         *offset += 1ULL << span;
1268                 }
1269                 if (i == blkfill)
1270                         error = ESRCH;
1271         } else {
1272                 blkptr_t *bp = data;
1273                 span = (lvl - 1) * epbs + dn->dn_datablkshift;
1274                 minfill = 0;
1275                 maxfill = blkfill << ((lvl - 1) * epbs);
1276
1277                 if (hole)
1278                         maxfill--;
1279                 else
1280                         minfill++;
1281
1282                 for (i = (*offset >> span) & ((1ULL << epbs) - 1);
1283                     i < epb; i++) {
1284                         if (bp[i].blk_fill >= minfill &&
1285                             bp[i].blk_fill <= maxfill &&
1286                             bp[i].blk_birth > txg)
1287                                 break;
1288                         *offset += 1ULL << span;
1289                 }
1290                 if (i >= epb)
1291                         error = ESRCH;
1292         }
1293
1294         if (db)
1295                 dbuf_rele(db, FTAG);
1296
1297         return (error);
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Find the next hole, data, or sparse region at or after *offset.
1302  * The value 'blkfill' tells us how many items we expect to find
1303  * in an L0 data block; this value is 1 for normal objects,
1304  * DNODES_PER_BLOCK for the meta dnode, and some fraction of
1305  * DNODES_PER_BLOCK when searching for sparse regions thereof.
1306  *
1307  * Examples:
1308  *
1309  * dnode_next_offset(dn, hole, offset, 1, 1, 0);
1310  *      Finds the next hole/data in a file.
1311  *      Used in dmu_offset_next().
1312  *
1313  * dnode_next_offset(mdn, hole, offset, 0, DNODES_PER_BLOCK, txg);
1314  *      Finds the next free/allocated dnode an objset's meta-dnode.
1315  *      Only finds objects that have new contents since txg (ie.
1316  *      bonus buffer changes and content removal are ignored).
1317  *      Used in dmu_object_next().
1318  *
1319  * dnode_next_offset(mdn, TRUE, offset, 2, DNODES_PER_BLOCK >> 2, 0);
1320  *      Finds the next L2 meta-dnode bp that's at most 1/4 full.
1321  *      Used in dmu_object_alloc().
1322  */
1323 int
1324 dnode_next_offset(dnode_t *dn, boolean_t hole, uint64_t *offset,
1325     int minlvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1326 {
1327         int lvl, maxlvl;
1328         int error = 0;
1329         uint64_t initial_offset = *offset;
1330
1331         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1332
1333         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0) {
1334                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1335                 return (ESRCH);
1336         }
1337
1338         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
1339                 if (*offset < dn->dn_datablksz) {
1340                         if (hole)
1341                                 *offset = dn->dn_datablksz;
1342                 } else {
1343                         error = ESRCH;
1344                 }
1345                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1346                 return (error);
1347         }
1348
1349         maxlvl = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1350
1351         for (lvl = minlvl; lvl <= maxlvl; lvl++) {
1352                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1353                     hole, offset, lvl, blkfill, txg);
1354                 if (error != ESRCH)
1355                         break;
1356         }
1357
1358         while (--lvl >= minlvl && error == 0) {
1359                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1360                     hole, offset, lvl, blkfill, txg);
1361         }
1362
1363         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1364
1365         if (error == 0 && initial_offset > *offset)
1366                 error = ESRCH;
1367
1368         return (error);
1369 }