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 2008 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  23  * Use is subject to license terms.
  24  */
  25
  26 #include <sys/dmu.h>
  27 #include <sys/dmu_impl.h>
  28 #include <sys/dbuf.h>
  29 #include <sys/dmu_tx.h>
  30 #include <sys/dmu_objset.h>
  31 #include <sys/dsl_dataset.h> /* for dsl_dataset_block_freeable() */
  32 #include <sys/dsl_dir.h> /* for dsl_dir_tempreserve_*() */
  33 #include <sys/dsl_pool.h>
  34 #include <sys/zap_impl.h> /* for fzap_default_block_shift */
  35 #include <sys/spa.h>
  36 #include <sys/zfs_context.h>
  37
  38 typedef void (*dmu_tx_hold_func_t)(dmu_tx_t *tx, struct dnode *dn,
  39     uint64_t arg1, uint64_t arg2);
  40
  41
  42 dmu_tx_t *
  43 dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
  44 {
  45         dmu_tx_t *tx = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_t), KM_SLEEP);
  46         tx->tx_dir = dd;
  47         if (dd)
  48                 tx->tx_pool = dd->dd_pool;
  49         list_create(&tx->tx_holds, sizeof (dmu_tx_hold_t),
  50             offsetof(dmu_tx_hold_t, txh_node));
  51 #ifdef ZFS_DEBUG
  52         refcount_create(&tx->tx_space_written);
  53         refcount_create(&tx->tx_space_freed);
  54 #endif
  55         return (tx);
  56 }
  57
  58 dmu_tx_t *
  59 dmu_tx_create(objset_t *os)
  60 {
  61         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(os->os->os_dsl_dataset->ds_dir);
  62         tx->tx_objset = os;
  63         tx->tx_lastsnap_txg = dsl_dataset_prev_snap_txg(os->os->os_dsl_dataset);
  64         return (tx);
  65 }
  66
  67 dmu_tx_t *
  68 dmu_tx_create_assigned(struct dsl_pool *dp, uint64_t txg)
  69 {
  70         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(NULL);
  71
  72         ASSERT3U(txg, <=, dp->dp_tx.tx_open_txg);
  73         tx->tx_pool = dp;
  74         tx->tx_txg = txg;
  75         tx->tx_anyobj = TRUE;
  76
  77         return (tx);
  78 }
  79
  80 int
  81 dmu_tx_is_syncing(dmu_tx_t *tx)
  82 {
  83         return (tx->tx_anyobj);
  84 }
  85
  86 int
  87 dmu_tx_private_ok(dmu_tx_t *tx)
  88 {
  89         return (tx->tx_anyobj);
  90 }
  91
  92 static dmu_tx_hold_t *
  93 dmu_tx_hold_object_impl(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object,
  94     enum dmu_tx_hold_type type, uint64_t arg1, uint64_t arg2)
  95 {
  96         dmu_tx_hold_t *txh;
  97         dnode_t *dn = NULL;
  98         int err;
  99
 100         if (object != DMU_NEW_OBJECT) {
 101                 err = dnode_hold(os->os, object, tx, &dn);
 102                 if (err) {
 103                         tx->tx_err = err;
 104                         return (NULL);
 105                 }
 106
 107                 if (err == 0 && tx->tx_txg != 0) {
 108                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 109                         /*
 110                          * dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg doesn't pose a
 111                          * problem, but there's no way for it to happen (for
 112                          * now, at least).
 113                          */
 114                         ASSERT(dn->dn_assigned_txg == 0);
 115                         dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
 116                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
 117                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 118                 }
 119         }
 120
 121         txh = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_hold_t), KM_SLEEP);
 122         txh->txh_tx = tx;
 123         txh->txh_dnode = dn;
 124 #ifdef ZFS_DEBUG
 125         txh->txh_type = type;
 126         txh->txh_arg1 = arg1;
 127         txh->txh_arg2 = arg2;
 128 #endif
 129         list_insert_tail(&tx->tx_holds, txh);
 130
 131         return (txh);
 132 }
 133
 134 void
 135 dmu_tx_add_new_object(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object)
 136 {
 137         /*
 138          * If we're syncing, they can manipulate any object anyhow, and
 139          * the hold on the dnode_t can cause problems.
 140          */
 141         if (!dmu_tx_is_syncing(tx)) {
 142                 (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, os,
 143                     object, THT_NEWOBJECT, 0, 0);
 144         }
 145 }
 146
 147 static int
 148 dmu_tx_check_ioerr(zio_t *zio, dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid)
 149 {
 150         int err;
 151         dmu_buf_impl_t *db;
 152
 153         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 154         db = dbuf_hold_level(dn, level, blkid, FTAG);
 155         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 156         if (db == NULL)
 157                 return (EIO);
 158         err = dbuf_read(db, zio, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NOPREFETCH);
 159         dbuf_rele(db, FTAG);
 160         return (err);
 161 }
 162
 163 /* ARGSUSED */
 164 static void
 165 dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
 166 {
 167         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 168         uint64_t start, end, i;
 169         int min_bs, max_bs, min_ibs, max_ibs, epbs, bits;
 170         int err = 0;
 171
 172         if (len == 0)
 173                 return;
 174
 175         min_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
 176         max_bs = SPA_MAXBLOCKSHIFT;
 177         min_ibs = DN_MIN_INDBLKSHIFT;
 178         max_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
 179
 180
 181         /*
 182          * For i/o error checking, read the first and last level-0
 183          * blocks (if they are not aligned), and all the level-1 blocks.
 184          */
 185
 186         if (dn) {
 187                 if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 188                         err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
 189                         if (err)
 190                                 goto out;
 191                 } else {
 192                         zio_t *zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa,
 193                             NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 194
 195                         /* first level-0 block */
 196                         start = off >> dn->dn_datablkshift;
 197                         if (P2PHASE(off, dn->dn_datablksz) ||
 198                             len < dn->dn_datablksz) {
 199                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, start);
 200                                 if (err)
 201                                         goto out;
 202                         }
 203
 204                         /* last level-0 block */
 205                         end = (off+len-1) >> dn->dn_datablkshift;
 206                         if (end != start &&
 207                             P2PHASE(off+len, dn->dn_datablksz)) {
 208                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, end);
 209                                 if (err)
 210                                         goto out;
 211                         }
 212
 213                         /* level-1 blocks */
 214                         if (dn->dn_nlevels > 1) {
 215                                 start >>= dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 216                                 end >>= dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 217                                 for (i = start+1; i < end; i++) {
 218                                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
 219                                         if (err)
 220                                                 goto out;
 221                                 }
 222                         }
 223
 224                         err = zio_wait(zio);
 225                         if (err)
 226                                 goto out;
 227                 }
 228         }
 229
 230         /*
 231          * If there's more than one block, the blocksize can't change,
 232          * so we can make a more precise estimate.  Alternatively,
 233          * if the dnode's ibs is larger than max_ibs, always use that.
 234          * This ensures that if we reduce DN_MAX_INDBLKSHIFT,
 235          * the code will still work correctly on existing pools.
 236          */
 237         if (dn && (dn->dn_maxblkid != 0 || dn->dn_indblkshift > max_ibs)) {
 238                 min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
 239                 if (dn->dn_datablkshift != 0)
 240                         min_bs = max_bs = dn->dn_datablkshift;
 241         }
 242
 243         /*
 244          * 'end' is the last thing we will access, not one past.
 245          * This way we won't overflow when accessing the last byte.
 246          */
 247         start = P2ALIGN(off, 1ULL << max_bs);
 248         end = P2ROUNDUP(off + len, 1ULL << max_bs) - 1;
 249         txh->txh_space_towrite += end - start + 1;
 250
 251         start >>= min_bs;
 252         end >>= min_bs;
 253
 254         epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
 255
 256         /*
 257          * The object contains at most 2^(64 - min_bs) blocks,
 258          * and each indirect level maps 2^epbs.
 259          */
 260         for (bits = 64 - min_bs; bits >= 0; bits -= epbs) {
 261                 start >>= epbs;
 262                 end >>= epbs;
 263                 /*
 264                  * If we increase the number of levels of indirection,
 265                  * we'll need new blkid=0 indirect blocks.  If start == 0,
 266                  * we're already accounting for that blocks; and if end == 0,
 267                  * we can't increase the number of levels beyond that.
 268                  */
 269                 if (start != 0 && end != 0)
 270                         txh->txh_space_towrite += 1ULL << max_ibs;
 271                 txh->txh_space_towrite += (end - start + 1) << max_ibs;
 272         }
 273
 274         ASSERT(txh->txh_space_towrite < 2 * DMU_MAX_ACCESS);
 275
 276 out:
 277         if (err)
 278                 txh->txh_tx->tx_err = err;
 279 }
 280
 281 static void
 282 dmu_tx_count_dnode(dmu_tx_hold_t *txh)
 283 {
 284         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 285         dnode_t *mdn = txh->txh_tx->tx_objset->os->os_meta_dnode;
 286         uint64_t space = mdn->dn_datablksz +
 287             ((mdn->dn_nlevels-1) << mdn->dn_indblkshift);
 288
 289         if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr &&
 290             dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
 291             dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
 292                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
 293         } else {
 294                 txh->txh_space_towrite += space;
 295                 if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr)
 296                         txh->txh_space_tounref += 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, lastblk;
 322         uint64_t space = 0, unref = 0, skipped = 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 epbs;
 327
 328         if (dn->dn_nlevels == 0)
 329                 return;
 330
 331         /*
 332          * The struct_rwlock protects us against dn_nlevels
 333          * changing, in case (against all odds) we manage to dirty &
 334          * sync out the changes after we check for being dirty.
 335          * Also, dbuf_hold_level() wants us to have the struct_rwlock.
 336          */
 337         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 338         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 339         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 340                 if (off == 0 && len >= dn->dn_datablksz) {
 341                         blkid = 0;
 342                         nblks = 1;
 343                 } else {
 344                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 345                         return;
 346                 }
 347         } else {
 348                 blkid = off >> dn->dn_datablkshift;
 349                 nblks = (len + dn->dn_datablksz - 1) >> dn->dn_datablkshift;
 350
 351                 if (blkid >= dn->dn_maxblkid) {
 352                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 353                         return;
 354                 }
 355                 if (blkid + nblks > dn->dn_maxblkid)
 356                         nblks = dn->dn_maxblkid - blkid;
 357
 358         }
 359         if (dn->dn_nlevels == 1) {
 360                 int i;
 361                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 362                         blkptr_t *bp = dn->dn_phys->dn_blkptr;
 363                         ASSERT3U(blkid + i, <, dn->dn_nblkptr);
 364                         bp += blkid + i;
 365                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp->blk_birth)) {
 366                                 dprintf_bp(bp, "can free old%s", "");
 367                                 space += bp_get_dasize(spa, bp);
 368                         }
 369                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
 370                 }
 371                 nblks = 0;
 372         }
 373
 374         /*
 375          * Add in memory requirements of higher-level indirects.
 376          * This assumes a worst-possible scenario for dn_nlevels.
 377          */
 378         {
 379                 uint64_t blkcnt = 1 + ((nblks >> epbs) >> epbs);
 380                 int level = (dn->dn_nlevels > 1) ? 2 : 1;
 381
 382                 while (level++ < DN_MAX_LEVELS) {
 383                         txh->txh_memory_tohold += blkcnt << dn->dn_indblkshift;
 384                         blkcnt = 1 + (blkcnt >> epbs);
 385                 }
 386                 ASSERT(blkcnt <= dn->dn_nblkptr);
 387         }
 388
 389         lastblk = blkid + nblks - 1;
 390         while (nblks) {
 391                 dmu_buf_impl_t *dbuf;
 392                 uint64_t ibyte, new_blkid;
 393                 int epb = 1 << epbs;
 394                 int err, i, blkoff, tochk;
 395                 blkptr_t *bp;
 396
 397                 ibyte = blkid << dn->dn_datablkshift;
 398                 err = dnode_next_offset(dn,
 399                     DNODE_FIND_HAVELOCK, &ibyte, 2, 1, 0);
 400                 new_blkid = ibyte >> dn->dn_datablkshift;
 401                 if (err == ESRCH) {
 402                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
 403                         break;
 404                 }
 405                 if (err) {
 406                         txh->txh_tx->tx_err = err;
 407                         break;
 408                 }
 409                 if (new_blkid > lastblk) {
 410                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
 411                         break;
 412                 }
 413
 414                 if (new_blkid > blkid) {
 415                         ASSERT((new_blkid >> epbs) > (blkid >> epbs));
 416                         skipped += (new_blkid >> epbs) - (blkid >> epbs) - 1;
 417                         nblks -= new_blkid - blkid;
 418                         blkid = new_blkid;
 419                 }
 420                 blkoff = P2PHASE(blkid, epb);
 421                 tochk = MIN(epb - blkoff, nblks);
 422
 423                 dbuf = dbuf_hold_level(dn, 1, blkid >> epbs, FTAG);
 424
 425                 txh->txh_memory_tohold += dbuf->db.db_size;
 426                 if (txh->txh_memory_tohold > DMU_MAX_ACCESS) {
 427                         txh->txh_tx->tx_err = E2BIG;
 428                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 429                         break;
 430                 }
 431                 err = dbuf_read(dbuf, NULL, DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL);
 432                 if (err != 0) {
 433                         txh->txh_tx->tx_err = err;
 434                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 435                         break;
 436                 }
 437
 438                 bp = dbuf->db.db_data;
 439                 bp += blkoff;
 440
 441                 for (i = 0; i < tochk; i++) {
 442                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp[i].blk_birth)) {
 443                                 dprintf_bp(&bp[i], "can free old%s", "");
 444                                 space += bp_get_dasize(spa, &bp[i]);
 445                         }
 446                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
 447                 }
 448                 dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 449
 450                 blkid += tochk;
 451                 nblks -= tochk;
 452         }
 453         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 454
 455         /* account for new level 1 indirect blocks that might show up */
 456         if (skipped > 0) {
 457                 txh->txh_fudge += skipped << dn->dn_indblkshift;
 458                 skipped = MIN(skipped, DMU_MAX_DELETEBLKCNT >> epbs);
 459                 txh->txh_memory_tohold += skipped << dn->dn_indblkshift;
 460         }
 461         txh->txh_space_tofree += space;
 462         txh->txh_space_tounref += unref;
 463 }
 464
 465 void
 466 dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
 467 {
 468         dmu_tx_hold_t *txh;
 469         dnode_t *dn;
 470         uint64_t start, end, i;
 471         int err, shift;
 472         zio_t *zio;
 473
 474         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 475
 476         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 477             object, THT_FREE, off, len);
 478         if (txh == NULL)
 479                 return;
 480         dn = txh->txh_dnode;
 481
 482         /* first block */
 483         if (off != 0)
 484                 dmu_tx_count_write(txh, off, 1);
 485         /* last block */
 486         if (len != DMU_OBJECT_END)
 487                 dmu_tx_count_write(txh, off+len, 1);
 488
 489         if (off >= (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz)
 490                 return;
 491         if (len == DMU_OBJECT_END)
 492                 len = (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz - off;
 493
 494         /*
 495          * For i/o error checking, read the first and last level-0
 496          * blocks, and all the level-1 blocks.  The above count_write's
 497          * have already taken care of the level-0 blocks.
 498          */
 499         if (dn->dn_nlevels > 1) {
 500                 shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
 501                     SPA_BLKPTRSHIFT;
 502                 start = off >> shift;
 503                 end = dn->dn_datablkshift ? ((off+len) >> shift) : 0;
 504
 505                 zio = zio_root(tx->tx_pool->dp_spa,
 506                     NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 507                 for (i = start; i <= end; i++) {
 508                         uint64_t ibyte = i << shift;
 509                         err = dnode_next_offset(dn, 0, &ibyte, 2, 1, 0);
 510                         i = ibyte >> shift;
 511                         if (err == ESRCH)
 512                                 break;
 513                         if (err) {
 514                                 tx->tx_err = err;
 515                                 return;
 516                         }
 517
 518                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
 519                         if (err) {
 520                                 tx->tx_err = err;
 521                                 return;
 522                         }
 523                 }
 524                 err = zio_wait(zio);
 525                 if (err) {
 526                         tx->tx_err = err;
 527                         return;
 528                 }
 529         }
 530
 531         dmu_tx_count_dnode(txh);
 532         dmu_tx_count_free(txh, off, len);
 533 }
 534
 535 void
 536 dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, char *name)
 537 {
 538         dmu_tx_hold_t *txh;
 539         dnode_t *dn;
 540         uint64_t nblocks;
 541         int epbs, err;
 542
 543         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 544
 545         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 546             object, THT_ZAP, add, (uintptr_t)name);
 547         if (txh == NULL)
 548                 return;
 549         dn = txh->txh_dnode;
 550
 551         dmu_tx_count_dnode(txh);
 552
 553         if (dn == NULL) {
 554                 /*
 555                  * We will be able to fit a new object's entries into one leaf
 556                  * block.  So there will be at most 2 blocks total,
 557                  * including the header block.
 558                  */
 559                 dmu_tx_count_write(txh, 0, 2 << fzap_default_block_shift);
 560                 return;
 561         }
 562
 563         ASSERT3P(dmu_ot[dn->dn_type].ot_byteswap, ==, zap_byteswap);
 564
 565         if (dn->dn_maxblkid == 0 && !add) {
 566                 /*
 567                  * If there is only one block  (i.e. this is a micro-zap)
 568                  * and we are not adding anything, the accounting is simple.
 569                  */
 570                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
 571                 if (err) {
 572                         tx->tx_err = err;
 573                         return;
 574                 }
 575
 576                 /*
 577                  * Use max block size here, since we don't know how much
 578                  * the size will change between now and the dbuf dirty call.
 579                  */
 580                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
 581                     dn->dn_phys->dn_blkptr[0].blk_birth)) {
 582                         txh->txh_space_tooverwrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 583                 } else {
 584                         txh->txh_space_towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 585                         txh->txh_space_tounref +=
 586                             BP_GET_ASIZE(dn->dn_phys->dn_blkptr);
 587                 }
 588                 return;
 589         }
 590
 591         if (dn->dn_maxblkid > 0 && name) {
 592                 /*
 593                  * access the name in this fat-zap so that we'll check
 594                  * for i/o errors to the leaf blocks, etc.
 595                  */
 596                 err = zap_lookup(&dn->dn_objset->os, dn->dn_object, name,
 597                     8, 0, NULL);
 598                 if (err == EIO) {
 599                         tx->tx_err = err;
 600                         return;
 601                 }
 602         }
 603
 604         /*
 605          * 3 blocks overwritten: target leaf, ptrtbl block, header block
 606          * 3 new blocks written if adding: new split leaf, 2 grown ptrtbl blocks
 607          */
 608         dmu_tx_count_write(txh, dn->dn_maxblkid * dn->dn_datablksz,
 609             (3 + (add ? 3 : 0)) << dn->dn_datablkshift);
 610
 611         /*
 612          * If the modified blocks are scattered to the four winds,
 613          * we'll have to modify an indirect twig for each.
 614          */
 615         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 616         for (nblocks = dn->dn_maxblkid >> epbs; nblocks != 0; nblocks >>= epbs)
 617                 txh->txh_space_towrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
 618 }
 619
 620 void
 621 dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 622 {
 623         dmu_tx_hold_t *txh;
 624
 625         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 626
 627         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 628             object, THT_BONUS, 0, 0);
 629         if (txh)
 630                 dmu_tx_count_dnode(txh);
 631 }
 632
 633 void
 634 dmu_tx_hold_space(dmu_tx_t *tx, uint64_t space)
 635 {
 636         dmu_tx_hold_t *txh;
 637         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 638
 639         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 640             DMU_NEW_OBJECT, THT_SPACE, space, 0);
 641
 642         txh->txh_space_towrite += space;
 643 }
 644
 645 int
 646 dmu_tx_holds(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 647 {
 648         dmu_tx_hold_t *txh;
 649         int holds = 0;
 650
 651         /*
 652          * By asserting that the tx is assigned, we're counting the
 653          * number of dn_tx_holds, which is the same as the number of
 654          * dn_holds.  Otherwise, we'd be counting dn_holds, but
 655          * dn_tx_holds could be 0.
 656          */
 657         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 658
 659         /* if (tx->tx_anyobj == TRUE) */
 660                 /* return (0); */
 661
 662         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 663             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 664                 if (txh->txh_dnode && txh->txh_dnode->dn_object == object)
 665                         holds++;
 666         }
 667
 668         return (holds);
 669 }
 670
 671 #ifdef ZFS_DEBUG
 672 void
 673 dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
 674 {
 675         dmu_tx_hold_t *txh;
 676         int match_object = FALSE, match_offset = FALSE;
 677         dnode_t *dn = db->db_dnode;
 678
 679         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 680         ASSERT(tx->tx_objset == NULL || dn->dn_objset == tx->tx_objset->os);
 681         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, db->db.db_object);
 682
 683         if (tx->tx_anyobj)
 684                 return;
 685
 686         /* XXX No checking on the meta dnode for now */
 687         if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
 688                 return;
 689
 690         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 691             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 692                 ASSERT(dn == NULL || dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg);
 693                 if (txh->txh_dnode == dn && txh->txh_type != THT_NEWOBJECT)
 694                         match_object = TRUE;
 695                 if (txh->txh_dnode == NULL || txh->txh_dnode == dn) {
 696                         int datablkshift = dn->dn_datablkshift ?
 697                             dn->dn_datablkshift : SPA_MAXBLOCKSHIFT;
 698                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 699                         int shift = datablkshift + epbs * db->db_level;
 700                         uint64_t beginblk = shift >= 64 ? 0 :
 701                             (txh->txh_arg1 >> shift);
 702                         uint64_t endblk = shift >= 64 ? 0 :
 703                             ((txh->txh_arg1 + txh->txh_arg2 - 1) >> shift);
 704                         uint64_t blkid = db->db_blkid;
 705
 706                         /* XXX txh_arg2 better not be zero... */
 707
 708                         dprintf("found txh type %x beginblk=%llx endblk=%llx\n",
 709                             txh->txh_type, beginblk, endblk);
 710
 711                         switch (txh->txh_type) {
 712                         case THT_WRITE:
 713                                 if (blkid >= beginblk && blkid <= endblk)
 714                                         match_offset = TRUE;
 715                                 /*
 716                                  * We will let this hold work for the bonus
 717                                  * buffer so that we don't need to hold it
 718                                  * when creating a new object.
 719                                  */
 720                                 if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
 721                                         match_offset = TRUE;
 722                                 /*
 723                                  * They might have to increase nlevels,
 724                                  * thus dirtying the new TLIBs.  Or the
 725                                  * might have to change the block size,
 726                                  * thus dirying the new lvl=0 blk=0.
 727                                  */
 728                                 if (blkid == 0)
 729                                         match_offset = TRUE;
 730                                 break;
 731                         case THT_FREE:
 732                                 /*
 733                                  * We will dirty all the level 1 blocks in
 734                                  * the free range and perhaps the first and
 735                                  * last level 0 block.
 736                                  */
 737                                 if (blkid >= beginblk && (blkid <= endblk ||
 738                                     txh->txh_arg2 == DMU_OBJECT_END))
 739                                         match_offset = TRUE;
 740                                 break;
 741                         case THT_BONUS:
 742                                 if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
 743                                         match_offset = TRUE;
 744                                 break;
 745                         case THT_ZAP:
 746                                 match_offset = TRUE;
 747                                 break;
 748                         case THT_NEWOBJECT:
 749                                 match_object = TRUE;
 750                                 break;
 751                         default:
 752                                 ASSERT(!"bad txh_type");
 753                         }
 754                 }
 755                 if (match_object && match_offset)
 756                         return;
 757         }
 758         panic("dirtying dbuf obj=%llx lvl=%u blkid=%llx but not tx_held\n",
 759             (u_longlong_t)db->db.db_object, db->db_level,
 760             (u_longlong_t)db->db_blkid);
 761 }
 762 #endif
 763
 764 static int
 765 dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 766 {
 767         dmu_tx_hold_t *txh;
 768         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
 769         uint64_t memory, asize, fsize, usize;
 770         uint64_t towrite, tofree, tooverwrite, tounref, tohold, fudge;
 771
 772         ASSERT3U(tx->tx_txg, ==, 0);
 773
 774         if (tx->tx_err)
 775                 return (tx->tx_err);
 776
 777         if (spa_suspended(spa)) {
 778                 /*
 779                  * If the user has indicated a blocking failure mode
 780                  * then return ERESTART which will block in dmu_tx_wait().
 781                  * Otherwise, return EIO so that an error can get
 782                  * propagated back to the VOP calls.
 783                  *
 784                  * Note that we always honor the txg_how flag regardless
 785                  * of the failuremode setting.
 786                  */
 787                 if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
 788                     txg_how != TXG_WAIT)
 789                         return (EIO);
 790
 791                 return (ERESTART);
 792         }
 793
 794         tx->tx_txg = txg_hold_open(tx->tx_pool, &tx->tx_txgh);
 795         tx->tx_needassign_txh = NULL;
 796
 797         /*
 798          * NB: No error returns are allowed after txg_hold_open, but
 799          * before processing the dnode holds, due to the
 800          * dmu_tx_unassign() logic.
 801          */
 802
 803         towrite = tofree = tooverwrite = tounref = tohold = fudge = 0;
 804         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 805             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 806                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 807                 if (dn != NULL) {
 808                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 809                         if (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg - 1) {
 810                                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 811                                 tx->tx_needassign_txh = txh;
 812                                 return (ERESTART);
 813                         }
 814                         if (dn->dn_assigned_txg == 0)
 815                                 dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
 816                         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 817                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
 818                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 819                 }
 820                 towrite += txh->txh_space_towrite;
 821                 tofree += txh->txh_space_tofree;
 822                 tooverwrite += txh->txh_space_tooverwrite;
 823                 tounref += txh->txh_space_tounref;
 824                 tohold += txh->txh_memory_tohold;
 825                 fudge += txh->txh_fudge;
 826         }
 827
 828         /*
 829          * NB: This check must be after we've held the dnodes, so that
 830          * the dmu_tx_unassign() logic will work properly
 831          */
 832         if (txg_how >= TXG_INITIAL && txg_how != tx->tx_txg)
 833                 return (ERESTART);
 834
 835         /*
 836          * If a snapshot has been taken since we made our estimates,
 837          * assume that we won't be able to free or overwrite anything.
 838          */
 839         if (tx->tx_objset &&
 840             dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os->os_dsl_dataset) >
 841             tx->tx_lastsnap_txg) {
 842                 towrite += tooverwrite;
 843                 tooverwrite = tofree = 0;
 844         }
 845
 846         /* needed allocation: worst-case estimate of write space */
 847         asize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, towrite + tooverwrite);
 848         /* freed space estimate: worst-case overwrite + free estimate */
 849         fsize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tooverwrite) + tofree;
 850         /* convert unrefd space to worst-case estimate */
 851         usize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tounref);
 852         /* calculate memory footprint estimate */
 853         memory = towrite + tooverwrite + tohold;
 854
 855 #ifdef ZFS_DEBUG
 856         /*
 857          * Add in 'tohold' to account for our dirty holds on this memory
 858          * XXX - the "fudge" factor is to account for skipped blocks that
 859          * we missed because dnode_next_offset() misses in-core-only blocks.
 860          */
 861         tx->tx_space_towrite = asize +
 862             spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tohold + fudge);
 863         tx->tx_space_tofree = tofree;
 864         tx->tx_space_tooverwrite = tooverwrite;
 865         tx->tx_space_tounref = tounref;
 866 #endif
 867
 868         if (tx->tx_dir && asize != 0) {
 869                 int err = dsl_dir_tempreserve_space(tx->tx_dir, memory,
 870                     asize, fsize, usize, &tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
 871                 if (err)
 872                         return (err);
 873         }
 874
 875         return (0);
 876 }
 877
 878 static void
 879 dmu_tx_unassign(dmu_tx_t *tx)
 880 {
 881         dmu_tx_hold_t *txh;
 882
 883         if (tx->tx_txg == 0)
 884                 return;
 885
 886         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
 887
 888         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh != tx->tx_needassign_txh;
 889             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 890                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 891
 892                 if (dn == NULL)
 893                         continue;
 894                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 895                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 896
 897                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
 898                         dn->dn_assigned_txg = 0;
 899                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
 900                 }
 901                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 902         }
 903
 904         txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
 905
 906         tx->tx_lasttried_txg = tx->tx_txg;
 907         tx->tx_txg = 0;
 908 }
 909
 910 /*
 911  * Assign tx to a transaction group.  txg_how can be one of:
 912  *
 913  * (1)  TXG_WAIT.  If the current open txg is full, waits until there's
 914  *      a new one.  This should be used when you're not holding locks.
 915  *      If will only fail if we're truly out of space (or over quota).
 916  *
 917  * (2)  TXG_NOWAIT.  If we can't assign into the current open txg without
 918  *      blocking, returns immediately with ERESTART.  This should be used
 919  *      whenever you're holding locks.  On an ERESTART error, the caller
 920  *      should drop locks, do a dmu_tx_wait(tx), and try again.
 921  *
 922  * (3)  A specific txg.  Use this if you need to ensure that multiple
 923  *      transactions all sync in the same txg.  Like TXG_NOWAIT, it
 924  *      returns ERESTART if it can't assign you into the requested txg.
 925  */
 926 int
 927 dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 928 {
 929         int err;
 930
 931         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 932         ASSERT(txg_how != 0);
 933         ASSERT(!dsl_pool_sync_context(tx->tx_pool));
 934
 935         while ((err = dmu_tx_try_assign(tx, txg_how)) != 0) {
 936                 dmu_tx_unassign(tx);
 937
 938                 if (err != ERESTART || txg_how != TXG_WAIT)
 939                         return (err);
 940
 941                 dmu_tx_wait(tx);
 942         }
 943
 944         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
 945
 946         return (0);
 947 }
 948
 949 void
 950 dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx)
 951 {
 952         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
 953
 954         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 955
 956         /*
 957          * It's possible that the pool has become active after this thread
 958          * has tried to obtain a tx. If that's the case then his
 959          * tx_lasttried_txg would not have been assigned.
 960          */
 961         if (spa_suspended(spa) || tx->tx_lasttried_txg == 0) {
 962                 txg_wait_synced(tx->tx_pool, spa_last_synced_txg(spa) + 1);
 963         } else if (tx->tx_needassign_txh) {
 964                 dnode_t *dn = tx->tx_needassign_txh->txh_dnode;
 965
 966                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 967                 while (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_lasttried_txg - 1)
 968                         cv_wait(&dn->dn_notxholds, &dn->dn_mtx);
 969                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 970                 tx->tx_needassign_txh = NULL;
 971         } else {
 972                 txg_wait_open(tx->tx_pool, tx->tx_lasttried_txg + 1);
 973         }
 974 }
 975
 976 void
 977 dmu_tx_willuse_space(dmu_tx_t *tx, int64_t delta)
 978 {
 979 #ifdef ZFS_DEBUG
 980         if (tx->tx_dir == NULL || delta == 0)
 981                 return;
 982
 983         if (delta > 0) {
 984                 ASSERT3U(refcount_count(&tx->tx_space_written) + delta, <=,
 985                     tx->tx_space_towrite);
 986                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_written, delta, NULL);
 987         } else {
 988                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_freed, -delta, NULL);
 989         }
 990 #endif
 991 }
 992
 993 void
 994 dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
 995 {
 996         dmu_tx_hold_t *txh;
 997
 998         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 999
1000         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1001                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1002
1003                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1004                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1005                 if (dn == NULL)
1006                         continue;
1007                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1008                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1009
1010                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1011                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1012                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1013                 }
1014                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1015                 dnode_rele(dn, tx);
1016         }
1017
1018         if (tx->tx_tempreserve_cookie)
1019                 dsl_dir_tempreserve_clear(tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1020
1021         if (tx->tx_anyobj == FALSE)
1022                 txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1023         list_destroy(&tx->tx_holds);
1024 #ifdef ZFS_DEBUG
1025         dprintf("towrite=%llu written=%llu tofree=%llu freed=%llu\n",
1026             tx->tx_space_towrite, refcount_count(&tx->tx_space_written),
1027             tx->tx_space_tofree, refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1028         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1029             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1030         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1031             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1032 #endif
1033         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1034 }
1035
1036 void
1037 dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
1038 {
1039         dmu_tx_hold_t *txh;
1040
1041         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1042
1043         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1044                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1045
1046                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1047                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1048                 if (dn != NULL)
1049                         dnode_rele(dn, tx);
1050         }
1051         list_destroy(&tx->tx_holds);
1052 #ifdef ZFS_DEBUG
1053         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1054             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1055         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1056             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1057 #endif
1058         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1059 }
1060
1061 uint64_t
1062 dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx)
1063 {
1064         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1065         return (tx->tx_txg);
1066 }