sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zap.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 #pragma ident   "%Z%%M% %I%     %E% SMI"
  27
  28
  29 /*
  30  * This file contains the top half of the zfs directory structure
  31  * implementation. The bottom half is in zap_leaf.c.
  32  *
  33  * The zdir is an extendable hash data structure. There is a table of
  34  * pointers to buckets (zap_t->zd_data->zd_leafs). The buckets are
  35  * each a constant size and hold a variable number of directory entries.
  36  * The buckets (aka "leaf nodes") are implemented in zap_leaf.c.
  37  *
  38  * The pointer table holds a power of 2 number of pointers.
  39  * (1<<zap_t->zd_data->zd_phys->zd_prefix_len).  The bucket pointed to
  40  * by the pointer at index i in the table holds entries whose hash value
  41  * has a zd_prefix_len - bit prefix
  42  */
  43
  44 #include <sys/spa.h>
  45 #include <sys/dmu.h>
  46 #include <sys/zfs_context.h>
  47 #include <sys/zfs_znode.h>
  48 #include <sys/zap.h>
  49 #include <sys/refcount.h>
  50 #include <sys/zap_impl.h>
  51 #include <sys/zap_leaf.h>
  52 #include <sys/zfs_znode.h>
  53
  54 int fzap_default_block_shift = 14; /* 16k blocksize */
  55
  56 static void zap_leaf_pageout(dmu_buf_t *db, void *vl);
  57 static uint64_t zap_allocate_blocks(zap_t *zap, int nblocks);
  58
  59
  60 void
  61 fzap_byteswap(void *vbuf, size_t size)
  62 {
  63         uint64_t block_type;
  64
  65         block_type = *(uint64_t *)vbuf;
  66
  67         if (block_type == ZBT_LEAF || block_type == BSWAP_64(ZBT_LEAF))
  68                 zap_leaf_byteswap(vbuf, size);
  69         else {
  70                 /* it's a ptrtbl block */
  71                 byteswap_uint64_array(vbuf, size);
  72         }
  73 }
  74
  75 void
  76 fzap_upgrade(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
  77 {
  78         dmu_buf_t *db;
  79         zap_leaf_t *l;
  80         int i;
  81         zap_phys_t *zp;
  82
  83         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
  84         zap->zap_ismicro = FALSE;
  85
  86         (void) dmu_buf_update_user(zap->zap_dbuf, zap, zap,
  87             &zap->zap_f.zap_phys, zap_evict);
  88
  89         mutex_init(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, 0);
  90         zap->zap_f.zap_block_shift = highbit(zap->zap_dbuf->db_size) - 1;
  91
  92         zp = zap->zap_f.zap_phys;
  93         /*
  94          * explicitly zero it since it might be coming from an
  95          * initialized microzap
  96          */
  97         bzero(zap->zap_dbuf->db_data, zap->zap_dbuf->db_size);
  98         zp->zap_block_type = ZBT_HEADER;
  99         zp->zap_magic = ZAP_MAGIC;
 100
 101         zp->zap_ptrtbl.zt_shift = ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap);
 102
 103         zp->zap_freeblk = 2;            /* block 1 will be the first leaf */
 104         zp->zap_num_leafs = 1;
 105         zp->zap_num_entries = 0;
 106         zp->zap_salt = zap->zap_salt;
 107         zp->zap_normflags = zap->zap_normflags;
 108
 109         /* block 1 will be the first leaf */
 110         for (i = 0; i < (1<<zp->zap_ptrtbl.zt_shift); i++)
 111                 ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, i) = 1;
 112
 113         /*
 114          * set up block 1 - the first leaf
 115          */
 116         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 117             1<<FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), FTAG, &db));
 118         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 119
 120         l = kmem_zalloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
 121         l->l_dbuf = db;
 122         l->l_phys = db->db_data;
 123
 124         zap_leaf_init(l, zp->zap_normflags != 0);
 125
 126         kmem_free(l, sizeof (zap_leaf_t));
 127         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 128 }
 129
 130 static int
 131 zap_tryupgradedir(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
 132 {
 133         if (RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock))
 134                 return (1);
 135         if (rw_tryupgrade(&zap->zap_rwlock)) {
 136                 dmu_buf_will_dirty(zap->zap_dbuf, tx);
 137                 return (1);
 138         }
 139         return (0);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Generic routines for dealing with the pointer & cookie tables.
 144  */
 145
 146 static int
 147 zap_table_grow(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl,
 148     void (*transfer_func)(const uint64_t *src, uint64_t *dst, int n),
 149     dmu_tx_t *tx)
 150 {
 151         uint64_t b, newblk;
 152         dmu_buf_t *db_old, *db_new;
 153         int err;
 154         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
 155         int hepb = 1<<(bs-4);
 156         /* hepb = half the number of entries in a block */
 157
 158         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 159         ASSERT(tbl->zt_blk != 0);
 160         ASSERT(tbl->zt_numblks > 0);
 161
 162         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
 163                 newblk = tbl->zt_nextblk;
 164         } else {
 165                 newblk = zap_allocate_blocks(zap, tbl->zt_numblks * 2);
 166                 tbl->zt_nextblk = newblk;
 167                 ASSERT3U(tbl->zt_blks_copied, ==, 0);
 168                 dmu_prefetch(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 169                     tbl->zt_blk << bs, tbl->zt_numblks << bs);
 170         }
 171
 172         /*
 173          * Copy the ptrtbl from the old to new location.
 174          */
 175
 176         b = tbl->zt_blks_copied;
 177         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 178             (tbl->zt_blk + b) << bs, FTAG, &db_old);
 179         if (err)
 180                 return (err);
 181
 182         /* first half of entries in old[b] go to new[2*b+0] */
 183         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 184             (newblk + 2*b+0) << bs, FTAG, &db_new));
 185         dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
 186         transfer_func(db_old->db_data, db_new->db_data, hepb);
 187         dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
 188
 189         /* second half of entries in old[b] go to new[2*b+1] */
 190         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 191             (newblk + 2*b+1) << bs, FTAG, &db_new));
 192         dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
 193         transfer_func((uint64_t *)db_old->db_data + hepb,
 194             db_new->db_data, hepb);
 195         dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
 196
 197         dmu_buf_rele(db_old, FTAG);
 198
 199         tbl->zt_blks_copied++;
 200
 201         dprintf("copied block %llu of %llu\n",
 202             tbl->zt_blks_copied, tbl->zt_numblks);
 203
 204         if (tbl->zt_blks_copied == tbl->zt_numblks) {
 205                 (void) dmu_free_range(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 206                     tbl->zt_blk << bs, tbl->zt_numblks << bs, tx);
 207
 208                 tbl->zt_blk = newblk;
 209                 tbl->zt_numblks *= 2;
 210                 tbl->zt_shift++;
 211                 tbl->zt_nextblk = 0;
 212                 tbl->zt_blks_copied = 0;
 213
 214                 dprintf("finished; numblocks now %llu (%lluk entries)\n",
 215                     tbl->zt_numblks, 1<<(tbl->zt_shift-10));
 216         }
 217
 218         return (0);
 219 }
 220
 221 static int
 222 zap_table_store(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl, uint64_t idx, uint64_t val,
 223     dmu_tx_t *tx)
 224 {
 225         int err;
 226         uint64_t blk, off;
 227         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
 228         dmu_buf_t *db;
 229
 230         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 231         ASSERT(tbl->zt_blk != 0);
 232
 233         dprintf("storing %llx at index %llx\n", val, idx);
 234
 235         blk = idx >> (bs-3);
 236         off = idx & ((1<<(bs-3))-1);
 237
 238         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 239             (tbl->zt_blk + blk) << bs, FTAG, &db);
 240         if (err)
 241                 return (err);
 242         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 243
 244         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
 245                 uint64_t idx2 = idx * 2;
 246                 uint64_t blk2 = idx2 >> (bs-3);
 247                 uint64_t off2 = idx2 & ((1<<(bs-3))-1);
 248                 dmu_buf_t *db2;
 249
 250                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 251                     (tbl->zt_nextblk + blk2) << bs, FTAG, &db2);
 252                 if (err) {
 253                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 254                         return (err);
 255                 }
 256                 dmu_buf_will_dirty(db2, tx);
 257                 ((uint64_t *)db2->db_data)[off2] = val;
 258                 ((uint64_t *)db2->db_data)[off2+1] = val;
 259                 dmu_buf_rele(db2, FTAG);
 260         }
 261
 262         ((uint64_t *)db->db_data)[off] = val;
 263         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 264
 265         return (0);
 266 }
 267
 268 static int
 269 zap_table_load(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl, uint64_t idx, uint64_t *valp)
 270 {
 271         uint64_t blk, off;
 272         int err;
 273         dmu_buf_t *db;
 274         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
 275
 276         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 277
 278         blk = idx >> (bs-3);
 279         off = idx & ((1<<(bs-3))-1);
 280
 281         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 282             (tbl->zt_blk + blk) << bs, FTAG, &db);
 283         if (err)
 284                 return (err);
 285         *valp = ((uint64_t *)db->db_data)[off];
 286         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 287
 288         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
 289                 /*
 290                  * read the nextblk for the sake of i/o error checking,
 291                  * so that zap_table_load() will catch errors for
 292                  * zap_table_store.
 293                  */
 294                 blk = (idx*2) >> (bs-3);
 295
 296                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 297                     (tbl->zt_nextblk + blk) << bs, FTAG, &db);
 298                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
 299         }
 300         return (err);
 301 }
 302
 303 /*
 304  * Routines for growing the ptrtbl.
 305  */
 306
 307 static void
 308 zap_ptrtbl_transfer(const uint64_t *src, uint64_t *dst, int n)
 309 {
 310         int i;
 311         for (i = 0; i < n; i++) {
 312                 uint64_t lb = src[i];
 313                 dst[2*i+0] = lb;
 314                 dst[2*i+1] = lb;
 315         }
 316 }
 317
 318 static int
 319 zap_grow_ptrtbl(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
 320 {
 321         /* In case things go horribly wrong. */
 322         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift >= ZAP_HASHBITS-2)
 323                 return (ENOSPC);
 324
 325         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
 326                 /*
 327                  * We are outgrowing the "embedded" ptrtbl (the one
 328                  * stored in the header block).  Give it its own entire
 329                  * block, which will double the size of the ptrtbl.
 330                  */
 331                 uint64_t newblk;
 332                 dmu_buf_t *db_new;
 333                 int err;
 334
 335                 ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift, ==,
 336                     ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap));
 337                 ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk, ==, 0);
 338
 339                 newblk = zap_allocate_blocks(zap, 1);
 340                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 341                     newblk << FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), FTAG, &db_new);
 342                 if (err)
 343                         return (err);
 344                 dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
 345                 zap_ptrtbl_transfer(&ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, 0),
 346                     db_new->db_data, 1 << ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap));
 347                 dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
 348
 349                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk = newblk;
 350                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks = 1;
 351                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift++;
 352
 353                 ASSERT3U(1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift, ==,
 354                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks <<
 355                     (FZAP_BLOCK_SHIFT(zap)-3));
 356
 357                 return (0);
 358         } else {
 359                 return (zap_table_grow(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
 360                     zap_ptrtbl_transfer, tx));
 361         }
 362 }
 363
 364 static void
 365 zap_increment_num_entries(zap_t *zap, int delta, dmu_tx_t *tx)
 366 {
 367         dmu_buf_will_dirty(zap->zap_dbuf, tx);
 368         mutex_enter(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
 369         ASSERT(delta > 0 || zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries >= -delta);
 370         zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries += delta;
 371         mutex_exit(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
 372 }
 373
 374 static uint64_t
 375 zap_allocate_blocks(zap_t *zap, int nblocks)
 376 {
 377         uint64_t newblk;
 378         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 379         newblk = zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk;
 380         zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk += nblocks;
 381         return (newblk);
 382 }
 383
 384 static zap_leaf_t *
 385 zap_create_leaf(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
 386 {
 387         void *winner;
 388         zap_leaf_t *l = kmem_alloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
 389
 390         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 391
 392         rw_init(&l->l_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, 0);
 393         rw_enter(&l->l_rwlock, RW_WRITER);
 394         l->l_blkid = zap_allocate_blocks(zap, 1);
 395         l->l_dbuf = NULL;
 396         l->l_phys = NULL;
 397
 398         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 399             l->l_blkid << FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), NULL, &l->l_dbuf));
 400         winner = dmu_buf_set_user(l->l_dbuf, l, &l->l_phys, zap_leaf_pageout);
 401         ASSERT(winner == NULL);
 402         dmu_buf_will_dirty(l->l_dbuf, tx);
 403
 404         zap_leaf_init(l, zap->zap_normflags != 0);
 405
 406         zap->zap_f.zap_phys->zap_num_leafs++;
 407
 408         return (l);
 409 }
 410
 411 int
 412 fzap_count(zap_t *zap, uint64_t *count)
 413 {
 414         ASSERT(!zap->zap_ismicro);
 415         mutex_enter(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx); /* unnecessary */
 416         *count = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries;
 417         mutex_exit(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
 418         return (0);
 419 }
 420
 421 /*
 422  * Routines for obtaining zap_leaf_t's
 423  */
 424
 425 void
 426 zap_put_leaf(zap_leaf_t *l)
 427 {
 428         rw_exit(&l->l_rwlock);
 429         dmu_buf_rele(l->l_dbuf, NULL);
 430 }
 431
 432 _NOTE(ARGSUSED(0))
 433 static void
 434 zap_leaf_pageout(dmu_buf_t *db, void *vl)
 435 {
 436         zap_leaf_t *l = vl;
 437
 438         rw_destroy(&l->l_rwlock);
 439         kmem_free(l, sizeof (zap_leaf_t));
 440 }
 441
 442 static zap_leaf_t *
 443 zap_open_leaf(uint64_t blkid, dmu_buf_t *db)
 444 {
 445         zap_leaf_t *l, *winner;
 446
 447         ASSERT(blkid != 0);
 448
 449         l = kmem_alloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
 450         rw_init(&l->l_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, 0);
 451         rw_enter(&l->l_rwlock, RW_WRITER);
 452         l->l_blkid = blkid;
 453         l->l_bs = highbit(db->db_size)-1;
 454         l->l_dbuf = db;
 455         l->l_phys = NULL;
 456
 457         winner = dmu_buf_set_user(db, l, &l->l_phys, zap_leaf_pageout);
 458
 459         rw_exit(&l->l_rwlock);
 460         if (winner != NULL) {
 461                 /* someone else set it first */
 462                 zap_leaf_pageout(NULL, l);
 463                 l = winner;
 464         }
 465
 466         /*
 467          * lhr_pad was previously used for the next leaf in the leaf
 468          * chain.  There should be no chained leafs (as we have removed
 469          * support for them).
 470          */
 471         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_pad1, ==, 0);
 472
 473         /*
 474          * There should be more hash entries than there can be
 475          * chunks to put in the hash table
 476          */
 477         ASSERT3U(ZAP_LEAF_HASH_NUMENTRIES(l), >, ZAP_LEAF_NUMCHUNKS(l) / 3);
 478
 479         /* The chunks should begin at the end of the hash table */
 480         ASSERT3P(&ZAP_LEAF_CHUNK(l, 0), ==,
 481             &l->l_phys->l_hash[ZAP_LEAF_HASH_NUMENTRIES(l)]);
 482
 483         /* The chunks should end at the end of the block */
 484         ASSERT3U((uintptr_t)&ZAP_LEAF_CHUNK(l, ZAP_LEAF_NUMCHUNKS(l)) -
 485             (uintptr_t)l->l_phys, ==, l->l_dbuf->db_size);
 486
 487         return (l);
 488 }
 489
 490 static int
 491 zap_get_leaf_byblk(zap_t *zap, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx, krw_t lt,
 492     zap_leaf_t **lp)
 493 {
 494         dmu_buf_t *db;
 495         zap_leaf_t *l;
 496         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
 497         int err;
 498
 499         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 500
 501         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 502             blkid << bs, NULL, &db);
 503         if (err)
 504                 return (err);
 505
 506         ASSERT3U(db->db_object, ==, zap->zap_object);
 507         ASSERT3U(db->db_offset, ==, blkid << bs);
 508         ASSERT3U(db->db_size, ==, 1 << bs);
 509         ASSERT(blkid != 0);
 510
 511         l = dmu_buf_get_user(db);
 512
 513         if (l == NULL)
 514                 l = zap_open_leaf(blkid, db);
 515
 516         rw_enter(&l->l_rwlock, lt);
 517         /*
 518          * Must lock before dirtying, otherwise l->l_phys could change,
 519          * causing ASSERT below to fail.
 520          */
 521         if (lt == RW_WRITER)
 522                 dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 523         ASSERT3U(l->l_blkid, ==, blkid);
 524         ASSERT3P(l->l_dbuf, ==, db);
 525         ASSERT3P(l->l_phys, ==, l->l_dbuf->db_data);
 526         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_block_type, ==, ZBT_LEAF);
 527         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_magic, ==, ZAP_LEAF_MAGIC);
 528
 529         *lp = l;
 530         return (0);
 531 }
 532
 533 static int
 534 zap_idx_to_blk(zap_t *zap, uint64_t idx, uint64_t *valp)
 535 {
 536         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 537
 538         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
 539                 ASSERT3U(idx, <,
 540                     (1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift));
 541                 *valp = ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, idx);
 542                 return (0);
 543         } else {
 544                 return (zap_table_load(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
 545                     idx, valp));
 546         }
 547 }
 548
 549 static int
 550 zap_set_idx_to_blk(zap_t *zap, uint64_t idx, uint64_t blk, dmu_tx_t *tx)
 551 {
 552         ASSERT(tx != NULL);
 553         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 554
 555         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk == 0) {
 556                 ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, idx) = blk;
 557                 return (0);
 558         } else {
 559                 return (zap_table_store(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
 560                     idx, blk, tx));
 561         }
 562 }
 563
 564 static int
 565 zap_deref_leaf(zap_t *zap, uint64_t h, dmu_tx_t *tx, krw_t lt, zap_leaf_t **lp)
 566 {
 567         uint64_t idx, blk;
 568         int err;
 569
 570         ASSERT(zap->zap_dbuf == NULL ||
 571             zap->zap_f.zap_phys == zap->zap_dbuf->db_data);
 572         ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_magic, ==, ZAP_MAGIC);
 573         idx = ZAP_HASH_IDX(h, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
 574         err = zap_idx_to_blk(zap, idx, &blk);
 575         if (err != 0)
 576                 return (err);
 577         err = zap_get_leaf_byblk(zap, blk, tx, lt, lp);
 578
 579         ASSERT(err || ZAP_HASH_IDX(h, (*lp)->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len) ==
 580             (*lp)->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
 581         return (err);
 582 }
 583
 584 static int
 585 zap_expand_leaf(zap_name_t *zn, zap_leaf_t *l, dmu_tx_t *tx, zap_leaf_t **lp)
 586 {
 587         zap_t *zap = zn->zn_zap;
 588         uint64_t hash = zn->zn_hash;
 589         zap_leaf_t *nl;
 590         int prefix_diff, i, err;
 591         uint64_t sibling;
 592         int old_prefix_len = l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len;
 593
 594         ASSERT3U(old_prefix_len, <=, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
 595         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 596
 597         ASSERT3U(ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len), ==,
 598             l->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
 599
 600         if (zap_tryupgradedir(zap, tx) == 0 ||
 601             old_prefix_len == zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift) {
 602                 /* We failed to upgrade, or need to grow the pointer table */
 603                 objset_t *os = zap->zap_objset;
 604                 uint64_t object = zap->zap_object;
 605
 606                 zap_put_leaf(l);
 607                 zap_unlockdir(zap);
 608                 err = zap_lockdir(os, object, tx, RW_WRITER,
 609                     FALSE, FALSE, &zn->zn_zap);
 610                 zap = zn->zn_zap;
 611                 if (err)
 612                         return (err);
 613                 ASSERT(!zap->zap_ismicro);
 614
 615                 while (old_prefix_len ==
 616                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift) {
 617                         err = zap_grow_ptrtbl(zap, tx);
 618                         if (err)
 619                                 return (err);
 620                 }
 621
 622                 err = zap_deref_leaf(zap, hash, tx, RW_WRITER, &l);
 623                 if (err)
 624                         return (err);
 625
 626                 if (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len != old_prefix_len) {
 627                         /* it split while our locks were down */
 628                         *lp = l;
 629                         return (0);
 630                 }
 631         }
 632         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 633         ASSERT3U(old_prefix_len, <, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
 634         ASSERT3U(ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len), ==,
 635             l->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
 636
 637         prefix_diff = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift -
 638             (old_prefix_len + 1);
 639         sibling = (ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len + 1) | 1) << prefix_diff;
 640
 641         /* check for i/o errors before doing zap_leaf_split */
 642         for (i = 0; i < (1ULL<<prefix_diff); i++) {
 643                 uint64_t blk;
 644                 err = zap_idx_to_blk(zap, sibling+i, &blk);
 645                 if (err)
 646                         return (err);
 647                 ASSERT3U(blk, ==, l->l_blkid);
 648         }
 649
 650         nl = zap_create_leaf(zap, tx);
 651         zap_leaf_split(l, nl, zap->zap_normflags != 0);
 652
 653         /* set sibling pointers */
 654         for (i = 0; i < (1ULL<<prefix_diff); i++) {
 655                 err = zap_set_idx_to_blk(zap, sibling+i, nl->l_blkid, tx);
 656                 ASSERT3U(err, ==, 0); /* we checked for i/o errors above */
 657         }
 658
 659         if (hash & (1ULL << (64 - l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len))) {
 660                 /* we want the sibling */
 661                 zap_put_leaf(l);
 662                 *lp = nl;
 663         } else {
 664                 zap_put_leaf(nl);
 665                 *lp = l;
 666         }
 667
 668         return (0);
 669 }
 670
 671 static void
 672 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zap_name_t *zn, zap_leaf_t *l, dmu_tx_t *tx)
 673 {
 674         zap_t *zap = zn->zn_zap;
 675         int shift = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
 676         int leaffull = (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len == shift &&
 677             l->l_phys->l_hdr.lh_nfree < ZAP_LEAF_LOW_WATER);
 678
 679         zap_put_leaf(l);
 680
 681         if (leaffull || zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_nextblk) {
 682                 int err;
 683
 684                 /*
 685                  * We are in the middle of growing the pointer table, or
 686                  * this leaf will soon make us grow it.
 687                  */
 688                 if (zap_tryupgradedir(zap, tx) == 0) {
 689                         objset_t *os = zap->zap_objset;
 690                         uint64_t zapobj = zap->zap_object;
 691
 692                         zap_unlockdir(zap);
 693                         err = zap_lockdir(os, zapobj, tx,
 694                             RW_WRITER, FALSE, FALSE, &zn->zn_zap);
 695                         zap = zn->zn_zap;
 696                         if (err)
 697                                 return;
 698                 }
 699
 700                 /* could have finished growing while our locks were down */
 701                 if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift == shift)
 702                         (void) zap_grow_ptrtbl(zap, tx);
 703         }
 704 }
 705
 706
 707 static int
 708 fzap_checksize(const char *name, uint64_t integer_size, uint64_t num_integers)
 709 {
 710         if (name && strlen(name) > ZAP_MAXNAMELEN)
 711                 return (E2BIG);
 712
 713         /* Only integer sizes supported by C */
 714         switch (integer_size) {
 715         case 1:
 716         case 2:
 717         case 4:
 718         case 8:
 719                 break;
 720         default:
 721                 return (EINVAL);
 722         }
 723
 724         if (integer_size * num_integers > ZAP_MAXVALUELEN)
 725                 return (E2BIG);
 726
 727         return (0);
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Routines for manipulating attributes.
 732  */
 733 int
 734 fzap_lookup(zap_name_t *zn,
 735     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers, void *buf,
 736     char *realname, int rn_len, boolean_t *ncp)
 737 {
 738         zap_leaf_t *l;
 739         int err;
 740         zap_entry_handle_t zeh;
 741
 742         err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
 743         if (err != 0)
 744                 return (err);
 745
 746         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, NULL, RW_READER, &l);
 747         if (err != 0)
 748                 return (err);
 749         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 750         if (err == 0) {
 751                 err = zap_entry_read(&zeh, integer_size, num_integers, buf);
 752                 (void) zap_entry_read_name(&zeh, rn_len, realname);
 753                 if (ncp) {
 754                         *ncp = zap_entry_normalization_conflict(&zeh,
 755                             zn, NULL, zn->zn_zap);
 756                 }
 757         }
 758
 759         zap_put_leaf(l);
 760         return (err);
 761 }
 762
 763 int
 764 fzap_add_cd(zap_name_t *zn,
 765     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers,
 766     const void *val, uint32_t cd, dmu_tx_t *tx)
 767 {
 768         zap_leaf_t *l;
 769         int err;
 770         zap_entry_handle_t zeh;
 771         zap_t *zap = zn->zn_zap;
 772
 773         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 774         ASSERT(!zap->zap_ismicro);
 775         ASSERT(fzap_checksize(zn->zn_name_orij,
 776             integer_size, num_integers) == 0);
 777
 778         err = zap_deref_leaf(zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
 779         if (err != 0)
 780                 return (err);
 781 retry:
 782         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 783         if (err == 0) {
 784                 err = EEXIST;
 785                 goto out;
 786         }
 787         if (err != ENOENT)
 788                 goto out;
 789
 790         err = zap_entry_create(l, zn->zn_name_orij, zn->zn_hash, cd,
 791             integer_size, num_integers, val, &zeh);
 792
 793         if (err == 0) {
 794                 zap_increment_num_entries(zap, 1, tx);
 795         } else if (err == EAGAIN) {
 796                 err = zap_expand_leaf(zn, l, tx, &l);
 797                 zap = zn->zn_zap;       /* zap_expand_leaf() may change zap */
 798                 if (err == 0)
 799                         goto retry;
 800         }
 801
 802 out:
 803         if (zap != NULL)
 804                 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zn, l, tx);
 805         return (err);
 806 }
 807
 808 int
 809 fzap_add(zap_name_t *zn,
 810     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers,
 811     const void *val, dmu_tx_t *tx)
 812 {
 813         int err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
 814         if (err != 0)
 815                 return (err);
 816
 817         return (fzap_add_cd(zn, integer_size, num_integers,
 818             val, ZAP_MAXCD, tx));
 819 }
 820
 821 int
 822 fzap_update(zap_name_t *zn,
 823     int integer_size, uint64_t num_integers, const void *val, dmu_tx_t *tx)
 824 {
 825         zap_leaf_t *l;
 826         int err, create;
 827         zap_entry_handle_t zeh;
 828         zap_t *zap = zn->zn_zap;
 829
 830         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 831         err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
 832         if (err != 0)
 833                 return (err);
 834
 835         err = zap_deref_leaf(zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
 836         if (err != 0)
 837                 return (err);
 838 retry:
 839         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 840         create = (err == ENOENT);
 841         ASSERT(err == 0 || err == ENOENT);
 842
 843         if (create) {
 844                 err = zap_entry_create(l, zn->zn_name_orij, zn->zn_hash,
 845                     ZAP_MAXCD, integer_size, num_integers, val, &zeh);
 846                 if (err == 0)
 847                         zap_increment_num_entries(zap, 1, tx);
 848         } else {
 849                 err = zap_entry_update(&zeh, integer_size, num_integers, val);
 850         }
 851
 852         if (err == EAGAIN) {
 853                 err = zap_expand_leaf(zn, l, tx, &l);
 854                 zap = zn->zn_zap;       /* zap_expand_leaf() may change zap */
 855                 if (err == 0)
 856                         goto retry;
 857         }
 858
 859         if (zap != NULL)
 860                 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zn, l, tx);
 861         return (err);
 862 }
 863
 864 int
 865 fzap_length(zap_name_t *zn,
 866     uint64_t *integer_size, uint64_t *num_integers)
 867 {
 868         zap_leaf_t *l;
 869         int err;
 870         zap_entry_handle_t zeh;
 871
 872         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, NULL, RW_READER, &l);
 873         if (err != 0)
 874                 return (err);
 875         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 876         if (err != 0)
 877                 goto out;
 878
 879         if (integer_size)
 880                 *integer_size = zeh.zeh_integer_size;
 881         if (num_integers)
 882                 *num_integers = zeh.zeh_num_integers;
 883 out:
 884         zap_put_leaf(l);
 885         return (err);
 886 }
 887
 888 int
 889 fzap_remove(zap_name_t *zn, dmu_tx_t *tx)
 890 {
 891         zap_leaf_t *l;
 892         int err;
 893         zap_entry_handle_t zeh;
 894
 895         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
 896         if (err != 0)
 897                 return (err);
 898         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 899         if (err == 0) {
 900                 zap_entry_remove(&zeh);
 901                 zap_increment_num_entries(zn->zn_zap, -1, tx);
 902         }
 903         zap_put_leaf(l);
 904         return (err);
 905 }
 906
 907 /*
 908  * Helper functions for consumers.
 909  */
 910
 911 int
 912 zap_value_search(objset_t *os, uint64_t zapobj, uint64_t value, uint64_t mask,
 913     char *name)
 914 {
 915         zap_cursor_t zc;
 916         zap_attribute_t *za;
 917         int err;
 918
 919         if (mask == 0)
 920                 mask = -1ULL;
 921
 922         za = kmem_alloc(sizeof (zap_attribute_t), KM_SLEEP);
 923         for (zap_cursor_init(&zc, os, zapobj);
 924             (err = zap_cursor_retrieve(&zc, za)) == 0;
 925             zap_cursor_advance(&zc)) {
 926                 if ((za->za_first_integer & mask) == (value & mask)) {
 927                         (void) strcpy(name, za->za_name);
 928                         break;
 929                 }
 930         }
 931         zap_cursor_fini(&zc);
 932         kmem_free(za, sizeof (zap_attribute_t));
 933         return (err);
 934 }
 935
 936 int
 937 zap_join(objset_t *os, uint64_t fromobj, uint64_t intoobj, dmu_tx_t *tx)
 938 {
 939         zap_cursor_t zc;
 940         zap_attribute_t za;
 941         int err;
 942
 943         for (zap_cursor_init(&zc, os, fromobj);
 944             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
 945             (void) zap_cursor_advance(&zc)) {
 946                 if (za.za_integer_length != 8 || za.za_num_integers != 1)
 947                         return (EINVAL);
 948                 err = zap_add(os, intoobj, za.za_name,
 949                     8, 1, &za.za_first_integer, tx);
 950                 if (err)
 951                         return (err);
 952         }
 953         zap_cursor_fini(&zc);
 954         return (0);
 955 }
 956
 957 int
 958 zap_add_int(objset_t *os, uint64_t obj, uint64_t value, dmu_tx_t *tx)
 959 {
 960         char name[20];
 961
 962         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%llx", (longlong_t)value);
 963         return (zap_add(os, obj, name, 8, 1, &value, tx));
 964 }
 965
 966 int
 967 zap_remove_int(objset_t *os, uint64_t obj, uint64_t value, dmu_tx_t *tx)
 968 {
 969         char name[20];
 970
 971         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%llx", (longlong_t)value);
 972         return (zap_remove(os, obj, name, tx));
 973 }
 974
 975 int
 976 zap_lookup_int(objset_t *os, uint64_t obj, uint64_t value)
 977 {
 978         char name[20];
 979
 980         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%llx", (longlong_t)value);
 981         return (zap_lookup(os, obj, name, 8, 1, &value));
 982 }
 983
 984 /*
 985  * Routines for iterating over the attributes.
 986  */
 987
 988 int
 989 fzap_cursor_retrieve(zap_t *zap, zap_cursor_t *zc, zap_attribute_t *za)
 990 {
 991         int err = ENOENT;
 992         zap_entry_handle_t zeh;
 993         zap_leaf_t *l;
 994
 995         /* retrieve the next entry at or after zc_hash/zc_cd */
 996         /* if no entry, return ENOENT */
 997
 998         if (zc->zc_leaf &&
 999             (ZAP_HASH_IDX(zc->zc_hash,
1000             zc->zc_leaf->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len) !=
1001             zc->zc_leaf->l_phys->l_hdr.lh_prefix)) {
1002                 rw_enter(&zc->zc_leaf->l_rwlock, RW_READER);
1003                 zap_put_leaf(zc->zc_leaf);
1004                 zc->zc_leaf = NULL;
1005         }
1006
1007 again:
1008         if (zc->zc_leaf == NULL) {
1009                 err = zap_deref_leaf(zap, zc->zc_hash, NULL, RW_READER,
1010                     &zc->zc_leaf);
1011                 if (err != 0)
1012                         return (err);
1013         } else {
1014                 rw_enter(&zc->zc_leaf->l_rwlock, RW_READER);
1015         }
1016         l = zc->zc_leaf;
1017
1018         err = zap_leaf_lookup_closest(l, zc->zc_hash, zc->zc_cd, &zeh);
1019
1020         if (err == ENOENT) {
1021                 uint64_t nocare =
1022                     (1ULL << (64 - l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len)) - 1;
1023                 zc->zc_hash = (zc->zc_hash & ~nocare) + nocare + 1;
1024                 zc->zc_cd = 0;
1025                 if (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len == 0 || zc->zc_hash == 0) {
1026                         zc->zc_hash = -1ULL;
1027                 } else {
1028                         zap_put_leaf(zc->zc_leaf);
1029                         zc->zc_leaf = NULL;
1030                         goto again;
1031                 }
1032         }
1033
1034         if (err == 0) {
1035                 zc->zc_hash = zeh.zeh_hash;
1036                 zc->zc_cd = zeh.zeh_cd;
1037                 za->za_integer_length = zeh.zeh_integer_size;
1038                 za->za_num_integers = zeh.zeh_num_integers;
1039                 if (zeh.zeh_num_integers == 0) {
1040                         za->za_first_integer = 0;
1041                 } else {
1042                         err = zap_entry_read(&zeh, 8, 1, &za->za_first_integer);
1043                         ASSERT(err == 0 || err == EOVERFLOW);
1044                 }
1045                 err = zap_entry_read_name(&zeh,
1046                     sizeof (za->za_name), za->za_name);
1047                 ASSERT(err == 0);
1048
1049                 za->za_normalization_conflict =
1050                     zap_entry_normalization_conflict(&zeh,
1051                     NULL, za->za_name, zap);
1052         }
1053         rw_exit(&zc->zc_leaf->l_rwlock);
1054         return (err);
1055 }
1056
1057
1058 static void
1059 zap_stats_ptrtbl(zap_t *zap, uint64_t *tbl, int len, zap_stats_t *zs)
1060 {
1061         int i, err;
1062         uint64_t lastblk = 0;
1063
1064         /*
1065          * NB: if a leaf has more pointers than an entire ptrtbl block
1066          * can hold, then it'll be accounted for more than once, since
1067          * we won't have lastblk.
1068          */
1069         for (i = 0; i < len; i++) {
1070                 zap_leaf_t *l;
1071
1072                 if (tbl[i] == lastblk)
1073                         continue;
1074                 lastblk = tbl[i];
1075
1076                 err = zap_get_leaf_byblk(zap, tbl[i], NULL, RW_READER, &l);
1077                 if (err == 0) {
1078                         zap_leaf_stats(zap, l, zs);
1079                         zap_put_leaf(l);
1080                 }
1081         }
1082 }
1083
1084 void
1085 fzap_get_stats(zap_t *zap, zap_stats_t *zs)
1086 {
1087         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
1088         zs->zs_blocksize = 1ULL << bs;
1089
1090         /*
1091          * Set zap_phys_t fields
1092          */
1093         zs->zs_num_leafs = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_leafs;
1094         zs->zs_num_entries = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries;
1095         zs->zs_num_blocks = zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk;
1096         zs->zs_block_type = zap->zap_f.zap_phys->zap_block_type;
1097         zs->zs_magic = zap->zap_f.zap_phys->zap_magic;
1098         zs->zs_salt = zap->zap_f.zap_phys->zap_salt;
1099
1100         /*
1101          * Set zap_ptrtbl fields
1102          */
1103         zs->zs_ptrtbl_len = 1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
1104         zs->zs_ptrtbl_nextblk = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_nextblk;
1105         zs->zs_ptrtbl_blks_copied =
1106             zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blks_copied;
1107         zs->zs_ptrtbl_zt_blk = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk;
1108         zs->zs_ptrtbl_zt_numblks = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks;
1109         zs->zs_ptrtbl_zt_shift = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
1110
1111         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
1112                 /* the ptrtbl is entirely in the header block. */
1113                 zap_stats_ptrtbl(zap, &ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, 0),
1114                     1 << ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap), zs);
1115         } else {
1116                 int b;
1117
1118                 dmu_prefetch(zap->zap_objset, zap->zap_object,
1119                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk << bs,
1120                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks << bs);
1121
1122                 for (b = 0; b < zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks;
1123                     b++) {
1124                         dmu_buf_t *db;
1125                         int err;
1126
1127                         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
1128                             (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk + b) << bs,
1129                             FTAG, &db);
1130                         if (err == 0) {
1131                                 zap_stats_ptrtbl(zap, db->db_data,
1132                                     1<<(bs-3), zs);
1133                                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1134                         }
1135                 }
1136         }
1137 }