]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.0.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
Copy stable/9 to releng/9.0 as part of the FreeBSD 9.0-RELEASE release
[FreeBSD/releng/9.0.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dbuf.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
24  */
25
26 #include <sys/zfs_context.h>
27 #include <sys/dmu.h>
28 #include <sys/dmu_impl.h>
29 #include <sys/dbuf.h>
30 #include <sys/dmu_objset.h>
31 #include <sys/dsl_dataset.h>
32 #include <sys/dsl_dir.h>
33 #include <sys/dmu_tx.h>
34 #include <sys/spa.h>
35 #include <sys/zio.h>
36 #include <sys/dmu_zfetch.h>
37 #include <sys/sa.h>
38 #include <sys/sa_impl.h>
39
40 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
41 static int dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
42 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
43
44 /*
45  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
46  */
47 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
48
49 /* ARGSUSED */
50 static int
51 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
52 {
53         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
54         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
55
56         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
57         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
58         refcount_create(&db->db_holds);
59         return (0);
60 }
61
62 /* ARGSUSED */
63 static void
64 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
65 {
66         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
67         mutex_destroy(&db->db_mtx);
68         cv_destroy(&db->db_changed);
69         refcount_destroy(&db->db_holds);
70 }
71
72 /*
73  * dbuf hash table routines
74  */
75 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
76
77 static uint64_t dbuf_hash_count;
78
79 static uint64_t
80 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
81 {
82         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
83         uint64_t crc = -1ULL;
84
85         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
86         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
87         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
88         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
89         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
90         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
91         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
92
93         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
94
95         return (crc);
96 }
97
98 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
99
100 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
101         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
102         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
103         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
104         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
105
106 dmu_buf_impl_t *
107 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
108 {
109         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
110         objset_t *os = dn->dn_objset;
111         uint64_t obj = dn->dn_object;
112         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
113         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
114         dmu_buf_impl_t *db;
115
116         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
117         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
118                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
119                         mutex_enter(&db->db_mtx);
120                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
121                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
122                                 return (db);
123                         }
124                         mutex_exit(&db->db_mtx);
125                 }
126         }
127         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
128         return (NULL);
129 }
130
131 /*
132  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
133  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
134  * will be returned and the new element will not be inserted.
135  * Otherwise returns NULL.
136  */
137 static dmu_buf_impl_t *
138 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
139 {
140         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
141         objset_t *os = db->db_objset;
142         uint64_t obj = db->db.db_object;
143         int level = db->db_level;
144         uint64_t blkid = db->db_blkid;
145         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
146         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
147         dmu_buf_impl_t *dbf;
148
149         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
150         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
151                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
152                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
153                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
154                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
155                                 return (dbf);
156                         }
157                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
158                 }
159         }
160
161         mutex_enter(&db->db_mtx);
162         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
163         h->hash_table[idx] = db;
164         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
165         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
166
167         return (NULL);
168 }
169
170 /*
171  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
172  * fail if there are any existing holds on the db.
173  */
174 static void
175 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
176 {
177         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
178         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
179             db->db_level, db->db_blkid);
180         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
181         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
182
183         /*
184          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
185          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
186          */
187         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
188         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
189         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
190
191         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
192         dbp = &h->hash_table[idx];
193         while ((dbf = *dbp) != db) {
194                 dbp = &dbf->db_hash_next;
195                 ASSERT(dbf != NULL);
196         }
197         *dbp = db->db_hash_next;
198         db->db_hash_next = NULL;
199         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
200         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
201 }
202
203 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
204
205 static void
206 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
207 {
208         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
209
210         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
211                 return;
212
213         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
214                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
215         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
216         db->db_user_ptr = NULL;
217         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
218         db->db_evict_func = NULL;
219 }
220
221 boolean_t
222 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
223 {
224         if (db->db_level > 0) {
225                 return (B_TRUE);
226         } else {
227                 boolean_t is_metadata;
228
229                 DB_DNODE_ENTER(db);
230                 is_metadata = dmu_ot[DB_DNODE(db)->dn_type].ot_metadata;
231                 DB_DNODE_EXIT(db);
232
233                 return (is_metadata);
234         }
235 }
236
237 void
238 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
239 {
240         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
241         ASSERT(db->db_buf == NULL);
242         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
243
244         dbuf_clear(db);
245         dbuf_destroy(db);
246 }
247
248 void
249 dbuf_init(void)
250 {
251         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
252         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
253         int i;
254
255         /*
256          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
257          * with an average 4K block size.  The table will take up
258          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
259          */
260         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
261                 hsize <<= 1;
262
263 retry:
264         h->hash_table_mask = hsize - 1;
265         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
266         if (h->hash_table == NULL) {
267                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
268                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
269                 hsize >>= 1;
270                 goto retry;
271         }
272
273         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
274             sizeof (dmu_buf_impl_t),
275             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
276
277         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
278                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
279 }
280
281 void
282 dbuf_fini(void)
283 {
284         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
285         int i;
286
287         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
288                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
289         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
290         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
291 }
292
293 /*
294  * Other stuff.
295  */
296
297 #ifdef ZFS_DEBUG
298 static void
299 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
300 {
301         dnode_t *dn;
302         dbuf_dirty_record_t *dr;
303
304         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
305
306         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
307                 return;
308
309         ASSERT(db->db_objset != NULL);
310         DB_DNODE_ENTER(db);
311         dn = DB_DNODE(db);
312         if (dn == NULL) {
313                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
314                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
315         } else {
316                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
317                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
318                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
319                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
320                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
321                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
322         }
323         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
324                 ASSERT(dn != NULL);
325                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
326                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
327         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
328                 ASSERT(dn != NULL);
329                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
330                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, 0);
331         } else {
332                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
333         }
334
335         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
336                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
337
338         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
339                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
340
341         /*
342          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
343          * can be momentarily different when another thread is doing
344          * dnode_set_blksz().
345          */
346         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
347                 dr = db->db_data_pending;
348                 /*
349                  * It should only be modified in syncing context, so
350                  * make sure we only have one copy of the data.
351                  */
352                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
353         }
354
355         /* verify db->db_blkptr */
356         if (db->db_blkptr) {
357                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
358                         /* db is pointed to by the dnode */
359                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
360                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
361                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
362                         else
363                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
364                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
365                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
366                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
367                 } else {
368                         /* db is pointed to by an indirect block */
369                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
370                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
371                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
372                             db->db.db_object);
373                         /*
374                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
375                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
376                          * grows.  safe to do this now?
377                          */
378                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
379                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
380                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
381                                     db->db_blkid % epb));
382                         }
383                 }
384         }
385         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
386             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
387             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
388             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
389                 /*
390                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
391                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
392                  * data when we evict this buffer.
393                  */
394                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
395                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
396                         int i;
397
398                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
399                                 ASSERT(buf[i] == 0);
400                         }
401                 }
402         }
403         DB_DNODE_EXIT(db);
404 }
405 #endif
406
407 static void
408 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
409 {
410         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
411         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
412                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
413                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
414         }
415 }
416
417 static void
418 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
419 {
420         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
421         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
422         db->db_buf = buf;
423         if (buf != NULL) {
424                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
425                 db->db.db_data = buf->b_data;
426                 if (!arc_released(buf))
427                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
428                 dbuf_update_data(db);
429         } else {
430                 dbuf_evict_user(db);
431                 db->db.db_data = NULL;
432                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
433                         db->db_state = DB_UNCACHED;
434         }
435 }
436
437 /*
438  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
439  */
440 arc_buf_t *
441 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
442 {
443         arc_buf_t *abuf;
444
445         mutex_enter(&db->db_mtx);
446         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
447                 int blksz = db->db.db_size;
448                 spa_t *spa;
449
450                 mutex_exit(&db->db_mtx);
451                 DB_GET_SPA(&spa, db);
452                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
453                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
454         } else {
455                 abuf = db->db_buf;
456                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
457                 dbuf_set_data(db, NULL);
458                 mutex_exit(&db->db_mtx);
459         }
460         return (abuf);
461 }
462
463 uint64_t
464 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
465 {
466         if (dn->dn_datablkshift) {
467                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
468         } else {
469                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
470                 return (0);
471         }
472 }
473
474 static void
475 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
476 {
477         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
478
479         mutex_enter(&db->db_mtx);
480         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
481         /*
482          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
483          */
484         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
485         ASSERT(db->db_buf == NULL);
486         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
487         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
488                 /* we were freed in flight; disregard any error */
489                 arc_release(buf, db);
490                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
491                 arc_buf_freeze(buf);
492                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
493                 dbuf_set_data(db, buf);
494                 db->db_state = DB_CACHED;
495         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
496                 dbuf_set_data(db, buf);
497                 db->db_state = DB_CACHED;
498         } else {
499                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
500                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
501                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
502                 db->db_state = DB_UNCACHED;
503         }
504         cv_broadcast(&db->db_changed);
505         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
506 }
507
508 static void
509 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
510 {
511         dnode_t *dn;
512         spa_t *spa;
513         zbookmark_t zb;
514         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
515         arc_buf_t *pbuf;
516
517         DB_DNODE_ENTER(db);
518         dn = DB_DNODE(db);
519         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
520         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
521         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
522         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
523         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
524         ASSERT(db->db_buf == NULL);
525
526         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
527                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
528
529                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
530                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
531                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
532                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
533                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
534                 if (bonuslen)
535                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
536                 DB_DNODE_EXIT(db);
537                 dbuf_update_data(db);
538                 db->db_state = DB_CACHED;
539                 mutex_exit(&db->db_mtx);
540                 return;
541         }
542
543         /*
544          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
545          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
546          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
547          */
548         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
549             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
550             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
551                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
552
553                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
554                     db->db.db_size, db, type));
555                 DB_DNODE_EXIT(db);
556                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
557                 db->db_state = DB_CACHED;
558                 *flags |= DB_RF_CACHED;
559                 mutex_exit(&db->db_mtx);
560                 return;
561         }
562
563         spa = dn->dn_objset->os_spa;
564         DB_DNODE_EXIT(db);
565
566         db->db_state = DB_READ;
567         mutex_exit(&db->db_mtx);
568
569         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
570                 aflags |= ARC_L2CACHE;
571
572         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
573             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
574             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
575
576         dbuf_add_ref(db, NULL);
577         /* ZIO_FLAG_CANFAIL callers have to check the parent zio's error */
578
579         if (db->db_parent)
580                 pbuf = db->db_parent->db_buf;
581         else
582                 pbuf = db->db_objset->os_phys_buf;
583
584         (void) dsl_read(zio, spa, db->db_blkptr, pbuf,
585             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
586             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
587             &aflags, &zb);
588         if (aflags & ARC_CACHED)
589                 *flags |= DB_RF_CACHED;
590 }
591
592 int
593 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
594 {
595         int err = 0;
596         int havepzio = (zio != NULL);
597         int prefetch;
598         dnode_t *dn;
599
600         /*
601          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
602          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
603          */
604         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
605
606         if (db->db_state == DB_NOFILL)
607                 return (EIO);
608
609         DB_DNODE_ENTER(db);
610         dn = DB_DNODE(db);
611         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
612                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
613
614         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
615             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
616             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
617
618         mutex_enter(&db->db_mtx);
619         if (db->db_state == DB_CACHED) {
620                 mutex_exit(&db->db_mtx);
621                 if (prefetch)
622                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
623                             db->db.db_size, TRUE);
624                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
625                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
626                 DB_DNODE_EXIT(db);
627         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
628                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
629
630                 if (zio == NULL)
631                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
632                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
633
634                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
635
636                 if (prefetch)
637                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
638                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
639
640                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
641                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
642                 DB_DNODE_EXIT(db);
643
644                 if (!havepzio)
645                         err = zio_wait(zio);
646         } else {
647                 mutex_exit(&db->db_mtx);
648                 if (prefetch)
649                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
650                             db->db.db_size, TRUE);
651                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
652                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
653                 DB_DNODE_EXIT(db);
654
655                 mutex_enter(&db->db_mtx);
656                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
657                         while (db->db_state == DB_READ ||
658                             db->db_state == DB_FILL) {
659                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
660                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
661                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
662                         }
663                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
664                                 err = EIO;
665                 }
666                 mutex_exit(&db->db_mtx);
667         }
668
669         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
670         return (err);
671 }
672
673 static void
674 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
675 {
676         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
677         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
678         mutex_enter(&db->db_mtx);
679         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
680                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
681         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
682                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
683                 spa_t *spa;
684
685                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
686                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
687                 DB_GET_SPA(&spa, db);
688                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
689                 db->db_state = DB_FILL;
690         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
691                 dbuf_set_data(db, NULL);
692         } else {
693                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
694         }
695         mutex_exit(&db->db_mtx);
696 }
697
698 /*
699  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
700  * buffers, that have been modified in a previous transaction
701  * group, before we modify them in the current active group.
702  *
703  * This function is used in two places: when we are dirtying a
704  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
705  * a range in a dnode that includes this buffer.
706  *
707  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
708  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
709  * dbuf list for the dnode.
710  */
711 static void
712 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
713 {
714         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
715
716         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
717         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
718         ASSERT(db->db_level == 0);
719         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
720
721         if (dr == NULL ||
722             (dr->dt.dl.dr_data !=
723             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
724                 return;
725
726         /*
727          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
728          * and its referencing the dbuf data, either:
729          *      reset the reference to point to a new copy,
730          * or (if there a no active holders)
731          *      just null out the current db_data pointer.
732          */
733         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
734         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
735                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
736                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
737                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
738                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
739         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
740                 int size = db->db.db_size;
741                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
742                 spa_t *spa;
743
744                 DB_GET_SPA(&spa, db);
745                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
746                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
747         } else {
748                 dbuf_set_data(db, NULL);
749         }
750 }
751
752 void
753 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
754 {
755         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
756         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
757         uint64_t txg = dr->dr_txg;
758
759         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
760         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
761         ASSERT(db->db_level == 0);
762
763         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
764             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
765                 return;
766
767         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
768
769         /* free this block */
770         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
771                 spa_t *spa;
772
773                 DB_GET_SPA(&spa, db);
774                 zio_free(spa, txg, bp);
775         }
776         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
777         /*
778          * Release the already-written buffer, so we leave it in
779          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
780          * modifying the buffer, so they will immediately do
781          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
782          * the buf thawed to save the effort of freezing &
783          * immediately re-thawing it.
784          */
785         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
786 }
787
788 /*
789  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
790  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
791  * empty blocks.  Also, if we happen accross any level-1 dbufs in the
792  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
793  * they stay in memory.
794  */
795 void
796 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
797 {
798         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
799         uint64_t txg = tx->tx_txg;
800         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
801         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
802         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
803
804         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
805                 end = dn->dn_maxblkid;
806                 last_l1 = end >> epbs;
807         }
808         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
809         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
810         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
811                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
812                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
813
814                 if (db->db_level == 1 &&
815                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
816                         mutex_enter(&db->db_mtx);
817                         if (db->db_last_dirty &&
818                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
819                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
820                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
821                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
822                                 dbuf_rele(db, FTAG);
823                         } else {
824                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
825                         }
826                 }
827
828                 if (db->db_level != 0)
829                         continue;
830                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
831                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
832                         continue;
833
834                 /* found a level 0 buffer in the range */
835                 if (dbuf_undirty(db, tx))
836                         continue;
837
838                 mutex_enter(&db->db_mtx);
839                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
840                     db->db_state == DB_NOFILL ||
841                     db->db_state == DB_EVICTING) {
842                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
843                         mutex_exit(&db->db_mtx);
844                         continue;
845                 }
846                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
847                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
848                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
849                         mutex_exit(&db->db_mtx);
850                         continue;
851                 }
852                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
853                         ASSERT(db->db_buf);
854                         dbuf_clear(db);
855                         continue;
856                 }
857                 /* The dbuf is referenced */
858
859                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
860                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
861
862                         if (dr->dr_txg == txg) {
863                                 /*
864                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
865                                  * size to reflect that this buffer may
866                                  * contain new data when we sync.
867                                  */
868                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
869                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
870                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
871                                 dbuf_unoverride(dr);
872                         } else {
873                                 /*
874                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
875                                  * Either uncache it (if its not referenced in
876                                  * the open context) or reset its contents to
877                                  * empty.
878                                  */
879                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
880                         }
881                 }
882                 /* clear the contents if its cached */
883                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
884                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
885                         arc_release(db->db_buf, db);
886                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
887                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
888                 }
889
890                 mutex_exit(&db->db_mtx);
891         }
892         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
893 }
894
895 static int
896 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
897 {
898         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
899         uint64_t birth_txg = 0;
900
901         /*
902          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
903          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
904          * so we'll ignore db_blkptr.
905          */
906         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
907         if (db->db_last_dirty)
908                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
909         else if (db->db_blkptr)
910                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
911
912         /*
913          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
914          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
915          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
916          * prefetching a dedup-ed block.
917          */
918         if (birth_txg)
919                 return (ds == NULL ||
920                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
921         else
922                 return (FALSE);
923 }
924
925 void
926 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
927 {
928         arc_buf_t *buf, *obuf;
929         int osize = db->db.db_size;
930         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
931         dnode_t *dn;
932
933         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
934
935         DB_DNODE_ENTER(db);
936         dn = DB_DNODE(db);
937
938         /* XXX does *this* func really need the lock? */
939         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
940
941         /*
942          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
943          * is OK, because there can be no other references to the db
944          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
945          * be happening.
946          */
947         /*
948          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
949          * value and returning that up to our callers
950          */
951         dbuf_will_dirty(db, tx);
952
953         /* create the data buffer for the new block */
954         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
955
956         /* copy old block data to the new block */
957         obuf = db->db_buf;
958         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
959         /* zero the remainder */
960         if (size > osize)
961                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
962
963         mutex_enter(&db->db_mtx);
964         dbuf_set_data(db, buf);
965         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db) == 1);
966         db->db.db_size = size;
967
968         if (db->db_level == 0) {
969                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
970                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
971         }
972         mutex_exit(&db->db_mtx);
973
974         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
975         DB_DNODE_EXIT(db);
976 }
977
978 void
979 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
980 {
981         objset_t *os;
982         zbookmark_t zb;
983
984         DB_GET_OBJSET(&os, db);
985         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
986         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
987             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
988         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
989
990         zb.zb_objset = os->os_dsl_dataset ?
991             os->os_dsl_dataset->ds_object : 0;
992         zb.zb_object = db->db.db_object;
993         zb.zb_level = db->db_level;
994         zb.zb_blkid = db->db_blkid;
995         (void) arc_release_bp(db->db_buf, db,
996             db->db_blkptr, os->os_spa, &zb);
997 }
998
999 dbuf_dirty_record_t *
1000 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1001 {
1002         dnode_t *dn;
1003         objset_t *os;
1004         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1005         int drop_struct_lock = FALSE;
1006         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1007         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1008
1009         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1010         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1011         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1012
1013         DB_DNODE_ENTER(db);
1014         dn = DB_DNODE(db);
1015         /*
1016          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1017          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1018          * were already pre-dirtied in open context.
1019          */
1020         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1021             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1022             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1023             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1024         /*
1025          * We make this assert for private objects as well, but after we
1026          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1027          * in syncing context.
1028          */
1029         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1030             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1031             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1032
1033         mutex_enter(&db->db_mtx);
1034         /*
1035          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1036          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1037          * syncing context don't bother holding ahead.
1038          */
1039         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1040             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1041             db->db_state == DB_NOFILL);
1042
1043         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1044         /*
1045          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1046          * initialize the objset.
1047          */
1048         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1049             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1050                 dn->dn_dirtyctx =
1051                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1052                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1053                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1054         }
1055         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1056
1057         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1058                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1059
1060         /*
1061          * If this buffer is already dirty, we're done.
1062          */
1063         drp = &db->db_last_dirty;
1064         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1065             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1066         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1067                 drp = &dr->dr_next;
1068         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1069                 DB_DNODE_EXIT(db);
1070
1071                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1072                         /*
1073                          * If this buffer has already been written out,
1074                          * we now need to reset its state.
1075                          */
1076                         dbuf_unoverride(dr);
1077                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1078                             db->db_state != DB_NOFILL)
1079                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1080                 }
1081                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1082                 return (dr);
1083         }
1084
1085         /*
1086          * Only valid if not already dirty.
1087          */
1088         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1089             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1090             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1091
1092         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1093         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1094             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1095             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1096             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1097             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1098
1099         /*
1100          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1101          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1102          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1103          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1104          * this assertion only if we're not already dirty.
1105          */
1106         os = dn->dn_objset;
1107         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1108             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1109         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1110
1111         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1112
1113         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1114                 /*
1115                  * Update the accounting.
1116                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1117                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1118                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1119                  * also holding the db_mtx.
1120                  */
1121                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1122                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1123         }
1124
1125         /*
1126          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1127          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1128          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1129          */
1130         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1131         if (db->db_level == 0) {
1132                 void *data_old = db->db_buf;
1133
1134                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1135                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1136                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1137                                 data_old = db->db.db_data;
1138                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1139                                 /*
1140                                  * Release the data buffer from the cache so
1141                                  * that we can modify it without impacting
1142                                  * possible other users of this cached data
1143                                  * block.  Note that indirect blocks and
1144                                  * private objects are not released until the
1145                                  * syncing state (since they are only modified
1146                                  * then).
1147                                  */
1148                                 arc_release(db->db_buf, db);
1149                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1150                                 data_old = db->db_buf;
1151                         }
1152                         ASSERT(data_old != NULL);
1153                 }
1154                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1155         } else {
1156                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1157                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1158                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1159                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1160         }
1161         dr->dr_dbuf = db;
1162         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1163         dr->dr_next = *drp;
1164         *drp = dr;
1165
1166         /*
1167          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1168          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1169          * happened after the free.
1170          */
1171         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1172             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1173                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1174                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1175                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1176                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1177         }
1178
1179         /*
1180          * This buffer is now part of this txg
1181          */
1182         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1183         db->db_dirtycnt += 1;
1184         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1185
1186         mutex_exit(&db->db_mtx);
1187
1188         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1189             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1190                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1191                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1192                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1193                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1194                 dnode_setdirty(dn, tx);
1195                 DB_DNODE_EXIT(db);
1196                 return (dr);
1197         } else if (do_free_accounting) {
1198                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1199                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1200                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1201                 /*
1202                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1203                  * in a previous txg, we don't know how much
1204                  * space it will use on disk yet.  We should
1205                  * really have the struct_rwlock to access
1206                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1207                  * it's OK if we get an odd answer.
1208                  */
1209                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1210                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1211         }
1212
1213         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1214                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1215                 drop_struct_lock = TRUE;
1216         }
1217
1218         if (db->db_level == 0) {
1219                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1220                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1221         }
1222
1223         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1224                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1225                 dbuf_dirty_record_t *di;
1226                 int parent_held = FALSE;
1227
1228                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1229                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1230
1231                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1232                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1233                         ASSERT(parent != NULL);
1234                         parent_held = TRUE;
1235                 }
1236                 if (drop_struct_lock)
1237                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1238                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1239                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1240                 if (parent_held)
1241                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1242
1243                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1244                 /*  possible race with dbuf_undirty() */
1245                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1246                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1247                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1248                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1249                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1250                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1251                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1252                         dr->dr_parent = di;
1253                 }
1254                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1255         } else {
1256                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1257                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1258                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1259                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1260                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1261                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1262                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1263                 if (drop_struct_lock)
1264                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1265         }
1266
1267         dnode_setdirty(dn, tx);
1268         DB_DNODE_EXIT(db);
1269         return (dr);
1270 }
1271
1272 static int
1273 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1274 {
1275         dnode_t *dn;
1276         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1277         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1278
1279         ASSERT(txg != 0);
1280         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1281
1282         mutex_enter(&db->db_mtx);
1283         /*
1284          * If this buffer is not dirty, we're done.
1285          */
1286         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1287                 if (dr->dr_txg <= txg)
1288                         break;
1289         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg) {
1290                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1291                 return (0);
1292         }
1293         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1294         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1295
1296         DB_DNODE_ENTER(db);
1297         dn = DB_DNODE(db);
1298
1299         /*
1300          * If this buffer is currently held, we cannot undirty
1301          * it, since one of the current holders may be in the
1302          * middle of an update.  Note that users of dbuf_undirty()
1303          * should not place a hold on the dbuf before the call.
1304          * Also note: we can get here with a spill block, so
1305          * test for that similar to how dbuf_dirty does.
1306          */
1307         if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
1308                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1309                 /* Make sure we don't toss this buffer at sync phase */
1310                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1311                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1312                         dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1313                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1314                 }
1315                 DB_DNODE_EXIT(db);
1316                 return (0);
1317         }
1318
1319         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1320
1321         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1322
1323         /* XXX would be nice to fix up dn_towrite_space[] */
1324
1325         *drp = dr->dr_next;
1326
1327         /*
1328          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1329          * where this dirty record may be put on a list.
1330          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1331          * every one of those list_insert calls.
1332          */
1333         if (dr->dr_parent) {
1334                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1335                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1336                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1337         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1338             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1339                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1340                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1341                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1342                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1343         }
1344         DB_DNODE_EXIT(db);
1345
1346         if (db->db_level == 0) {
1347                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1348                         dbuf_unoverride(dr);
1349
1350                         ASSERT(db->db_buf != NULL);
1351                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1352                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1353                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
1354                                     db) == 1);
1355                 }
1356         } else {
1357                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1358                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
1359                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
1360                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
1361         }
1362         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1363
1364         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1365         db->db_dirtycnt -= 1;
1366
1367         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1368                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1369
1370                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1371                 dbuf_set_data(db, NULL);
1372                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1373                 dbuf_evict(db);
1374                 return (1);
1375         }
1376
1377         mutex_exit(&db->db_mtx);
1378         return (0);
1379 }
1380
1381 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1382 void
1383 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1384 {
1385         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1386
1387         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1388         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1389
1390         DB_DNODE_ENTER(db);
1391         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1392                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1393         DB_DNODE_EXIT(db);
1394         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1395         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1396 }
1397
1398 void
1399 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1400 {
1401         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1402
1403         db->db_state = DB_NOFILL;
1404
1405         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1406 }
1407
1408 void
1409 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1410 {
1411         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1412
1413         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1414         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1415         ASSERT(db->db_level == 0);
1416         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1417
1418         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1419             dmu_tx_private_ok(tx));
1420
1421         dbuf_noread(db);
1422         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1423 }
1424
1425 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1426 /* ARGSUSED */
1427 void
1428 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1429 {
1430         mutex_enter(&db->db_mtx);
1431         DBUF_VERIFY(db);
1432
1433         if (db->db_state == DB_FILL) {
1434                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1435                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1436                         /* we were freed while filling */
1437                         /* XXX dbuf_undirty? */
1438                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1439                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1440                 }
1441                 db->db_state = DB_CACHED;
1442                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1443         }
1444         mutex_exit(&db->db_mtx);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1449  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1450  */
1451 void
1452 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1453 {
1454         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1455         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1456         ASSERT(db->db_level == 0);
1457         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1458         ASSERT(buf != NULL);
1459         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1460         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1461
1462         arc_return_buf(buf, db);
1463         ASSERT(arc_released(buf));
1464
1465         mutex_enter(&db->db_mtx);
1466
1467         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1468                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1469
1470         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1471
1472         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1473             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1474                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1475                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1476                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1477                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1478                 xuio_stat_wbuf_copied();
1479                 return;
1480         }
1481
1482         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1483         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1484                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1485
1486                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1487                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1488                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1489                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1490                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1491                                     DR_OVERRIDDEN);
1492                                 arc_release(db->db_buf, db);
1493                         }
1494                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1495                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 1);
1496                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1497                         arc_release(db->db_buf, db);
1498                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 1);
1499                 }
1500                 db->db_buf = NULL;
1501         }
1502         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1503         dbuf_set_data(db, buf);
1504         db->db_state = DB_FILL;
1505         mutex_exit(&db->db_mtx);
1506         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1507         dbuf_fill_done(db, tx);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1512  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunetely,
1513  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1514  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1515  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1516  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1517  * For the arc callback, we will usually see:
1518  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1519  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1520  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1521  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1522  */
1523 void
1524 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1525 {
1526         dnode_t *dn;
1527         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1528         dmu_buf_impl_t *dndb;
1529         int dbuf_gone = FALSE;
1530
1531         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1532         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1533
1534         dbuf_evict_user(db);
1535
1536         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1537                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1538                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1539                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1540                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1541                 }
1542                 db->db.db_data = NULL;
1543                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1544         }
1545
1546         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1547         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1548
1549         db->db_state = DB_EVICTING;
1550         db->db_blkptr = NULL;
1551
1552         DB_DNODE_ENTER(db);
1553         dn = DB_DNODE(db);
1554         dndb = dn->dn_dbuf;
1555         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1556                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1557                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1558                 membar_producer();
1559                 DB_DNODE_EXIT(db);
1560                 /*
1561                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1562                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1563                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1564                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1565                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1566                  * release any lock.
1567                  */
1568                 dnode_rele(dn, db);
1569                 db->db_dnode_handle = NULL;
1570         } else {
1571                 DB_DNODE_EXIT(db);
1572         }
1573
1574         if (db->db_buf)
1575                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1576
1577         if (!dbuf_gone)
1578                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1579
1580         /*
1581          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1582          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1583          */
1584         if (parent && parent != dndb)
1585                 dbuf_rele(parent, db);
1586 }
1587
1588 static int
1589 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1590     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1591 {
1592         int nlevels, epbs;
1593
1594         *parentp = NULL;
1595         *bpp = NULL;
1596
1597         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1598
1599         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1600                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1601                 if (dn->dn_have_spill &&
1602                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1603                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1604                 else
1605                         *bpp = NULL;
1606                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1607                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1608                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1609                 return (0);
1610         }
1611
1612         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1613                 nlevels = 1;
1614         else
1615                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1616
1617         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1618
1619         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1620         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1621         if (level >= nlevels ||
1622             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1623                 /* the buffer has no parent yet */
1624                 return (ENOENT);
1625         } else if (level < nlevels-1) {
1626                 /* this block is referenced from an indirect block */
1627                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1628                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1629                 if (err)
1630                         return (err);
1631                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1632                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1633                 if (err) {
1634                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1635                         *parentp = NULL;
1636                         return (err);
1637                 }
1638                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1639                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1640                 return (0);
1641         } else {
1642                 /* the block is referenced from the dnode */
1643                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1644                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1645                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1646                 if (dn->dn_dbuf) {
1647                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1648                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1649                 }
1650                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1651                 return (0);
1652         }
1653 }
1654
1655 static dmu_buf_impl_t *
1656 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1657     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1658 {
1659         objset_t *os = dn->dn_objset;
1660         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1661
1662         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1663         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1664
1665         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1666
1667         db->db_objset = os;
1668         db->db.db_object = dn->dn_object;
1669         db->db_level = level;
1670         db->db_blkid = blkid;
1671         db->db_last_dirty = NULL;
1672         db->db_dirtycnt = 0;
1673         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1674         db->db_parent = parent;
1675         db->db_blkptr = blkptr;
1676
1677         db->db_user_ptr = NULL;
1678         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1679         db->db_evict_func = NULL;
1680         db->db_immediate_evict = 0;
1681         db->db_freed_in_flight = 0;
1682
1683         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1684                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1685                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1686                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1687                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1688                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1689                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1690                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1691                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1692                 return (db);
1693         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1694                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1695                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1696                 db->db.db_offset = 0;
1697         } else {
1698                 int blocksize =
1699                     db->db_level ? 1<<dn->dn_indblkshift :  dn->dn_datablksz;
1700                 db->db.db_size = blocksize;
1701                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1702         }
1703
1704         /*
1705          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1706          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1707          * This prevents a possible deadlock with someone
1708          * trying to look up this dbuf before its added to the
1709          * dn_dbufs list.
1710          */
1711         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1712         db->db_state = DB_EVICTING;
1713         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1714                 /* someone else inserted it first */
1715                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1716                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1717                 return (odb);
1718         }
1719         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1720         db->db_state = DB_UNCACHED;
1721         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1722         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1723
1724         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1725                 dbuf_add_ref(parent, db);
1726
1727         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1728             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1729         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1730         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1731
1732         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1733
1734         return (db);
1735 }
1736
1737 static int
1738 dbuf_do_evict(void *private)
1739 {
1740         arc_buf_t *buf = private;
1741         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1742
1743         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1744                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1745
1746         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1747
1748         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1749                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1750                 DBUF_VERIFY(db);
1751                 db->db_buf = NULL;
1752                 dbuf_evict(db);
1753         } else {
1754                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1755                 dbuf_destroy(db);
1756         }
1757         return (0);
1758 }
1759
1760 static void
1761 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1762 {
1763         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1764
1765         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1766                 /*
1767                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1768                  * remove it from that list.
1769                  */
1770                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1771                         dnode_t *dn;
1772
1773                         DB_DNODE_ENTER(db);
1774                         dn = DB_DNODE(db);
1775                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1776                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1777                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1778                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1779                         DB_DNODE_EXIT(db);
1780                         /*
1781                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1782                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1783                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1784                          * moved until after we release the hold.
1785                          */
1786                         dnode_rele(dn, db);
1787                         db->db_dnode_handle = NULL;
1788                 }
1789                 dbuf_hash_remove(db);
1790         }
1791         db->db_parent = NULL;
1792         db->db_buf = NULL;
1793
1794         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1795         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1796         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1797         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1798         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1799
1800         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1801         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1802 }
1803
1804 void
1805 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1806 {
1807         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1808         blkptr_t *bp = NULL;
1809
1810         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1811         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1812
1813         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1814                 return;
1815
1816         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1817         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1818                 /*
1819                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1820                  * it is already CACHED, or else about to be either
1821                  * read or filled.
1822                  */
1823                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1824                 return;
1825         }
1826
1827         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1828                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1829                         int priority = dn->dn_type == DMU_OT_DDT_ZAP ?
1830                             ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH : ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ;
1831                         arc_buf_t *pbuf;
1832                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1833                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1834                         zbookmark_t zb;
1835
1836                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1837                             dn->dn_object, 0, blkid);
1838
1839                         if (db)
1840                                 pbuf = db->db_buf;
1841                         else
1842                                 pbuf = dn->dn_objset->os_phys_buf;
1843
1844                         (void) dsl_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1845                             bp, pbuf, NULL, NULL, priority,
1846                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1847                             &aflags, &zb);
1848                 }
1849                 if (db)
1850                         dbuf_rele(db, NULL);
1851         }
1852 }
1853
1854 /*
1855  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1856  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1857  */
1858 int
1859 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1860     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1861 {
1862         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1863
1864         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1865         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1866         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1867
1868         *dbp = NULL;
1869 top:
1870         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1871         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1872
1873         if (db == NULL) {
1874                 blkptr_t *bp = NULL;
1875                 int err;
1876
1877                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1878                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1879                 if (fail_sparse) {
1880                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1881                                 err = ENOENT;
1882                         if (err) {
1883                                 if (parent)
1884                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1885                                 return (err);
1886                         }
1887                 }
1888                 if (err && err != ENOENT)
1889                         return (err);
1890                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1891         }
1892
1893         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1894                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1895                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1896                         dbuf_clear(db);
1897                         if (parent) {
1898                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1899                                 parent = NULL;
1900                         }
1901                         goto top;
1902                 }
1903                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1904         }
1905
1906         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1907
1908         /*
1909          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1910          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1911          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1912          */
1913         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1914             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1915             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1916                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1917
1918                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1919                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1920
1921                         dbuf_set_data(db,
1922                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1923                             db->db.db_size, db, type));
1924                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1925                             db->db.db_size);
1926                 }
1927         }
1928
1929         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1930         dbuf_update_data(db);
1931         DBUF_VERIFY(db);
1932         mutex_exit(&db->db_mtx);
1933
1934         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1935         if (parent)
1936                 dbuf_rele(parent, NULL);
1937
1938         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1939         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1940         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1941         *dbp = db;
1942
1943         return (0);
1944 }
1945
1946 dmu_buf_impl_t *
1947 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1948 {
1949         dmu_buf_impl_t *db;
1950         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1951         return (err ? NULL : db);
1952 }
1953
1954 dmu_buf_impl_t *
1955 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1956 {
1957         dmu_buf_impl_t *db;
1958         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1959         return (err ? NULL : db);
1960 }
1961
1962 void
1963 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1964 {
1965         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1966
1967         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1968         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1969 }
1970
1971 int
1972 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1973 {
1974         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1975         dnode_t *dn;
1976
1977         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1978                 return (ENOTSUP);
1979         if (blksz == 0)
1980                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1981         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1982                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1983         else
1984                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1985
1986         DB_DNODE_ENTER(db);
1987         dn = DB_DNODE(db);
1988         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1989         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1990         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1991         DB_DNODE_EXIT(db);
1992
1993         return (0);
1994 }
1995
1996 void
1997 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1998 {
1999         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
2000 }
2001
2002 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
2003 void
2004 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2005 {
2006         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
2007         ASSERT(holds > 1);
2008 }
2009
2010 /*
2011  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
2012  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
2013  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2014  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2015  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2016  */
2017 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
2018 void
2019 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2020 {
2021         mutex_enter(&db->db_mtx);
2022         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2027  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2028  */
2029 void
2030 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2031 {
2032         int64_t holds;
2033
2034         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2035         DBUF_VERIFY(db);
2036
2037         /*
2038          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2039          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2040          * buffer has a corresponding dnode hold.
2041          */
2042         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2043         ASSERT(holds >= 0);
2044
2045         /*
2046          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2047          * may be modified in the current syncing context.
2048          */
2049         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2050                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2051
2052         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2053             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2054                 dbuf_evict_user(db);
2055
2056         if (holds == 0) {
2057                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2058                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2059
2060                         /*
2061                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2062                          * until the move completes.
2063                          */
2064                         DB_DNODE_ENTER(db);
2065                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2066                         DB_DNODE_EXIT(db);
2067                         /*
2068                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2069                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2070                          * the dnode_rele().
2071                          */
2072                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2073                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2074                         /*
2075                          * This is a special case: we never associated this
2076                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2077                          */
2078                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2079                             db->db_state == DB_NOFILL);
2080                         dbuf_evict(db);
2081                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2082                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2083                         /*
2084                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2085                          */
2086                         dbuf_set_data(db, NULL);
2087                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
2088                         dbuf_evict(db);
2089                 } else {
2090                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 0);
2091                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db))
2092                                 dbuf_clear(db);
2093                         else
2094                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2095                 }
2096         } else {
2097                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2098         }
2099 }
2100
2101 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2102 uint64_t
2103 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2104 {
2105         return (refcount_count(&db->db_holds));
2106 }
2107
2108 void *
2109 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2110     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2111 {
2112         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2113             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2114 }
2115
2116 void *
2117 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2118     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2119 {
2120         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2121
2122         db->db_immediate_evict = TRUE;
2123         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2124             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2125 }
2126
2127 void *
2128 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2129     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2130 {
2131         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2132         ASSERT(db->db_level == 0);
2133
2134         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2135
2136         mutex_enter(&db->db_mtx);
2137
2138         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2139                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2140                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2141                 db->db_evict_func = evict_func;
2142
2143                 dbuf_update_data(db);
2144         } else {
2145                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2146         }
2147
2148         mutex_exit(&db->db_mtx);
2149         return (old_user_ptr);
2150 }
2151
2152 void *
2153 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2154 {
2155         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2156         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2157
2158         return (db->db_user_ptr);
2159 }
2160
2161 boolean_t
2162 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2163 {
2164         boolean_t res = B_FALSE;
2165         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2166
2167         if (db->db_blkptr)
2168                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2169                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2170
2171         return (res);
2172 }
2173
2174 static void
2175 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2176 {
2177         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2178         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2179
2180         if (db->db_blkptr != NULL)
2181                 return;
2182
2183         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2184                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2185                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2186                 return;
2187         }
2188         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2189                 /*
2190                  * This buffer was allocated at a time when there was
2191                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2192                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2193                  */
2194                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2195                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2196                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2197                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2198                 DBUF_VERIFY(db);
2199         } else {
2200                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2201                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2202
2203                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2204                 if (parent == NULL) {
2205                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2206                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2207                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2208                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2209                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2210                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2211                         db->db_parent = parent;
2212                 }
2213                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2214                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2215                 DBUF_VERIFY(db);
2216         }
2217 }
2218
2219 static void
2220 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2221 {
2222         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2223         dnode_t *dn;
2224         zio_t *zio;
2225
2226         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2227
2228         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2229
2230         mutex_enter(&db->db_mtx);
2231
2232         ASSERT(db->db_level > 0);
2233         DBUF_VERIFY(db);
2234
2235         if (db->db_buf == NULL) {
2236                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2237                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2238                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2239         }
2240         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2241         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2242
2243         DB_DNODE_ENTER(db);
2244         dn = DB_DNODE(db);
2245         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2246         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2247         DB_DNODE_EXIT(db);
2248
2249         db->db_data_pending = dr;
2250
2251         mutex_exit(&db->db_mtx);
2252         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2253
2254         zio = dr->dr_zio;
2255         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2256         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2257         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2258         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2259         zio_nowait(zio);
2260 }
2261
2262 static void
2263 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2264 {
2265         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2266         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2267         dnode_t *dn;
2268         objset_t *os;
2269         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2270
2271         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2272
2273         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2274
2275         mutex_enter(&db->db_mtx);
2276         /*
2277          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2278          * might have been freed after the dirty.
2279          */
2280         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2281                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2282                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2283         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2284                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2285                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2286         } else {
2287                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2288         }
2289         DBUF_VERIFY(db);
2290
2291         DB_DNODE_ENTER(db);
2292         dn = DB_DNODE(db);
2293
2294         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2295                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2296                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2297                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2298         }
2299
2300         /*
2301          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2302          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2303          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2304          * be called).
2305          */
2306         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2307                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2308
2309                 ASSERT(*datap != NULL);
2310                 ASSERT3U(db->db_level, ==, 0);
2311                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2312                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2313                 DB_DNODE_EXIT(db);
2314
2315                 if (*datap != db->db.db_data) {
2316                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2317                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2318                 }
2319                 db->db_data_pending = NULL;
2320                 drp = &db->db_last_dirty;
2321                 while (*drp != dr)
2322                         drp = &(*drp)->dr_next;
2323                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2324                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2325                 *drp = dr->dr_next;
2326                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2327                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2328                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2329                 }
2330                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2331                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2332                 db->db_dirtycnt -= 1;
2333                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2334                 return;
2335         }
2336
2337         os = dn->dn_objset;
2338
2339         /*
2340          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2341          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2342          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2343          * dbuf_check_blkptr.
2344          */
2345         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2346
2347         /*
2348          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2349          * wait for the synchronous IO to complete.
2350          */
2351         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2352                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2353                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2354                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2355         }
2356
2357         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2358             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2359             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2360             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2361             *datap == db->db_buf) {
2362                 /*
2363                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2364                  * are active holds and db_data still references it),
2365                  * then make a copy before we start the write so that
2366                  * any modifications from the open txg will not leak
2367                  * into this write.
2368                  *
2369                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2370                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2371                  * DNONE_DNODE blocks).
2372                  */
2373                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2374                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2375                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2376                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2377         }
2378         db->db_data_pending = dr;
2379
2380         mutex_exit(&db->db_mtx);
2381
2382         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2383
2384         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2385         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2386                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2387                 DB_DNODE_EXIT(db);
2388         } else {
2389                 /*
2390                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2391                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2392                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2393                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2394                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2395                  */
2396                 DB_DNODE_EXIT(db);
2397                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2398         }
2399 }
2400
2401 void
2402 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2403 {
2404         dbuf_dirty_record_t *dr;
2405
2406         while (dr = list_head(list)) {
2407                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2408                         /*
2409                          * If we find an already initialized zio then we
2410                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2411                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2412                          * during processing, so that we can zio_wait()
2413                          * these IOs after initiating all child IOs.
2414                          */
2415                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2416                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2417                         break;
2418                 }
2419                 list_remove(list, dr);
2420                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2421                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2422                 else
2423                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2424         }
2425 }
2426
2427 /* ARGSUSED */
2428 static void
2429 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2430 {
2431         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2432         dnode_t *dn;
2433         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2434         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2435         spa_t *spa = zio->io_spa;
2436         int64_t delta;
2437         uint64_t fill = 0;
2438         int i;
2439
2440         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2441
2442         DB_DNODE_ENTER(db);
2443         dn = DB_DNODE(db);
2444         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2445         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2446         zio->io_prev_space_delta = delta;
2447
2448         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2449                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2450                 DB_DNODE_EXIT(db);
2451                 return;
2452         }
2453
2454         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2455             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2456             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2457             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2458         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2459
2460         mutex_enter(&db->db_mtx);
2461
2462 #ifdef ZFS_DEBUG
2463         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2464                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2465                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2466                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2467         }
2468 #endif
2469
2470         if (db->db_level == 0) {
2471                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2472                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2473                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2474                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2475                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2476
2477                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2478                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2479                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2480                             i--, dnp++) {
2481                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2482                                         fill++;
2483                         }
2484                 } else {
2485                         fill = 1;
2486                 }
2487         } else {
2488                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2489                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2490                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2491                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2492                                 continue;
2493                         fill += ibp->blk_fill;
2494                 }
2495         }
2496         DB_DNODE_EXIT(db);
2497
2498         bp->blk_fill = fill;
2499
2500         mutex_exit(&db->db_mtx);
2501 }
2502
2503 /* ARGSUSED */
2504 static void
2505 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2506 {
2507         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2508         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2509         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2510         uint64_t txg = zio->io_txg;
2511         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2512
2513         ASSERT3U(zio->io_error, ==, 0);
2514         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2515
2516         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE) {
2517                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2518         } else {
2519                 objset_t *os;
2520                 dsl_dataset_t *ds;
2521                 dmu_tx_t *tx;
2522
2523                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2524                 ds = os->os_dsl_dataset;
2525                 tx = os->os_synctx;
2526
2527                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2528                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2529         }
2530
2531         mutex_enter(&db->db_mtx);
2532
2533         DBUF_VERIFY(db);
2534
2535         drp = &db->db_last_dirty;
2536         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2537                 drp = &dr->dr_next;
2538         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2539         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2540         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2541         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2542         *drp = dr->dr_next;
2543
2544 #ifdef ZFS_DEBUG
2545         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2546                 dnode_t *dn;
2547
2548                 DB_DNODE_ENTER(db);
2549                 dn = DB_DNODE(db);
2550                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2551                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2552                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2553                 DB_DNODE_EXIT(db);
2554         }
2555 #endif
2556
2557         if (db->db_level == 0) {
2558                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2559                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2560                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2561                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2562                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2563                                     db) == 1);
2564                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2565                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2566                 }
2567         } else {
2568                 dnode_t *dn;
2569
2570                 DB_DNODE_ENTER(db);
2571                 dn = DB_DNODE(db);
2572                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2573                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2574                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2575                         int epbs =
2576                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2577                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2578                             db->db.db_size);
2579                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2580                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2581                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2582                 }
2583                 DB_DNODE_EXIT(db);
2584                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2585                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2586         }
2587         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2588
2589         cv_broadcast(&db->db_changed);
2590         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2591         db->db_dirtycnt -= 1;
2592         db->db_data_pending = NULL;
2593         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2594 }
2595
2596 static void
2597 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2598 {
2599         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2600 }
2601
2602 static void
2603 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2604 {
2605         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2606 }
2607
2608 static void
2609 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2610 {
2611         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2612         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2613
2614         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2615 }
2616
2617 static void
2618 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2619 {
2620         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2621         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2622         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2623
2624         mutex_enter(&db->db_mtx);
2625         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2626                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2627                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2628                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2629         }
2630         mutex_exit(&db->db_mtx);
2631
2632         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2633 }
2634
2635 static void
2636 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2637 {
2638         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2639         dnode_t *dn;
2640         objset_t *os;
2641         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2642         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2643         zbookmark_t zb;
2644         zio_prop_t zp;
2645         zio_t *zio;
2646         int wp_flag = 0;
2647
2648         DB_DNODE_ENTER(db);
2649         dn = DB_DNODE(db);
2650         os = dn->dn_objset;
2651
2652         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2653                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2654                         /*
2655                          * Private object buffers are released here rather
2656                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2657                          * in the syncing context and we don't want the
2658                          * overhead of making multiple copies of the data.
2659                          */
2660                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2661                                 arc_buf_thaw(data);
2662                         } else {
2663                                 dbuf_release_bp(db);
2664                         }
2665                 }
2666         }
2667
2668         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2669                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2670                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2671                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2672                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2673         } else {
2674                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2675                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2676                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2677                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2678                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2679                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2680                 zio = dn->dn_zio;
2681         }
2682
2683         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2684         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2685         ASSERT(zio);
2686
2687         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2688             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2689             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2690
2691         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2692                 wp_flag = WP_SPILL;
2693         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2694
2695         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2696         DB_DNODE_EXIT(db);
2697
2698         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2699                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2700                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2701                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2702                     dbuf_write_override_ready, dbuf_write_override_done, dr,
2703                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2704                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2705                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2706                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2707                     dr->dt.dl.dr_copies);
2708                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2709         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2710                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF);
2711                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2712                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2713                     dbuf_write_nofill_ready, dbuf_write_nofill_done, db,
2714                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2715                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2716         } else {
2717                 ASSERT(arc_released(data));
2718                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2719                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db), &zp,
2720                     dbuf_write_ready, dbuf_write_done, db,
2721                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2722         }
2723 }