sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu.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  */
  24
  25 #include <sys/dmu.h>
  26 #include <sys/dmu_impl.h>
  27 #include <sys/dmu_tx.h>
  28 #include <sys/dbuf.h>
  29 #include <sys/dnode.h>
  30 #include <sys/zfs_context.h>
  31 #include <sys/dmu_objset.h>
  32 #include <sys/dmu_traverse.h>
  33 #include <sys/dsl_dataset.h>
  34 #include <sys/dsl_dir.h>
  35 #include <sys/dsl_pool.h>
  36 #include <sys/dsl_synctask.h>
  37 #include <sys/dsl_prop.h>
  38 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  39 #include <sys/zfs_ioctl.h>
  40 #include <sys/zap.h>
  41 #include <sys/zio_checksum.h>
  42 #include <sys/sa.h>
  43 #ifdef _KERNEL
  44 #include <sys/zfs_znode.h>
  45 #endif
  46
  47 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
  48         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "unallocated"           },
  49         {       zap_byteswap,           TRUE,   "object directory"      },
  50         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "object array"          },
  51         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "packed nvlist"         },
  52         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "packed nvlist size"    },
  53         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "bpobj"                 },
  54         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "bpobj header"          },
  55         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "SPA space map header"  },
  56         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "SPA space map"         },
  57         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "ZIL intent log"        },
  58         {       dnode_buf_byteswap,     TRUE,   "DMU dnode"             },
  59         {       dmu_objset_byteswap,    TRUE,   "DMU objset"            },
  60         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "DSL directory"         },
  61         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL directory child map"},
  62         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
  63         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL props"             },
  64         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "DSL dataset"           },
  65         {       zfs_znode_byteswap,     TRUE,   "ZFS znode"             },
  66         {       zfs_oldacl_byteswap,    TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
  67         {       byteswap_uint8_array,   FALSE,  "ZFS plain file"        },
  68         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS directory"         },
  69         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS master node"       },
  70         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS delete queue"      },
  71         {       byteswap_uint8_array,   FALSE,  "zvol object"           },
  72         {       zap_byteswap,           TRUE,   "zvol prop"             },
  73         {       byteswap_uint8_array,   FALSE,  "other uint8[]"         },
  74         {       byteswap_uint64_array,  FALSE,  "other uint64[]"        },
  75         {       zap_byteswap,           TRUE,   "other ZAP"             },
  76         {       zap_byteswap,           TRUE,   "persistent error log"  },
  77         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "SPA history"           },
  78         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "SPA history offsets"   },
  79         {       zap_byteswap,           TRUE,   "Pool properties"       },
  80         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL permissions"       },
  81         {       zfs_acl_byteswap,       TRUE,   "ZFS ACL"               },
  82         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
  83         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "FUID table"            },
  84         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "FUID table size"       },
  85         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL dataset next clones"},
  86         {       zap_byteswap,           TRUE,   "scan work queue"       },
  87         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS user/group used"   },
  88         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
  89         {       zap_byteswap,           TRUE,   "snapshot refcount tags"},
  90         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
  91         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DDT statistics"        },
  92         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "System attributes"     },
  93         {       zap_byteswap,           TRUE,   "SA master node"        },
  94         {       zap_byteswap,           TRUE,   "SA attr registration"  },
  95         {       zap_byteswap,           TRUE,   "SA attr layouts"       },
  96         {       zap_byteswap,           TRUE,   "scan translations"     },
  97         {       byteswap_uint8_array,   FALSE,  "deduplicated block"    },
  98         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL deadlist map"      },
  99         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
 100         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL dir clones"        },
 101         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "bpobj subobj"          },
 102 };
 103
 104 int
 105 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 106     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
 107 {
 108         dnode_t *dn;
 109         uint64_t blkid;
 110         dmu_buf_impl_t *db;
 111         int err;
 112         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
 113
 114         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
 115                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 116
 117         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 118         if (err)
 119                 return (err);
 120         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 121         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 122         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 123         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 124         if (db == NULL) {
 125                 err = EIO;
 126         } else {
 127                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
 128                 if (err) {
 129                         dbuf_rele(db, tag);
 130                         db = NULL;
 131                 }
 132         }
 133
 134         dnode_rele(dn, FTAG);
 135         *dbp = &db->db; /* NULL db plus first field offset is NULL */
 136         return (err);
 137 }
 138
 139 int
 140 dmu_bonus_max(void)
 141 {
 142         return (DN_MAX_BONUSLEN);
 143 }
 144
 145 int
 146 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 147 {
 148         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 149         dnode_t *dn;
 150         int error;
 151
 152         DB_DNODE_ENTER(db);
 153         dn = DB_DNODE(db);
 154
 155         if (dn->dn_bonus != db) {
 156                 error = EINVAL;
 157         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
 158                 error = EINVAL;
 159         } else {
 160                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
 161                 error = 0;
 162         }
 163
 164         DB_DNODE_EXIT(db);
 165         return (error);
 166 }
 167
 168 int
 169 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
 170 {
 171         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 172         dnode_t *dn;
 173         int error;
 174
 175         DB_DNODE_ENTER(db);
 176         dn = DB_DNODE(db);
 177
 178         if (type > DMU_OT_NUMTYPES) {
 179                 error = EINVAL;
 180         } else if (dn->dn_bonus != db) {
 181                 error = EINVAL;
 182         } else {
 183                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
 184                 error = 0;
 185         }
 186
 187         DB_DNODE_EXIT(db);
 188         return (error);
 189 }
 190
 191 dmu_object_type_t
 192 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
 193 {
 194         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 195         dnode_t *dn;
 196         dmu_object_type_t type;
 197
 198         DB_DNODE_ENTER(db);
 199         dn = DB_DNODE(db);
 200         type = dn->dn_bonustype;
 201         DB_DNODE_EXIT(db);
 202
 203         return (type);
 204 }
 205
 206 int
 207 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
 208 {
 209         dnode_t *dn;
 210         int error;
 211
 212         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 213         dbuf_rm_spill(dn, tx);
 214         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 215         dnode_rm_spill(dn, tx);
 216         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 217         dnode_rele(dn, FTAG);
 218         return (error);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 223  */
 224 int
 225 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 226 {
 227         dnode_t *dn;
 228         dmu_buf_impl_t *db;
 229         int error;
 230
 231         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 232         if (error)
 233                 return (error);
 234
 235         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 236         if (dn->dn_bonus == NULL) {
 237                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 238                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 239                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 240                         dbuf_create_bonus(dn);
 241         }
 242         db = dn->dn_bonus;
 243
 244         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
 245         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
 246                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
 247                 (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
 248         }
 249
 250         /*
 251          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
 252          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
 253          * a dnode hold for every dbuf.
 254          */
 255         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 256
 257         dnode_rele(dn, FTAG);
 258
 259         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
 260
 261         *dbp = &db->db;
 262         return (0);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 267  *
 268  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
 269  * doesn't already exist on the dnode.
 270  *
 271  * if you only want to find an already existing spill db, then
 272  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
 273  */
 274 int
 275 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 276 {
 277         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 278         int err;
 279
 280         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 281                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 282
 283         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
 284
 285         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 286                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 287
 288         ASSERT(db != NULL);
 289         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
 290         if (err == 0)
 291                 *dbp = &db->db;
 292         else
 293                 dbuf_rele(db, tag);
 294         return (err);
 295 }
 296
 297 int
 298 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 299 {
 300         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 301         dnode_t *dn;
 302         int err;
 303
 304         DB_DNODE_ENTER(db);
 305         dn = DB_DNODE(db);
 306
 307         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
 308                 err = EINVAL;
 309         } else {
 310                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 311
 312                 if (!dn->dn_have_spill) {
 313                         err = ENOENT;
 314                 } else {
 315                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
 316                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 317                 }
 318
 319                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 320         }
 321
 322         DB_DNODE_EXIT(db);
 323         return (err);
 324 }
 325
 326 int
 327 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 328 {
 329         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 330         dnode_t *dn;
 331         int err;
 332
 333         DB_DNODE_ENTER(db);
 334         dn = DB_DNODE(db);
 335         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 336         DB_DNODE_EXIT(db);
 337
 338         return (err);
 339 }
 340
 341 /*
 342  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
 343  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
 344  * and can induce severe lock contention when writing to several files
 345  * whose dnodes are in the same block.
 346  */
 347 static int
 348 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
 349     int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
 350 {
 351         dsl_pool_t *dp = NULL;
 352         dmu_buf_t **dbp;
 353         uint64_t blkid, nblks, i;
 354         uint32_t dbuf_flags;
 355         int err;
 356         zio_t *zio;
 357         hrtime_t start;
 358
 359         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 360
 361         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT;
 362         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH || length > zfetch_array_rd_sz)
 363                 dbuf_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 364
 365         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 366         if (dn->dn_datablkshift) {
 367                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 368                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
 369                     P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
 370         } else {
 371                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
 372                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
 373                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
 374                             (longlong_t)dn->dn_objset->
 375                             os_dsl_dataset->ds_object,
 376                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
 377                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
 378                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 379                         return (EIO);
 380                 }
 381                 nblks = 1;
 382         }
 383         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 384
 385         if (dn->dn_objset->os_dsl_dataset)
 386                 dp = dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_dir->dd_pool;
 387         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
 388                 start = gethrtime();
 389         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 390         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 391         for (i = 0; i < nblks; i++) {
 392                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
 393                 if (db == NULL) {
 394                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 395                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 396                         zio_nowait(zio);
 397                         return (EIO);
 398                 }
 399                 /* initiate async i/o */
 400                 if (read) {
 401                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
 402                 }
 403                 dbp[i] = &db->db;
 404         }
 405         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 406
 407         /* wait for async i/o */
 408         err = zio_wait(zio);
 409         /* track read overhead when we are in sync context */
 410         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
 411                 dp->dp_read_overhead += gethrtime() - start;
 412         if (err) {
 413                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 414                 return (err);
 415         }
 416
 417         /* wait for other io to complete */
 418         if (read) {
 419                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 420                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
 421                         mutex_enter(&db->db_mtx);
 422                         while (db->db_state == DB_READ ||
 423                             db->db_state == DB_FILL)
 424                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 425                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
 426                                 err = EIO;
 427                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 428                         if (err) {
 429                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 430                                 return (err);
 431                         }
 432                 }
 433         }
 434
 435         *numbufsp = nblks;
 436         *dbpp = dbp;
 437         return (0);
 438 }
 439
 440 static int
 441 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 442     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 443 {
 444         dnode_t *dn;
 445         int err;
 446
 447         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 448         if (err)
 449                 return (err);
 450
 451         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 452             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 453
 454         dnode_rele(dn, FTAG);
 455
 456         return (err);
 457 }
 458
 459 int
 460 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
 461     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 462 {
 463         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 464         dnode_t *dn;
 465         int err;
 466
 467         DB_DNODE_ENTER(db);
 468         dn = DB_DNODE(db);
 469         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 470             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 471         DB_DNODE_EXIT(db);
 472
 473         return (err);
 474 }
 475
 476 void
 477 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 478 {
 479         int i;
 480         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
 481
 482         if (numbufs == 0)
 483                 return;
 484
 485         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 486                 if (dbp[i])
 487                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
 488         }
 489
 490         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
 491 }
 492
 493 void
 494 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
 495 {
 496         dnode_t *dn;
 497         uint64_t blkid;
 498         int nblks, i, err;
 499
 500         if (zfs_prefetch_disable)
 501                 return;
 502
 503         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
 504                 dn = DMU_META_DNODE(os);
 505
 506                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 507                         return;
 508
 509                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 510                 blkid = dbuf_whichblock(dn, object * sizeof (dnode_phys_t));
 511                 dbuf_prefetch(dn, blkid);
 512                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 513                 return;
 514         }
 515
 516         /*
 517          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
 518          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
 519          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
 520          */
 521         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 522         if (err != 0)
 523                 return;
 524
 525         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 526         if (dn->dn_datablkshift) {
 527                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 528                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+len, 1<<blkshift) -
 529                     P2ALIGN(offset, 1<<blkshift)) >> blkshift;
 530         } else {
 531                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
 532         }
 533
 534         if (nblks != 0) {
 535                 blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 536                 for (i = 0; i < nblks; i++)
 537                         dbuf_prefetch(dn, blkid+i);
 538         }
 539
 540         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 541
 542         dnode_rele(dn, FTAG);
 543 }
 544
 545 /*
 546  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
 547  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
 548  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
 549  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
 550  */
 551 static int
 552 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t limit)
 553 {
 554         uint64_t len = *start - limit;
 555         uint64_t blkcnt = 0;
 556         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS / (1ULL << (dn->dn_indblkshift + 1));
 557         uint64_t iblkrange =
 558             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
 559
 560         ASSERT(limit <= *start);
 561
 562         if (len <= iblkrange * maxblks) {
 563                 *start = limit;
 564                 return (0);
 565         }
 566         ASSERT(ISP2(iblkrange));
 567
 568         while (*start > limit && blkcnt < maxblks) {
 569                 int err;
 570
 571                 /* find next allocated L1 indirect */
 572                 err = dnode_next_offset(dn,
 573                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
 574
 575                 /* if there are no more, then we are done */
 576                 if (err == ESRCH) {
 577                         *start = limit;
 578                         return (0);
 579                 } else if (err) {
 580                         return (err);
 581                 }
 582                 blkcnt += 1;
 583
 584                 /* reset offset to end of "next" block back */
 585                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
 586                 if (*start <= limit)
 587                         *start = limit;
 588                 else
 589                         *start -= 1;
 590         }
 591         return (0);
 592 }
 593
 594 static int
 595 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
 596     uint64_t length, boolean_t free_dnode)
 597 {
 598         dmu_tx_t *tx;
 599         uint64_t object_size, start, end, len;
 600         boolean_t trunc = (length == DMU_OBJECT_END);
 601         int align, err;
 602
 603         align = 1 << dn->dn_datablkshift;
 604         ASSERT(align > 0);
 605         object_size = align == 1 ? dn->dn_datablksz :
 606             (dn->dn_maxblkid + 1) << dn->dn_datablkshift;
 607
 608         end = offset + length;
 609         if (trunc || end > object_size)
 610                 end = object_size;
 611         if (end <= offset)
 612                 return (0);
 613         length = end - offset;
 614
 615         while (length) {
 616                 start = end;
 617                 /* assert(offset <= start) */
 618                 err = get_next_chunk(dn, &start, offset);
 619                 if (err)
 620                         return (err);
 621                 len = trunc ? DMU_OBJECT_END : end - start;
 622
 623                 tx = dmu_tx_create(os);
 624                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, start, len);
 625                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 626                 if (err) {
 627                         dmu_tx_abort(tx);
 628                         return (err);
 629                 }
 630
 631                 dnode_free_range(dn, start, trunc ? -1 : len, tx);
 632
 633                 if (start == 0 && free_dnode) {
 634                         ASSERT(trunc);
 635                         dnode_free(dn, tx);
 636                 }
 637
 638                 length -= end - start;
 639
 640                 dmu_tx_commit(tx);
 641                 end = start;
 642         }
 643         return (0);
 644 }
 645
 646 int
 647 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
 648     uint64_t offset, uint64_t length)
 649 {
 650         dnode_t *dn;
 651         int err;
 652
 653         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 654         if (err != 0)
 655                 return (err);
 656         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length, FALSE);
 657         dnode_rele(dn, FTAG);
 658         return (err);
 659 }
 660
 661 int
 662 dmu_free_object(objset_t *os, uint64_t object)
 663 {
 664         dnode_t *dn;
 665         dmu_tx_t *tx;
 666         int err;
 667
 668         err = dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED,
 669             FTAG, &dn);
 670         if (err != 0)
 671                 return (err);
 672         if (dn->dn_nlevels == 1) {
 673                 tx = dmu_tx_create(os);
 674                 dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
 675                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, 0, DMU_OBJECT_END);
 676                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 677                 if (err == 0) {
 678                         dnode_free_range(dn, 0, DMU_OBJECT_END, tx);
 679                         dnode_free(dn, tx);
 680                         dmu_tx_commit(tx);
 681                 } else {
 682                         dmu_tx_abort(tx);
 683                 }
 684         } else {
 685                 err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, 0, DMU_OBJECT_END, TRUE);
 686         }
 687         dnode_rele(dn, FTAG);
 688         return (err);
 689 }
 690
 691 int
 692 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 693     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 694 {
 695         dnode_t *dn;
 696         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 697         if (err)
 698                 return (err);
 699         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
 700         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
 701         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
 702         dnode_rele(dn, FTAG);
 703         return (0);
 704 }
 705
 706 int
 707 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 708     void *buf, uint32_t flags)
 709 {
 710         dnode_t *dn;
 711         dmu_buf_t **dbp;
 712         int numbufs, err;
 713
 714         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 715         if (err)
 716                 return (err);
 717
 718         /*
 719          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
 720          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
 721          * handle that here as well.
 722          */
 723         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 724                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
 725                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
 726                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
 727                 size = newsz;
 728         }
 729
 730         while (size > 0) {
 731                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
 732                 int i;
 733
 734                 /*
 735                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 736                  * to be reading in parallel.
 737                  */
 738                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
 739                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
 740                 if (err)
 741                         break;
 742
 743                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 744                         int tocpy;
 745                         int bufoff;
 746                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
 747
 748                         ASSERT(size > 0);
 749
 750                         bufoff = offset - db->db_offset;
 751                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 752
 753                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 754
 755                         offset += tocpy;
 756                         size -= tocpy;
 757                         buf = (char *)buf + tocpy;
 758                 }
 759                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 760         }
 761         dnode_rele(dn, FTAG);
 762         return (err);
 763 }
 764
 765 void
 766 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 767     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
 768 {
 769         dmu_buf_t **dbp;
 770         int numbufs, i;
 771
 772         if (size == 0)
 773                 return;
 774
 775         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 776             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 777
 778         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 779                 int tocpy;
 780                 int bufoff;
 781                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 782
 783                 ASSERT(size > 0);
 784
 785                 bufoff = offset - db->db_offset;
 786                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 787
 788                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 789
 790                 if (tocpy == db->db_size)
 791                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 792                 else
 793                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 794
 795                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
 796
 797                 if (tocpy == db->db_size)
 798                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 799
 800                 offset += tocpy;
 801                 size -= tocpy;
 802                 buf = (char *)buf + tocpy;
 803         }
 804         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 805 }
 806
 807 void
 808 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 809     dmu_tx_t *tx)
 810 {
 811         dmu_buf_t **dbp;
 812         int numbufs, i;
 813
 814         if (size == 0)
 815                 return;
 816
 817         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 818             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 819
 820         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 821                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 822
 823                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
 824         }
 825         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 826 }
 827
 828 /*
 829  * DMU support for xuio
 830  */
 831 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
 832
 833 int
 834 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
 835 {
 836         dmu_xuio_t *priv;
 837         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 838
 839         uio->uio_iovcnt = nblk;
 840         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
 841
 842         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
 843         priv->cnt = nblk;
 844         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
 845         priv->iovp = uio->uio_iov;
 846         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
 847
 848         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 849                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
 850         else
 851                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
 852
 853         return (0);
 854 }
 855
 856 void
 857 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
 858 {
 859         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 860         int nblk = priv->cnt;
 861
 862         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
 863         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
 864         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
 865
 866         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 867                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
 868         else
 869                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
 870 }
 871
 872 /*
 873  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
 874  * and increase priv->next by 1.
 875  */
 876 int
 877 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
 878 {
 879         struct iovec *iov;
 880         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 881         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 882         int i = priv->next++;
 883
 884         ASSERT(i < priv->cnt);
 885         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
 886         iov = uio->uio_iov + i;
 887         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
 888         iov->iov_len = n;
 889         priv->bufs[i] = abuf;
 890         return (0);
 891 }
 892
 893 int
 894 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
 895 {
 896         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 897         return (priv->cnt);
 898 }
 899
 900 arc_buf_t *
 901 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
 902 {
 903         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 904
 905         ASSERT(i < priv->cnt);
 906         return (priv->bufs[i]);
 907 }
 908
 909 void
 910 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
 911 {
 912         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 913
 914         ASSERT(i < priv->cnt);
 915         priv->bufs[i] = NULL;
 916 }
 917
 918 static void
 919 xuio_stat_init(void)
 920 {
 921         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
 922             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
 923             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
 924         if (xuio_ksp != NULL) {
 925                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
 926                 kstat_install(xuio_ksp);
 927         }
 928 }
 929
 930 static void
 931 xuio_stat_fini(void)
 932 {
 933         if (xuio_ksp != NULL) {
 934                 kstat_delete(xuio_ksp);
 935                 xuio_ksp = NULL;
 936         }
 937 }
 938
 939 void
 940 xuio_stat_wbuf_copied()
 941 {
 942         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
 943 }
 944
 945 void
 946 xuio_stat_wbuf_nocopy()
 947 {
 948         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
 949 }
 950
 951 #ifdef _KERNEL
 952 int
 953 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
 954 {
 955         dmu_buf_t **dbp;
 956         int numbufs, i, err;
 957         xuio_t *xuio = NULL;
 958
 959         /*
 960          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 961          * to be reading in parallel.
 962          */
 963         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size, TRUE, FTAG,
 964             &numbufs, &dbp);
 965         if (err)
 966                 return (err);
 967
 968 #ifdef UIO_XUIO
 969         if (uio->uio_extflg == UIO_XUIO)
 970                 xuio = (xuio_t *)uio;
 971 #endif
 972
 973         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 974                 int tocpy;
 975                 int bufoff;
 976                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 977
 978                 ASSERT(size > 0);
 979
 980                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
 981                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 982
 983                 if (xuio) {
 984                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
 985                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
 986                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
 987                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
 988                         if (!err) {
 989                                 uio->uio_resid -= tocpy;
 990                                 uio->uio_loffset += tocpy;
 991                         }
 992
 993                         if (abuf == dbuf_abuf)
 994                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
 995                         else
 996                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
 997                 } else {
 998                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
 999                             UIO_READ, uio);
1000                 }
1001                 if (err)
1002                         break;
1003
1004                 size -= tocpy;
1005         }
1006         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1007
1008         return (err);
1009 }
1010
1011 static int
1012 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1013 {
1014         dmu_buf_t **dbp;
1015         int numbufs;
1016         int err = 0;
1017         int i;
1018
1019         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1020             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1021         if (err)
1022                 return (err);
1023
1024         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1025                 int tocpy;
1026                 int bufoff;
1027                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1028
1029                 ASSERT(size > 0);
1030
1031                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1032                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1033
1034                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1035
1036                 if (tocpy == db->db_size)
1037                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1038                 else
1039                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1040
1041                 /*
1042                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
1043                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1044                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1045                  * block.
1046                  */
1047                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1048                     UIO_WRITE, uio);
1049
1050                 if (tocpy == db->db_size)
1051                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1052
1053                 if (err)
1054                         break;
1055
1056                 size -= tocpy;
1057         }
1058
1059         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1060         return (err);
1061 }
1062
1063 int
1064 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1065     dmu_tx_t *tx)
1066 {
1067         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1068         dnode_t *dn;
1069         int err;
1070
1071         if (size == 0)
1072                 return (0);
1073
1074         DB_DNODE_ENTER(db);
1075         dn = DB_DNODE(db);
1076         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1077         DB_DNODE_EXIT(db);
1078
1079         return (err);
1080 }
1081
1082 int
1083 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1084     dmu_tx_t *tx)
1085 {
1086         dnode_t *dn;
1087         int err;
1088
1089         if (size == 0)
1090                 return (0);
1091
1092         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1093         if (err)
1094                 return (err);
1095
1096         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1097
1098         dnode_rele(dn, FTAG);
1099
1100         return (err);
1101 }
1102
1103 #ifdef sun
1104 int
1105 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1106     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
1107 {
1108         dmu_buf_t **dbp;
1109         int numbufs, i;
1110         int err;
1111
1112         if (size == 0)
1113                 return (0);
1114
1115         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1116             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1117         if (err)
1118                 return (err);
1119
1120         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1121                 int tocpy, copied, thiscpy;
1122                 int bufoff;
1123                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1124                 caddr_t va;
1125
1126                 ASSERT(size > 0);
1127                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1128
1129                 bufoff = offset - db->db_offset;
1130                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1131
1132                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1133
1134                 if (tocpy == db->db_size)
1135                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1136                 else
1137                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1138
1139                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1140                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
1141                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1142                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
1143                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1144                         zfs_unmap_page(pp, va);
1145                         pp = pp->p_next;
1146                         bufoff += PAGESIZE;
1147                 }
1148
1149                 if (tocpy == db->db_size)
1150                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1151
1152                 offset += tocpy;
1153                 size -= tocpy;
1154         }
1155         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1156         return (err);
1157 }
1158 #endif  /* sun */
1159 #endif
1160
1161 /*
1162  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1163  */
1164 arc_buf_t *
1165 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1166 {
1167         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1168         spa_t *spa;
1169
1170         DB_GET_SPA(&spa, db);
1171         return (arc_loan_buf(spa, size));
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Free a loaned arc buffer.
1176  */
1177 void
1178 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1179 {
1180         arc_return_buf(buf, FTAG);
1181         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG) == 1);
1182 }
1183
1184 /*
1185  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1186  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1187  * dmu_write().
1188  */
1189 void
1190 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1191     dmu_tx_t *tx)
1192 {
1193         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1194         dnode_t *dn;
1195         dmu_buf_impl_t *db;
1196         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1197         uint64_t blkid;
1198
1199         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1200         dn = DB_DNODE(dbuf);
1201         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1202         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
1203         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1204         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1205         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1206
1207         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size) {
1208                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1209                 dbuf_rele(db, FTAG);
1210         } else {
1211                 objset_t *os;
1212                 uint64_t object;
1213
1214                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1215                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1216                 os = dn->dn_objset;
1217                 object = dn->dn_object;
1218                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1219
1220                 dbuf_rele(db, FTAG);
1221                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1222                 dmu_return_arcbuf(buf);
1223                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1224         }
1225 }
1226
1227 typedef struct {
1228         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1229         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1230         zgd_t                   *dsa_zgd;
1231         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1232 } dmu_sync_arg_t;
1233
1234 /* ARGSUSED */
1235 static void
1236 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1237 {
1238         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1239         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1240         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1241
1242         if (zio->io_error == 0) {
1243                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1244                         /*
1245                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1246                          * block size still needs to be known for replay.
1247                          */
1248                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1249                 } else {
1250                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1251                         bp->blk_fill = 1;
1252                 }
1253         }
1254 }
1255
1256 static void
1257 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1258 {
1259         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1260 }
1261
1262 /* ARGSUSED */
1263 static void
1264 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1265 {
1266         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1267         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1268         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1269
1270         mutex_enter(&db->db_mtx);
1271         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1272         if (zio->io_error == 0) {
1273                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1274                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1275                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1276                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by))
1277                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1278         } else {
1279                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1280         }
1281         cv_broadcast(&db->db_changed);
1282         mutex_exit(&db->db_mtx);
1283
1284         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1285
1286         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1287 }
1288
1289 static void
1290 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1291 {
1292         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1293         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1294
1295         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1296                 ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1297                 ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1298                 zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1299         }
1300
1301         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1302
1303         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1304
1305         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1306 }
1307
1308 static int
1309 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1310     zio_prop_t *zp, zbookmark_t *zb)
1311 {
1312         dmu_sync_arg_t *dsa;
1313         dmu_tx_t *tx;
1314
1315         tx = dmu_tx_create(os);
1316         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1317         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1318                 dmu_tx_abort(tx);
1319                 return (EIO);   /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1320         }
1321
1322         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1323         dsa->dsa_dr = NULL;
1324         dsa->dsa_done = done;
1325         dsa->dsa_zgd = zgd;
1326         dsa->dsa_tx = tx;
1327
1328         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
1329             zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size, zp,
1330             dmu_sync_late_arrival_ready, dmu_sync_late_arrival_done, dsa,
1331             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
1332
1333         return (0);
1334 }
1335
1336 /*
1337  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1338  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1339  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1340  *
1341  * Return values:
1342  *
1343  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to to.
1344  *              The caller should not log the write.
1345  *
1346  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1347  *              The caller should not log the write.
1348  *
1349  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1350  *              The caller should track its progress (somehow).
1351  *
1352  *      EIO: could not do the I/O.
1353  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1354  *
1355  *      0: the I/O has been initiated.
1356  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1357  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1358  *              the error will be reported to the done callback and
1359  *              propagated to pio from zio_done().
1360  */
1361 int
1362 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1363 {
1364         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1365         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1366         objset_t *os = db->db_objset;
1367         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1368         dbuf_dirty_record_t *dr;
1369         dmu_sync_arg_t *dsa;
1370         zbookmark_t zb;
1371         zio_prop_t zp;
1372         dnode_t *dn;
1373
1374         ASSERT(pio != NULL);
1375         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
1376         ASSERT(txg != 0);
1377
1378         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1379             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1380
1381         DB_DNODE_ENTER(db);
1382         dn = DB_DNODE(db);
1383         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1384         DB_DNODE_EXIT(db);
1385
1386         /*
1387          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1388          */
1389         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1390                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1391
1392         /*
1393          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1394          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1395          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1396          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1397          */
1398         mutex_enter(&db->db_mtx);
1399
1400         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1401                 /*
1402                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1403                  */
1404                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1405                 return (EEXIST);
1406         }
1407
1408         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1409                 /*
1410                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1411                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1412                  */
1413                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1414                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1415         }
1416
1417         dr = db->db_last_dirty;
1418         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1419                 dr = dr->dr_next;
1420
1421         if (dr == NULL) {
1422                 /*
1423                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1424                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1425                  */
1426                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1427                 return (ENOENT);
1428         }
1429
1430         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1431         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1432             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1433                 /*
1434                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1435                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1436                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1437                  */
1438                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1439                 return (EALREADY);
1440         }
1441
1442         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1443         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1444         mutex_exit(&db->db_mtx);
1445
1446         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1447         dsa->dsa_dr = dr;
1448         dsa->dsa_done = done;
1449         dsa->dsa_zgd = zgd;
1450         dsa->dsa_tx = NULL;
1451
1452         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1453             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db), &zp,
1454             dmu_sync_ready, dmu_sync_done, dsa,
1455             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1456
1457         return (0);
1458 }
1459
1460 int
1461 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1462         dmu_tx_t *tx)
1463 {
1464         dnode_t *dn;
1465         int err;
1466
1467         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1468         if (err)
1469                 return (err);
1470         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1471         dnode_rele(dn, FTAG);
1472         return (err);
1473 }
1474
1475 void
1476 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1477         dmu_tx_t *tx)
1478 {
1479         dnode_t *dn;
1480
1481         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1482         (void) dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1483         ASSERT(checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1484         dn->dn_checksum = checksum;
1485         dnode_setdirty(dn, tx);
1486         dnode_rele(dn, FTAG);
1487 }
1488
1489 void
1490 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1491         dmu_tx_t *tx)
1492 {
1493         dnode_t *dn;
1494
1495         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1496         (void) dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1497         ASSERT(compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
1498         dn->dn_compress = compress;
1499         dnode_setdirty(dn, tx);
1500         dnode_rele(dn, FTAG);
1501 }
1502
1503 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1504 TUNABLE_INT("vfs.zfs.mdcomp_disable", &zfs_mdcomp_disable);
1505 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
1506 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RW,
1507     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
1508
1509 void
1510 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1511 {
1512         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1513         boolean_t ismd = (level > 0 || dmu_ot[type].ot_metadata ||
1514             (wp & WP_SPILL));
1515         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1516         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1517         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1518         boolean_t dedup;
1519         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1520         int copies = os->os_copies;
1521
1522         /*
1523          * Determine checksum setting.
1524          */
1525         if (ismd) {
1526                 /*
1527                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1528                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1529                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1530                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1531                  * to fletcher4.
1532                  */
1533                 if (zio_checksum_table[checksum].ci_correctable < 1 ||
1534                     zio_checksum_table[checksum].ci_eck)
1535                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1536         } else {
1537                 checksum = zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum);
1538         }
1539
1540         /*
1541          * Determine compression setting.
1542          */
1543         if (ismd) {
1544                 /*
1545                  * XXX -- we should design a compression algorithm
1546                  * that specializes in arrays of bps.
1547                  */
1548                 compress = zfs_mdcomp_disable ? ZIO_COMPRESS_EMPTY :
1549                     ZIO_COMPRESS_LZJB;
1550         } else {
1551                 compress = zio_compress_select(dn->dn_compress, compress);
1552         }
1553
1554         /*
1555          * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(), we won't
1556          * actually dedup now because that's all done in syncing context;
1557          * but we do want to use the dedup checkum.  If the checksum is not
1558          * strong enough to ensure unique signatures, force dedup_verify.
1559          */
1560         dedup = (!ismd && dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF);
1561         if (dedup) {
1562                 checksum = dedup_checksum;
1563                 if (!zio_checksum_table[checksum].ci_dedup)
1564                         dedup_verify = 1;
1565         }
1566
1567         if (wp & WP_DMU_SYNC)
1568                 dedup = 0;
1569
1570         if (wp & WP_NOFILL) {
1571                 ASSERT(!ismd && level == 0);
1572                 checksum = ZIO_CHECKSUM_OFF;
1573                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1574                 dedup = B_FALSE;
1575         }
1576
1577         zp->zp_checksum = checksum;
1578         zp->zp_compress = compress;
1579         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
1580         zp->zp_level = level;
1581         zp->zp_copies = MIN(copies + ismd, spa_max_replication(os->os_spa));
1582         zp->zp_dedup = dedup;
1583         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
1584 }
1585
1586 int
1587 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1588 {
1589         dnode_t *dn;
1590         int i, err;
1591
1592         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1593         if (err)
1594                 return (err);
1595         /*
1596          * Sync any current changes before
1597          * we go trundling through the block pointers.
1598          */
1599         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1600                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]))
1601                         break;
1602         }
1603         if (i != TXG_SIZE) {
1604                 dnode_rele(dn, FTAG);
1605                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1606                 err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1607                 if (err)
1608                         return (err);
1609         }
1610
1611         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1612         dnode_rele(dn, FTAG);
1613
1614         return (err);
1615 }
1616
1617 void
1618 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1619 {
1620         dnode_phys_t *dnp;
1621
1622         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1623         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1624
1625         dnp = dn->dn_phys;
1626
1627         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1628         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1629             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1630         doi->doi_type = dn->dn_type;
1631         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1632         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1633         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1634         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1635         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1636         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
1637         doi->doi_max_offset = (dnp->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
1638         doi->doi_fill_count = 0;
1639         for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
1640                 doi->doi_fill_count += dnp->dn_blkptr[i].blk_fill;
1641
1642         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1643         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Get information on a DMU object.
1648  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
1649  */
1650 int
1651 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
1652 {
1653         dnode_t *dn;
1654         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1655
1656         if (err)
1657                 return (err);
1658
1659         if (doi != NULL)
1660                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
1661
1662         dnode_rele(dn, FTAG);
1663         return (0);
1664 }
1665
1666 /*
1667  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
1668  */
1669 void
1670 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
1671 {
1672         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1673
1674         DB_DNODE_ENTER(db);
1675         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
1676         DB_DNODE_EXIT(db);
1677 }
1678
1679 /*
1680  * Faster still when you only care about the size.
1681  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
1682  */
1683 void
1684 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
1685     u_longlong_t *nblk512)
1686 {
1687         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1688         dnode_t *dn;
1689
1690         DB_DNODE_ENTER(db);
1691         dn = DB_DNODE(db);
1692
1693         *blksize = dn->dn_datablksz;
1694         /* add 1 for dnode space */
1695         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
1696             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
1697         DB_DNODE_EXIT(db);
1698 }
1699
1700 void
1701 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
1702 {
1703         uint64_t *buf = vbuf;
1704         size_t count = size >> 3;
1705         int i;
1706
1707         ASSERT((size & 7) == 0);
1708
1709         for (i = 0; i < count; i++)
1710                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
1711 }
1712
1713 void
1714 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
1715 {
1716         uint32_t *buf = vbuf;
1717         size_t count = size >> 2;
1718         int i;
1719
1720         ASSERT((size & 3) == 0);
1721
1722         for (i = 0; i < count; i++)
1723                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
1724 }
1725
1726 void
1727 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
1728 {
1729         uint16_t *buf = vbuf;
1730         size_t count = size >> 1;
1731         int i;
1732
1733         ASSERT((size & 1) == 0);
1734
1735         for (i = 0; i < count; i++)
1736                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
1737 }
1738
1739 /* ARGSUSED */
1740 void
1741 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
1742 {
1743 }
1744
1745 void
1746 dmu_init(void)
1747 {
1748         zfs_dbgmsg_init();
1749         sa_cache_init();
1750         xuio_stat_init();
1751         dmu_objset_init();
1752         dnode_init();
1753         dbuf_init();
1754         zfetch_init();
1755         arc_init();
1756         l2arc_init();
1757 }
1758
1759 void
1760 dmu_fini(void)
1761 {
1762         l2arc_fini();
1763         arc_fini();
1764         zfetch_fini();
1765         dbuf_fini();
1766         dnode_fini();
1767         dmu_objset_fini();
1768         xuio_stat_fini();
1769         sa_cache_fini();
1770         zfs_dbgmsg_fini();
1771 }