]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.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  * Copyright (c) 2013 by Delphix. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
26  */
27
28 #include <sys/zfs_context.h>
29 #include <sys/dmu.h>
30 #include <sys/dmu_impl.h>
31 #include <sys/dbuf.h>
32 #include <sys/dmu_objset.h>
33 #include <sys/dsl_dataset.h>
34 #include <sys/dsl_dir.h>
35 #include <sys/dmu_tx.h>
36 #include <sys/spa.h>
37 #include <sys/zio.h>
38 #include <sys/dmu_zfetch.h>
39 #include <sys/sa.h>
40 #include <sys/sa_impl.h>
41
42 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
43 static boolean_t dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
44 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
45
46 /*
47  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
48  */
49 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
50
51 /* ARGSUSED */
52 static int
53 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
54 {
55         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
56         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
57
58         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
59         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
60         refcount_create(&db->db_holds);
61         return (0);
62 }
63
64 /* ARGSUSED */
65 static void
66 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
67 {
68         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
69         mutex_destroy(&db->db_mtx);
70         cv_destroy(&db->db_changed);
71         refcount_destroy(&db->db_holds);
72 }
73
74 /*
75  * dbuf hash table routines
76  */
77 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
78
79 static uint64_t dbuf_hash_count;
80
81 static uint64_t
82 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
83 {
84         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
85         uint64_t crc = -1ULL;
86
87         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
88         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
89         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
90         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
91         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
92         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
93         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
94
95         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
96
97         return (crc);
98 }
99
100 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
101
102 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
103         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
104         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
105         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
106         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
107
108 dmu_buf_impl_t *
109 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
110 {
111         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
112         objset_t *os = dn->dn_objset;
113         uint64_t obj = dn->dn_object;
114         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
115         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
116         dmu_buf_impl_t *db;
117
118         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
119         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
120                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
121                         mutex_enter(&db->db_mtx);
122                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
123                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
124                                 return (db);
125                         }
126                         mutex_exit(&db->db_mtx);
127                 }
128         }
129         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
130         return (NULL);
131 }
132
133 /*
134  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
135  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
136  * will be returned and the new element will not be inserted.
137  * Otherwise returns NULL.
138  */
139 static dmu_buf_impl_t *
140 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
141 {
142         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
143         objset_t *os = db->db_objset;
144         uint64_t obj = db->db.db_object;
145         int level = db->db_level;
146         uint64_t blkid = db->db_blkid;
147         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
148         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
149         dmu_buf_impl_t *dbf;
150
151         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
152         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
153                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
154                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
155                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
156                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
157                                 return (dbf);
158                         }
159                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
160                 }
161         }
162
163         mutex_enter(&db->db_mtx);
164         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
165         h->hash_table[idx] = db;
166         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
167         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
168
169         return (NULL);
170 }
171
172 /*
173  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
174  * fail if there are any existing holds on the db.
175  */
176 static void
177 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
178 {
179         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
180         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
181             db->db_level, db->db_blkid);
182         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
183         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
184
185         /*
186          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
187          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
188          */
189         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
190         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
191         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
192
193         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
194         dbp = &h->hash_table[idx];
195         while ((dbf = *dbp) != db) {
196                 dbp = &dbf->db_hash_next;
197                 ASSERT(dbf != NULL);
198         }
199         *dbp = db->db_hash_next;
200         db->db_hash_next = NULL;
201         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
202         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
203 }
204
205 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
206
207 static void
208 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
209 {
210         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
211
212         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
213                 return;
214
215         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
216                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
217         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
218         db->db_user_ptr = NULL;
219         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
220         db->db_evict_func = NULL;
221 }
222
223 boolean_t
224 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
225 {
226         if (db->db_level > 0) {
227                 return (B_TRUE);
228         } else {
229                 boolean_t is_metadata;
230
231                 DB_DNODE_ENTER(db);
232                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
233                 DB_DNODE_EXIT(db);
234
235                 return (is_metadata);
236         }
237 }
238
239 void
240 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
241 {
242         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
243         ASSERT(db->db_buf == NULL);
244         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
245
246         dbuf_clear(db);
247         dbuf_destroy(db);
248 }
249
250 void
251 dbuf_init(void)
252 {
253         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
254         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
255         int i;
256
257         /*
258          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
259          * with an average 4K block size.  The table will take up
260          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
261          */
262         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
263                 hsize <<= 1;
264
265 retry:
266         h->hash_table_mask = hsize - 1;
267         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
268         if (h->hash_table == NULL) {
269                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
270                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
271                 hsize >>= 1;
272                 goto retry;
273         }
274
275         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
276             sizeof (dmu_buf_impl_t),
277             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
278
279         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
280                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
281 }
282
283 void
284 dbuf_fini(void)
285 {
286         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
287         int i;
288
289         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
290                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
291         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
292         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
293 }
294
295 /*
296  * Other stuff.
297  */
298
299 #ifdef ZFS_DEBUG
300 static void
301 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
302 {
303         dnode_t *dn;
304         dbuf_dirty_record_t *dr;
305
306         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
307
308         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
309                 return;
310
311         ASSERT(db->db_objset != NULL);
312         DB_DNODE_ENTER(db);
313         dn = DB_DNODE(db);
314         if (dn == NULL) {
315                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
316                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
317         } else {
318                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
319                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
320                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
321                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
322                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
323                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
324         }
325         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
326                 ASSERT(dn != NULL);
327                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
328                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
329         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
330                 ASSERT(dn != NULL);
331                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
332                 ASSERT0(db->db.db_offset);
333         } else {
334                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
335         }
336
337         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
338                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
339
340         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
341                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
342
343         /*
344          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
345          * can be momentarily different when another thread is doing
346          * dnode_set_blksz().
347          */
348         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
349                 dr = db->db_data_pending;
350                 /*
351                  * It should only be modified in syncing context, so
352                  * make sure we only have one copy of the data.
353                  */
354                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
355         }
356
357         /* verify db->db_blkptr */
358         if (db->db_blkptr) {
359                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
360                         /* db is pointed to by the dnode */
361                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
362                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
363                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
364                         else
365                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
366                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
367                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
368                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
369                 } else {
370                         /* db is pointed to by an indirect block */
371                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
372                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
373                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
374                             db->db.db_object);
375                         /*
376                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
377                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
378                          * grows.  safe to do this now?
379                          */
380                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
381                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
382                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
383                                     db->db_blkid % epb));
384                         }
385                 }
386         }
387         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
388             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
389             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
390             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
391                 /*
392                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
393                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
394                  * data when we evict this buffer.
395                  */
396                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
397                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
398                         int i;
399
400                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
401                                 ASSERT(buf[i] == 0);
402                         }
403                 }
404         }
405         DB_DNODE_EXIT(db);
406 }
407 #endif
408
409 static void
410 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
411 {
412         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
413         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
414                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
415                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
416         }
417 }
418
419 static void
420 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
421 {
422         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
423         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
424         db->db_buf = buf;
425         if (buf != NULL) {
426                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
427                 db->db.db_data = buf->b_data;
428                 if (!arc_released(buf))
429                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
430                 dbuf_update_data(db);
431         } else {
432                 dbuf_evict_user(db);
433                 db->db.db_data = NULL;
434                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
435                         db->db_state = DB_UNCACHED;
436         }
437 }
438
439 /*
440  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
441  */
442 arc_buf_t *
443 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
444 {
445         arc_buf_t *abuf;
446
447         mutex_enter(&db->db_mtx);
448         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
449                 int blksz = db->db.db_size;
450                 spa_t *spa;
451
452                 mutex_exit(&db->db_mtx);
453                 DB_GET_SPA(&spa, db);
454                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
455                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
456         } else {
457                 abuf = db->db_buf;
458                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
459                 dbuf_set_data(db, NULL);
460                 mutex_exit(&db->db_mtx);
461         }
462         return (abuf);
463 }
464
465 uint64_t
466 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
467 {
468         if (dn->dn_datablkshift) {
469                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
470         } else {
471                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
472                 return (0);
473         }
474 }
475
476 static void
477 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
478 {
479         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
480
481         mutex_enter(&db->db_mtx);
482         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
483         /*
484          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
485          */
486         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
487         ASSERT(db->db_buf == NULL);
488         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
489         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
490                 /* we were freed in flight; disregard any error */
491                 arc_release(buf, db);
492                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
493                 arc_buf_freeze(buf);
494                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
495                 dbuf_set_data(db, buf);
496                 db->db_state = DB_CACHED;
497         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
498                 dbuf_set_data(db, buf);
499                 db->db_state = DB_CACHED;
500         } else {
501                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
502                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
503                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
504                 db->db_state = DB_UNCACHED;
505         }
506         cv_broadcast(&db->db_changed);
507         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
508 }
509
510 static void
511 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
512 {
513         dnode_t *dn;
514         spa_t *spa;
515         zbookmark_t zb;
516         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
517
518         DB_DNODE_ENTER(db);
519         dn = DB_DNODE(db);
520         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
521         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
522         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
523         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
524         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
525         ASSERT(db->db_buf == NULL);
526
527         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
528                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
529
530                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
531                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
532                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
533                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
534                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
535                 if (bonuslen)
536                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
537                 DB_DNODE_EXIT(db);
538                 dbuf_update_data(db);
539                 db->db_state = DB_CACHED;
540                 mutex_exit(&db->db_mtx);
541                 return;
542         }
543
544         /*
545          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
546          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
547          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
548          */
549         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
550             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
551             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
552                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
553
554                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
555                     db->db.db_size, db, type));
556                 DB_DNODE_EXIT(db);
557                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
558                 db->db_state = DB_CACHED;
559                 *flags |= DB_RF_CACHED;
560                 mutex_exit(&db->db_mtx);
561                 return;
562         }
563
564         spa = dn->dn_objset->os_spa;
565         DB_DNODE_EXIT(db);
566
567         db->db_state = DB_READ;
568         mutex_exit(&db->db_mtx);
569
570         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
571                 aflags |= ARC_L2CACHE;
572         if (DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db))
573                 aflags |= ARC_L2COMPRESS;
574
575         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
576             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
577             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
578
579         dbuf_add_ref(db, NULL);
580
581         (void) arc_read(zio, spa, db->db_blkptr,
582             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
583             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
584             &aflags, &zb);
585         if (aflags & ARC_CACHED)
586                 *flags |= DB_RF_CACHED;
587 }
588
589 int
590 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
591 {
592         int err = 0;
593         int havepzio = (zio != NULL);
594         int prefetch;
595         dnode_t *dn;
596
597         /*
598          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
599          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
600          */
601         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
602
603         if (db->db_state == DB_NOFILL)
604                 return (SET_ERROR(EIO));
605
606         DB_DNODE_ENTER(db);
607         dn = DB_DNODE(db);
608         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
609                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
610
611         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
612             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
613             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
614
615         mutex_enter(&db->db_mtx);
616         if (db->db_state == DB_CACHED) {
617                 mutex_exit(&db->db_mtx);
618                 if (prefetch)
619                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
620                             db->db.db_size, TRUE);
621                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
622                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
623                 DB_DNODE_EXIT(db);
624         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
625                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
626
627                 if (zio == NULL)
628                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
629                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
630
631                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
632
633                 if (prefetch)
634                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
635                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
636
637                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
638                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
639                 DB_DNODE_EXIT(db);
640
641                 if (!havepzio)
642                         err = zio_wait(zio);
643         } else {
644                 /*
645                  * Another reader came in while the dbuf was in flight
646                  * between UNCACHED and CACHED.  Either a writer will finish
647                  * writing the buffer (sending the dbuf to CACHED) or the
648                  * first reader's request will reach the read_done callback
649                  * and send the dbuf to CACHED.  Otherwise, a failure
650                  * occurred and the dbuf went to UNCACHED.
651                  */
652                 mutex_exit(&db->db_mtx);
653                 if (prefetch)
654                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
655                             db->db.db_size, TRUE);
656                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
657                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
658                 DB_DNODE_EXIT(db);
659
660                 /* Skip the wait per the caller's request. */
661                 mutex_enter(&db->db_mtx);
662                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
663                         while (db->db_state == DB_READ ||
664                             db->db_state == DB_FILL) {
665                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
666                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
667                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
668                         }
669                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
670                                 err = SET_ERROR(EIO);
671                 }
672                 mutex_exit(&db->db_mtx);
673         }
674
675         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
676         return (err);
677 }
678
679 static void
680 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
681 {
682         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
683         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
684         mutex_enter(&db->db_mtx);
685         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
686                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
687         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
688                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
689                 spa_t *spa;
690
691                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
692                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
693                 DB_GET_SPA(&spa, db);
694                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
695                 db->db_state = DB_FILL;
696         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
697                 dbuf_set_data(db, NULL);
698         } else {
699                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
700         }
701         mutex_exit(&db->db_mtx);
702 }
703
704 /*
705  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
706  * buffers, that have been modified in a previous transaction
707  * group, before we modify them in the current active group.
708  *
709  * This function is used in two places: when we are dirtying a
710  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
711  * a range in a dnode that includes this buffer.
712  *
713  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
714  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
715  * dbuf list for the dnode.
716  */
717 static void
718 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
719 {
720         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
721
722         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
723         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
724         ASSERT(db->db_level == 0);
725         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
726
727         if (dr == NULL ||
728             (dr->dt.dl.dr_data !=
729             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
730                 return;
731
732         /*
733          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
734          * and its referencing the dbuf data, either:
735          *      reset the reference to point to a new copy,
736          * or (if there a no active holders)
737          *      just null out the current db_data pointer.
738          */
739         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
740         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
741                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
742                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
743                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
744                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
745         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
746                 int size = db->db.db_size;
747                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
748                 spa_t *spa;
749
750                 DB_GET_SPA(&spa, db);
751                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
752                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
753         } else {
754                 dbuf_set_data(db, NULL);
755         }
756 }
757
758 void
759 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
760 {
761         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
762         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
763         uint64_t txg = dr->dr_txg;
764
765         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
766         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
767         ASSERT(db->db_level == 0);
768
769         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
770             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
771                 return;
772
773         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
774
775         /* free this block */
776         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
777                 spa_t *spa;
778
779                 DB_GET_SPA(&spa, db);
780                 zio_free(spa, txg, bp);
781         }
782         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
783         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
784
785         /*
786          * Release the already-written buffer, so we leave it in
787          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
788          * modifying the buffer, so they will immediately do
789          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
790          * the buf thawed to save the effort of freezing &
791          * immediately re-thawing it.
792          */
793         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
794 }
795
796 /*
797  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
798  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
799  * empty blocks.  Also, if we happen accross any level-1 dbufs in the
800  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
801  * they stay in memory.
802  */
803 void
804 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
805 {
806         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
807         uint64_t txg = tx->tx_txg;
808         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
809         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
810         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
811
812         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
813                 end = dn->dn_maxblkid;
814                 last_l1 = end >> epbs;
815         }
816         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
817         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
818         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
819                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
820                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
821
822                 if (db->db_level == 1 &&
823                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
824                         mutex_enter(&db->db_mtx);
825                         if (db->db_last_dirty &&
826                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
827                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
828                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
829                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
830                                 dbuf_rele(db, FTAG);
831                         } else {
832                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
833                         }
834                 }
835
836                 if (db->db_level != 0)
837                         continue;
838                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
839                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
840                         continue;
841
842                 /* found a level 0 buffer in the range */
843                 mutex_enter(&db->db_mtx);
844                 if (dbuf_undirty(db, tx)) {
845                         /* mutex has been dropped and dbuf destroyed */
846                         continue;
847                 }
848
849                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
850                     db->db_state == DB_NOFILL ||
851                     db->db_state == DB_EVICTING) {
852                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
853                         mutex_exit(&db->db_mtx);
854                         continue;
855                 }
856                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
857                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
858                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
859                         mutex_exit(&db->db_mtx);
860                         continue;
861                 }
862                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
863                         ASSERT(db->db_buf);
864                         dbuf_clear(db);
865                         continue;
866                 }
867                 /* The dbuf is referenced */
868
869                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
870                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
871
872                         if (dr->dr_txg == txg) {
873                                 /*
874                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
875                                  * size to reflect that this buffer may
876                                  * contain new data when we sync.
877                                  */
878                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
879                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
880                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
881                                 dbuf_unoverride(dr);
882                         } else {
883                                 /*
884                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
885                                  * Either uncache it (if its not referenced in
886                                  * the open context) or reset its contents to
887                                  * empty.
888                                  */
889                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
890                         }
891                 }
892                 /* clear the contents if its cached */
893                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
894                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
895                         arc_release(db->db_buf, db);
896                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
897                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
898                 }
899
900                 mutex_exit(&db->db_mtx);
901         }
902         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
903 }
904
905 static int
906 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
907 {
908         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
909         uint64_t birth_txg = 0;
910
911         /*
912          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
913          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
914          * so we'll ignore db_blkptr.
915          */
916         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
917         if (db->db_last_dirty)
918                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
919         else if (db->db_blkptr)
920                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
921
922         /*
923          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
924          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
925          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
926          * prefetching a dedup-ed block.
927          */
928         if (birth_txg)
929                 return (ds == NULL ||
930                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
931         else
932                 return (FALSE);
933 }
934
935 void
936 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
937 {
938         arc_buf_t *buf, *obuf;
939         int osize = db->db.db_size;
940         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
941         dnode_t *dn;
942
943         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
944
945         DB_DNODE_ENTER(db);
946         dn = DB_DNODE(db);
947
948         /* XXX does *this* func really need the lock? */
949         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
950
951         /*
952          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
953          * is OK, because there can be no other references to the db
954          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
955          * be happening.
956          */
957         /*
958          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
959          * value and returning that up to our callers
960          */
961         dbuf_will_dirty(db, tx);
962
963         /* create the data buffer for the new block */
964         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
965
966         /* copy old block data to the new block */
967         obuf = db->db_buf;
968         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
969         /* zero the remainder */
970         if (size > osize)
971                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
972
973         mutex_enter(&db->db_mtx);
974         dbuf_set_data(db, buf);
975         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db));
976         db->db.db_size = size;
977
978         if (db->db_level == 0) {
979                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
980                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
981         }
982         mutex_exit(&db->db_mtx);
983
984         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
985         DB_DNODE_EXIT(db);
986 }
987
988 void
989 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
990 {
991         objset_t *os;
992
993         DB_GET_OBJSET(&os, db);
994         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
995         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
996             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
997         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
998
999         (void) arc_release(db->db_buf, db);
1000 }
1001
1002 dbuf_dirty_record_t *
1003 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1004 {
1005         dnode_t *dn;
1006         objset_t *os;
1007         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1008         int drop_struct_lock = FALSE;
1009         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1010         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1011
1012         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1013         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1014         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1015
1016         DB_DNODE_ENTER(db);
1017         dn = DB_DNODE(db);
1018         /*
1019          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1020          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1021          * were already pre-dirtied in open context.
1022          */
1023         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1024             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1025             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1026             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1027         /*
1028          * We make this assert for private objects as well, but after we
1029          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1030          * in syncing context.
1031          */
1032         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1033             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1034             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1035
1036         mutex_enter(&db->db_mtx);
1037         /*
1038          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1039          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1040          * syncing context don't bother holding ahead.
1041          */
1042         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1043             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1044             db->db_state == DB_NOFILL);
1045
1046         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1047         /*
1048          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1049          * initialize the objset.
1050          */
1051         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1052             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1053                 dn->dn_dirtyctx =
1054                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1055                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1056                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1057         }
1058         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1059
1060         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1061                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1062
1063         /*
1064          * If this buffer is already dirty, we're done.
1065          */
1066         drp = &db->db_last_dirty;
1067         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1068             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1069         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1070                 drp = &dr->dr_next;
1071         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1072                 DB_DNODE_EXIT(db);
1073
1074                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1075                         /*
1076                          * If this buffer has already been written out,
1077                          * we now need to reset its state.
1078                          */
1079                         dbuf_unoverride(dr);
1080                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1081                             db->db_state != DB_NOFILL)
1082                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1083                 }
1084                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1085                 return (dr);
1086         }
1087
1088         /*
1089          * Only valid if not already dirty.
1090          */
1091         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1092             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1093             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1094
1095         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1096         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1097             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1098             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1099             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1100             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1101
1102         /*
1103          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1104          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1105          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1106          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1107          * this assertion only if we're not already dirty.
1108          */
1109         os = dn->dn_objset;
1110         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1111             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1112         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1113
1114         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1115
1116         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1117                 /*
1118                  * Update the accounting.
1119                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1120                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1121                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1122                  * also holding the db_mtx.
1123                  */
1124                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1125                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1126         }
1127
1128         /*
1129          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1130          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1131          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1132          */
1133         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1134         if (db->db_level == 0) {
1135                 void *data_old = db->db_buf;
1136
1137                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1138                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1139                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1140                                 data_old = db->db.db_data;
1141                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1142                                 /*
1143                                  * Release the data buffer from the cache so
1144                                  * that we can modify it without impacting
1145                                  * possible other users of this cached data
1146                                  * block.  Note that indirect blocks and
1147                                  * private objects are not released until the
1148                                  * syncing state (since they are only modified
1149                                  * then).
1150                                  */
1151                                 arc_release(db->db_buf, db);
1152                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1153                                 data_old = db->db_buf;
1154                         }
1155                         ASSERT(data_old != NULL);
1156                 }
1157                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1158         } else {
1159                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1160                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1161                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1162                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1163         }
1164         dr->dr_dbuf = db;
1165         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1166         dr->dr_next = *drp;
1167         *drp = dr;
1168
1169         /*
1170          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1171          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1172          * happened after the free.
1173          */
1174         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1175             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1176                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1177                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1178                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1179                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1180         }
1181
1182         /*
1183          * This buffer is now part of this txg
1184          */
1185         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1186         db->db_dirtycnt += 1;
1187         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1188
1189         mutex_exit(&db->db_mtx);
1190
1191         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1192             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1193                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1194                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1195                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1196                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1197                 dnode_setdirty(dn, tx);
1198                 DB_DNODE_EXIT(db);
1199                 return (dr);
1200         } else if (do_free_accounting) {
1201                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1202                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1203                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1204                 /*
1205                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1206                  * in a previous txg, we don't know how much
1207                  * space it will use on disk yet.  We should
1208                  * really have the struct_rwlock to access
1209                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1210                  * it's OK if we get an odd answer.
1211                  */
1212                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1213                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1214         }
1215
1216         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1217                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1218                 drop_struct_lock = TRUE;
1219         }
1220
1221         if (db->db_level == 0) {
1222                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1223                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1224         }
1225
1226         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1227                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1228                 dbuf_dirty_record_t *di;
1229                 int parent_held = FALSE;
1230
1231                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1232                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1233
1234                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1235                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1236                         ASSERT(parent != NULL);
1237                         parent_held = TRUE;
1238                 }
1239                 if (drop_struct_lock)
1240                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1241                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1242                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1243                 if (parent_held)
1244                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1245
1246                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1247                 /*  possible race with dbuf_undirty() */
1248                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1249                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1250                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1251                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1252                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1253                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1254                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1255                         dr->dr_parent = di;
1256                 }
1257                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1258         } else {
1259                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1260                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1261                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1262                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1263                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1264                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1265                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1266                 if (drop_struct_lock)
1267                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1268         }
1269
1270         dnode_setdirty(dn, tx);
1271         DB_DNODE_EXIT(db);
1272         return (dr);
1273 }
1274
1275 /*
1276  * Undirty a buffer in the transaction group referenced by the given
1277  * transaction.  Return whether this evicted the dbuf.
1278  */
1279 static boolean_t
1280 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1281 {
1282         dnode_t *dn;
1283         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1284         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1285
1286         ASSERT(txg != 0);
1287         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1288         ASSERT0(db->db_level);
1289         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1290
1291         /*
1292          * If this buffer is not dirty, we're done.
1293          */
1294         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1295                 if (dr->dr_txg <= txg)
1296                         break;
1297         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg)
1298                 return (B_FALSE);
1299         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1300         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1301
1302         DB_DNODE_ENTER(db);
1303         dn = DB_DNODE(db);
1304
1305         /*
1306          * Note:  This code will probably work even if there are concurrent
1307          * holders, but it is untested in that scenerio, as the ZPL and
1308          * ztest have additional locking (the range locks) that prevents
1309          * that type of concurrent access.
1310          */
1311         ASSERT3U(refcount_count(&db->db_holds), ==, db->db_dirtycnt);
1312
1313         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1314
1315         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1316
1317         /* XXX would be nice to fix up dn_towrite_space[] */
1318
1319         *drp = dr->dr_next;
1320
1321         /*
1322          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1323          * where this dirty record may be put on a list.
1324          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1325          * every one of those list_insert calls.
1326          */
1327         if (dr->dr_parent) {
1328                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1329                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1330                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1331         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1332             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1333                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1334                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1335                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1336                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1337         }
1338         DB_DNODE_EXIT(db);
1339
1340         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1341                 dbuf_unoverride(dr);
1342
1343                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1344                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1345                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1346                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db));
1347         }
1348         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1349
1350         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1351         db->db_dirtycnt -= 1;
1352
1353         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1354                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1355
1356                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1357                 dbuf_set_data(db, NULL);
1358                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1359                 dbuf_evict(db);
1360                 return (B_TRUE);
1361         }
1362
1363         return (B_FALSE);
1364 }
1365
1366 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1367 void
1368 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1369 {
1370         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1371
1372         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1373         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1374
1375         DB_DNODE_ENTER(db);
1376         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1377                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1378         DB_DNODE_EXIT(db);
1379         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1380         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1381 }
1382
1383 void
1384 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1385 {
1386         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1387
1388         db->db_state = DB_NOFILL;
1389
1390         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1391 }
1392
1393 void
1394 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1395 {
1396         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1397
1398         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1399         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1400         ASSERT(db->db_level == 0);
1401         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1402
1403         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1404             dmu_tx_private_ok(tx));
1405
1406         dbuf_noread(db);
1407         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1408 }
1409
1410 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1411 /* ARGSUSED */
1412 void
1413 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1414 {
1415         mutex_enter(&db->db_mtx);
1416         DBUF_VERIFY(db);
1417
1418         if (db->db_state == DB_FILL) {
1419                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1420                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1421                         /* we were freed while filling */
1422                         /* XXX dbuf_undirty? */
1423                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1424                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1425                 }
1426                 db->db_state = DB_CACHED;
1427                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1428         }
1429         mutex_exit(&db->db_mtx);
1430 }
1431
1432 /*
1433  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1434  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1435  */
1436 void
1437 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1438 {
1439         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1440         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1441         ASSERT(db->db_level == 0);
1442         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1443         ASSERT(buf != NULL);
1444         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1445         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1446
1447         arc_return_buf(buf, db);
1448         ASSERT(arc_released(buf));
1449
1450         mutex_enter(&db->db_mtx);
1451
1452         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1453                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1454
1455         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1456
1457         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1458             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1459                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1460                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1461                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1462                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1463                 xuio_stat_wbuf_copied();
1464                 return;
1465         }
1466
1467         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1468         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1469                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1470
1471                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1472                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1473                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1474                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1475                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1476                                     DR_OVERRIDDEN);
1477                                 arc_release(db->db_buf, db);
1478                         }
1479                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1480                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1481                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1482                         arc_release(db->db_buf, db);
1483                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1484                 }
1485                 db->db_buf = NULL;
1486         }
1487         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1488         dbuf_set_data(db, buf);
1489         db->db_state = DB_FILL;
1490         mutex_exit(&db->db_mtx);
1491         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1492         dbuf_fill_done(db, tx);
1493 }
1494
1495 /*
1496  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1497  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunetely,
1498  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1499  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1500  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1501  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1502  * For the arc callback, we will usually see:
1503  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1504  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1505  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1506  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1507  */
1508 void
1509 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1510 {
1511         dnode_t *dn;
1512         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1513         dmu_buf_impl_t *dndb;
1514         int dbuf_gone = FALSE;
1515
1516         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1517         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1518
1519         dbuf_evict_user(db);
1520
1521         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1522                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1523                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1524                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1525                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1526                 }
1527                 db->db.db_data = NULL;
1528                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1529         }
1530
1531         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1532         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1533
1534         db->db_state = DB_EVICTING;
1535         db->db_blkptr = NULL;
1536
1537         DB_DNODE_ENTER(db);
1538         dn = DB_DNODE(db);
1539         dndb = dn->dn_dbuf;
1540         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1541                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1542                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1543                 membar_producer();
1544                 DB_DNODE_EXIT(db);
1545                 /*
1546                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1547                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1548                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1549                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1550                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1551                  * release any lock.
1552                  */
1553                 dnode_rele(dn, db);
1554                 db->db_dnode_handle = NULL;
1555         } else {
1556                 DB_DNODE_EXIT(db);
1557         }
1558
1559         if (db->db_buf)
1560                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1561
1562         if (!dbuf_gone)
1563                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1564
1565         /*
1566          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1567          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1568          */
1569         if (parent && parent != dndb)
1570                 dbuf_rele(parent, db);
1571 }
1572
1573 static int
1574 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1575     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1576 {
1577         int nlevels, epbs;
1578
1579         *parentp = NULL;
1580         *bpp = NULL;
1581
1582         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1583
1584         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1585                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1586                 if (dn->dn_have_spill &&
1587                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1588                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1589                 else
1590                         *bpp = NULL;
1591                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1592                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1593                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1594                 return (0);
1595         }
1596
1597         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1598                 nlevels = 1;
1599         else
1600                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1601
1602         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1603
1604         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1605         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1606         if (level >= nlevels ||
1607             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1608                 /* the buffer has no parent yet */
1609                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1610         } else if (level < nlevels-1) {
1611                 /* this block is referenced from an indirect block */
1612                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1613                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1614                 if (err)
1615                         return (err);
1616                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1617                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1618                 if (err) {
1619                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1620                         *parentp = NULL;
1621                         return (err);
1622                 }
1623                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1624                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1625                 return (0);
1626         } else {
1627                 /* the block is referenced from the dnode */
1628                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1629                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1630                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1631                 if (dn->dn_dbuf) {
1632                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1633                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1634                 }
1635                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1636                 return (0);
1637         }
1638 }
1639
1640 static dmu_buf_impl_t *
1641 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1642     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1643 {
1644         objset_t *os = dn->dn_objset;
1645         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1646
1647         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1648         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1649
1650         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1651
1652         db->db_objset = os;
1653         db->db.db_object = dn->dn_object;
1654         db->db_level = level;
1655         db->db_blkid = blkid;
1656         db->db_last_dirty = NULL;
1657         db->db_dirtycnt = 0;
1658         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1659         db->db_parent = parent;
1660         db->db_blkptr = blkptr;
1661
1662         db->db_user_ptr = NULL;
1663         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1664         db->db_evict_func = NULL;
1665         db->db_immediate_evict = 0;
1666         db->db_freed_in_flight = 0;
1667
1668         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1669                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1670                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1671                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1672                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1673                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1674                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1675                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1676                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1677                 return (db);
1678         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1679                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1680                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1681                 db->db.db_offset = 0;
1682         } else {
1683                 int blocksize =
1684                     db->db_level ? 1<<dn->dn_indblkshift :  dn->dn_datablksz;
1685                 db->db.db_size = blocksize;
1686                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1687         }
1688
1689         /*
1690          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1691          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1692          * This prevents a possible deadlock with someone
1693          * trying to look up this dbuf before its added to the
1694          * dn_dbufs list.
1695          */
1696         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1697         db->db_state = DB_EVICTING;
1698         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1699                 /* someone else inserted it first */
1700                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1701                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1702                 return (odb);
1703         }
1704         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1705         db->db_state = DB_UNCACHED;
1706         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1707         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1708
1709         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1710                 dbuf_add_ref(parent, db);
1711
1712         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1713             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1714         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1715         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1716
1717         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1718
1719         return (db);
1720 }
1721
1722 static int
1723 dbuf_do_evict(void *private)
1724 {
1725         arc_buf_t *buf = private;
1726         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1727
1728         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1729                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1730
1731         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1732
1733         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1734                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1735                 DBUF_VERIFY(db);
1736                 db->db_buf = NULL;
1737                 dbuf_evict(db);
1738         } else {
1739                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1740                 dbuf_destroy(db);
1741         }
1742         return (0);
1743 }
1744
1745 static void
1746 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1747 {
1748         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1749
1750         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1751                 /*
1752                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1753                  * remove it from that list.
1754                  */
1755                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1756                         dnode_t *dn;
1757
1758                         DB_DNODE_ENTER(db);
1759                         dn = DB_DNODE(db);
1760                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1761                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1762                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1763                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1764                         DB_DNODE_EXIT(db);
1765                         /*
1766                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1767                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1768                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1769                          * moved until after we release the hold.
1770                          */
1771                         dnode_rele(dn, db);
1772                         db->db_dnode_handle = NULL;
1773                 }
1774                 dbuf_hash_remove(db);
1775         }
1776         db->db_parent = NULL;
1777         db->db_buf = NULL;
1778
1779         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1780         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1781         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1782         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1783         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1784
1785         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1786         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1787 }
1788
1789 void
1790 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1791 {
1792         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1793         blkptr_t *bp = NULL;
1794
1795         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1796         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1797
1798         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1799                 return;
1800
1801         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1802         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1803                 /*
1804                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1805                  * it is already CACHED, or else about to be either
1806                  * read or filled.
1807                  */
1808                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1809                 return;
1810         }
1811
1812         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1813                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1814                         int priority = dn->dn_type == DMU_OT_DDT_ZAP ?
1815                             ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH : ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ;
1816                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1817                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1818                         zbookmark_t zb;
1819
1820                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1821                             dn->dn_object, 0, blkid);
1822
1823                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1824                             bp, NULL, NULL, priority,
1825                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1826                             &aflags, &zb);
1827                 }
1828                 if (db)
1829                         dbuf_rele(db, NULL);
1830         }
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1835  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1836  */
1837 int
1838 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1839     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1840 {
1841         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1842
1843         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1844         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1845         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1846
1847         *dbp = NULL;
1848 top:
1849         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1850         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1851
1852         if (db == NULL) {
1853                 blkptr_t *bp = NULL;
1854                 int err;
1855
1856                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1857                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1858                 if (fail_sparse) {
1859                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1860                                 err = SET_ERROR(ENOENT);
1861                         if (err) {
1862                                 if (parent)
1863                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1864                                 return (err);
1865                         }
1866                 }
1867                 if (err && err != ENOENT)
1868                         return (err);
1869                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1870         }
1871
1872         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1873                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1874                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1875                         dbuf_clear(db);
1876                         if (parent) {
1877                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1878                                 parent = NULL;
1879                         }
1880                         goto top;
1881                 }
1882                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1883         }
1884
1885         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1886
1887         /*
1888          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1889          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1890          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1891          */
1892         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1893             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1894             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1895                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1896
1897                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1898                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1899
1900                         dbuf_set_data(db,
1901                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1902                             db->db.db_size, db, type));
1903                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1904                             db->db.db_size);
1905                 }
1906         }
1907
1908         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1909         dbuf_update_data(db);
1910         DBUF_VERIFY(db);
1911         mutex_exit(&db->db_mtx);
1912
1913         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1914         if (parent)
1915                 dbuf_rele(parent, NULL);
1916
1917         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1918         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1919         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1920         *dbp = db;
1921
1922         return (0);
1923 }
1924
1925 dmu_buf_impl_t *
1926 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1927 {
1928         dmu_buf_impl_t *db;
1929         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1930         return (err ? NULL : db);
1931 }
1932
1933 dmu_buf_impl_t *
1934 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1935 {
1936         dmu_buf_impl_t *db;
1937         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1938         return (err ? NULL : db);
1939 }
1940
1941 void
1942 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1943 {
1944         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1945
1946         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1947         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1948 }
1949
1950 int
1951 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1952 {
1953         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1954         dnode_t *dn;
1955
1956         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1957                 return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1958         if (blksz == 0)
1959                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1960         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1961                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1962         else
1963                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1964
1965         DB_DNODE_ENTER(db);
1966         dn = DB_DNODE(db);
1967         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1968         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1969         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1970         DB_DNODE_EXIT(db);
1971
1972         return (0);
1973 }
1974
1975 void
1976 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1977 {
1978         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
1979 }
1980
1981 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
1982 void
1983 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
1984 {
1985         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
1986         ASSERT(holds > 1);
1987 }
1988
1989 /*
1990  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
1991  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
1992  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
1993  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
1994  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
1995  */
1996 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
1997 void
1998 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
1999 {
2000         mutex_enter(&db->db_mtx);
2001         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2002 }
2003
2004 /*
2005  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2006  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2007  */
2008 void
2009 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2010 {
2011         int64_t holds;
2012
2013         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2014         DBUF_VERIFY(db);
2015
2016         /*
2017          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2018          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2019          * buffer has a corresponding dnode hold.
2020          */
2021         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2022         ASSERT(holds >= 0);
2023
2024         /*
2025          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2026          * may be modified in the current syncing context.
2027          */
2028         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2029                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2030
2031         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2032             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2033                 dbuf_evict_user(db);
2034
2035         if (holds == 0) {
2036                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2037                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2038
2039                         /*
2040                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2041                          * until the move completes.
2042                          */
2043                         DB_DNODE_ENTER(db);
2044                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2045                         DB_DNODE_EXIT(db);
2046                         /*
2047                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2048                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2049                          * the dnode_rele().
2050                          */
2051                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2052                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2053                         /*
2054                          * This is a special case: we never associated this
2055                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2056                          */
2057                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2058                             db->db_state == DB_NOFILL);
2059                         dbuf_evict(db);
2060                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2061                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2062                         /*
2063                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2064                          */
2065                         dbuf_set_data(db, NULL);
2066                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
2067                         dbuf_evict(db);
2068                 } else {
2069                         VERIFY(!arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
2070
2071                         /*
2072                          * A dbuf will be eligible for eviction if either the
2073                          * 'primarycache' property is set or a duplicate
2074                          * copy of this buffer is already cached in the arc.
2075                          *
2076                          * In the case of the 'primarycache' a buffer
2077                          * is considered for eviction if it matches the
2078                          * criteria set in the property.
2079                          *
2080                          * To decide if our buffer is considered a
2081                          * duplicate, we must call into the arc to determine
2082                          * if multiple buffers are referencing the same
2083                          * block on-disk. If so, then we simply evict
2084                          * ourselves.
2085                          */
2086                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db) ||
2087                             arc_buf_eviction_needed(db->db_buf))
2088                                 dbuf_clear(db);
2089                         else
2090                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2091                 }
2092         } else {
2093                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2094         }
2095 }
2096
2097 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2098 uint64_t
2099 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2100 {
2101         return (refcount_count(&db->db_holds));
2102 }
2103
2104 void *
2105 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2106     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2107 {
2108         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2109             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2110 }
2111
2112 void *
2113 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2114     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2115 {
2116         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2117
2118         db->db_immediate_evict = TRUE;
2119         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2120             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2121 }
2122
2123 void *
2124 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2125     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2126 {
2127         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2128         ASSERT(db->db_level == 0);
2129
2130         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2131
2132         mutex_enter(&db->db_mtx);
2133
2134         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2135                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2136                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2137                 db->db_evict_func = evict_func;
2138
2139                 dbuf_update_data(db);
2140         } else {
2141                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2142         }
2143
2144         mutex_exit(&db->db_mtx);
2145         return (old_user_ptr);
2146 }
2147
2148 void *
2149 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2150 {
2151         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2152         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2153
2154         return (db->db_user_ptr);
2155 }
2156
2157 boolean_t
2158 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2159 {
2160         boolean_t res = B_FALSE;
2161         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2162
2163         if (db->db_blkptr)
2164                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2165                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2166
2167         return (res);
2168 }
2169
2170 blkptr_t *
2171 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2172 {
2173         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2174         return (dbi->db_blkptr);
2175 }
2176
2177 static void
2178 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2179 {
2180         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2181         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2182
2183         if (db->db_blkptr != NULL)
2184                 return;
2185
2186         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2187                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2188                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2189                 return;
2190         }
2191         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2192                 /*
2193                  * This buffer was allocated at a time when there was
2194                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2195                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2196                  */
2197                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2198                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2199                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2200                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2201                 DBUF_VERIFY(db);
2202         } else {
2203                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2204                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2205
2206                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2207                 if (parent == NULL) {
2208                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2209                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2210                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2211                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2212                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2213                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2214                         db->db_parent = parent;
2215                 }
2216                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2217                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2218                 DBUF_VERIFY(db);
2219         }
2220 }
2221
2222 static void
2223 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2224 {
2225         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2226         dnode_t *dn;
2227         zio_t *zio;
2228
2229         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2230
2231         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2232
2233         mutex_enter(&db->db_mtx);
2234
2235         ASSERT(db->db_level > 0);
2236         DBUF_VERIFY(db);
2237
2238         /* Read the block if it hasn't been read yet. */
2239         if (db->db_buf == NULL) {
2240                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2241                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2242                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2243         }
2244         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2245         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2246
2247         DB_DNODE_ENTER(db);
2248         dn = DB_DNODE(db);
2249         /* Indirect block size must match what the dnode thinks it is. */
2250         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2251         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2252         DB_DNODE_EXIT(db);
2253
2254         /* Provide the pending dirty record to child dbufs */
2255         db->db_data_pending = dr;
2256
2257         mutex_exit(&db->db_mtx);
2258         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2259
2260         zio = dr->dr_zio;
2261         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2262         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2263         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2264         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2265         zio_nowait(zio);
2266 }
2267
2268 static void
2269 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2270 {
2271         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2272         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2273         dnode_t *dn;
2274         objset_t *os;
2275         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2276
2277         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2278
2279         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2280
2281         mutex_enter(&db->db_mtx);
2282         /*
2283          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2284          * might have been freed after the dirty.
2285          */
2286         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2287                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2288                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2289         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2290                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2291                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2292         } else {
2293                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2294         }
2295         DBUF_VERIFY(db);
2296
2297         DB_DNODE_ENTER(db);
2298         dn = DB_DNODE(db);
2299
2300         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2301                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2302                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2303                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2304         }
2305
2306         /*
2307          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2308          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2309          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2310          * be called).
2311          */
2312         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2313                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2314
2315                 ASSERT(*datap != NULL);
2316                 ASSERT0(db->db_level);
2317                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2318                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2319                 DB_DNODE_EXIT(db);
2320
2321                 if (*datap != db->db.db_data) {
2322                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2323                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2324                 }
2325                 db->db_data_pending = NULL;
2326                 drp = &db->db_last_dirty;
2327                 while (*drp != dr)
2328                         drp = &(*drp)->dr_next;
2329                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2330                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2331                 *drp = dr->dr_next;
2332                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2333                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2334                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2335                 }
2336                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2337                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2338                 db->db_dirtycnt -= 1;
2339                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2340                 return;
2341         }
2342
2343         os = dn->dn_objset;
2344
2345         /*
2346          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2347          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2348          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2349          * dbuf_check_blkptr.
2350          */
2351         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2352
2353         /*
2354          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2355          * wait for the synchronous IO to complete.
2356          */
2357         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2358                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2359                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2360                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2361         }
2362
2363         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2364             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2365             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2366             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2367             *datap == db->db_buf) {
2368                 /*
2369                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2370                  * are active holds and db_data still references it),
2371                  * then make a copy before we start the write so that
2372                  * any modifications from the open txg will not leak
2373                  * into this write.
2374                  *
2375                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2376                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2377                  * DNONE_DNODE blocks).
2378                  */
2379                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2380                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2381                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2382                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2383         }
2384         db->db_data_pending = dr;
2385
2386         mutex_exit(&db->db_mtx);
2387
2388         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2389
2390         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2391         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2392                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2393                 DB_DNODE_EXIT(db);
2394         } else {
2395                 /*
2396                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2397                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2398                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2399                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2400                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2401                  */
2402                 DB_DNODE_EXIT(db);
2403                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2404         }
2405 }
2406
2407 void
2408 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2409 {
2410         dbuf_dirty_record_t *dr;
2411
2412         while (dr = list_head(list)) {
2413                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2414                         /*
2415                          * If we find an already initialized zio then we
2416                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2417                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2418                          * during processing, so that we can zio_wait()
2419                          * these IOs after initiating all child IOs.
2420                          */
2421                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2422                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2423                         break;
2424                 }
2425                 list_remove(list, dr);
2426                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2427                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2428                 else
2429                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2430         }
2431 }
2432
2433 /* ARGSUSED */
2434 static void
2435 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2436 {
2437         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2438         dnode_t *dn;
2439         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2440         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2441         spa_t *spa = zio->io_spa;
2442         int64_t delta;
2443         uint64_t fill = 0;
2444         int i;
2445
2446         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2447
2448         DB_DNODE_ENTER(db);
2449         dn = DB_DNODE(db);
2450         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2451         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2452         zio->io_prev_space_delta = delta;
2453
2454         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2455                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2456                 DB_DNODE_EXIT(db);
2457                 return;
2458         }
2459
2460         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2461             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2462             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2463             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2464         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2465
2466         mutex_enter(&db->db_mtx);
2467
2468 #ifdef ZFS_DEBUG
2469         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2470                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2471                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2472                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2473         }
2474 #endif
2475
2476         if (db->db_level == 0) {
2477                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2478                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2479                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2480                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2481                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2482
2483                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2484                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2485                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2486                             i--, dnp++) {
2487                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2488                                         fill++;
2489                         }
2490                 } else {
2491                         fill = 1;
2492                 }
2493         } else {
2494                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2495                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2496                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2497                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2498                                 continue;
2499                         fill += ibp->blk_fill;
2500                 }
2501         }
2502         DB_DNODE_EXIT(db);
2503
2504         bp->blk_fill = fill;
2505
2506         mutex_exit(&db->db_mtx);
2507 }
2508
2509 /* ARGSUSED */
2510 static void
2511 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2512 {
2513         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2514         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2515         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2516         uint64_t txg = zio->io_txg;
2517         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2518
2519         ASSERT0(zio->io_error);
2520         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2521
2522         /*
2523          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2524          * original and bypass all the accounting.
2525          */
2526         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2527                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2528         } else {
2529                 objset_t *os;
2530                 dsl_dataset_t *ds;
2531                 dmu_tx_t *tx;
2532
2533                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2534                 ds = os->os_dsl_dataset;
2535                 tx = os->os_synctx;
2536
2537                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2538                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2539         }
2540
2541         mutex_enter(&db->db_mtx);
2542
2543         DBUF_VERIFY(db);
2544
2545         drp = &db->db_last_dirty;
2546         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2547                 drp = &dr->dr_next;
2548         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2549         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2550         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2551         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2552         *drp = dr->dr_next;
2553
2554 #ifdef ZFS_DEBUG
2555         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2556                 dnode_t *dn;
2557
2558                 DB_DNODE_ENTER(db);
2559                 dn = DB_DNODE(db);
2560                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2561                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2562                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2563                 DB_DNODE_EXIT(db);
2564         }
2565 #endif
2566
2567         if (db->db_level == 0) {
2568                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2569                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2570                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2571                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2572                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2573                                     db));
2574                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2575                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2576                 }
2577         } else {
2578                 dnode_t *dn;
2579
2580                 DB_DNODE_ENTER(db);
2581                 dn = DB_DNODE(db);
2582                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2583                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2584                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2585                         int epbs =
2586                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2587                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2588                             db->db.db_size);
2589                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2590                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2591                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2592                 }
2593                 DB_DNODE_EXIT(db);
2594                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2595                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2596         }
2597         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2598
2599         cv_broadcast(&db->db_changed);
2600         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2601         db->db_dirtycnt -= 1;
2602         db->db_data_pending = NULL;
2603         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2604 }
2605
2606 static void
2607 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2608 {
2609         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2610 }
2611
2612 static void
2613 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2614 {
2615         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2616 }
2617
2618 static void
2619 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2620 {
2621         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2622         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2623
2624         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2625 }
2626
2627 static void
2628 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2629 {
2630         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2631         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2632         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2633
2634         mutex_enter(&db->db_mtx);
2635         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2636                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2637                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2638                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2639         }
2640         mutex_exit(&db->db_mtx);
2641
2642         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2643 }
2644
2645 /* Issue I/O to commit a dirty buffer to disk. */
2646 static void
2647 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2648 {
2649         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2650         dnode_t *dn;
2651         objset_t *os;
2652         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2653         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2654         zbookmark_t zb;
2655         zio_prop_t zp;
2656         zio_t *zio;
2657         int wp_flag = 0;
2658
2659         DB_DNODE_ENTER(db);
2660         dn = DB_DNODE(db);
2661         os = dn->dn_objset;
2662
2663         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2664                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2665                         /*
2666                          * Private object buffers are released here rather
2667                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2668                          * in the syncing context and we don't want the
2669                          * overhead of making multiple copies of the data.
2670                          */
2671                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2672                                 arc_buf_thaw(data);
2673                         } else {
2674                                 dbuf_release_bp(db);
2675                         }
2676                 }
2677         }
2678
2679         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2680                 /* Our parent is an indirect block. */
2681                 /* We have a dirty parent that has been scheduled for write. */
2682                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2683                 /* Our parent's buffer is one level closer to the dnode. */
2684                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2685                 /*
2686                  * We're about to modify our parent's db_data by modifying
2687                  * our block pointer, so the parent must be released.
2688                  */
2689                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2690                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2691         } else {
2692                 /* Our parent is the dnode itself. */
2693                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2694                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2695                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2696                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2697                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2698                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2699                 zio = dn->dn_zio;
2700         }
2701
2702         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2703         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2704         ASSERT(zio);
2705
2706         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2707             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2708             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2709
2710         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2711                 wp_flag = WP_SPILL;
2712         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2713
2714         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2715         DB_DNODE_EXIT(db);
2716
2717         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2718                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2719                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2720                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2721                     dbuf_write_override_ready, dbuf_write_override_done, dr,
2722                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2723                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2724                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2725                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2726                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2727                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2728         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2729                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF);
2730                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2731                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2732                     dbuf_write_nofill_ready, dbuf_write_nofill_done, db,
2733                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2734                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2735         } else {
2736                 ASSERT(arc_released(data));
2737                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2738                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
2739                     DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dbuf_write_ready,
2740                     dbuf_write_done, db, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2741                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2742         }
2743 }