sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23  * Copyright (c) 2011, 2016 by Delphix. All rights reserved.
  24  */
  25 /* Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved. */
  26 /* Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved. */
  27 /* Copyright (c) 2014, Nexenta Systems, Inc. All rights reserved. */
  28
  29 #include <sys/dmu.h>
  30 #include <sys/dmu_impl.h>
  31 #include <sys/dmu_tx.h>
  32 #include <sys/dbuf.h>
  33 #include <sys/dnode.h>
  34 #include <sys/zfs_context.h>
  35 #include <sys/dmu_objset.h>
  36 #include <sys/dmu_traverse.h>
  37 #include <sys/dsl_dataset.h>
  38 #include <sys/dsl_dir.h>
  39 #include <sys/dsl_pool.h>
  40 #include <sys/dsl_synctask.h>
  41 #include <sys/dsl_prop.h>
  42 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  43 #include <sys/zfs_ioctl.h>
  44 #include <sys/zap.h>
  45 #include <sys/zio_checksum.h>
  46 #include <sys/zio_compress.h>
  47 #include <sys/sa.h>
  48 #include <sys/zfeature.h>
  49 #ifdef _KERNEL
  50 #include <sys/vm.h>
  51 #include <sys/zfs_znode.h>
  52 #endif
  53
  54 /*
  55  * Enable/disable nopwrite feature.
  56  */
  57 int zfs_nopwrite_enabled = 1;
  58 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
  59 TUNABLE_INT("vfs.zfs.nopwrite_enabled", &zfs_nopwrite_enabled);
  60 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, nopwrite_enabled, CTLFLAG_RDTUN,
  61     &zfs_nopwrite_enabled, 0, "Enable nopwrite feature");
  62
  63 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
  64         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "unallocated"           },
  65         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "object directory"      },
  66         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "object array"          },
  67         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "packed nvlist"         },
  68         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "packed nvlist size"    },
  69         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj"                 },
  70         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj header"          },
  71         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map header"  },
  72         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map"         },
  73         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "ZIL intent log"        },
  74         {       DMU_BSWAP_DNODE,        TRUE,   "DMU dnode"             },
  75         {       DMU_BSWAP_OBJSET,       TRUE,   "DMU objset"            },
  76         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL directory"         },
  77         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL directory child map"},
  78         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
  79         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL props"             },
  80         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL dataset"           },
  81         {       DMU_BSWAP_ZNODE,        TRUE,   "ZFS znode"             },
  82         {       DMU_BSWAP_OLDACL,       TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
  83         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "ZFS plain file"        },
  84         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS directory"         },
  85         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS master node"       },
  86         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS delete queue"      },
  87         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "zvol object"           },
  88         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "zvol prop"             },
  89         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "other uint8[]"         },
  90         {       DMU_BSWAP_UINT64,       FALSE,  "other uint64[]"        },
  91         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "other ZAP"             },
  92         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "persistent error log"  },
  93         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "SPA history"           },
  94         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA history offsets"   },
  95         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "Pool properties"       },
  96         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL permissions"       },
  97         {       DMU_BSWAP_ACL,          TRUE,   "ZFS ACL"               },
  98         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
  99         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "FUID table"            },
 100         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "FUID table size"       },
 101         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset next clones"},
 102         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan work queue"       },
 103         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group used"   },
 104         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
 105         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "snapshot refcount tags"},
 106         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
 107         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT statistics"        },
 108         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "System attributes"     },
 109         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA master node"        },
 110         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr registration"  },
 111         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr layouts"       },
 112         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan translations"     },
 113         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "deduplicated block"    },
 114         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL deadlist map"      },
 115         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
 116         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dir clones"        },
 117         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj subobj"          }
 118 };
 119
 120 const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
 121         {       byteswap_uint8_array,   "uint8"         },
 122         {       byteswap_uint16_array,  "uint16"        },
 123         {       byteswap_uint32_array,  "uint32"        },
 124         {       byteswap_uint64_array,  "uint64"        },
 125         {       zap_byteswap,           "zap"           },
 126         {       dnode_buf_byteswap,     "dnode"         },
 127         {       dmu_objset_byteswap,    "objset"        },
 128         {       zfs_znode_byteswap,     "znode"         },
 129         {       zfs_oldacl_byteswap,    "oldacl"        },
 130         {       zfs_acl_byteswap,       "acl"           }
 131 };
 132
 133 int
 134 dmu_buf_hold_noread(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 135     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 136 {
 137         dnode_t *dn;
 138         uint64_t blkid;
 139         dmu_buf_impl_t *db;
 140         int err;
 141
 142         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 143         if (err)
 144                 return (err);
 145         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 146         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 147         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 148         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 149         dnode_rele(dn, FTAG);
 150
 151         if (db == NULL) {
 152                 *dbp = NULL;
 153                 return (SET_ERROR(EIO));
 154         }
 155
 156         *dbp = &db->db;
 157         return (err);
 158 }
 159
 160 int
 161 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 162     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
 163 {
 164         int err;
 165         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
 166
 167         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
 168                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 169
 170         err = dmu_buf_hold_noread(os, object, offset, tag, dbp);
 171         if (err == 0) {
 172                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)(*dbp);
 173                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
 174                 if (err != 0) {
 175                         dbuf_rele(db, tag);
 176                         *dbp = NULL;
 177                 }
 178         }
 179
 180         return (err);
 181 }
 182
 183 int
 184 dmu_bonus_max(void)
 185 {
 186         return (DN_MAX_BONUSLEN);
 187 }
 188
 189 int
 190 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 191 {
 192         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 193         dnode_t *dn;
 194         int error;
 195
 196         DB_DNODE_ENTER(db);
 197         dn = DB_DNODE(db);
 198
 199         if (dn->dn_bonus != db) {
 200                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 201         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
 202                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 203         } else {
 204                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
 205                 error = 0;
 206         }
 207
 208         DB_DNODE_EXIT(db);
 209         return (error);
 210 }
 211
 212 int
 213 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
 214 {
 215         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 216         dnode_t *dn;
 217         int error;
 218
 219         DB_DNODE_ENTER(db);
 220         dn = DB_DNODE(db);
 221
 222         if (!DMU_OT_IS_VALID(type)) {
 223                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 224         } else if (dn->dn_bonus != db) {
 225                 error = SET_ERROR(EINVAL);
 226         } else {
 227                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
 228                 error = 0;
 229         }
 230
 231         DB_DNODE_EXIT(db);
 232         return (error);
 233 }
 234
 235 dmu_object_type_t
 236 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
 237 {
 238         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 239         dnode_t *dn;
 240         dmu_object_type_t type;
 241
 242         DB_DNODE_ENTER(db);
 243         dn = DB_DNODE(db);
 244         type = dn->dn_bonustype;
 245         DB_DNODE_EXIT(db);
 246
 247         return (type);
 248 }
 249
 250 int
 251 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
 252 {
 253         dnode_t *dn;
 254         int error;
 255
 256         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 257         dbuf_rm_spill(dn, tx);
 258         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 259         dnode_rm_spill(dn, tx);
 260         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 261         dnode_rele(dn, FTAG);
 262         return (error);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 267  */
 268 int
 269 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 270 {
 271         dnode_t *dn;
 272         dmu_buf_impl_t *db;
 273         int error;
 274
 275         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 276         if (error)
 277                 return (error);
 278
 279         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 280         if (dn->dn_bonus == NULL) {
 281                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 282                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 283                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 284                         dbuf_create_bonus(dn);
 285         }
 286         db = dn->dn_bonus;
 287
 288         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
 289         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
 290                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
 291                 atomic_inc_32(&dn->dn_dbufs_count);
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
 296          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
 297          * a dnode hold for every dbuf.
 298          */
 299         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 300
 301         dnode_rele(dn, FTAG);
 302
 303         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
 304
 305         *dbp = &db->db;
 306         return (0);
 307 }
 308
 309 /*
 310  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 311  *
 312  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
 313  * doesn't already exist on the dnode.
 314  *
 315  * if you only want to find an already existing spill db, then
 316  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
 317  */
 318 int
 319 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 320 {
 321         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 322         int err;
 323
 324         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 325                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 326
 327         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
 328
 329         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 330                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 331
 332         ASSERT(db != NULL);
 333         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
 334         if (err == 0)
 335                 *dbp = &db->db;
 336         else
 337                 dbuf_rele(db, tag);
 338         return (err);
 339 }
 340
 341 int
 342 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 343 {
 344         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 345         dnode_t *dn;
 346         int err;
 347
 348         DB_DNODE_ENTER(db);
 349         dn = DB_DNODE(db);
 350
 351         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
 352                 err = SET_ERROR(EINVAL);
 353         } else {
 354                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 355
 356                 if (!dn->dn_have_spill) {
 357                         err = SET_ERROR(ENOENT);
 358                 } else {
 359                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
 360                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 361                 }
 362
 363                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 364         }
 365
 366         DB_DNODE_EXIT(db);
 367         return (err);
 368 }
 369
 370 int
 371 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 372 {
 373         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 374         dnode_t *dn;
 375         int err;
 376
 377         DB_DNODE_ENTER(db);
 378         dn = DB_DNODE(db);
 379         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 380         DB_DNODE_EXIT(db);
 381
 382         return (err);
 383 }
 384
 385 /*
 386  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
 387  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
 388  * and can induce severe lock contention when writing to several files
 389  * whose dnodes are in the same block.
 390  */
 391 static int
 392 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
 393     boolean_t read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
 394 {
 395         dmu_buf_t **dbp;
 396         uint64_t blkid, nblks, i;
 397         uint32_t dbuf_flags;
 398         int err;
 399         zio_t *zio;
 400
 401         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 402
 403         /*
 404          * Note: We directly notify the prefetch code of this read, so that
 405          * we can tell it about the multi-block read.  dbuf_read() only knows
 406          * about the one block it is accessing.
 407          */
 408         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT |
 409             DB_RF_NOPREFETCH;
 410
 411         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 412         if (dn->dn_datablkshift) {
 413                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 414                 nblks = (P2ROUNDUP(offset + length, 1ULL << blkshift) -
 415                     P2ALIGN(offset, 1ULL << blkshift)) >> blkshift;
 416         } else {
 417                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
 418                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
 419                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
 420                             (longlong_t)dn->dn_objset->
 421                             os_dsl_dataset->ds_object,
 422                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
 423                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
 424                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 425                         return (SET_ERROR(EIO));
 426                 }
 427                 nblks = 1;
 428         }
 429         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 430
 431         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 432         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
 433         for (i = 0; i < nblks; i++) {
 434                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid + i, tag);
 435                 if (db == NULL) {
 436                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 437                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 438                         zio_nowait(zio);
 439                         return (SET_ERROR(EIO));
 440                 }
 441
 442                 /* initiate async i/o */
 443                 if (read)
 444                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
 445 #ifdef _KERNEL
 446                 else
 447                         curthread->td_ru.ru_oublock++;
 448 #endif
 449                 dbp[i] = &db->db;
 450         }
 451
 452         if ((flags & DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0 &&
 453             DNODE_META_IS_CACHEABLE(dn) && length <= zfetch_array_rd_sz) {
 454                 dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, blkid, nblks,
 455                     read && DNODE_IS_CACHEABLE(dn));
 456         }
 457         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 458
 459         /* wait for async i/o */
 460         err = zio_wait(zio);
 461         if (err) {
 462                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 463                 return (err);
 464         }
 465
 466         /* wait for other io to complete */
 467         if (read) {
 468                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 469                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
 470                         mutex_enter(&db->db_mtx);
 471                         while (db->db_state == DB_READ ||
 472                             db->db_state == DB_FILL)
 473                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 474                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
 475                                 err = SET_ERROR(EIO);
 476                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 477                         if (err) {
 478                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 479                                 return (err);
 480                         }
 481                 }
 482         }
 483
 484         *numbufsp = nblks;
 485         *dbpp = dbp;
 486         return (0);
 487 }
 488
 489 static int
 490 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 491     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 492 {
 493         dnode_t *dn;
 494         int err;
 495
 496         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 497         if (err)
 498                 return (err);
 499
 500         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 501             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 502
 503         dnode_rele(dn, FTAG);
 504
 505         return (err);
 506 }
 507
 508 int
 509 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
 510     uint64_t length, boolean_t read, void *tag, int *numbufsp,
 511     dmu_buf_t ***dbpp)
 512 {
 513         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 514         dnode_t *dn;
 515         int err;
 516
 517         DB_DNODE_ENTER(db);
 518         dn = DB_DNODE(db);
 519         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 520             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 521         DB_DNODE_EXIT(db);
 522
 523         return (err);
 524 }
 525
 526 void
 527 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 528 {
 529         int i;
 530         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
 531
 532         if (numbufs == 0)
 533                 return;
 534
 535         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 536                 if (dbp[i])
 537                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
 538         }
 539
 540         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Issue prefetch i/os for the given blocks.  If level is greater than 0, the
 545  * indirect blocks prefeteched will be those that point to the blocks containing
 546  * the data starting at offset, and continuing to offset + len.
 547  *
 548  * Note that if the indirect blocks above the blocks being prefetched are not in
 549  * cache, they will be asychronously read in.
 550  */
 551 void
 552 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, int64_t level, uint64_t offset,
 553     uint64_t len, zio_priority_t pri)
 554 {
 555         dnode_t *dn;
 556         uint64_t blkid;
 557         int nblks, err;
 558
 559         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
 560                 dn = DMU_META_DNODE(os);
 561
 562                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 563                         return;
 564
 565                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 566                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level,
 567                     object * sizeof (dnode_phys_t));
 568                 dbuf_prefetch(dn, level, blkid, pri, 0);
 569                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 570                 return;
 571         }
 572
 573         /*
 574          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
 575          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
 576          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
 577          */
 578         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 579         if (err != 0)
 580                 return;
 581
 582         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 583         /*
 584          * offset + len - 1 is the last byte we want to prefetch for, and offset
 585          * is the first.  Then dbuf_whichblk(dn, level, off + len - 1) is the
 586          * last block we want to prefetch, and dbuf_whichblock(dn, level,
 587          * offset)  is the first.  Then the number we need to prefetch is the
 588          * last - first + 1.
 589          */
 590         if (level > 0 || dn->dn_datablkshift != 0) {
 591                 nblks = dbuf_whichblock(dn, level, offset + len - 1) -
 592                     dbuf_whichblock(dn, level, offset) + 1;
 593         } else {
 594                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
 595         }
 596
 597         if (nblks != 0) {
 598                 blkid = dbuf_whichblock(dn, level, offset);
 599                 for (int i = 0; i < nblks; i++)
 600                         dbuf_prefetch(dn, level, blkid + i, pri, 0);
 601         }
 602
 603         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 604
 605         dnode_rele(dn, FTAG);
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
 610  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
 611  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
 612  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
 613  *
 614  * On input, *start should be the first offset that does not need to be
 615  * freed (e.g. "offset + length").  On return, *start will be the first
 616  * offset that should be freed.
 617  */
 618 static int
 619 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t minimum)
 620 {
 621         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS >> (dn->dn_indblkshift + 1);
 622         /* bytes of data covered by a level-1 indirect block */
 623         uint64_t iblkrange =
 624             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
 625
 626         ASSERT3U(minimum, <=, *start);
 627
 628         if (*start - minimum <= iblkrange * maxblks) {
 629                 *start = minimum;
 630                 return (0);
 631         }
 632         ASSERT(ISP2(iblkrange));
 633
 634         for (uint64_t blks = 0; *start > minimum && blks < maxblks; blks++) {
 635                 int err;
 636
 637                 /*
 638                  * dnode_next_offset(BACKWARDS) will find an allocated L1
 639                  * indirect block at or before the input offset.  We must
 640                  * decrement *start so that it is at the end of the region
 641                  * to search.
 642                  */
 643                 (*start)--;
 644                 err = dnode_next_offset(dn,
 645                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
 646
 647                 /* if there are no indirect blocks before start, we are done */
 648                 if (err == ESRCH) {
 649                         *start = minimum;
 650                         break;
 651                 } else if (err != 0) {
 652                         return (err);
 653                 }
 654
 655                 /* set start to the beginning of this L1 indirect */
 656                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
 657         }
 658         if (*start < minimum)
 659                 *start = minimum;
 660         return (0);
 661 }
 662
 663 static int
 664 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
 665     uint64_t length)
 666 {
 667         uint64_t object_size = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
 668         int err;
 669
 670         if (offset >= object_size)
 671                 return (0);
 672
 673         if (length == DMU_OBJECT_END || offset + length > object_size)
 674                 length = object_size - offset;
 675
 676         while (length != 0) {
 677                 uint64_t chunk_end, chunk_begin;
 678
 679                 chunk_end = chunk_begin = offset + length;
 680
 681                 /* move chunk_begin backwards to the beginning of this chunk */
 682                 err = get_next_chunk(dn, &chunk_begin, offset);
 683                 if (err)
 684                         return (err);
 685                 ASSERT3U(chunk_begin, >=, offset);
 686                 ASSERT3U(chunk_begin, <=, chunk_end);
 687
 688                 dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(os);
 689                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object,
 690                     chunk_begin, chunk_end - chunk_begin);
 691
 692                 /*
 693                  * Mark this transaction as typically resulting in a net
 694                  * reduction in space used.
 695                  */
 696                 dmu_tx_mark_netfree(tx);
 697                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 698                 if (err) {
 699                         dmu_tx_abort(tx);
 700                         return (err);
 701                 }
 702                 dnode_free_range(dn, chunk_begin, chunk_end - chunk_begin, tx);
 703                 dmu_tx_commit(tx);
 704
 705                 length -= chunk_end - chunk_begin;
 706         }
 707         return (0);
 708 }
 709
 710 int
 711 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
 712     uint64_t offset, uint64_t length)
 713 {
 714         dnode_t *dn;
 715         int err;
 716
 717         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 718         if (err != 0)
 719                 return (err);
 720         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length);
 721
 722         /*
 723          * It is important to zero out the maxblkid when freeing the entire
 724          * file, so that (a) subsequent calls to dmu_free_long_range_impl()
 725          * will take the fast path, and (b) dnode_reallocate() can verify
 726          * that the entire file has been freed.
 727          */
 728         if (err == 0 && offset == 0 && length == DMU_OBJECT_END)
 729                 dn->dn_maxblkid = 0;
 730
 731         dnode_rele(dn, FTAG);
 732         return (err);
 733 }
 734
 735 int
 736 dmu_free_long_object(objset_t *os, uint64_t object)
 737 {
 738         dmu_tx_t *tx;
 739         int err;
 740
 741         err = dmu_free_long_range(os, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 742         if (err != 0)
 743                 return (err);
 744
 745         tx = dmu_tx_create(os);
 746         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
 747         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
 748         dmu_tx_mark_netfree(tx);
 749         err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 750         if (err == 0) {
 751                 err = dmu_object_free(os, object, tx);
 752                 dmu_tx_commit(tx);
 753         } else {
 754                 dmu_tx_abort(tx);
 755         }
 756
 757         return (err);
 758 }
 759
 760 int
 761 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 762     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 763 {
 764         dnode_t *dn;
 765         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 766         if (err)
 767                 return (err);
 768         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
 769         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
 770         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
 771         dnode_rele(dn, FTAG);
 772         return (0);
 773 }
 774
 775 int
 776 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 777     void *buf, uint32_t flags)
 778 {
 779         dnode_t *dn;
 780         dmu_buf_t **dbp;
 781         int numbufs, err;
 782
 783         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 784         if (err)
 785                 return (err);
 786
 787         /*
 788          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
 789          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
 790          * handle that here as well.
 791          */
 792         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 793                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
 794                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
 795                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
 796                 size = newsz;
 797         }
 798
 799         while (size > 0) {
 800                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
 801                 int i;
 802
 803                 /*
 804                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 805                  * to be reading in parallel.
 806                  */
 807                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
 808                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
 809                 if (err)
 810                         break;
 811
 812                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 813                         int tocpy;
 814                         int bufoff;
 815                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
 816
 817                         ASSERT(size > 0);
 818
 819                         bufoff = offset - db->db_offset;
 820                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 821
 822                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 823
 824                         offset += tocpy;
 825                         size -= tocpy;
 826                         buf = (char *)buf + tocpy;
 827                 }
 828                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 829         }
 830         dnode_rele(dn, FTAG);
 831         return (err);
 832 }
 833
 834 void
 835 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 836     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
 837 {
 838         dmu_buf_t **dbp;
 839         int numbufs, i;
 840
 841         if (size == 0)
 842                 return;
 843
 844         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 845             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 846
 847         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 848                 int tocpy;
 849                 int bufoff;
 850                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 851
 852                 ASSERT(size > 0);
 853
 854                 bufoff = offset - db->db_offset;
 855                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 856
 857                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 858
 859                 if (tocpy == db->db_size)
 860                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 861                 else
 862                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 863
 864                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
 865
 866                 if (tocpy == db->db_size)
 867                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 868
 869                 offset += tocpy;
 870                 size -= tocpy;
 871                 buf = (char *)buf + tocpy;
 872         }
 873         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 874 }
 875
 876 void
 877 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 878     dmu_tx_t *tx)
 879 {
 880         dmu_buf_t **dbp;
 881         int numbufs, i;
 882
 883         if (size == 0)
 884                 return;
 885
 886         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 887             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 888
 889         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 890                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 891
 892                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
 893         }
 894         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 895 }
 896
 897 void
 898 dmu_write_embedded(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 899     void *data, uint8_t etype, uint8_t comp, int uncompressed_size,
 900     int compressed_size, int byteorder, dmu_tx_t *tx)
 901 {
 902         dmu_buf_t *db;
 903
 904         ASSERT3U(etype, <, NUM_BP_EMBEDDED_TYPES);
 905         ASSERT3U(comp, <, ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
 906         VERIFY0(dmu_buf_hold_noread(os, object, offset,
 907             FTAG, &db));
 908
 909         dmu_buf_write_embedded(db,
 910             data, (bp_embedded_type_t)etype, (enum zio_compress)comp,
 911             uncompressed_size, compressed_size, byteorder, tx);
 912
 913         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 914 }
 915
 916 /*
 917  * DMU support for xuio
 918  */
 919 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
 920
 921 int
 922 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
 923 {
 924         dmu_xuio_t *priv;
 925         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 926
 927         uio->uio_iovcnt = nblk;
 928         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
 929
 930         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
 931         priv->cnt = nblk;
 932         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
 933         priv->iovp = uio->uio_iov;
 934         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
 935
 936         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 937                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
 938         else
 939                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
 940
 941         return (0);
 942 }
 943
 944 void
 945 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
 946 {
 947         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 948         int nblk = priv->cnt;
 949
 950         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
 951         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
 952         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
 953
 954         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 955                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
 956         else
 957                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
 958 }
 959
 960 /*
 961  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
 962  * and increase priv->next by 1.
 963  */
 964 int
 965 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
 966 {
 967         struct iovec *iov;
 968         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 969         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 970         int i = priv->next++;
 971
 972         ASSERT(i < priv->cnt);
 973         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
 974         iov = uio->uio_iov + i;
 975         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
 976         iov->iov_len = n;
 977         priv->bufs[i] = abuf;
 978         return (0);
 979 }
 980
 981 int
 982 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
 983 {
 984         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 985         return (priv->cnt);
 986 }
 987
 988 arc_buf_t *
 989 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
 990 {
 991         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 992
 993         ASSERT(i < priv->cnt);
 994         return (priv->bufs[i]);
 995 }
 996
 997 void
 998 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
 999 {
1000         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
1001
1002         ASSERT(i < priv->cnt);
1003         priv->bufs[i] = NULL;
1004 }
1005
1006 static void
1007 xuio_stat_init(void)
1008 {
1009         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
1010             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
1011             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1012         if (xuio_ksp != NULL) {
1013                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
1014                 kstat_install(xuio_ksp);
1015         }
1016 }
1017
1018 static void
1019 xuio_stat_fini(void)
1020 {
1021         if (xuio_ksp != NULL) {
1022                 kstat_delete(xuio_ksp);
1023                 xuio_ksp = NULL;
1024         }
1025 }
1026
1027 void
1028 xuio_stat_wbuf_copied()
1029 {
1030         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1031 }
1032
1033 void
1034 xuio_stat_wbuf_nocopy()
1035 {
1036         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
1037 }
1038
1039 #ifdef _KERNEL
1040 static int
1041 dmu_read_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size)
1042 {
1043         dmu_buf_t **dbp;
1044         int numbufs, i, err;
1045         xuio_t *xuio = NULL;
1046
1047         /*
1048          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1049          * to be reading in parallel.
1050          */
1051         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1052             TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, 0);
1053         if (err)
1054                 return (err);
1055
1056 #ifdef UIO_XUIO
1057         if (uio->uio_extflg == UIO_XUIO)
1058                 xuio = (xuio_t *)uio;
1059 #endif
1060
1061         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1062                 int tocpy;
1063                 int bufoff;
1064                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1065
1066                 ASSERT(size > 0);
1067
1068                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1069                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1070
1071                 if (xuio) {
1072                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1073                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1074                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1075                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1076                         if (!err) {
1077                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1078                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1079                         }
1080
1081                         if (abuf == dbuf_abuf)
1082                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1083                         else
1084                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1085                 } else {
1086 #ifdef illumos
1087                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1088                             UIO_READ, uio);
1089 #else
1090                         err = vn_io_fault_uiomove((char *)db->db_data + bufoff,
1091                             tocpy, uio);
1092 #endif
1093                 }
1094                 if (err)
1095                         break;
1096
1097                 size -= tocpy;
1098         }
1099         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1100
1101         return (err);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1106  * From object zdb->db_object.
1107  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1108  *
1109  * If the caller already has a dbuf in the target object
1110  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_read_uio(),
1111  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1112  */
1113 int
1114 dmu_read_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size)
1115 {
1116         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1117         dnode_t *dn;
1118         int err;
1119
1120         if (size == 0)
1121                 return (0);
1122
1123         DB_DNODE_ENTER(db);
1124         dn = DB_DNODE(db);
1125         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1126         DB_DNODE_EXIT(db);
1127
1128         return (err);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Read 'size' bytes into the uio buffer.
1133  * From the specified object
1134  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1135  */
1136 int
1137 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
1138 {
1139         dnode_t *dn;
1140         int err;
1141
1142         if (size == 0)
1143                 return (0);
1144
1145         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1146         if (err)
1147                 return (err);
1148
1149         err = dmu_read_uio_dnode(dn, uio, size);
1150
1151         dnode_rele(dn, FTAG);
1152
1153         return (err);
1154 }
1155
1156 static int
1157 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1158 {
1159         dmu_buf_t **dbp;
1160         int numbufs;
1161         int err = 0;
1162         int i;
1163
1164         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1165             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1166         if (err)
1167                 return (err);
1168
1169         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1170                 int tocpy;
1171                 int bufoff;
1172                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1173
1174                 ASSERT(size > 0);
1175
1176                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1177                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1178
1179                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1180
1181                 if (tocpy == db->db_size)
1182                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1183                 else
1184                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1185
1186 #ifdef illumos
1187                 /*
1188                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
1189                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1190                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1191                  * block.
1192                  */
1193                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1194                     UIO_WRITE, uio);
1195 #else
1196                 err = vn_io_fault_uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1197                     uio);
1198 #endif
1199
1200                 if (tocpy == db->db_size)
1201                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1202
1203                 if (err)
1204                         break;
1205
1206                 size -= tocpy;
1207         }
1208
1209         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1210         return (err);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1215  * To object zdb->db_object.
1216  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1217  *
1218  * If the caller already has a dbuf in the target object
1219  * (e.g. its bonus buffer), this routine is faster than dmu_write_uio(),
1220  * because we don't have to find the dnode_t for the object.
1221  */
1222 int
1223 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1224     dmu_tx_t *tx)
1225 {
1226         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1227         dnode_t *dn;
1228         int err;
1229
1230         if (size == 0)
1231                 return (0);
1232
1233         DB_DNODE_ENTER(db);
1234         dn = DB_DNODE(db);
1235         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1236         DB_DNODE_EXIT(db);
1237
1238         return (err);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Write 'size' bytes from the uio buffer.
1243  * To the specified object.
1244  * Starting at offset uio->uio_loffset.
1245  */
1246 int
1247 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1248     dmu_tx_t *tx)
1249 {
1250         dnode_t *dn;
1251         int err;
1252
1253         if (size == 0)
1254                 return (0);
1255
1256         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1257         if (err)
1258                 return (err);
1259
1260         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1261
1262         dnode_rele(dn, FTAG);
1263
1264         return (err);
1265 }
1266
1267 #ifdef illumos
1268 int
1269 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1270     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
1271 {
1272         dmu_buf_t **dbp;
1273         int numbufs, i;
1274         int err;
1275
1276         if (size == 0)
1277                 return (0);
1278
1279         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1280             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1281         if (err)
1282                 return (err);
1283
1284         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1285                 int tocpy, copied, thiscpy;
1286                 int bufoff;
1287                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1288                 caddr_t va;
1289
1290                 ASSERT(size > 0);
1291                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1292
1293                 bufoff = offset - db->db_offset;
1294                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1295
1296                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1297
1298                 if (tocpy == db->db_size)
1299                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1300                 else
1301                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1302
1303                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1304                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
1305                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1306                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
1307                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1308                         zfs_unmap_page(pp, va);
1309                         pp = pp->p_next;
1310                         bufoff += PAGESIZE;
1311                 }
1312
1313                 if (tocpy == db->db_size)
1314                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1315
1316                 offset += tocpy;
1317                 size -= tocpy;
1318         }
1319         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1320         return (err);
1321 }
1322
1323 #else   /* !illumos */
1324
1325 int
1326 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1327     vm_page_t *ma, dmu_tx_t *tx)
1328 {
1329         dmu_buf_t **dbp;
1330         struct sf_buf *sf;
1331         int numbufs, i;
1332         int err;
1333
1334         if (size == 0)
1335                 return (0);
1336
1337         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1338             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1339         if (err)
1340                 return (err);
1341
1342         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1343                 int tocpy, copied, thiscpy;
1344                 int bufoff;
1345                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1346                 caddr_t va;
1347
1348                 ASSERT(size > 0);
1349                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1350
1351                 bufoff = offset - db->db_offset;
1352                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1353
1354                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1355
1356                 if (tocpy == db->db_size)
1357                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1358                 else
1359                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1360
1361                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1362                         ASSERT3U(ptoa((*ma)->pindex), ==, db->db_offset + bufoff);
1363                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1364                         va = zfs_map_page(*ma, &sf);
1365                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1366                         zfs_unmap_page(sf);
1367                         ma += 1;
1368                         bufoff += PAGESIZE;
1369                 }
1370
1371                 if (tocpy == db->db_size)
1372                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1373
1374                 offset += tocpy;
1375                 size -= tocpy;
1376         }
1377         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1378         return (err);
1379 }
1380 #endif  /* illumos */
1381 #endif  /* _KERNEL */
1382
1383 /*
1384  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1385  */
1386 arc_buf_t *
1387 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1388 {
1389         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1390
1391         return (arc_loan_buf(db->db_objset->os_spa, size));
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Free a loaned arc buffer.
1396  */
1397 void
1398 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1399 {
1400         arc_return_buf(buf, FTAG);
1401         arc_buf_destroy(buf, FTAG);
1402 }
1403
1404 /*
1405  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1406  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1407  * dmu_write().
1408  */
1409 void
1410 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1411     dmu_tx_t *tx)
1412 {
1413         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1414         dnode_t *dn;
1415         dmu_buf_impl_t *db;
1416         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1417         uint64_t blkid;
1418
1419         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1420         dn = DB_DNODE(dbuf);
1421         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1422         blkid = dbuf_whichblock(dn, 0, offset);
1423         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1424         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1425         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1426
1427         /*
1428          * We can only assign if the offset is aligned, the arc buf is the
1429          * same size as the dbuf, and the dbuf is not metadata.  It
1430          * can't be metadata because the loaned arc buf comes from the
1431          * user-data kmem arena.
1432          */
1433         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size &&
1434             DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA) {
1435 #ifdef _KERNEL
1436                 curthread->td_ru.ru_oublock++;
1437 #endif
1438                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1439                 dbuf_rele(db, FTAG);
1440         } else {
1441                 objset_t *os;
1442                 uint64_t object;
1443
1444                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1445                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1446                 os = dn->dn_objset;
1447                 object = dn->dn_object;
1448                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1449
1450                 dbuf_rele(db, FTAG);
1451                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1452                 dmu_return_arcbuf(buf);
1453                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1454         }
1455 }
1456
1457 typedef struct {
1458         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1459         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1460         zgd_t                   *dsa_zgd;
1461         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1462 } dmu_sync_arg_t;
1463
1464 /* ARGSUSED */
1465 static void
1466 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1467 {
1468         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1469         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1470         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1471
1472         if (zio->io_error == 0) {
1473                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1474                         /*
1475                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1476                          * block size still needs to be known for replay.
1477                          */
1478                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1479                 } else if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1480                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1481                         bp->blk_fill = 1;
1482                 }
1483         }
1484 }
1485
1486 static void
1487 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1488 {
1489         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1490 }
1491
1492 /* ARGSUSED */
1493 static void
1494 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1495 {
1496         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1497         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1498         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1499
1500         mutex_enter(&db->db_mtx);
1501         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1502         if (zio->io_error == 0) {
1503                 dr->dt.dl.dr_nopwrite = !!(zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE);
1504                 if (dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
1505                         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1506                         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1507                         uint8_t chksum = BP_GET_CHECKSUM(bp_orig);
1508
1509                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1510                         ASSERT(zio->io_prop.zp_compress != ZIO_COMPRESS_OFF);
1511                         ASSERT(zio_checksum_table[chksum].ci_flags &
1512                             ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE);
1513                 }
1514                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1515                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1516                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1517
1518                 /*
1519                  * Old style holes are filled with all zeros, whereas
1520                  * new-style holes maintain their lsize, type, level,
1521                  * and birth time (see zio_write_compress). While we
1522                  * need to reset the BP_SET_LSIZE() call that happened
1523                  * in dmu_sync_ready for old style holes, we do *not*
1524                  * want to wipe out the information contained in new
1525                  * style holes. Thus, only zero out the block pointer if
1526                  * it's an old style hole.
1527                  */
1528                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by) &&
1529                     dr->dt.dl.dr_overridden_by.blk_birth == 0)
1530                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1531         } else {
1532                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1533         }
1534         cv_broadcast(&db->db_changed);
1535         mutex_exit(&db->db_mtx);
1536
1537         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1538
1539         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1540 }
1541
1542 static void
1543 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1544 {
1545         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1546         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1547         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
1548
1549         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1550                 /*
1551                  * If we didn't allocate a new block (i.e. ZIO_FLAG_NOPWRITE)
1552                  * then there is nothing to do here. Otherwise, free the
1553                  * newly allocated block in this txg.
1554                  */
1555                 if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_NOPWRITE) {
1556                         ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1557                 } else {
1558                         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp_orig) || !BP_EQUAL(bp, bp_orig));
1559                         ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1560                         ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1561                         zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1562                 }
1563         }
1564
1565         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1566
1567         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1568
1569         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1570 }
1571
1572 static int
1573 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1574     zio_prop_t *zp, zbookmark_phys_t *zb)
1575 {
1576         dmu_sync_arg_t *dsa;
1577         dmu_tx_t *tx;
1578
1579         tx = dmu_tx_create(os);
1580         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1581         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1582                 dmu_tx_abort(tx);
1583                 /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1584                 return (SET_ERROR(EIO));
1585         }
1586
1587         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1588         dsa->dsa_dr = NULL;
1589         dsa->dsa_done = done;
1590         dsa->dsa_zgd = zgd;
1591         dsa->dsa_tx = tx;
1592
1593         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx),
1594             zgd->zgd_bp, zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size,
1595             zp, dmu_sync_late_arrival_ready, NULL,
1596             NULL, dmu_sync_late_arrival_done, dsa, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
1597             ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
1598
1599         return (0);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1604  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1605  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1606  *
1607  * Return values:
1608  *
1609  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to do.
1610  *              The caller should not log the write.
1611  *
1612  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1613  *              The caller should not log the write.
1614  *
1615  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1616  *              The caller should track its progress (somehow).
1617  *
1618  *      EIO: could not do the I/O.
1619  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1620  *
1621  *      0: the I/O has been initiated.
1622  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1623  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1624  *              the error will be reported to the done callback and
1625  *              propagated to pio from zio_done().
1626  */
1627 int
1628 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1629 {
1630         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1631         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1632         objset_t *os = db->db_objset;
1633         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1634         dbuf_dirty_record_t *dr;
1635         dmu_sync_arg_t *dsa;
1636         zbookmark_phys_t zb;
1637         zio_prop_t zp;
1638         dnode_t *dn;
1639
1640         ASSERT(pio != NULL);
1641         ASSERT(txg != 0);
1642
1643         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1644             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1645
1646         DB_DNODE_ENTER(db);
1647         dn = DB_DNODE(db);
1648         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1649         DB_DNODE_EXIT(db);
1650
1651         /*
1652          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1653          */
1654         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1655                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1656
1657         /*
1658          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1659          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1660          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1661          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1662          */
1663         mutex_enter(&db->db_mtx);
1664
1665         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1666                 /*
1667                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1668                  */
1669                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1670                 return (SET_ERROR(EEXIST));
1671         }
1672
1673         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1674                 /*
1675                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1676                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1677                  */
1678                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1679                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1680         }
1681
1682         dr = db->db_last_dirty;
1683         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1684                 dr = dr->dr_next;
1685
1686         if (dr == NULL) {
1687                 /*
1688                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1689                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1690                  */
1691                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1692                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1693         }
1694
1695         ASSERT(dr->dr_next == NULL || dr->dr_next->dr_txg < txg);
1696
1697         /*
1698          * Assume the on-disk data is X, the current syncing data (in
1699          * txg - 1) is Y, and the current in-memory data is Z (currently
1700          * in dmu_sync).
1701          *
1702          * We usually want to perform a nopwrite if X and Z are the
1703          * same.  However, if Y is different (i.e. the BP is going to
1704          * change before this write takes effect), then a nopwrite will
1705          * be incorrect - we would override with X, which could have
1706          * been freed when Y was written.
1707          *
1708          * (Note that this is not a concern when we are nop-writing from
1709          * syncing context, because X and Y must be identical, because
1710          * all previous txgs have been synced.)
1711          *
1712          * Therefore, we disable nopwrite if the current BP could change
1713          * before this TXG.  There are two ways it could change: by
1714          * being dirty (dr_next is non-NULL), or by being freed
1715          * (dnode_block_freed()).  This behavior is verified by
1716          * zio_done(), which VERIFYs that the override BP is identical
1717          * to the on-disk BP.
1718          */
1719         DB_DNODE_ENTER(db);
1720         dn = DB_DNODE(db);
1721         if (dr->dr_next != NULL || dnode_block_freed(dn, db->db_blkid))
1722                 zp.zp_nopwrite = B_FALSE;
1723         DB_DNODE_EXIT(db);
1724
1725         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1726         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1727             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1728                 /*
1729                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1730                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1731                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1732                  */
1733                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1734                 return (SET_ERROR(EALREADY));
1735         }
1736
1737         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1738         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1739         mutex_exit(&db->db_mtx);
1740
1741         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1742         dsa->dsa_dr = dr;
1743         dsa->dsa_done = done;
1744         dsa->dsa_zgd = zgd;
1745         dsa->dsa_tx = NULL;
1746
1747         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1748             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
1749             &zp, dmu_sync_ready, NULL, NULL, dmu_sync_done, dsa,
1750             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1751
1752         return (0);
1753 }
1754
1755 int
1756 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1757     dmu_tx_t *tx)
1758 {
1759         dnode_t *dn;
1760         int err;
1761
1762         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1763         if (err)
1764                 return (err);
1765         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1766         dnode_rele(dn, FTAG);
1767         return (err);
1768 }
1769
1770 void
1771 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1772     dmu_tx_t *tx)
1773 {
1774         dnode_t *dn;
1775
1776         /*
1777          * Send streams include each object's checksum function.  This
1778          * check ensures that the receiving system can understand the
1779          * checksum function transmitted.
1780          */
1781         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_LEGACY_FUNCTIONS);
1782
1783         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1784         ASSERT3U(checksum, <, ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1785         dn->dn_checksum = checksum;
1786         dnode_setdirty(dn, tx);
1787         dnode_rele(dn, FTAG);
1788 }
1789
1790 void
1791 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1792     dmu_tx_t *tx)
1793 {
1794         dnode_t *dn;
1795
1796         /*
1797          * Send streams include each object's compression function.  This
1798          * check ensures that the receiving system can understand the
1799          * compression function transmitted.
1800          */
1801         ASSERT3U(compress, <, ZIO_COMPRESS_LEGACY_FUNCTIONS);
1802
1803         VERIFY0(dnode_hold(os, object, FTAG, &dn));
1804         dn->dn_compress = compress;
1805         dnode_setdirty(dn, tx);
1806         dnode_rele(dn, FTAG);
1807 }
1808
1809 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1810 TUNABLE_INT("vfs.zfs.mdcomp_disable", &zfs_mdcomp_disable);
1811 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RW,
1812     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
1813
1814 /*
1815  * When the "redundant_metadata" property is set to "most", only indirect
1816  * blocks of this level and higher will have an additional ditto block.
1817  */
1818 int zfs_redundant_metadata_most_ditto_level = 2;
1819
1820 void
1821 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1822 {
1823         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1824         boolean_t ismd = (level > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(type) ||
1825             (wp & WP_SPILL));
1826         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1827         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1828         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1829         boolean_t dedup = B_FALSE;
1830         boolean_t nopwrite = B_FALSE;
1831         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1832         int copies = os->os_copies;
1833
1834         /*
1835          * We maintain different write policies for each of the following
1836          * types of data:
1837          *       1. metadata
1838          *       2. preallocated blocks (i.e. level-0 blocks of a dump device)
1839          *       3. all other level 0 blocks
1840          */
1841         if (ismd) {
1842                 if (zfs_mdcomp_disable) {
1843                         compress = ZIO_COMPRESS_EMPTY;
1844                 } else {
1845                         /*
1846                          * XXX -- we should design a compression algorithm
1847                          * that specializes in arrays of bps.
1848                          */
1849                         compress = zio_compress_select(os->os_spa,
1850                             ZIO_COMPRESS_ON, ZIO_COMPRESS_ON);
1851                 }
1852
1853                 /*
1854                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1855                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1856                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1857                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1858                  * to fletcher4.
1859                  */
1860                 if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1861                     ZCHECKSUM_FLAG_METADATA) ||
1862                     (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1863                     ZCHECKSUM_FLAG_EMBEDDED))
1864                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1865
1866                 if (os->os_redundant_metadata == ZFS_REDUNDANT_METADATA_ALL ||
1867                     (os->os_redundant_metadata ==
1868                     ZFS_REDUNDANT_METADATA_MOST &&
1869                     (level >= zfs_redundant_metadata_most_ditto_level ||
1870                     DMU_OT_IS_METADATA(type) || (wp & WP_SPILL))))
1871                         copies++;
1872         } else if (wp & WP_NOFILL) {
1873                 ASSERT(level == 0);
1874
1875                 /*
1876                  * If we're writing preallocated blocks, we aren't actually
1877                  * writing them so don't set any policy properties.  These
1878                  * blocks are currently only used by an external subsystem
1879                  * outside of zfs (i.e. dump) and not written by the zio
1880                  * pipeline.
1881                  */
1882                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1883                 checksum = ZIO_CHECKSUM_NOPARITY;
1884         } else {
1885                 compress = zio_compress_select(os->os_spa, dn->dn_compress,
1886                     compress);
1887
1888                 checksum = (dedup_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF) ?
1889                     zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum) :
1890                     dedup_checksum;
1891
1892                 /*
1893                  * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(),
1894                  * we won't actually dedup now because that's all
1895                  * done in syncing context; but we do want to use the
1896                  * dedup checkum.  If the checksum is not strong
1897                  * enough to ensure unique signatures, force
1898                  * dedup_verify.
1899                  */
1900                 if (dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF) {
1901                         dedup = (wp & WP_DMU_SYNC) ? B_FALSE : B_TRUE;
1902                         if (!(zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1903                             ZCHECKSUM_FLAG_DEDUP))
1904                                 dedup_verify = B_TRUE;
1905                 }
1906
1907                 /*
1908                  * Enable nopwrite if we have secure enough checksum
1909                  * algorithm (see comment in zio_nop_write) and
1910                  * compression is enabled.  We don't enable nopwrite if
1911                  * dedup is enabled as the two features are mutually
1912                  * exclusive.
1913                  */
1914                 nopwrite = (!dedup && (zio_checksum_table[checksum].ci_flags &
1915                     ZCHECKSUM_FLAG_NOPWRITE) &&
1916                     compress != ZIO_COMPRESS_OFF && zfs_nopwrite_enabled);
1917         }
1918
1919         zp->zp_checksum = checksum;
1920         zp->zp_compress = compress;
1921         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
1922         zp->zp_level = level;
1923         zp->zp_copies = MIN(copies, spa_max_replication(os->os_spa));
1924         zp->zp_dedup = dedup;
1925         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
1926         zp->zp_nopwrite = nopwrite;
1927 }
1928
1929 int
1930 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1931 {
1932         dnode_t *dn;
1933         int err;
1934
1935         /*
1936          * Sync any current changes before
1937          * we go trundling through the block pointers.
1938          */
1939         err = dmu_object_wait_synced(os, object);
1940         if (err) {
1941                 return (err);
1942         }
1943
1944         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1945         if (err) {
1946                 return (err);
1947         }
1948
1949         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1950         dnode_rele(dn, FTAG);
1951
1952         return (err);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * Given the ZFS object, if it contains any dirty nodes
1957  * this function flushes all dirty blocks to disk. This
1958  * ensures the DMU object info is updated. A more efficient
1959  * future version might just find the TXG with the maximum
1960  * ID and wait for that to be synced.
1961  */
1962 int
1963 dmu_object_wait_synced(objset_t *os, uint64_t object)
1964 {
1965         dnode_t *dn;
1966         int error, i;
1967
1968         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1969         if (error) {
1970                 return (error);
1971         }
1972
1973         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1974                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i])) {
1975                         break;
1976                 }
1977         }
1978         dnode_rele(dn, FTAG);
1979         if (i != TXG_SIZE) {
1980                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1981         }
1982
1983         return (0);
1984 }
1985
1986 void
1987 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1988 {
1989         dnode_phys_t *dnp;
1990
1991         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1992         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1993
1994         dnp = dn->dn_phys;
1995
1996         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1997         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1998             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1999         doi->doi_type = dn->dn_type;
2000         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
2001         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
2002         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
2003         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
2004         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
2005         doi->doi_nblkptr = dn->dn_nblkptr;
2006         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
2007         doi->doi_max_offset = (dn->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
2008         doi->doi_fill_count = 0;
2009         for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
2010                 doi->doi_fill_count += BP_GET_FILL(&dnp->dn_blkptr[i]);
2011
2012         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2013         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Get information on a DMU object.
2018  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
2019  */
2020 int
2021 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
2022 {
2023         dnode_t *dn;
2024         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
2025
2026         if (err)
2027                 return (err);
2028
2029         if (doi != NULL)
2030                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
2031
2032         dnode_rele(dn, FTAG);
2033         return (0);
2034 }
2035
2036 /*
2037  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
2038  */
2039 void
2040 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
2041 {
2042         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2043
2044         DB_DNODE_ENTER(db);
2045         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
2046         DB_DNODE_EXIT(db);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Faster still when you only care about the size.
2051  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
2052  */
2053 void
2054 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
2055     u_longlong_t *nblk512)
2056 {
2057         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2058         dnode_t *dn;
2059
2060         DB_DNODE_ENTER(db);
2061         dn = DB_DNODE(db);
2062
2063         *blksize = dn->dn_datablksz;
2064         /* add 1 for dnode space */
2065         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
2066             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
2067         DB_DNODE_EXIT(db);
2068 }
2069
2070 void
2071 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
2072 {
2073         uint64_t *buf = vbuf;
2074         size_t count = size >> 3;
2075         int i;
2076
2077         ASSERT((size & 7) == 0);
2078
2079         for (i = 0; i < count; i++)
2080                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
2081 }
2082
2083 void
2084 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
2085 {
2086         uint32_t *buf = vbuf;
2087         size_t count = size >> 2;
2088         int i;
2089
2090         ASSERT((size & 3) == 0);
2091
2092         for (i = 0; i < count; i++)
2093                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
2094 }
2095
2096 void
2097 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
2098 {
2099         uint16_t *buf = vbuf;
2100         size_t count = size >> 1;
2101         int i;
2102
2103         ASSERT((size & 1) == 0);
2104
2105         for (i = 0; i < count; i++)
2106                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
2107 }
2108
2109 /* ARGSUSED */
2110 void
2111 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
2112 {
2113 }
2114
2115 void
2116 dmu_init(void)
2117 {
2118         zfs_dbgmsg_init();
2119         sa_cache_init();
2120         xuio_stat_init();
2121         dmu_objset_init();
2122         dnode_init();
2123         zfetch_init();
2124         zio_compress_init();
2125         l2arc_init();
2126         arc_init();
2127         dbuf_init();
2128 }
2129
2130 void
2131 dmu_fini(void)
2132 {
2133         arc_fini(); /* arc depends on l2arc, so arc must go first */
2134         l2arc_fini();
2135         zfetch_fini();
2136         zio_compress_fini();
2137         dbuf_fini();
2138         dnode_fini();
2139         dmu_objset_fini();
2140         xuio_stat_fini();
2141         sa_cache_fini();
2142         zfs_dbgmsg_fini();
2143 }