]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu_tx.c
MFC r296519: MFV r296518: 5027 zfs large block support (add copyright)
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dmu_tx.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) 2012, 2015 by Delphix. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2014 Integros [integros.com]
26  */
27
28 #include <sys/dmu.h>
29 #include <sys/dmu_impl.h>
30 #include <sys/dbuf.h>
31 #include <sys/dmu_tx.h>
32 #include <sys/dmu_objset.h>
33 #include <sys/dsl_dataset.h> /* for dsl_dataset_block_freeable() */
34 #include <sys/dsl_dir.h> /* for dsl_dir_tempreserve_*() */
35 #include <sys/dsl_pool.h>
36 #include <sys/zap_impl.h> /* for fzap_default_block_shift */
37 #include <sys/spa.h>
38 #include <sys/sa.h>
39 #include <sys/sa_impl.h>
40 #include <sys/zfs_context.h>
41 #include <sys/varargs.h>
42
43 typedef void (*dmu_tx_hold_func_t)(dmu_tx_t *tx, struct dnode *dn,
44     uint64_t arg1, uint64_t arg2);
45
46
47 dmu_tx_t *
48 dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
49 {
50         dmu_tx_t *tx = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_t), KM_SLEEP);
51         tx->tx_dir = dd;
52         if (dd != NULL)
53                 tx->tx_pool = dd->dd_pool;
54         list_create(&tx->tx_holds, sizeof (dmu_tx_hold_t),
55             offsetof(dmu_tx_hold_t, txh_node));
56         list_create(&tx->tx_callbacks, sizeof (dmu_tx_callback_t),
57             offsetof(dmu_tx_callback_t, dcb_node));
58         tx->tx_start = gethrtime();
59 #ifdef ZFS_DEBUG
60         refcount_create(&tx->tx_space_written);
61         refcount_create(&tx->tx_space_freed);
62 #endif
63         return (tx);
64 }
65
66 dmu_tx_t *
67 dmu_tx_create(objset_t *os)
68 {
69         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(os->os_dsl_dataset->ds_dir);
70         tx->tx_objset = os;
71         tx->tx_lastsnap_txg = dsl_dataset_prev_snap_txg(os->os_dsl_dataset);
72         return (tx);
73 }
74
75 dmu_tx_t *
76 dmu_tx_create_assigned(struct dsl_pool *dp, uint64_t txg)
77 {
78         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(NULL);
79
80         ASSERT3U(txg, <=, dp->dp_tx.tx_open_txg);
81         tx->tx_pool = dp;
82         tx->tx_txg = txg;
83         tx->tx_anyobj = TRUE;
84
85         return (tx);
86 }
87
88 int
89 dmu_tx_is_syncing(dmu_tx_t *tx)
90 {
91         return (tx->tx_anyobj);
92 }
93
94 int
95 dmu_tx_private_ok(dmu_tx_t *tx)
96 {
97         return (tx->tx_anyobj);
98 }
99
100 static dmu_tx_hold_t *
101 dmu_tx_hold_object_impl(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object,
102     enum dmu_tx_hold_type type, uint64_t arg1, uint64_t arg2)
103 {
104         dmu_tx_hold_t *txh;
105         dnode_t *dn = NULL;
106         int err;
107
108         if (object != DMU_NEW_OBJECT) {
109                 err = dnode_hold(os, object, tx, &dn);
110                 if (err) {
111                         tx->tx_err = err;
112                         return (NULL);
113                 }
114
115                 if (err == 0 && tx->tx_txg != 0) {
116                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
117                         /*
118                          * dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg doesn't pose a
119                          * problem, but there's no way for it to happen (for
120                          * now, at least).
121                          */
122                         ASSERT(dn->dn_assigned_txg == 0);
123                         dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
124                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
125                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
126                 }
127         }
128
129         txh = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_hold_t), KM_SLEEP);
130         txh->txh_tx = tx;
131         txh->txh_dnode = dn;
132 #ifdef ZFS_DEBUG
133         txh->txh_type = type;
134         txh->txh_arg1 = arg1;
135         txh->txh_arg2 = arg2;
136 #endif
137         list_insert_tail(&tx->tx_holds, txh);
138
139         return (txh);
140 }
141
142 void
143 dmu_tx_add_new_object(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object)
144 {
145         /*
146          * If we're syncing, they can manipulate any object anyhow, and
147          * the hold on the dnode_t can cause problems.
148          */
149         if (!dmu_tx_is_syncing(tx)) {
150                 (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, os,
151                     object, THT_NEWOBJECT, 0, 0);
152         }
153 }
154
155 static int
156 dmu_tx_check_ioerr(zio_t *zio, dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid)
157 {
158         int err;
159         dmu_buf_impl_t *db;
160
161         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
162         db = dbuf_hold_level(dn, level, blkid, FTAG);
163         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
164         if (db == NULL)
165                 return (SET_ERROR(EIO));
166         err = dbuf_read(db, zio, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NOPREFETCH);
167         dbuf_rele(db, FTAG);
168         return (err);
169 }
170
171 static void
172 dmu_tx_count_twig(dmu_tx_hold_t *txh, dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db,
173     int level, uint64_t blkid, boolean_t freeable, uint64_t *history)
174 {
175         objset_t *os = dn->dn_objset;
176         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
177         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
178         dmu_buf_impl_t *parent = NULL;
179         blkptr_t *bp = NULL;
180         uint64_t space;
181
182         if (level >= dn->dn_nlevels || history[level] == blkid)
183                 return;
184
185         history[level] = blkid;
186
187         space = (level == 0) ? dn->dn_datablksz : (1ULL << dn->dn_indblkshift);
188
189         if (db == NULL || db == dn->dn_dbuf) {
190                 ASSERT(level != 0);
191                 db = NULL;
192         } else {
193                 ASSERT(DB_DNODE(db) == dn);
194                 ASSERT(db->db_level == level);
195                 ASSERT(db->db.db_size == space);
196                 ASSERT(db->db_blkid == blkid);
197                 bp = db->db_blkptr;
198                 parent = db->db_parent;
199         }
200
201         freeable = (bp && (freeable ||
202             dsl_dataset_block_freeable(ds, bp, bp->blk_birth)));
203
204         if (freeable)
205                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
206         else
207                 txh->txh_space_towrite += space;
208         if (bp)
209                 txh->txh_space_tounref += bp_get_dsize(os->os_spa, bp);
210
211         dmu_tx_count_twig(txh, dn, parent, level + 1,
212             blkid >> epbs, freeable, history);
213 }
214
215 /* ARGSUSED */
216 static void
217 dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
218 {
219         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
220         uint64_t start, end, i;
221         int min_bs, max_bs, min_ibs, max_ibs, epbs, bits;
222         int err = 0;
223
224         if (len == 0)
225                 return;
226
227         min_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
228         max_bs = highbit64(txh->txh_tx->tx_objset->os_recordsize) - 1;
229         min_ibs = DN_MIN_INDBLKSHIFT;
230         max_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
231
232         if (dn) {
233                 uint64_t history[DN_MAX_LEVELS];
234                 int nlvls = dn->dn_nlevels;
235                 int delta;
236
237                 /*
238                  * For i/o error checking, read the first and last level-0
239                  * blocks (if they are not aligned), and all the level-1 blocks.
240                  */
241                 if (dn->dn_maxblkid == 0) {
242                         delta = dn->dn_datablksz;
243                         start = (off < dn->dn_datablksz) ? 0 : 1;
244                         end = (off+len <= dn->dn_datablksz) ? 0 : 1;
245                         if (start == 0 && (off > 0 || len < dn->dn_datablksz)) {
246                                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
247                                 if (err)
248                                         goto out;
249                                 delta -= off;
250                         }
251                 } else {
252                         zio_t *zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa,
253                             NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
254
255                         /* first level-0 block */
256                         start = off >> dn->dn_datablkshift;
257                         if (P2PHASE(off, dn->dn_datablksz) ||
258                             len < dn->dn_datablksz) {
259                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, start);
260                                 if (err)
261                                         goto out;
262                         }
263
264                         /* last level-0 block */
265                         end = (off+len-1) >> dn->dn_datablkshift;
266                         if (end != start && end <= dn->dn_maxblkid &&
267                             P2PHASE(off+len, dn->dn_datablksz)) {
268                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, end);
269                                 if (err)
270                                         goto out;
271                         }
272
273                         /* level-1 blocks */
274                         if (nlvls > 1) {
275                                 int shft = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
276                                 for (i = (start>>shft)+1; i < end>>shft; i++) {
277                                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
278                                         if (err)
279                                                 goto out;
280                                 }
281                         }
282
283                         err = zio_wait(zio);
284                         if (err)
285                                 goto out;
286                         delta = P2NPHASE(off, dn->dn_datablksz);
287                 }
288
289                 min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
290                 if (dn->dn_maxblkid > 0) {
291                         /*
292                          * The blocksize can't change,
293                          * so we can make a more precise estimate.
294                          */
295                         ASSERT(dn->dn_datablkshift != 0);
296                         min_bs = max_bs = dn->dn_datablkshift;
297                 } else {
298                         /*
299                          * The blocksize can increase up to the recordsize,
300                          * or if it is already more than the recordsize,
301                          * up to the next power of 2.
302                          */
303                         min_bs = highbit64(dn->dn_datablksz - 1);
304                         max_bs = MAX(max_bs, highbit64(dn->dn_datablksz - 1));
305                 }
306
307                 /*
308                  * If this write is not off the end of the file
309                  * we need to account for overwrites/unref.
310                  */
311                 if (start <= dn->dn_maxblkid) {
312                         for (int l = 0; l < DN_MAX_LEVELS; l++)
313                                 history[l] = -1ULL;
314                 }
315                 while (start <= dn->dn_maxblkid) {
316                         dmu_buf_impl_t *db;
317
318                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
319                         err = dbuf_hold_impl(dn, 0, start,
320                             FALSE, FALSE, FTAG, &db);
321                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
322
323                         if (err) {
324                                 txh->txh_tx->tx_err = err;
325                                 return;
326                         }
327
328                         dmu_tx_count_twig(txh, dn, db, 0, start, B_FALSE,
329                             history);
330                         dbuf_rele(db, FTAG);
331                         if (++start > end) {
332                                 /*
333                                  * Account for new indirects appearing
334                                  * before this IO gets assigned into a txg.
335                                  */
336                                 bits = 64 - min_bs;
337                                 epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
338                                 for (bits -= epbs * (nlvls - 1);
339                                     bits >= 0; bits -= epbs)
340                                         txh->txh_fudge += 1ULL << max_ibs;
341                                 goto out;
342                         }
343                         off += delta;
344                         if (len >= delta)
345                                 len -= delta;
346                         delta = dn->dn_datablksz;
347                 }
348         }
349
350         /*
351          * 'end' is the last thing we will access, not one past.
352          * This way we won't overflow when accessing the last byte.
353          */
354         start = P2ALIGN(off, 1ULL << max_bs);
355         end = P2ROUNDUP(off + len, 1ULL << max_bs) - 1;
356         txh->txh_space_towrite += end - start + 1;
357
358         start >>= min_bs;
359         end >>= min_bs;
360
361         epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
362
363         /*
364          * The object contains at most 2^(64 - min_bs) blocks,
365          * and each indirect level maps 2^epbs.
366          */
367         for (bits = 64 - min_bs; bits >= 0; bits -= epbs) {
368                 start >>= epbs;
369                 end >>= epbs;
370                 ASSERT3U(end, >=, start);
371                 txh->txh_space_towrite += (end - start + 1) << max_ibs;
372                 if (start != 0) {
373                         /*
374                          * We also need a new blkid=0 indirect block
375                          * to reference any existing file data.
376                          */
377                         txh->txh_space_towrite += 1ULL << max_ibs;
378                 }
379         }
380
381 out:
382         if (txh->txh_space_towrite + txh->txh_space_tooverwrite >
383             2 * DMU_MAX_ACCESS)
384                 err = SET_ERROR(EFBIG);
385
386         if (err)
387                 txh->txh_tx->tx_err = err;
388 }
389
390 static void
391 dmu_tx_count_dnode(dmu_tx_hold_t *txh)
392 {
393         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
394         dnode_t *mdn = DMU_META_DNODE(txh->txh_tx->tx_objset);
395         uint64_t space = mdn->dn_datablksz +
396             ((mdn->dn_nlevels-1) << mdn->dn_indblkshift);
397
398         if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr &&
399             dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
400             dn->dn_dbuf->db_blkptr, dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
401                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
402                 txh->txh_space_tounref += space;
403         } else {
404                 txh->txh_space_towrite += space;
405                 if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr)
406                         txh->txh_space_tounref += space;
407         }
408 }
409
410 void
411 dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len)
412 {
413         dmu_tx_hold_t *txh;
414
415         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
416         ASSERT(len < DMU_MAX_ACCESS);
417         ASSERT(len == 0 || UINT64_MAX - off >= len - 1);
418
419         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
420             object, THT_WRITE, off, len);
421         if (txh == NULL)
422                 return;
423
424         dmu_tx_count_write(txh, off, len);
425         dmu_tx_count_dnode(txh);
426 }
427
428 static void
429 dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
430 {
431         uint64_t blkid, nblks, lastblk;
432         uint64_t space = 0, unref = 0, skipped = 0;
433         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
434         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
435         spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
436         int epbs;
437         uint64_t l0span = 0, nl1blks = 0;
438
439         if (dn->dn_nlevels == 0)
440                 return;
441
442         /*
443          * The struct_rwlock protects us against dn_nlevels
444          * changing, in case (against all odds) we manage to dirty &
445          * sync out the changes after we check for being dirty.
446          * Also, dbuf_hold_impl() wants us to have the struct_rwlock.
447          */
448         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
449         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
450         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
451                 if (off == 0 && len >= dn->dn_datablksz) {
452                         blkid = 0;
453                         nblks = 1;
454                 } else {
455                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
456                         return;
457                 }
458         } else {
459                 blkid = off >> dn->dn_datablkshift;
460                 nblks = (len + dn->dn_datablksz - 1) >> dn->dn_datablkshift;
461
462                 if (blkid > dn->dn_maxblkid) {
463                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
464                         return;
465                 }
466                 if (blkid + nblks > dn->dn_maxblkid)
467                         nblks = dn->dn_maxblkid - blkid + 1;
468
469         }
470         l0span = nblks;    /* save for later use to calc level > 1 overhead */
471         if (dn->dn_nlevels == 1) {
472                 int i;
473                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
474                         blkptr_t *bp = dn->dn_phys->dn_blkptr;
475                         ASSERT3U(blkid + i, <, dn->dn_nblkptr);
476                         bp += blkid + i;
477                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp, bp->blk_birth)) {
478                                 dprintf_bp(bp, "can free old%s", "");
479                                 space += bp_get_dsize(spa, bp);
480                         }
481                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
482                 }
483                 nl1blks = 1;
484                 nblks = 0;
485         }
486
487         lastblk = blkid + nblks - 1;
488         while (nblks) {
489                 dmu_buf_impl_t *dbuf;
490                 uint64_t ibyte, new_blkid;
491                 int epb = 1 << epbs;
492                 int err, i, blkoff, tochk;
493                 blkptr_t *bp;
494
495                 ibyte = blkid << dn->dn_datablkshift;
496                 err = dnode_next_offset(dn,
497                     DNODE_FIND_HAVELOCK, &ibyte, 2, 1, 0);
498                 new_blkid = ibyte >> dn->dn_datablkshift;
499                 if (err == ESRCH) {
500                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
501                         break;
502                 }
503                 if (err) {
504                         txh->txh_tx->tx_err = err;
505                         break;
506                 }
507                 if (new_blkid > lastblk) {
508                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
509                         break;
510                 }
511
512                 if (new_blkid > blkid) {
513                         ASSERT((new_blkid >> epbs) > (blkid >> epbs));
514                         skipped += (new_blkid >> epbs) - (blkid >> epbs) - 1;
515                         nblks -= new_blkid - blkid;
516                         blkid = new_blkid;
517                 }
518                 blkoff = P2PHASE(blkid, epb);
519                 tochk = MIN(epb - blkoff, nblks);
520
521                 err = dbuf_hold_impl(dn, 1, blkid >> epbs,
522                     FALSE, FALSE, FTAG, &dbuf);
523                 if (err) {
524                         txh->txh_tx->tx_err = err;
525                         break;
526                 }
527
528                 txh->txh_memory_tohold += dbuf->db.db_size;
529
530                 /*
531                  * We don't check memory_tohold against DMU_MAX_ACCESS because
532                  * memory_tohold is an over-estimation (especially the >L1
533                  * indirect blocks), so it could fail.  Callers should have
534                  * already verified that they will not be holding too much
535                  * memory.
536                  */
537
538                 err = dbuf_read(dbuf, NULL, DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL);
539                 if (err != 0) {
540                         txh->txh_tx->tx_err = err;
541                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
542                         break;
543                 }
544
545                 bp = dbuf->db.db_data;
546                 bp += blkoff;
547
548                 for (i = 0; i < tochk; i++) {
549                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, &bp[i],
550                             bp[i].blk_birth)) {
551                                 dprintf_bp(&bp[i], "can free old%s", "");
552                                 space += bp_get_dsize(spa, &bp[i]);
553                         }
554                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
555                 }
556                 dbuf_rele(dbuf, FTAG);
557
558                 ++nl1blks;
559                 blkid += tochk;
560                 nblks -= tochk;
561         }
562         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
563
564         /*
565          * Add in memory requirements of higher-level indirects.
566          * This assumes a worst-possible scenario for dn_nlevels and a
567          * worst-possible distribution of l1-blocks over the region to free.
568          */
569         {
570                 uint64_t blkcnt = 1 + ((l0span >> epbs) >> epbs);
571                 int level = 2;
572                 /*
573                  * Here we don't use DN_MAX_LEVEL, but calculate it with the
574                  * given datablkshift and indblkshift. This makes the
575                  * difference between 19 and 8 on large files.
576                  */
577                 int maxlevel = 2 + (DN_MAX_OFFSET_SHIFT - dn->dn_datablkshift) /
578                     (dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT);
579
580                 while (level++ < maxlevel) {
581                         txh->txh_memory_tohold += MAX(MIN(blkcnt, nl1blks), 1)
582                             << dn->dn_indblkshift;
583                         blkcnt = 1 + (blkcnt >> epbs);
584                 }
585         }
586
587         /* account for new level 1 indirect blocks that might show up */
588         if (skipped > 0) {
589                 txh->txh_fudge += skipped << dn->dn_indblkshift;
590                 skipped = MIN(skipped, DMU_MAX_DELETEBLKCNT >> epbs);
591                 txh->txh_memory_tohold += skipped << dn->dn_indblkshift;
592         }
593         txh->txh_space_tofree += space;
594         txh->txh_space_tounref += unref;
595 }
596
597 /*
598  * This function marks the transaction as being a "net free".  The end
599  * result is that refquotas will be disabled for this transaction, and
600  * this transaction will be able to use half of the pool space overhead
601  * (see dsl_pool_adjustedsize()).  Therefore this function should only
602  * be called for transactions that we expect will not cause a net increase
603  * in the amount of space used (but it's OK if that is occasionally not true).
604  */
605 void
606 dmu_tx_mark_netfree(dmu_tx_t *tx)
607 {
608         dmu_tx_hold_t *txh;
609
610         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
611             DMU_NEW_OBJECT, THT_FREE, 0, 0);
612
613         /*
614          * Pretend that this operation will free 1GB of space.  This
615          * should be large enough to cancel out the largest write.
616          * We don't want to use something like UINT64_MAX, because that would
617          * cause overflows when doing math with these values (e.g. in
618          * dmu_tx_try_assign()).
619          */
620         txh->txh_space_tofree = txh->txh_space_tounref = 1024 * 1024 * 1024;
621 }
622
623 void
624 dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
625 {
626         dmu_tx_hold_t *txh;
627         dnode_t *dn;
628         int err;
629         zio_t *zio;
630
631         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
632
633         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
634             object, THT_FREE, off, len);
635         if (txh == NULL)
636                 return;
637         dn = txh->txh_dnode;
638         dmu_tx_count_dnode(txh);
639
640         if (off >= (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz)
641                 return;
642         if (len == DMU_OBJECT_END)
643                 len = (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz - off;
644
645
646         /*
647          * For i/o error checking, we read the first and last level-0
648          * blocks if they are not aligned, and all the level-1 blocks.
649          *
650          * Note:  dbuf_free_range() assumes that we have not instantiated
651          * any level-0 dbufs that will be completely freed.  Therefore we must
652          * exercise care to not read or count the first and last blocks
653          * if they are blocksize-aligned.
654          */
655         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
656                 if (off != 0 || len < dn->dn_datablksz)
657                         dmu_tx_count_write(txh, 0, dn->dn_datablksz);
658         } else {
659                 /* first block will be modified if it is not aligned */
660                 if (!IS_P2ALIGNED(off, 1 << dn->dn_datablkshift))
661                         dmu_tx_count_write(txh, off, 1);
662                 /* last block will be modified if it is not aligned */
663                 if (!IS_P2ALIGNED(off + len, 1 << dn->dn_datablkshift))
664                         dmu_tx_count_write(txh, off+len, 1);
665         }
666
667         /*
668          * Check level-1 blocks.
669          */
670         if (dn->dn_nlevels > 1) {
671                 int shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
672                     SPA_BLKPTRSHIFT;
673                 uint64_t start = off >> shift;
674                 uint64_t end = (off + len) >> shift;
675
676                 ASSERT(dn->dn_indblkshift != 0);
677
678                 /*
679                  * dnode_reallocate() can result in an object with indirect
680                  * blocks having an odd data block size.  In this case,
681                  * just check the single block.
682                  */
683                 if (dn->dn_datablkshift == 0)
684                         start = end = 0;
685
686                 zio = zio_root(tx->tx_pool->dp_spa,
687                     NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
688                 for (uint64_t i = start; i <= end; i++) {
689                         uint64_t ibyte = i << shift;
690                         err = dnode_next_offset(dn, 0, &ibyte, 2, 1, 0);
691                         i = ibyte >> shift;
692                         if (err == ESRCH || i > end)
693                                 break;
694                         if (err) {
695                                 tx->tx_err = err;
696                                 return;
697                         }
698
699                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
700                         if (err) {
701                                 tx->tx_err = err;
702                                 return;
703                         }
704                 }
705                 err = zio_wait(zio);
706                 if (err) {
707                         tx->tx_err = err;
708                         return;
709                 }
710         }
711
712         dmu_tx_count_free(txh, off, len);
713 }
714
715 void
716 dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name)
717 {
718         dmu_tx_hold_t *txh;
719         dnode_t *dn;
720         dsl_dataset_phys_t *ds_phys;
721         uint64_t nblocks;
722         int epbs, err;
723
724         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
725
726         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
727             object, THT_ZAP, add, (uintptr_t)name);
728         if (txh == NULL)
729                 return;
730         dn = txh->txh_dnode;
731
732         dmu_tx_count_dnode(txh);
733
734         if (dn == NULL) {
735                 /*
736                  * We will be able to fit a new object's entries into one leaf
737                  * block.  So there will be at most 2 blocks total,
738                  * including the header block.
739                  */
740                 dmu_tx_count_write(txh, 0, 2 << fzap_default_block_shift);
741                 return;
742         }
743
744         ASSERT3P(DMU_OT_BYTESWAP(dn->dn_type), ==, DMU_BSWAP_ZAP);
745
746         if (dn->dn_maxblkid == 0 && !add) {
747                 blkptr_t *bp;
748
749                 /*
750                  * If there is only one block  (i.e. this is a micro-zap)
751                  * and we are not adding anything, the accounting is simple.
752                  */
753                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
754                 if (err) {
755                         tx->tx_err = err;
756                         return;
757                 }
758
759                 /*
760                  * Use max block size here, since we don't know how much
761                  * the size will change between now and the dbuf dirty call.
762                  */
763                 bp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[0];
764                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
765                     bp, bp->blk_birth))
766                         txh->txh_space_tooverwrite += MZAP_MAX_BLKSZ;
767                 else
768                         txh->txh_space_towrite += MZAP_MAX_BLKSZ;
769                 if (!BP_IS_HOLE(bp))
770                         txh->txh_space_tounref += MZAP_MAX_BLKSZ;
771                 return;
772         }
773
774         if (dn->dn_maxblkid > 0 && name) {
775                 /*
776                  * access the name in this fat-zap so that we'll check
777                  * for i/o errors to the leaf blocks, etc.
778                  */
779                 err = zap_lookup(dn->dn_objset, dn->dn_object, name,
780                     8, 0, NULL);
781                 if (err == EIO) {
782                         tx->tx_err = err;
783                         return;
784                 }
785         }
786
787         err = zap_count_write(dn->dn_objset, dn->dn_object, name, add,
788             &txh->txh_space_towrite, &txh->txh_space_tooverwrite);
789
790         /*
791          * If the modified blocks are scattered to the four winds,
792          * we'll have to modify an indirect twig for each.
793          */
794         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
795         ds_phys = dsl_dataset_phys(dn->dn_objset->os_dsl_dataset);
796         for (nblocks = dn->dn_maxblkid >> epbs; nblocks != 0; nblocks >>= epbs)
797                 if (ds_phys->ds_prev_snap_obj)
798                         txh->txh_space_towrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
799                 else
800                         txh->txh_space_tooverwrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
801 }
802
803 void
804 dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
805 {
806         dmu_tx_hold_t *txh;
807
808         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
809
810         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
811             object, THT_BONUS, 0, 0);
812         if (txh)
813                 dmu_tx_count_dnode(txh);
814 }
815
816 void
817 dmu_tx_hold_space(dmu_tx_t *tx, uint64_t space)
818 {
819         dmu_tx_hold_t *txh;
820         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
821
822         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
823             DMU_NEW_OBJECT, THT_SPACE, space, 0);
824
825         txh->txh_space_towrite += space;
826 }
827
828 int
829 dmu_tx_holds(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
830 {
831         dmu_tx_hold_t *txh;
832         int holds = 0;
833
834         /*
835          * By asserting that the tx is assigned, we're counting the
836          * number of dn_tx_holds, which is the same as the number of
837          * dn_holds.  Otherwise, we'd be counting dn_holds, but
838          * dn_tx_holds could be 0.
839          */
840         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
841
842         /* if (tx->tx_anyobj == TRUE) */
843                 /* return (0); */
844
845         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
846             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
847                 if (txh->txh_dnode && txh->txh_dnode->dn_object == object)
848                         holds++;
849         }
850
851         return (holds);
852 }
853
854 #ifdef ZFS_DEBUG
855 void
856 dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
857 {
858         dmu_tx_hold_t *txh;
859         int match_object = FALSE, match_offset = FALSE;
860         dnode_t *dn;
861
862         DB_DNODE_ENTER(db);
863         dn = DB_DNODE(db);
864         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
865         ASSERT(tx->tx_objset == NULL || dn->dn_objset == tx->tx_objset);
866         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, db->db.db_object);
867
868         if (tx->tx_anyobj) {
869                 DB_DNODE_EXIT(db);
870                 return;
871         }
872
873         /* XXX No checking on the meta dnode for now */
874         if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
875                 DB_DNODE_EXIT(db);
876                 return;
877         }
878
879         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
880             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
881                 ASSERT(dn == NULL || dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg);
882                 if (txh->txh_dnode == dn && txh->txh_type != THT_NEWOBJECT)
883                         match_object = TRUE;
884                 if (txh->txh_dnode == NULL || txh->txh_dnode == dn) {
885                         int datablkshift = dn->dn_datablkshift ?
886                             dn->dn_datablkshift : SPA_MAXBLOCKSHIFT;
887                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
888                         int shift = datablkshift + epbs * db->db_level;
889                         uint64_t beginblk = shift >= 64 ? 0 :
890                             (txh->txh_arg1 >> shift);
891                         uint64_t endblk = shift >= 64 ? 0 :
892                             ((txh->txh_arg1 + txh->txh_arg2 - 1) >> shift);
893                         uint64_t blkid = db->db_blkid;
894
895                         /* XXX txh_arg2 better not be zero... */
896
897                         dprintf("found txh type %x beginblk=%llx endblk=%llx\n",
898                             txh->txh_type, beginblk, endblk);
899
900                         switch (txh->txh_type) {
901                         case THT_WRITE:
902                                 if (blkid >= beginblk && blkid <= endblk)
903                                         match_offset = TRUE;
904                                 /*
905                                  * We will let this hold work for the bonus
906                                  * or spill buffer so that we don't need to
907                                  * hold it when creating a new object.
908                                  */
909                                 if (blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
910                                     blkid == DMU_SPILL_BLKID)
911                                         match_offset = TRUE;
912                                 /*
913                                  * They might have to increase nlevels,
914                                  * thus dirtying the new TLIBs.  Or the
915                                  * might have to change the block size,
916                                  * thus dirying the new lvl=0 blk=0.
917                                  */
918                                 if (blkid == 0)
919                                         match_offset = TRUE;
920                                 break;
921                         case THT_FREE:
922                                 /*
923                                  * We will dirty all the level 1 blocks in
924                                  * the free range and perhaps the first and
925                                  * last level 0 block.
926                                  */
927                                 if (blkid >= beginblk && (blkid <= endblk ||
928                                     txh->txh_arg2 == DMU_OBJECT_END))
929                                         match_offset = TRUE;
930                                 break;
931                         case THT_SPILL:
932                                 if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
933                                         match_offset = TRUE;
934                                 break;
935                         case THT_BONUS:
936                                 if (blkid == DMU_BONUS_BLKID)
937                                         match_offset = TRUE;
938                                 break;
939                         case THT_ZAP:
940                                 match_offset = TRUE;
941                                 break;
942                         case THT_NEWOBJECT:
943                                 match_object = TRUE;
944                                 break;
945                         default:
946                                 ASSERT(!"bad txh_type");
947                         }
948                 }
949                 if (match_object && match_offset) {
950                         DB_DNODE_EXIT(db);
951                         return;
952                 }
953         }
954         DB_DNODE_EXIT(db);
955         panic("dirtying dbuf obj=%llx lvl=%u blkid=%llx but not tx_held\n",
956             (u_longlong_t)db->db.db_object, db->db_level,
957             (u_longlong_t)db->db_blkid);
958 }
959 #endif
960
961 /*
962  * If we can't do 10 iops, something is wrong.  Let us go ahead
963  * and hit zfs_dirty_data_max.
964  */
965 hrtime_t zfs_delay_max_ns = MSEC2NSEC(100);
966 int zfs_delay_resolution_ns = 100 * 1000; /* 100 microseconds */
967
968 /*
969  * We delay transactions when we've determined that the backend storage
970  * isn't able to accommodate the rate of incoming writes.
971  *
972  * If there is already a transaction waiting, we delay relative to when
973  * that transaction finishes waiting.  This way the calculated min_time
974  * is independent of the number of threads concurrently executing
975  * transactions.
976  *
977  * If we are the only waiter, wait relative to when the transaction
978  * started, rather than the current time.  This credits the transaction for
979  * "time already served", e.g. reading indirect blocks.
980  *
981  * The minimum time for a transaction to take is calculated as:
982  *     min_time = scale * (dirty - min) / (max - dirty)
983  *     min_time is then capped at zfs_delay_max_ns.
984  *
985  * The delay has two degrees of freedom that can be adjusted via tunables.
986  * The percentage of dirty data at which we start to delay is defined by
987  * zfs_delay_min_dirty_percent. This should typically be at or above
988  * zfs_vdev_async_write_active_max_dirty_percent so that we only start to
989  * delay after writing at full speed has failed to keep up with the incoming
990  * write rate. The scale of the curve is defined by zfs_delay_scale. Roughly
991  * speaking, this variable determines the amount of delay at the midpoint of
992  * the curve.
993  *
994  * delay
995  *  10ms +-------------------------------------------------------------*+
996  *       |                                                             *|
997  *   9ms +                                                             *+
998  *       |                                                             *|
999  *   8ms +                                                             *+
1000  *       |                                                            * |
1001  *   7ms +                                                            * +
1002  *       |                                                            * |
1003  *   6ms +                                                            * +
1004  *       |                                                            * |
1005  *   5ms +                                                           *  +
1006  *       |                                                           *  |
1007  *   4ms +                                                           *  +
1008  *       |                                                           *  |
1009  *   3ms +                                                          *   +
1010  *       |                                                          *   |
1011  *   2ms +                                              (midpoint) *    +
1012  *       |                                                  |    **     |
1013  *   1ms +                                                  v ***       +
1014  *       |             zfs_delay_scale ---------->     ********         |
1015  *     0 +-------------------------------------*********----------------+
1016  *       0%                    <- zfs_dirty_data_max ->               100%
1017  *
1018  * Note that since the delay is added to the outstanding time remaining on the
1019  * most recent transaction, the delay is effectively the inverse of IOPS.
1020  * Here the midpoint of 500us translates to 2000 IOPS. The shape of the curve
1021  * was chosen such that small changes in the amount of accumulated dirty data
1022  * in the first 3/4 of the curve yield relatively small differences in the
1023  * amount of delay.
1024  *
1025  * The effects can be easier to understand when the amount of delay is
1026  * represented on a log scale:
1027  *
1028  * delay
1029  * 100ms +-------------------------------------------------------------++
1030  *       +                                                              +
1031  *       |                                                              |
1032  *       +                                                             *+
1033  *  10ms +                                                             *+
1034  *       +                                                           ** +
1035  *       |                                              (midpoint)  **  |
1036  *       +                                                  |     **    +
1037  *   1ms +                                                  v ****      +
1038  *       +             zfs_delay_scale ---------->        *****         +
1039  *       |                                             ****             |
1040  *       +                                          ****                +
1041  * 100us +                                        **                    +
1042  *       +                                       *                      +
1043  *       |                                      *                       |
1044  *       +                                     *                        +
1045  *  10us +                                     *                        +
1046  *       +                                                              +
1047  *       |                                                              |
1048  *       +                                                              +
1049  *       +--------------------------------------------------------------+
1050  *       0%                    <- zfs_dirty_data_max ->               100%
1051  *
1052  * Note here that only as the amount of dirty data approaches its limit does
1053  * the delay start to increase rapidly. The goal of a properly tuned system
1054  * should be to keep the amount of dirty data out of that range by first
1055  * ensuring that the appropriate limits are set for the I/O scheduler to reach
1056  * optimal throughput on the backend storage, and then by changing the value
1057  * of zfs_delay_scale to increase the steepness of the curve.
1058  */
1059 static void
1060 dmu_tx_delay(dmu_tx_t *tx, uint64_t dirty)
1061 {
1062         dsl_pool_t *dp = tx->tx_pool;
1063         uint64_t delay_min_bytes =
1064             zfs_dirty_data_max * zfs_delay_min_dirty_percent / 100;
1065         hrtime_t wakeup, min_tx_time, now;
1066
1067         if (dirty <= delay_min_bytes)
1068                 return;
1069
1070         /*
1071          * The caller has already waited until we are under the max.
1072          * We make them pass us the amount of dirty data so we don't
1073          * have to handle the case of it being >= the max, which could
1074          * cause a divide-by-zero if it's == the max.
1075          */
1076         ASSERT3U(dirty, <, zfs_dirty_data_max);
1077
1078         now = gethrtime();
1079         min_tx_time = zfs_delay_scale *
1080             (dirty - delay_min_bytes) / (zfs_dirty_data_max - dirty);
1081         if (now > tx->tx_start + min_tx_time)
1082                 return;
1083
1084         min_tx_time = MIN(min_tx_time, zfs_delay_max_ns);
1085
1086         DTRACE_PROBE3(delay__mintime, dmu_tx_t *, tx, uint64_t, dirty,
1087             uint64_t, min_tx_time);
1088
1089         mutex_enter(&dp->dp_lock);
1090         wakeup = MAX(tx->tx_start + min_tx_time,
1091             dp->dp_last_wakeup + min_tx_time);
1092         dp->dp_last_wakeup = wakeup;
1093         mutex_exit(&dp->dp_lock);
1094
1095 #ifdef _KERNEL
1096 #ifdef illumos
1097         mutex_enter(&curthread->t_delay_lock);
1098         while (cv_timedwait_hires(&curthread->t_delay_cv,
1099             &curthread->t_delay_lock, wakeup, zfs_delay_resolution_ns,
1100             CALLOUT_FLAG_ABSOLUTE | CALLOUT_FLAG_ROUNDUP) > 0)
1101                 continue;
1102         mutex_exit(&curthread->t_delay_lock);
1103 #else
1104         pause_sbt("dmu_tx_delay", wakeup * SBT_1NS,
1105             zfs_delay_resolution_ns * SBT_1NS, C_ABSOLUTE);
1106 #endif
1107 #else
1108         hrtime_t delta = wakeup - gethrtime();
1109         struct timespec ts;
1110         ts.tv_sec = delta / NANOSEC;
1111         ts.tv_nsec = delta % NANOSEC;
1112         (void) nanosleep(&ts, NULL);
1113 #endif
1114 }
1115
1116 static int
1117 dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, txg_how_t txg_how)
1118 {
1119         dmu_tx_hold_t *txh;
1120         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
1121         uint64_t memory, asize, fsize, usize;
1122         uint64_t towrite, tofree, tooverwrite, tounref, tohold, fudge;
1123
1124         ASSERT0(tx->tx_txg);
1125
1126         if (tx->tx_err)
1127                 return (tx->tx_err);
1128
1129         if (spa_suspended(spa)) {
1130                 /*
1131                  * If the user has indicated a blocking failure mode
1132                  * then return ERESTART which will block in dmu_tx_wait().
1133                  * Otherwise, return EIO so that an error can get
1134                  * propagated back to the VOP calls.
1135                  *
1136                  * Note that we always honor the txg_how flag regardless
1137                  * of the failuremode setting.
1138                  */
1139                 if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
1140                     txg_how != TXG_WAIT)
1141                         return (SET_ERROR(EIO));
1142
1143                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1144         }
1145
1146         if (!tx->tx_waited &&
1147             dsl_pool_need_dirty_delay(tx->tx_pool)) {
1148                 tx->tx_wait_dirty = B_TRUE;
1149                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1150         }
1151
1152         tx->tx_txg = txg_hold_open(tx->tx_pool, &tx->tx_txgh);
1153         tx->tx_needassign_txh = NULL;
1154
1155         /*
1156          * NB: No error returns are allowed after txg_hold_open, but
1157          * before processing the dnode holds, due to the
1158          * dmu_tx_unassign() logic.
1159          */
1160
1161         towrite = tofree = tooverwrite = tounref = tohold = fudge = 0;
1162         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
1163             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
1164                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1165                 if (dn != NULL) {
1166                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1167                         if (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg - 1) {
1168                                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1169                                 tx->tx_needassign_txh = txh;
1170                                 return (SET_ERROR(ERESTART));
1171                         }
1172                         if (dn->dn_assigned_txg == 0)
1173                                 dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
1174                         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1175                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
1176                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1177                 }
1178                 towrite += txh->txh_space_towrite;
1179                 tofree += txh->txh_space_tofree;
1180                 tooverwrite += txh->txh_space_tooverwrite;
1181                 tounref += txh->txh_space_tounref;
1182                 tohold += txh->txh_memory_tohold;
1183                 fudge += txh->txh_fudge;
1184         }
1185
1186         /*
1187          * If a snapshot has been taken since we made our estimates,
1188          * assume that we won't be able to free or overwrite anything.
1189          */
1190         if (tx->tx_objset &&
1191             dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os_dsl_dataset) >
1192             tx->tx_lastsnap_txg) {
1193                 towrite += tooverwrite;
1194                 tooverwrite = tofree = 0;
1195         }
1196
1197         /* needed allocation: worst-case estimate of write space */
1198         asize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, towrite + tooverwrite);
1199         /* freed space estimate: worst-case overwrite + free estimate */
1200         fsize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tooverwrite) + tofree;
1201         /* convert unrefd space to worst-case estimate */
1202         usize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tounref);
1203         /* calculate memory footprint estimate */
1204         memory = towrite + tooverwrite + tohold;
1205
1206 #ifdef ZFS_DEBUG
1207         /*
1208          * Add in 'tohold' to account for our dirty holds on this memory
1209          * XXX - the "fudge" factor is to account for skipped blocks that
1210          * we missed because dnode_next_offset() misses in-core-only blocks.
1211          */
1212         tx->tx_space_towrite = asize +
1213             spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tohold + fudge);
1214         tx->tx_space_tofree = tofree;
1215         tx->tx_space_tooverwrite = tooverwrite;
1216         tx->tx_space_tounref = tounref;
1217 #endif
1218
1219         if (tx->tx_dir && asize != 0) {
1220                 int err = dsl_dir_tempreserve_space(tx->tx_dir, memory,
1221                     asize, fsize, usize, &tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1222                 if (err)
1223                         return (err);
1224         }
1225
1226         return (0);
1227 }
1228
1229 static void
1230 dmu_tx_unassign(dmu_tx_t *tx)
1231 {
1232         dmu_tx_hold_t *txh;
1233
1234         if (tx->tx_txg == 0)
1235                 return;
1236
1237         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
1238
1239         /*
1240          * Walk the transaction's hold list, removing the hold on the
1241          * associated dnode, and notifying waiters if the refcount drops to 0.
1242          */
1243         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh != tx->tx_needassign_txh;
1244             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
1245                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1246
1247                 if (dn == NULL)
1248                         continue;
1249                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1250                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1251
1252                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1253                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1254                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1255                 }
1256                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1257         }
1258
1259         txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1260
1261         tx->tx_lasttried_txg = tx->tx_txg;
1262         tx->tx_txg = 0;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Assign tx to a transaction group.  txg_how can be one of:
1267  *
1268  * (1)  TXG_WAIT.  If the current open txg is full, waits until there's
1269  *      a new one.  This should be used when you're not holding locks.
1270  *      It will only fail if we're truly out of space (or over quota).
1271  *
1272  * (2)  TXG_NOWAIT.  If we can't assign into the current open txg without
1273  *      blocking, returns immediately with ERESTART.  This should be used
1274  *      whenever you're holding locks.  On an ERESTART error, the caller
1275  *      should drop locks, do a dmu_tx_wait(tx), and try again.
1276  *
1277  * (3)  TXG_WAITED.  Like TXG_NOWAIT, but indicates that dmu_tx_wait()
1278  *      has already been called on behalf of this operation (though
1279  *      most likely on a different tx).
1280  */
1281 int
1282 dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, txg_how_t txg_how)
1283 {
1284         int err;
1285
1286         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1287         ASSERT(txg_how == TXG_WAIT || txg_how == TXG_NOWAIT ||
1288             txg_how == TXG_WAITED);
1289         ASSERT(!dsl_pool_sync_context(tx->tx_pool));
1290
1291         /* If we might wait, we must not hold the config lock. */
1292         ASSERT(txg_how != TXG_WAIT || !dsl_pool_config_held(tx->tx_pool));
1293
1294         if (txg_how == TXG_WAITED)
1295                 tx->tx_waited = B_TRUE;
1296
1297         while ((err = dmu_tx_try_assign(tx, txg_how)) != 0) {
1298                 dmu_tx_unassign(tx);
1299
1300                 if (err != ERESTART || txg_how != TXG_WAIT)
1301                         return (err);
1302
1303                 dmu_tx_wait(tx);
1304         }
1305
1306         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
1307
1308         return (0);
1309 }
1310
1311 void
1312 dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx)
1313 {
1314         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
1315         dsl_pool_t *dp = tx->tx_pool;
1316
1317         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1318         ASSERT(!dsl_pool_config_held(tx->tx_pool));
1319
1320         if (tx->tx_wait_dirty) {
1321                 /*
1322                  * dmu_tx_try_assign() has determined that we need to wait
1323                  * because we've consumed much or all of the dirty buffer
1324                  * space.
1325                  */
1326                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
1327                 while (dp->dp_dirty_total >= zfs_dirty_data_max)
1328                         cv_wait(&dp->dp_spaceavail_cv, &dp->dp_lock);
1329                 uint64_t dirty = dp->dp_dirty_total;
1330                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
1331
1332                 dmu_tx_delay(tx, dirty);
1333
1334                 tx->tx_wait_dirty = B_FALSE;
1335
1336                 /*
1337                  * Note: setting tx_waited only has effect if the caller
1338                  * used TX_WAIT.  Otherwise they are going to destroy
1339                  * this tx and try again.  The common case, zfs_write(),
1340                  * uses TX_WAIT.
1341                  */
1342                 tx->tx_waited = B_TRUE;
1343         } else if (spa_suspended(spa) || tx->tx_lasttried_txg == 0) {
1344                 /*
1345                  * If the pool is suspended we need to wait until it
1346                  * is resumed.  Note that it's possible that the pool
1347                  * has become active after this thread has tried to
1348                  * obtain a tx.  If that's the case then tx_lasttried_txg
1349                  * would not have been set.
1350                  */
1351                 txg_wait_synced(dp, spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1352         } else if (tx->tx_needassign_txh) {
1353                 /*
1354                  * A dnode is assigned to the quiescing txg.  Wait for its
1355                  * transaction to complete.
1356                  */
1357                 dnode_t *dn = tx->tx_needassign_txh->txh_dnode;
1358
1359                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1360                 while (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_lasttried_txg - 1)
1361                         cv_wait(&dn->dn_notxholds, &dn->dn_mtx);
1362                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1363                 tx->tx_needassign_txh = NULL;
1364         } else {
1365                 txg_wait_open(tx->tx_pool, tx->tx_lasttried_txg + 1);
1366         }
1367 }
1368
1369 void
1370 dmu_tx_willuse_space(dmu_tx_t *tx, int64_t delta)
1371 {
1372 #ifdef ZFS_DEBUG
1373         if (tx->tx_dir == NULL || delta == 0)
1374                 return;
1375
1376         if (delta > 0) {
1377                 ASSERT3U(refcount_count(&tx->tx_space_written) + delta, <=,
1378                     tx->tx_space_towrite);
1379                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_written, delta, NULL);
1380         } else {
1381                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_freed, -delta, NULL);
1382         }
1383 #endif
1384 }
1385
1386 void
1387 dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
1388 {
1389         dmu_tx_hold_t *txh;
1390
1391         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1392
1393         /*
1394          * Go through the transaction's hold list and remove holds on
1395          * associated dnodes, notifying waiters if no holds remain.
1396          */
1397         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1398                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1399
1400                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1401                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1402                 if (dn == NULL)
1403                         continue;
1404                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1405                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1406
1407                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1408                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1409                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1410                 }
1411                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1412                 dnode_rele(dn, tx);
1413         }
1414
1415         if (tx->tx_tempreserve_cookie)
1416                 dsl_dir_tempreserve_clear(tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1417
1418         if (!list_is_empty(&tx->tx_callbacks))
1419                 txg_register_callbacks(&tx->tx_txgh, &tx->tx_callbacks);
1420
1421         if (tx->tx_anyobj == FALSE)
1422                 txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1423
1424         list_destroy(&tx->tx_callbacks);
1425         list_destroy(&tx->tx_holds);
1426 #ifdef ZFS_DEBUG
1427         dprintf("towrite=%llu written=%llu tofree=%llu freed=%llu\n",
1428             tx->tx_space_towrite, refcount_count(&tx->tx_space_written),
1429             tx->tx_space_tofree, refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1430         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1431             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1432         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1433             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1434 #endif
1435         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1436 }
1437
1438 void
1439 dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
1440 {
1441         dmu_tx_hold_t *txh;
1442
1443         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1444
1445         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1446                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1447
1448                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1449                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1450                 if (dn != NULL)
1451                         dnode_rele(dn, tx);
1452         }
1453
1454         /*
1455          * Call any registered callbacks with an error code.
1456          */
1457         if (!list_is_empty(&tx->tx_callbacks))
1458                 dmu_tx_do_callbacks(&tx->tx_callbacks, ECANCELED);
1459
1460         list_destroy(&tx->tx_callbacks);
1461         list_destroy(&tx->tx_holds);
1462 #ifdef ZFS_DEBUG
1463         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1464             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1465         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1466             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1467 #endif
1468         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1469 }
1470
1471 uint64_t
1472 dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx)
1473 {
1474         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1475         return (tx->tx_txg);
1476 }
1477
1478 dsl_pool_t *
1479 dmu_tx_pool(dmu_tx_t *tx)
1480 {
1481         ASSERT(tx->tx_pool != NULL);
1482         return (tx->tx_pool);
1483 }
1484
1485
1486 void
1487 dmu_tx_callback_register(dmu_tx_t *tx, dmu_tx_callback_func_t *func, void *data)
1488 {
1489         dmu_tx_callback_t *dcb;
1490
1491         dcb = kmem_alloc(sizeof (dmu_tx_callback_t), KM_SLEEP);
1492
1493         dcb->dcb_func = func;
1494         dcb->dcb_data = data;
1495
1496         list_insert_tail(&tx->tx_callbacks, dcb);
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Call all the commit callbacks on a list, with a given error code.
1501  */
1502 void
1503 dmu_tx_do_callbacks(list_t *cb_list, int error)
1504 {
1505         dmu_tx_callback_t *dcb;
1506
1507         while (dcb = list_head(cb_list)) {
1508                 list_remove(cb_list, dcb);
1509                 dcb->dcb_func(dcb->dcb_data, error);
1510                 kmem_free(dcb, sizeof (dmu_tx_callback_t));
1511         }
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Interface to hold a bunch of attributes.
1516  * used for creating new files.
1517  * attrsize is the total size of all attributes
1518  * to be added during object creation
1519  *
1520  * For updating/adding a single attribute dmu_tx_hold_sa() should be used.
1521  */
1522
1523 /*
1524  * hold necessary attribute name for attribute registration.
1525  * should be a very rare case where this is needed.  If it does
1526  * happen it would only happen on the first write to the file system.
1527  */
1528 static void
1529 dmu_tx_sa_registration_hold(sa_os_t *sa, dmu_tx_t *tx)
1530 {
1531         int i;
1532
1533         if (!sa->sa_need_attr_registration)
1534                 return;
1535
1536         for (i = 0; i != sa->sa_num_attrs; i++) {
1537                 if (!sa->sa_attr_table[i].sa_registered) {
1538                         if (sa->sa_reg_attr_obj)
1539                                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_reg_attr_obj,
1540                                     B_TRUE, sa->sa_attr_table[i].sa_name);
1541                         else
1542                                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT,
1543                                     B_TRUE, sa->sa_attr_table[i].sa_name);
1544                 }
1545         }
1546 }
1547
1548
1549 void
1550 dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
1551 {
1552         dnode_t *dn;
1553         dmu_tx_hold_t *txh;
1554
1555         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, object,
1556             THT_SPILL, 0, 0);
1557
1558         dn = txh->txh_dnode;
1559
1560         if (dn == NULL)
1561                 return;
1562
1563         /* If blkptr doesn't exist then add space to towrite */
1564         if (!(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)) {
1565                 txh->txh_space_towrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1566         } else {
1567                 blkptr_t *bp;
1568
1569                 bp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1570                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
1571                     bp, bp->blk_birth))
1572                         txh->txh_space_tooverwrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1573                 else
1574                         txh->txh_space_towrite += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1575                 if (!BP_IS_HOLE(bp))
1576                         txh->txh_space_tounref += SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1577         }
1578 }
1579
1580 void
1581 dmu_tx_hold_sa_create(dmu_tx_t *tx, int attrsize)
1582 {
1583         sa_os_t *sa = tx->tx_objset->os_sa;
1584
1585         dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1586
1587         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_master_obj == 0)
1588                 return;
1589
1590         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj)
1591                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_layout_attr_obj, B_TRUE, NULL);
1592         else {
1593                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_LAYOUTS);
1594                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_REGISTRY);
1595                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1596                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1597         }
1598
1599         dmu_tx_sa_registration_hold(sa, tx);
1600
1601         if (attrsize <= DN_MAX_BONUSLEN && !sa->sa_force_spill)
1602                 return;
1603
1604         (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, DMU_NEW_OBJECT,
1605             THT_SPILL, 0, 0);
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Hold SA attribute
1610  *
1611  * dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *, attribute, add, size)
1612  *
1613  * variable_size is the total size of all variable sized attributes
1614  * passed to this function.  It is not the total size of all
1615  * variable size attributes that *may* exist on this object.
1616  */
1617 void
1618 dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *hdl, boolean_t may_grow)
1619 {
1620         uint64_t object;
1621         sa_os_t *sa = tx->tx_objset->os_sa;
1622
1623         ASSERT(hdl != NULL);
1624
1625         object = sa_handle_object(hdl);
1626
1627         dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
1628
1629         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_master_obj == 0)
1630                 return;
1631
1632         if (tx->tx_objset->os_sa->sa_reg_attr_obj == 0 ||
1633             tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj == 0) {
1634                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_LAYOUTS);
1635                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_REGISTRY);
1636                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1637                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1638         }
1639
1640         dmu_tx_sa_registration_hold(sa, tx);
1641
1642         if (may_grow && tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj)
1643                 dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_layout_attr_obj, B_TRUE, NULL);
1644
1645         if (sa->sa_force_spill || may_grow || hdl->sa_spill) {
1646                 ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1647                 dmu_tx_hold_spill(tx, object);
1648         } else {
1649                 dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)hdl->sa_bonus;
1650                 dnode_t *dn;
1651
1652                 DB_DNODE_ENTER(db);
1653                 dn = DB_DNODE(db);
1654                 if (dn->dn_have_spill) {
1655                         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1656                         dmu_tx_hold_spill(tx, object);
1657                 }
1658                 DB_DNODE_EXIT(db);
1659         }
1660 }