]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/spa_misc.c
MFC r316854: rename vfs.zfs.debug_flags to vfs.zfs.debugflags
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / spa_misc.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, 2015 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright 2015 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
25  * Copyright 2013 Martin Matuska <mm@FreeBSD.org>. All rights reserved.
26  * Copyright (c) 2014 Spectra Logic Corporation, All rights reserved.
27  * Copyright 2013 Saso Kiselkov. All rights reserved.
28  * Copyright (c) 2014 Integros [integros.com]
29  */
30
31 #include <sys/zfs_context.h>
32 #include <sys/spa_impl.h>
33 #include <sys/spa_boot.h>
34 #include <sys/zio.h>
35 #include <sys/zio_checksum.h>
36 #include <sys/zio_compress.h>
37 #include <sys/dmu.h>
38 #include <sys/dmu_tx.h>
39 #include <sys/zap.h>
40 #include <sys/zil.h>
41 #include <sys/vdev_impl.h>
42 #include <sys/metaslab.h>
43 #include <sys/uberblock_impl.h>
44 #include <sys/txg.h>
45 #include <sys/avl.h>
46 #include <sys/unique.h>
47 #include <sys/dsl_pool.h>
48 #include <sys/dsl_dir.h>
49 #include <sys/dsl_prop.h>
50 #include <sys/dsl_scan.h>
51 #include <sys/fs/zfs.h>
52 #include <sys/metaslab_impl.h>
53 #include <sys/arc.h>
54 #include <sys/ddt.h>
55 #include "zfs_prop.h"
56 #include <sys/zfeature.h>
57
58 /*
59  * SPA locking
60  *
61  * There are four basic locks for managing spa_t structures:
62  *
63  * spa_namespace_lock (global mutex)
64  *
65  *      This lock must be acquired to do any of the following:
66  *
67  *              - Lookup a spa_t by name
68  *              - Add or remove a spa_t from the namespace
69  *              - Increase spa_refcount from non-zero
70  *              - Check if spa_refcount is zero
71  *              - Rename a spa_t
72  *              - add/remove/attach/detach devices
73  *              - Held for the duration of create/destroy/import/export
74  *
75  *      It does not need to handle recursion.  A create or destroy may
76  *      reference objects (files or zvols) in other pools, but by
77  *      definition they must have an existing reference, and will never need
78  *      to lookup a spa_t by name.
79  *
80  * spa_refcount (per-spa refcount_t protected by mutex)
81  *
82  *      This reference count keep track of any active users of the spa_t.  The
83  *      spa_t cannot be destroyed or freed while this is non-zero.  Internally,
84  *      the refcount is never really 'zero' - opening a pool implicitly keeps
85  *      some references in the DMU.  Internally we check against spa_minref, but
86  *      present the image of a zero/non-zero value to consumers.
87  *
88  * spa_config_lock[] (per-spa array of rwlocks)
89  *
90  *      This protects the spa_t from config changes, and must be held in
91  *      the following circumstances:
92  *
93  *              - RW_READER to perform I/O to the spa
94  *              - RW_WRITER to change the vdev config
95  *
96  * The locking order is fairly straightforward:
97  *
98  *              spa_namespace_lock      ->      spa_refcount
99  *
100  *      The namespace lock must be acquired to increase the refcount from 0
101  *      or to check if it is zero.
102  *
103  *              spa_refcount            ->      spa_config_lock[]
104  *
105  *      There must be at least one valid reference on the spa_t to acquire
106  *      the config lock.
107  *
108  *              spa_namespace_lock      ->      spa_config_lock[]
109  *
110  *      The namespace lock must always be taken before the config lock.
111  *
112  *
113  * The spa_namespace_lock can be acquired directly and is globally visible.
114  *
115  * The namespace is manipulated using the following functions, all of which
116  * require the spa_namespace_lock to be held.
117  *
118  *      spa_lookup()            Lookup a spa_t by name.
119  *
120  *      spa_add()               Create a new spa_t in the namespace.
121  *
122  *      spa_remove()            Remove a spa_t from the namespace.  This also
123  *                              frees up any memory associated with the spa_t.
124  *
125  *      spa_next()              Returns the next spa_t in the system, or the
126  *                              first if NULL is passed.
127  *
128  *      spa_evict_all()         Shutdown and remove all spa_t structures in
129  *                              the system.
130  *
131  *      spa_guid_exists()       Determine whether a pool/device guid exists.
132  *
133  * The spa_refcount is manipulated using the following functions:
134  *
135  *      spa_open_ref()          Adds a reference to the given spa_t.  Must be
136  *                              called with spa_namespace_lock held if the
137  *                              refcount is currently zero.
138  *
139  *      spa_close()             Remove a reference from the spa_t.  This will
140  *                              not free the spa_t or remove it from the
141  *                              namespace.  No locking is required.
142  *
143  *      spa_refcount_zero()     Returns true if the refcount is currently
144  *                              zero.  Must be called with spa_namespace_lock
145  *                              held.
146  *
147  * The spa_config_lock[] is an array of rwlocks, ordered as follows:
148  * SCL_CONFIG > SCL_STATE > SCL_ALLOC > SCL_ZIO > SCL_FREE > SCL_VDEV.
149  * spa_config_lock[] is manipulated with spa_config_{enter,exit,held}().
150  *
151  * To read the configuration, it suffices to hold one of these locks as reader.
152  * To modify the configuration, you must hold all locks as writer.  To modify
153  * vdev state without altering the vdev tree's topology (e.g. online/offline),
154  * you must hold SCL_STATE and SCL_ZIO as writer.
155  *
156  * We use these distinct config locks to avoid recursive lock entry.
157  * For example, spa_sync() (which holds SCL_CONFIG as reader) induces
158  * block allocations (SCL_ALLOC), which may require reading space maps
159  * from disk (dmu_read() -> zio_read() -> SCL_ZIO).
160  *
161  * The spa config locks cannot be normal rwlocks because we need the
162  * ability to hand off ownership.  For example, SCL_ZIO is acquired
163  * by the issuing thread and later released by an interrupt thread.
164  * They do, however, obey the usual write-wanted semantics to prevent
165  * writer (i.e. system administrator) starvation.
166  *
167  * The lock acquisition rules are as follows:
168  *
169  * SCL_CONFIG
170  *      Protects changes to the vdev tree topology, such as vdev
171  *      add/remove/attach/detach.  Protects the dirty config list
172  *      (spa_config_dirty_list) and the set of spares and l2arc devices.
173  *
174  * SCL_STATE
175  *      Protects changes to pool state and vdev state, such as vdev
176  *      online/offline/fault/degrade/clear.  Protects the dirty state list
177  *      (spa_state_dirty_list) and global pool state (spa_state).
178  *
179  * SCL_ALLOC
180  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
181  *      Held as reader by metaslab_alloc() and metaslab_claim().
182  *
183  * SCL_ZIO
184  *      Held by bp-level zios (those which have no io_vd upon entry)
185  *      to prevent changes to the vdev tree.  The bp-level zio implicitly
186  *      protects all of its vdev child zios, which do not hold SCL_ZIO.
187  *
188  * SCL_FREE
189  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
190  *      Held as reader by metaslab_free().  SCL_FREE is distinct from
191  *      SCL_ALLOC, and lower than SCL_ZIO, so that we can safely free
192  *      blocks in zio_done() while another i/o that holds either
193  *      SCL_ALLOC or SCL_ZIO is waiting for this i/o to complete.
194  *
195  * SCL_VDEV
196  *      Held as reader to prevent changes to the vdev tree during trivial
197  *      inquiries such as bp_get_dsize().  SCL_VDEV is distinct from the
198  *      other locks, and lower than all of them, to ensure that it's safe
199  *      to acquire regardless of caller context.
200  *
201  * In addition, the following rules apply:
202  *
203  * (a)  spa_props_lock protects pool properties, spa_config and spa_config_list.
204  *      The lock ordering is SCL_CONFIG > spa_props_lock.
205  *
206  * (b)  I/O operations on leaf vdevs.  For any zio operation that takes
207  *      an explicit vdev_t argument -- such as zio_ioctl(), zio_read_phys(),
208  *      or zio_write_phys() -- the caller must ensure that the config cannot
209  *      cannot change in the interim, and that the vdev cannot be reopened.
210  *      SCL_STATE as reader suffices for both.
211  *
212  * The vdev configuration is protected by spa_vdev_enter() / spa_vdev_exit().
213  *
214  *      spa_vdev_enter()        Acquire the namespace lock and the config lock
215  *                              for writing.
216  *
217  *      spa_vdev_exit()         Release the config lock, wait for all I/O
218  *                              to complete, sync the updated configs to the
219  *                              cache, and release the namespace lock.
220  *
221  * vdev state is protected by spa_vdev_state_enter() / spa_vdev_state_exit().
222  * Like spa_vdev_enter/exit, these are convenience wrappers -- the actual
223  * locking is, always, based on spa_namespace_lock and spa_config_lock[].
224  *
225  * spa_rename() is also implemented within this file since it requires
226  * manipulation of the namespace.
227  */
228
229 static avl_tree_t spa_namespace_avl;
230 kmutex_t spa_namespace_lock;
231 static kcondvar_t spa_namespace_cv;
232 static int spa_active_count;
233 int spa_max_replication_override = SPA_DVAS_PER_BP;
234
235 static kmutex_t spa_spare_lock;
236 static avl_tree_t spa_spare_avl;
237 static kmutex_t spa_l2cache_lock;
238 static avl_tree_t spa_l2cache_avl;
239
240 kmem_cache_t *spa_buffer_pool;
241 int spa_mode_global;
242
243 #ifdef ZFS_DEBUG
244 /* Everything except dprintf and spa is on by default in debug builds */
245 int zfs_flags = ~(ZFS_DEBUG_DPRINTF | ZFS_DEBUG_SPA);
246 #else
247 int zfs_flags = 0;
248 #endif
249 SYSCTL_DECL(_debug);
250 TUNABLE_INT("debug.zfs_flags", &zfs_flags);
251 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, zfs_flags, CTLFLAG_RWTUN, &zfs_flags, 0,
252     "ZFS debug flags.");
253
254 /*
255  * zfs_recover can be set to nonzero to attempt to recover from
256  * otherwise-fatal errors, typically caused by on-disk corruption.  When
257  * set, calls to zfs_panic_recover() will turn into warning messages.
258  * This should only be used as a last resort, as it typically results
259  * in leaked space, or worse.
260  */
261 boolean_t zfs_recover = B_FALSE;
262 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
263 TUNABLE_INT("vfs.zfs.recover", &zfs_recover);
264 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, recover, CTLFLAG_RWTUN, &zfs_recover, 0,
265     "Try to recover from otherwise-fatal errors.");
266
267 static int
268 sysctl_vfs_zfs_debug_flags(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
269 {
270         int err, val;
271
272         val = zfs_flags;
273         err = sysctl_handle_int(oidp, &val, 0, req);
274         if (err != 0 || req->newptr == NULL)
275                 return (err);
276
277         /*
278          * ZFS_DEBUG_MODIFY must be enabled prior to boot so all
279          * arc buffers in the system have the necessary additional
280          * checksum data.  However, it is safe to disable at any
281          * time.
282          */
283         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_MODIFY))
284                 val &= ~ZFS_DEBUG_MODIFY;
285         zfs_flags = val;
286
287         return (0);
288 }
289 TUNABLE_INT("vfs.zfs.debugflags", &zfs_flags);
290 SYSCTL_PROC(_vfs_zfs, OID_AUTO, debugflags,
291     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_RW, 0, sizeof(int),
292     sysctl_vfs_zfs_debug_flags, "IU", "Debug flags for ZFS testing.");
293 SYSCTL_PROC(_vfs_zfs, OID_AUTO, debug_flags,
294     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_MPSAFE | CTLFLAG_RW, 0, sizeof(int),
295     sysctl_vfs_zfs_debug_flags, "IU",
296     "Debug flags for ZFS testing (deprecated, see vfs.zfs.debugflags).");
297
298 /*
299  * If destroy encounters an EIO while reading metadata (e.g. indirect
300  * blocks), space referenced by the missing metadata can not be freed.
301  * Normally this causes the background destroy to become "stalled", as
302  * it is unable to make forward progress.  While in this stalled state,
303  * all remaining space to free from the error-encountering filesystem is
304  * "temporarily leaked".  Set this flag to cause it to ignore the EIO,
305  * permanently leak the space from indirect blocks that can not be read,
306  * and continue to free everything else that it can.
307  *
308  * The default, "stalling" behavior is useful if the storage partially
309  * fails (i.e. some but not all i/os fail), and then later recovers.  In
310  * this case, we will be able to continue pool operations while it is
311  * partially failed, and when it recovers, we can continue to free the
312  * space, with no leaks.  However, note that this case is actually
313  * fairly rare.
314  *
315  * Typically pools either (a) fail completely (but perhaps temporarily,
316  * e.g. a top-level vdev going offline), or (b) have localized,
317  * permanent errors (e.g. disk returns the wrong data due to bit flip or
318  * firmware bug).  In case (a), this setting does not matter because the
319  * pool will be suspended and the sync thread will not be able to make
320  * forward progress regardless.  In case (b), because the error is
321  * permanent, the best we can do is leak the minimum amount of space,
322  * which is what setting this flag will do.  Therefore, it is reasonable
323  * for this flag to normally be set, but we chose the more conservative
324  * approach of not setting it, so that there is no possibility of
325  * leaking space in the "partial temporary" failure case.
326  */
327 boolean_t zfs_free_leak_on_eio = B_FALSE;
328
329 /*
330  * Expiration time in milliseconds. This value has two meanings. First it is
331  * used to determine when the spa_deadman() logic should fire. By default the
332  * spa_deadman() will fire if spa_sync() has not completed in 1000 seconds.
333  * Secondly, the value determines if an I/O is considered "hung". Any I/O that
334  * has not completed in zfs_deadman_synctime_ms is considered "hung" resulting
335  * in a system panic.
336  */
337 uint64_t zfs_deadman_synctime_ms = 1000000ULL;
338 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.deadman_synctime_ms", &zfs_deadman_synctime_ms);
339 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_synctime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
340     &zfs_deadman_synctime_ms, 0,
341     "Stalled ZFS I/O expiration time in milliseconds");
342
343 /*
344  * Check time in milliseconds. This defines the frequency at which we check
345  * for hung I/O.
346  */
347 uint64_t zfs_deadman_checktime_ms = 5000ULL;
348 TUNABLE_QUAD("vfs.zfs.deadman_checktime_ms", &zfs_deadman_checktime_ms);
349 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_checktime_ms, CTLFLAG_RDTUN,
350     &zfs_deadman_checktime_ms, 0,
351     "Period of checks for stalled ZFS I/O in milliseconds");
352
353 /*
354  * Default value of -1 for zfs_deadman_enabled is resolved in
355  * zfs_deadman_init()
356  */
357 int zfs_deadman_enabled = -1;
358 TUNABLE_INT("vfs.zfs.deadman_enabled", &zfs_deadman_enabled);
359 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, deadman_enabled, CTLFLAG_RDTUN,
360     &zfs_deadman_enabled, 0, "Kernel panic on stalled ZFS I/O");
361
362 /*
363  * The worst case is single-sector max-parity RAID-Z blocks, in which
364  * case the space requirement is exactly (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1)
365  * times the size; so just assume that.  Add to this the fact that
366  * we can have up to 3 DVAs per bp, and one more factor of 2 because
367  * the block may be dittoed with up to 3 DVAs by ddt_sync().  All together,
368  * the worst case is:
369  *     (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1) * SPA_DVAS_PER_BP * 2 == 24
370  */
371 int spa_asize_inflation = 24;
372 TUNABLE_INT("vfs.zfs.spa_asize_inflation", &spa_asize_inflation);
373 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_asize_inflation, CTLFLAG_RWTUN,
374     &spa_asize_inflation, 0, "Worst case inflation factor for single sector writes");
375
376 #ifndef illumos
377 #ifdef _KERNEL
378 static void
379 zfs_deadman_init()
380 {
381         /*
382          * If we are not i386 or amd64 or in a virtual machine,
383          * disable ZFS deadman thread by default
384          */
385         if (zfs_deadman_enabled == -1) {
386 #if defined(__amd64__) || defined(__i386__)
387                 zfs_deadman_enabled = (vm_guest == VM_GUEST_NO) ? 1 : 0;
388 #else
389                 zfs_deadman_enabled = 0;
390 #endif
391         }
392 }
393 #endif  /* _KERNEL */
394 #endif  /* !illumos */
395
396 /*
397  * Normally, we don't allow the last 3.2% (1/(2^spa_slop_shift)) of space in
398  * the pool to be consumed.  This ensures that we don't run the pool
399  * completely out of space, due to unaccounted changes (e.g. to the MOS).
400  * It also limits the worst-case time to allocate space.  If we have
401  * less than this amount of free space, most ZPL operations (e.g. write,
402  * create) will return ENOSPC.
403  *
404  * Certain operations (e.g. file removal, most administrative actions) can
405  * use half the slop space.  They will only return ENOSPC if less than half
406  * the slop space is free.  Typically, once the pool has less than the slop
407  * space free, the user will use these operations to free up space in the pool.
408  * These are the operations that call dsl_pool_adjustedsize() with the netfree
409  * argument set to TRUE.
410  *
411  * A very restricted set of operations are always permitted, regardless of
412  * the amount of free space.  These are the operations that call
413  * dsl_sync_task(ZFS_SPACE_CHECK_NONE), e.g. "zfs destroy".  If these
414  * operations result in a net increase in the amount of space used,
415  * it is possible to run the pool completely out of space, causing it to
416  * be permanently read-only.
417  *
418  * Note that on very small pools, the slop space will be larger than
419  * 3.2%, in an effort to have it be at least spa_min_slop (128MB),
420  * but we never allow it to be more than half the pool size.
421  *
422  * See also the comments in zfs_space_check_t.
423  */
424 int spa_slop_shift = 5;
425 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_slop_shift, CTLFLAG_RWTUN,
426     &spa_slop_shift, 0,
427     "Shift value of reserved space (1/(2^spa_slop_shift)).");
428 uint64_t spa_min_slop = 128 * 1024 * 1024;
429 SYSCTL_UQUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, spa_min_slop, CTLFLAG_RWTUN,
430     &spa_min_slop, 0,
431     "Minimal value of reserved space");
432
433 /*
434  * ==========================================================================
435  * SPA config locking
436  * ==========================================================================
437  */
438 static void
439 spa_config_lock_init(spa_t *spa)
440 {
441         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
442                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
443                 mutex_init(&scl->scl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
444                 cv_init(&scl->scl_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
445                 refcount_create_untracked(&scl->scl_count);
446                 scl->scl_writer = NULL;
447                 scl->scl_write_wanted = 0;
448         }
449 }
450
451 static void
452 spa_config_lock_destroy(spa_t *spa)
453 {
454         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
455                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
456                 mutex_destroy(&scl->scl_lock);
457                 cv_destroy(&scl->scl_cv);
458                 refcount_destroy(&scl->scl_count);
459                 ASSERT(scl->scl_writer == NULL);
460                 ASSERT(scl->scl_write_wanted == 0);
461         }
462 }
463
464 int
465 spa_config_tryenter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
466 {
467         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
468                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
469                 if (!(locks & (1 << i)))
470                         continue;
471                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
472                 if (rw == RW_READER) {
473                         if (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
474                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
475                                 spa_config_exit(spa, locks & ((1 << i) - 1),
476                                     tag);
477                                 return (0);
478                         }
479                 } else {
480                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
481                         if (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
482                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
483                                 spa_config_exit(spa, locks & ((1 << i) - 1),
484                                     tag);
485                                 return (0);
486                         }
487                         scl->scl_writer = curthread;
488                 }
489                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
490                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
491         }
492         return (1);
493 }
494
495 void
496 spa_config_enter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
497 {
498         int wlocks_held = 0;
499
500         ASSERT3U(SCL_LOCKS, <, sizeof (wlocks_held) * NBBY);
501
502         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
503                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
504                 if (scl->scl_writer == curthread)
505                         wlocks_held |= (1 << i);
506                 if (!(locks & (1 << i)))
507                         continue;
508                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
509                 if (rw == RW_READER) {
510                         while (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
511                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
512                         }
513                 } else {
514                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
515                         while (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
516                                 scl->scl_write_wanted++;
517                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
518                                 scl->scl_write_wanted--;
519                         }
520                         scl->scl_writer = curthread;
521                 }
522                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
523                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
524         }
525         ASSERT(wlocks_held <= locks);
526 }
527
528 void
529 spa_config_exit(spa_t *spa, int locks, void *tag)
530 {
531         for (int i = SCL_LOCKS - 1; i >= 0; i--) {
532                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
533                 if (!(locks & (1 << i)))
534                         continue;
535                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
536                 ASSERT(!refcount_is_zero(&scl->scl_count));
537                 if (refcount_remove(&scl->scl_count, tag) == 0) {
538                         ASSERT(scl->scl_writer == NULL ||
539                             scl->scl_writer == curthread);
540                         scl->scl_writer = NULL; /* OK in either case */
541                         cv_broadcast(&scl->scl_cv);
542                 }
543                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
544         }
545 }
546
547 int
548 spa_config_held(spa_t *spa, int locks, krw_t rw)
549 {
550         int locks_held = 0;
551
552         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
553                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
554                 if (!(locks & (1 << i)))
555                         continue;
556                 if ((rw == RW_READER && !refcount_is_zero(&scl->scl_count)) ||
557                     (rw == RW_WRITER && scl->scl_writer == curthread))
558                         locks_held |= 1 << i;
559         }
560
561         return (locks_held);
562 }
563
564 /*
565  * ==========================================================================
566  * SPA namespace functions
567  * ==========================================================================
568  */
569
570 /*
571  * Lookup the named spa_t in the AVL tree.  The spa_namespace_lock must be held.
572  * Returns NULL if no matching spa_t is found.
573  */
574 spa_t *
575 spa_lookup(const char *name)
576 {
577         static spa_t search;    /* spa_t is large; don't allocate on stack */
578         spa_t *spa;
579         avl_index_t where;
580         char *cp;
581
582         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
583
584         (void) strlcpy(search.spa_name, name, sizeof (search.spa_name));
585
586         /*
587          * If it's a full dataset name, figure out the pool name and
588          * just use that.
589          */
590         cp = strpbrk(search.spa_name, "/@#");
591         if (cp != NULL)
592                 *cp = '\0';
593
594         spa = avl_find(&spa_namespace_avl, &search, &where);
595
596         return (spa);
597 }
598
599 /*
600  * Fires when spa_sync has not completed within zfs_deadman_synctime_ms.
601  * If the zfs_deadman_enabled flag is set then it inspects all vdev queues
602  * looking for potentially hung I/Os.
603  */
604 static void
605 spa_deadman(void *arg, int pending)
606 {
607         spa_t *spa = arg;
608
609         /*
610          * Disable the deadman timer if the pool is suspended.
611          */
612         if (spa_suspended(spa)) {
613 #ifdef illumos
614                 VERIFY(cyclic_reprogram(spa->spa_deadman_cycid, CY_INFINITY));
615 #else
616                 /* Nothing.  just don't schedule any future callouts. */
617 #endif
618                 return;
619         }
620
621         zfs_dbgmsg("slow spa_sync: started %llu seconds ago, calls %llu",
622             (gethrtime() - spa->spa_sync_starttime) / NANOSEC,
623             ++spa->spa_deadman_calls);
624         if (zfs_deadman_enabled)
625                 vdev_deadman(spa->spa_root_vdev);
626 #ifdef __FreeBSD__
627 #ifdef _KERNEL
628         callout_schedule(&spa->spa_deadman_cycid,
629             hz * zfs_deadman_checktime_ms / MILLISEC);
630 #endif
631 #endif
632 }
633
634 #if defined(__FreeBSD__) && defined(_KERNEL)
635 static void
636 spa_deadman_timeout(void *arg)
637 {
638         spa_t *spa = arg;
639
640         taskqueue_enqueue(taskqueue_thread, &spa->spa_deadman_task);
641 }
642 #endif
643
644 /*
645  * Create an uninitialized spa_t with the given name.  Requires
646  * spa_namespace_lock.  The caller must ensure that the spa_t doesn't already
647  * exist by calling spa_lookup() first.
648  */
649 spa_t *
650 spa_add(const char *name, nvlist_t *config, const char *altroot)
651 {
652         spa_t *spa;
653         spa_config_dirent_t *dp;
654 #ifdef illumos
655         cyc_handler_t hdlr;
656         cyc_time_t when;
657 #endif
658
659         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
660
661         spa = kmem_zalloc(sizeof (spa_t), KM_SLEEP);
662
663         mutex_init(&spa->spa_async_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
664         mutex_init(&spa->spa_errlist_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
665         mutex_init(&spa->spa_errlog_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
666         mutex_init(&spa->spa_evicting_os_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
667         mutex_init(&spa->spa_history_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
668         mutex_init(&spa->spa_proc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
669         mutex_init(&spa->spa_props_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
670         mutex_init(&spa->spa_cksum_tmpls_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
671         mutex_init(&spa->spa_scrub_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
672         mutex_init(&spa->spa_suspend_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
673         mutex_init(&spa->spa_vdev_top_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
674         mutex_init(&spa->spa_alloc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
675
676         cv_init(&spa->spa_async_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
677         cv_init(&spa->spa_evicting_os_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
678         cv_init(&spa->spa_proc_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
679         cv_init(&spa->spa_scrub_io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
680         cv_init(&spa->spa_suspend_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
681
682         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
683                 bplist_create(&spa->spa_free_bplist[t]);
684
685         (void) strlcpy(spa->spa_name, name, sizeof (spa->spa_name));
686         spa->spa_state = POOL_STATE_UNINITIALIZED;
687         spa->spa_freeze_txg = UINT64_MAX;
688         spa->spa_final_txg = UINT64_MAX;
689         spa->spa_load_max_txg = UINT64_MAX;
690         spa->spa_proc = &p0;
691         spa->spa_proc_state = SPA_PROC_NONE;
692
693 #ifdef illumos
694         hdlr.cyh_func = spa_deadman;
695         hdlr.cyh_arg = spa;
696         hdlr.cyh_level = CY_LOW_LEVEL;
697 #endif
698
699         spa->spa_deadman_synctime = MSEC2NSEC(zfs_deadman_synctime_ms);
700
701 #ifdef illumos
702         /*
703          * This determines how often we need to check for hung I/Os after
704          * the cyclic has already fired. Since checking for hung I/Os is
705          * an expensive operation we don't want to check too frequently.
706          * Instead wait for 5 seconds before checking again.
707          */
708         when.cyt_interval = MSEC2NSEC(zfs_deadman_checktime_ms);
709         when.cyt_when = CY_INFINITY;
710         mutex_enter(&cpu_lock);
711         spa->spa_deadman_cycid = cyclic_add(&hdlr, &when);
712         mutex_exit(&cpu_lock);
713 #else   /* !illumos */
714 #ifdef _KERNEL
715         /*
716          * callout(9) does not provide a way to initialize a callout with
717          * a function and an argument, so we use callout_reset() to schedule
718          * the callout in the very distant future.  Even if that event ever
719          * fires, it should be okayas we won't have any active zio-s.
720          * But normally spa_sync() will reschedule the callout with a proper
721          * timeout.
722          * callout(9) does not allow the callback function to sleep but
723          * vdev_deadman() needs to acquire vq_lock and illumos mutexes are
724          * emulated using sx(9).  For this reason spa_deadman_timeout()
725          * will schedule spa_deadman() as task on a taskqueue that allows
726          * sleeping.
727          */
728         TASK_INIT(&spa->spa_deadman_task, 0, spa_deadman, spa);
729         callout_init(&spa->spa_deadman_cycid, 1);
730         callout_reset_sbt(&spa->spa_deadman_cycid, SBT_MAX, 0,
731             spa_deadman_timeout, spa, 0);
732 #endif
733 #endif
734         refcount_create(&spa->spa_refcount);
735         spa_config_lock_init(spa);
736
737         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
738
739         /*
740          * Set the alternate root, if there is one.
741          */
742         if (altroot) {
743                 spa->spa_root = spa_strdup(altroot);
744                 spa_active_count++;
745         }
746
747         avl_create(&spa->spa_alloc_tree, zio_timestamp_compare,
748             sizeof (zio_t), offsetof(zio_t, io_alloc_node));
749
750         /*
751          * Every pool starts with the default cachefile
752          */
753         list_create(&spa->spa_config_list, sizeof (spa_config_dirent_t),
754             offsetof(spa_config_dirent_t, scd_link));
755
756         dp = kmem_zalloc(sizeof (spa_config_dirent_t), KM_SLEEP);
757         dp->scd_path = altroot ? NULL : spa_strdup(spa_config_path);
758         list_insert_head(&spa->spa_config_list, dp);
759
760         VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_load_info, NV_UNIQUE_NAME,
761             KM_SLEEP) == 0);
762
763         if (config != NULL) {
764                 nvlist_t *features;
765
766                 if (nvlist_lookup_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_FEATURES_FOR_READ,
767                     &features) == 0) {
768                         VERIFY(nvlist_dup(features, &spa->spa_label_features,
769                             0) == 0);
770                 }
771
772                 VERIFY(nvlist_dup(config, &spa->spa_config, 0) == 0);
773         }
774
775         if (spa->spa_label_features == NULL) {
776                 VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_label_features, NV_UNIQUE_NAME,
777                     KM_SLEEP) == 0);
778         }
779
780         spa->spa_debug = ((zfs_flags & ZFS_DEBUG_SPA) != 0);
781
782         spa->spa_min_ashift = INT_MAX;
783         spa->spa_max_ashift = 0;
784
785         /*
786          * As a pool is being created, treat all features as disabled by
787          * setting SPA_FEATURE_DISABLED for all entries in the feature
788          * refcount cache.
789          */
790         for (int i = 0; i < SPA_FEATURES; i++) {
791                 spa->spa_feat_refcount_cache[i] = SPA_FEATURE_DISABLED;
792         }
793
794         return (spa);
795 }
796
797 /*
798  * Removes a spa_t from the namespace, freeing up any memory used.  Requires
799  * spa_namespace_lock.  This is called only after the spa_t has been closed and
800  * deactivated.
801  */
802 void
803 spa_remove(spa_t *spa)
804 {
805         spa_config_dirent_t *dp;
806
807         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
808         ASSERT(spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED);
809         ASSERT3U(refcount_count(&spa->spa_refcount), ==, 0);
810
811         nvlist_free(spa->spa_config_splitting);
812
813         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
814         cv_broadcast(&spa_namespace_cv);
815
816         if (spa->spa_root) {
817                 spa_strfree(spa->spa_root);
818                 spa_active_count--;
819         }
820
821         while ((dp = list_head(&spa->spa_config_list)) != NULL) {
822                 list_remove(&spa->spa_config_list, dp);
823                 if (dp->scd_path != NULL)
824                         spa_strfree(dp->scd_path);
825                 kmem_free(dp, sizeof (spa_config_dirent_t));
826         }
827
828         avl_destroy(&spa->spa_alloc_tree);
829         list_destroy(&spa->spa_config_list);
830
831         nvlist_free(spa->spa_label_features);
832         nvlist_free(spa->spa_load_info);
833         spa_config_set(spa, NULL);
834
835 #ifdef illumos
836         mutex_enter(&cpu_lock);
837         if (spa->spa_deadman_cycid != CYCLIC_NONE)
838                 cyclic_remove(spa->spa_deadman_cycid);
839         mutex_exit(&cpu_lock);
840         spa->spa_deadman_cycid = CYCLIC_NONE;
841 #else   /* !illumos */
842 #ifdef _KERNEL
843         callout_drain(&spa->spa_deadman_cycid);
844         taskqueue_drain(taskqueue_thread, &spa->spa_deadman_task);
845 #endif
846 #endif
847
848         refcount_destroy(&spa->spa_refcount);
849
850         spa_config_lock_destroy(spa);
851
852         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
853                 bplist_destroy(&spa->spa_free_bplist[t]);
854
855         zio_checksum_templates_free(spa);
856
857         cv_destroy(&spa->spa_async_cv);
858         cv_destroy(&spa->spa_evicting_os_cv);
859         cv_destroy(&spa->spa_proc_cv);
860         cv_destroy(&spa->spa_scrub_io_cv);
861         cv_destroy(&spa->spa_suspend_cv);
862
863         mutex_destroy(&spa->spa_alloc_lock);
864         mutex_destroy(&spa->spa_async_lock);
865         mutex_destroy(&spa->spa_errlist_lock);
866         mutex_destroy(&spa->spa_errlog_lock);
867         mutex_destroy(&spa->spa_evicting_os_lock);
868         mutex_destroy(&spa->spa_history_lock);
869         mutex_destroy(&spa->spa_proc_lock);
870         mutex_destroy(&spa->spa_props_lock);
871         mutex_destroy(&spa->spa_cksum_tmpls_lock);
872         mutex_destroy(&spa->spa_scrub_lock);
873         mutex_destroy(&spa->spa_suspend_lock);
874         mutex_destroy(&spa->spa_vdev_top_lock);
875
876         kmem_free(spa, sizeof (spa_t));
877 }
878
879 /*
880  * Given a pool, return the next pool in the namespace, or NULL if there is
881  * none.  If 'prev' is NULL, return the first pool.
882  */
883 spa_t *
884 spa_next(spa_t *prev)
885 {
886         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
887
888         if (prev)
889                 return (AVL_NEXT(&spa_namespace_avl, prev));
890         else
891                 return (avl_first(&spa_namespace_avl));
892 }
893
894 /*
895  * ==========================================================================
896  * SPA refcount functions
897  * ==========================================================================
898  */
899
900 /*
901  * Add a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
902  * have the namespace lock held.
903  */
904 void
905 spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag)
906 {
907         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) >= spa->spa_minref ||
908             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
909         (void) refcount_add(&spa->spa_refcount, tag);
910 }
911
912 /*
913  * Remove a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
914  * have the namespace lock held.
915  */
916 void
917 spa_close(spa_t *spa, void *tag)
918 {
919         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) > spa->spa_minref ||
920             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
921         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
922 }
923
924 /*
925  * Remove a reference to the given spa_t held by a dsl dir that is
926  * being asynchronously released.  Async releases occur from a taskq
927  * performing eviction of dsl datasets and dirs.  The namespace lock
928  * isn't held and the hold by the object being evicted may contribute to
929  * spa_minref (e.g. dataset or directory released during pool export),
930  * so the asserts in spa_close() do not apply.
931  */
932 void
933 spa_async_close(spa_t *spa, void *tag)
934 {
935         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
936 }
937
938 /*
939  * Check to see if the spa refcount is zero.  Must be called with
940  * spa_namespace_lock held.  We really compare against spa_minref, which is the
941  * number of references acquired when opening a pool
942  */
943 boolean_t
944 spa_refcount_zero(spa_t *spa)
945 {
946         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
947
948         return (refcount_count(&spa->spa_refcount) == spa->spa_minref);
949 }
950
951 /*
952  * ==========================================================================
953  * SPA spare and l2cache tracking
954  * ==========================================================================
955  */
956
957 /*
958  * Hot spares and cache devices are tracked using the same code below,
959  * for 'auxiliary' devices.
960  */
961
962 typedef struct spa_aux {
963         uint64_t        aux_guid;
964         uint64_t        aux_pool;
965         avl_node_t      aux_avl;
966         int             aux_count;
967 } spa_aux_t;
968
969 static int
970 spa_aux_compare(const void *a, const void *b)
971 {
972         const spa_aux_t *sa = a;
973         const spa_aux_t *sb = b;
974
975         if (sa->aux_guid < sb->aux_guid)
976                 return (-1);
977         else if (sa->aux_guid > sb->aux_guid)
978                 return (1);
979         else
980                 return (0);
981 }
982
983 void
984 spa_aux_add(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
985 {
986         avl_index_t where;
987         spa_aux_t search;
988         spa_aux_t *aux;
989
990         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
991         if ((aux = avl_find(avl, &search, &where)) != NULL) {
992                 aux->aux_count++;
993         } else {
994                 aux = kmem_zalloc(sizeof (spa_aux_t), KM_SLEEP);
995                 aux->aux_guid = vd->vdev_guid;
996                 aux->aux_count = 1;
997                 avl_insert(avl, aux, where);
998         }
999 }
1000
1001 void
1002 spa_aux_remove(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1003 {
1004         spa_aux_t search;
1005         spa_aux_t *aux;
1006         avl_index_t where;
1007
1008         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1009         aux = avl_find(avl, &search, &where);
1010
1011         ASSERT(aux != NULL);
1012
1013         if (--aux->aux_count == 0) {
1014                 avl_remove(avl, aux);
1015                 kmem_free(aux, sizeof (spa_aux_t));
1016         } else if (aux->aux_pool == spa_guid(vd->vdev_spa)) {
1017                 aux->aux_pool = 0ULL;
1018         }
1019 }
1020
1021 boolean_t
1022 spa_aux_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt, avl_tree_t *avl)
1023 {
1024         spa_aux_t search, *found;
1025
1026         search.aux_guid = guid;
1027         found = avl_find(avl, &search, NULL);
1028
1029         if (pool) {
1030                 if (found)
1031                         *pool = found->aux_pool;
1032                 else
1033                         *pool = 0ULL;
1034         }
1035
1036         if (refcnt) {
1037                 if (found)
1038                         *refcnt = found->aux_count;
1039                 else
1040                         *refcnt = 0;
1041         }
1042
1043         return (found != NULL);
1044 }
1045
1046 void
1047 spa_aux_activate(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
1048 {
1049         spa_aux_t search, *found;
1050         avl_index_t where;
1051
1052         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
1053         found = avl_find(avl, &search, &where);
1054         ASSERT(found != NULL);
1055         ASSERT(found->aux_pool == 0ULL);
1056
1057         found->aux_pool = spa_guid(vd->vdev_spa);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Spares are tracked globally due to the following constraints:
1062  *
1063  *      - A spare may be part of multiple pools.
1064  *      - A spare may be added to a pool even if it's actively in use within
1065  *        another pool.
1066  *      - A spare in use in any pool can only be the source of a replacement if
1067  *        the target is a spare in the same pool.
1068  *
1069  * We keep track of all spares on the system through the use of a reference
1070  * counted AVL tree.  When a vdev is added as a spare, or used as a replacement
1071  * spare, then we bump the reference count in the AVL tree.  In addition, we set
1072  * the 'vdev_isspare' member to indicate that the device is a spare (active or
1073  * inactive).  When a spare is made active (used to replace a device in the
1074  * pool), we also keep track of which pool its been made a part of.
1075  *
1076  * The 'spa_spare_lock' protects the AVL tree.  These functions are normally
1077  * called under the spa_namespace lock as part of vdev reconfiguration.  The
1078  * separate spare lock exists for the status query path, which does not need to
1079  * be completely consistent with respect to other vdev configuration changes.
1080  */
1081
1082 static int
1083 spa_spare_compare(const void *a, const void *b)
1084 {
1085         return (spa_aux_compare(a, b));
1086 }
1087
1088 void
1089 spa_spare_add(vdev_t *vd)
1090 {
1091         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1092         ASSERT(!vd->vdev_isspare);
1093         spa_aux_add(vd, &spa_spare_avl);
1094         vd->vdev_isspare = B_TRUE;
1095         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1096 }
1097
1098 void
1099 spa_spare_remove(vdev_t *vd)
1100 {
1101         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1102         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1103         spa_aux_remove(vd, &spa_spare_avl);
1104         vd->vdev_isspare = B_FALSE;
1105         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1106 }
1107
1108 boolean_t
1109 spa_spare_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt)
1110 {
1111         boolean_t found;
1112
1113         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1114         found = spa_aux_exists(guid, pool, refcnt, &spa_spare_avl);
1115         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1116
1117         return (found);
1118 }
1119
1120 void
1121 spa_spare_activate(vdev_t *vd)
1122 {
1123         mutex_enter(&spa_spare_lock);
1124         ASSERT(vd->vdev_isspare);
1125         spa_aux_activate(vd, &spa_spare_avl);
1126         mutex_exit(&spa_spare_lock);
1127 }
1128
1129 /*
1130  * Level 2 ARC devices are tracked globally for the same reasons as spares.
1131  * Cache devices currently only support one pool per cache device, and so
1132  * for these devices the aux reference count is currently unused beyond 1.
1133  */
1134
1135 static int
1136 spa_l2cache_compare(const void *a, const void *b)
1137 {
1138         return (spa_aux_compare(a, b));
1139 }
1140
1141 void
1142 spa_l2cache_add(vdev_t *vd)
1143 {
1144         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1145         ASSERT(!vd->vdev_isl2cache);
1146         spa_aux_add(vd, &spa_l2cache_avl);
1147         vd->vdev_isl2cache = B_TRUE;
1148         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1149 }
1150
1151 void
1152 spa_l2cache_remove(vdev_t *vd)
1153 {
1154         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1155         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1156         spa_aux_remove(vd, &spa_l2cache_avl);
1157         vd->vdev_isl2cache = B_FALSE;
1158         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1159 }
1160
1161 boolean_t
1162 spa_l2cache_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool)
1163 {
1164         boolean_t found;
1165
1166         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1167         found = spa_aux_exists(guid, pool, NULL, &spa_l2cache_avl);
1168         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1169
1170         return (found);
1171 }
1172
1173 void
1174 spa_l2cache_activate(vdev_t *vd)
1175 {
1176         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
1177         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
1178         spa_aux_activate(vd, &spa_l2cache_avl);
1179         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
1180 }
1181
1182 /*
1183  * ==========================================================================
1184  * SPA vdev locking
1185  * ==========================================================================
1186  */
1187
1188 /*
1189  * Lock the given spa_t for the purpose of adding or removing a vdev.
1190  * Grabs the global spa_namespace_lock plus the spa config lock for writing.
1191  * It returns the next transaction group for the spa_t.
1192  */
1193 uint64_t
1194 spa_vdev_enter(spa_t *spa)
1195 {
1196         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
1197         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1198         return (spa_vdev_config_enter(spa));
1199 }
1200
1201 /*
1202  * Internal implementation for spa_vdev_enter().  Used when a vdev
1203  * operation requires multiple syncs (i.e. removing a device) while
1204  * keeping the spa_namespace_lock held.
1205  */
1206 uint64_t
1207 spa_vdev_config_enter(spa_t *spa)
1208 {
1209         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1210
1211         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
1212
1213         return (spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1214 }
1215
1216 /*
1217  * Used in combination with spa_vdev_config_enter() to allow the syncing
1218  * of multiple transactions without releasing the spa_namespace_lock.
1219  */
1220 void
1221 spa_vdev_config_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error, char *tag)
1222 {
1223         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1224
1225         int config_changed = B_FALSE;
1226
1227         ASSERT(txg > spa_last_synced_txg(spa));
1228
1229         spa->spa_pending_vdev = NULL;
1230
1231         /*
1232          * Reassess the DTLs.
1233          */
1234         vdev_dtl_reassess(spa->spa_root_vdev, 0, 0, B_FALSE);
1235
1236         if (error == 0 && !list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list)) {
1237                 config_changed = B_TRUE;
1238                 spa->spa_config_generation++;
1239         }
1240
1241         /*
1242          * Verify the metaslab classes.
1243          */
1244         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_normal_class(spa)) == 0);
1245         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_log_class(spa)) == 0);
1246
1247         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
1248
1249         /*
1250          * Panic the system if the specified tag requires it.  This
1251          * is useful for ensuring that configurations are updated
1252          * transactionally.
1253          */
1254         if (zio_injection_enabled)
1255                 zio_handle_panic_injection(spa, tag, 0);
1256
1257         /*
1258          * Note: this txg_wait_synced() is important because it ensures
1259          * that there won't be more than one config change per txg.
1260          * This allows us to use the txg as the generation number.
1261          */
1262         if (error == 0)
1263                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, txg);
1264
1265         if (vd != NULL) {
1266                 ASSERT(!vd->vdev_detached || vd->vdev_dtl_sm == NULL);
1267                 spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
1268                 vdev_free(vd);
1269                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
1270         }
1271
1272         /*
1273          * If the config changed, update the config cache.
1274          */
1275         if (config_changed)
1276                 spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Unlock the spa_t after adding or removing a vdev.  Besides undoing the
1281  * locking of spa_vdev_enter(), we also want make sure the transactions have
1282  * synced to disk, and then update the global configuration cache with the new
1283  * information.
1284  */
1285 int
1286 spa_vdev_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error)
1287 {
1288         spa_vdev_config_exit(spa, vd, txg, error, FTAG);
1289         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1290         mutex_exit(&spa->spa_vdev_top_lock);
1291
1292         return (error);
1293 }
1294
1295 /*
1296  * Lock the given spa_t for the purpose of changing vdev state.
1297  */
1298 void
1299 spa_vdev_state_enter(spa_t *spa, int oplocks)
1300 {
1301         int locks = SCL_STATE_ALL | oplocks;
1302
1303         /*
1304          * Root pools may need to read of the underlying devfs filesystem
1305          * when opening up a vdev.  Unfortunately if we're holding the
1306          * SCL_ZIO lock it will result in a deadlock when we try to issue
1307          * the read from the root filesystem.  Instead we "prefetch"
1308          * the associated vnodes that we need prior to opening the
1309          * underlying devices and cache them so that we can prevent
1310          * any I/O when we are doing the actual open.
1311          */
1312         if (spa_is_root(spa)) {
1313                 int low = locks & ~(SCL_ZIO - 1);
1314                 int high = locks & ~low;
1315
1316                 spa_config_enter(spa, high, spa, RW_WRITER);
1317                 vdev_hold(spa->spa_root_vdev);
1318                 spa_config_enter(spa, low, spa, RW_WRITER);
1319         } else {
1320                 spa_config_enter(spa, locks, spa, RW_WRITER);
1321         }
1322         spa->spa_vdev_locks = locks;
1323 }
1324
1325 int
1326 spa_vdev_state_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, int error)
1327 {
1328         boolean_t config_changed = B_FALSE;
1329
1330         if (vd != NULL || error == 0)
1331                 vdev_dtl_reassess(vd ? vd->vdev_top : spa->spa_root_vdev,
1332                     0, 0, B_FALSE);
1333
1334         if (vd != NULL) {
1335                 vdev_state_dirty(vd->vdev_top);
1336                 config_changed = B_TRUE;
1337                 spa->spa_config_generation++;
1338         }
1339
1340         if (spa_is_root(spa))
1341                 vdev_rele(spa->spa_root_vdev);
1342
1343         ASSERT3U(spa->spa_vdev_locks, >=, SCL_STATE_ALL);
1344         spa_config_exit(spa, spa->spa_vdev_locks, spa);
1345
1346         /*
1347          * If anything changed, wait for it to sync.  This ensures that,
1348          * from the system administrator's perspective, zpool(1M) commands
1349          * are synchronous.  This is important for things like zpool offline:
1350          * when the command completes, you expect no further I/O from ZFS.
1351          */
1352         if (vd != NULL)
1353                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1354
1355         /*
1356          * If the config changed, update the config cache.
1357          */
1358         if (config_changed) {
1359                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1360                 spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1361                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1362         }
1363
1364         return (error);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * ==========================================================================
1369  * Miscellaneous functions
1370  * ==========================================================================
1371  */
1372
1373 void
1374 spa_activate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature, dmu_tx_t *tx)
1375 {
1376         if (!nvlist_exists(spa->spa_label_features, feature)) {
1377                 fnvlist_add_boolean(spa->spa_label_features, feature);
1378                 /*
1379                  * When we are creating the pool (tx_txg==TXG_INITIAL), we can't
1380                  * dirty the vdev config because lock SCL_CONFIG is not held.
1381                  * Thankfully, in this case we don't need to dirty the config
1382                  * because it will be written out anyway when we finish
1383                  * creating the pool.
1384                  */
1385                 if (tx->tx_txg != TXG_INITIAL)
1386                         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1387         }
1388 }
1389
1390 void
1391 spa_deactivate_mos_feature(spa_t *spa, const char *feature)
1392 {
1393         if (nvlist_remove_all(spa->spa_label_features, feature) == 0)
1394                 vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Rename a spa_t.
1399  */
1400 int
1401 spa_rename(const char *name, const char *newname)
1402 {
1403         spa_t *spa;
1404         int err;
1405
1406         /*
1407          * Lookup the spa_t and grab the config lock for writing.  We need to
1408          * actually open the pool so that we can sync out the necessary labels.
1409          * It's OK to call spa_open() with the namespace lock held because we
1410          * allow recursive calls for other reasons.
1411          */
1412         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1413         if ((err = spa_open(name, &spa, FTAG)) != 0) {
1414                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1415                 return (err);
1416         }
1417
1418         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1419
1420         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
1421         (void) strlcpy(spa->spa_name, newname, sizeof (spa->spa_name));
1422         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
1423
1424         /*
1425          * Sync all labels to disk with the new names by marking the root vdev
1426          * dirty and waiting for it to sync.  It will pick up the new pool name
1427          * during the sync.
1428          */
1429         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1430
1431         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1432
1433         txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1434
1435         /*
1436          * Sync the updated config cache.
1437          */
1438         spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1439
1440         spa_close(spa, FTAG);
1441
1442         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1443
1444         return (0);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Return the spa_t associated with given pool_guid, if it exists.  If
1449  * device_guid is non-zero, determine whether the pool exists *and* contains
1450  * a device with the specified device_guid.
1451  */
1452 spa_t *
1453 spa_by_guid(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1454 {
1455         spa_t *spa;
1456         avl_tree_t *t = &spa_namespace_avl;
1457
1458         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1459
1460         for (spa = avl_first(t); spa != NULL; spa = AVL_NEXT(t, spa)) {
1461                 if (spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED)
1462                         continue;
1463                 if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1464                         continue;
1465                 if (spa_guid(spa) == pool_guid) {
1466                         if (device_guid == 0)
1467                                 break;
1468
1469                         if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_root_vdev,
1470                             device_guid) != NULL)
1471                                 break;
1472
1473                         /*
1474                          * Check any devices we may be in the process of adding.
1475                          */
1476                         if (spa->spa_pending_vdev) {
1477                                 if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_pending_vdev,
1478                                     device_guid) != NULL)
1479                                         break;
1480                         }
1481                 }
1482         }
1483
1484         return (spa);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Determine whether a pool with the given pool_guid exists.
1489  */
1490 boolean_t
1491 spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1492 {
1493         return (spa_by_guid(pool_guid, device_guid) != NULL);
1494 }
1495
1496 char *
1497 spa_strdup(const char *s)
1498 {
1499         size_t len;
1500         char *new;
1501
1502         len = strlen(s);
1503         new = kmem_alloc(len + 1, KM_SLEEP);
1504         bcopy(s, new, len);
1505         new[len] = '\0';
1506
1507         return (new);
1508 }
1509
1510 void
1511 spa_strfree(char *s)
1512 {
1513         kmem_free(s, strlen(s) + 1);
1514 }
1515
1516 uint64_t
1517 spa_get_random(uint64_t range)
1518 {
1519         uint64_t r;
1520
1521         ASSERT(range != 0);
1522
1523         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&r, sizeof (uint64_t));
1524
1525         return (r % range);
1526 }
1527
1528 uint64_t
1529 spa_generate_guid(spa_t *spa)
1530 {
1531         uint64_t guid = spa_get_random(-1ULL);
1532
1533         if (spa != NULL) {
1534                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(spa_guid(spa), guid))
1535                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1536         } else {
1537                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(guid, 0))
1538                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1539         }
1540
1541         return (guid);
1542 }
1543
1544 void
1545 snprintf_blkptr(char *buf, size_t buflen, const blkptr_t *bp)
1546 {
1547         char type[256];
1548         char *checksum = NULL;
1549         char *compress = NULL;
1550
1551         if (bp != NULL) {
1552                 if (BP_GET_TYPE(bp) & DMU_OT_NEWTYPE) {
1553                         dmu_object_byteswap_t bswap =
1554                             DMU_OT_BYTESWAP(BP_GET_TYPE(bp));
1555                         (void) snprintf(type, sizeof (type), "bswap %s %s",
1556                             DMU_OT_IS_METADATA(BP_GET_TYPE(bp)) ?
1557                             "metadata" : "data",
1558                             dmu_ot_byteswap[bswap].ob_name);
1559                 } else {
1560                         (void) strlcpy(type, dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_name,
1561                             sizeof (type));
1562                 }
1563                 if (!BP_IS_EMBEDDED(bp)) {
1564                         checksum =
1565                             zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_name;
1566                 }
1567                 compress = zio_compress_table[BP_GET_COMPRESS(bp)].ci_name;
1568         }
1569
1570         SNPRINTF_BLKPTR(snprintf, ' ', buf, buflen, bp, type, checksum,
1571             compress);
1572 }
1573
1574 void
1575 spa_freeze(spa_t *spa)
1576 {
1577         uint64_t freeze_txg = 0;
1578
1579         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1580         if (spa->spa_freeze_txg == UINT64_MAX) {
1581                 freeze_txg = spa_last_synced_txg(spa) + TXG_SIZE;
1582                 spa->spa_freeze_txg = freeze_txg;
1583         }
1584         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1585         if (freeze_txg != 0)
1586                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), freeze_txg);
1587 }
1588
1589 void
1590 zfs_panic_recover(const char *fmt, ...)
1591 {
1592         va_list adx;
1593
1594         va_start(adx, fmt);
1595         vcmn_err(zfs_recover ? CE_WARN : CE_PANIC, fmt, adx);
1596         va_end(adx);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * This is a stripped-down version of strtoull, suitable only for converting
1601  * lowercase hexadecimal numbers that don't overflow.
1602  */
1603 uint64_t
1604 zfs_strtonum(const char *str, char **nptr)
1605 {
1606         uint64_t val = 0;
1607         char c;
1608         int digit;
1609
1610         while ((c = *str) != '\0') {
1611                 if (c >= '0' && c <= '9')
1612                         digit = c - '0';
1613                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1614                         digit = 10 + c - 'a';
1615                 else
1616                         break;
1617
1618                 val *= 16;
1619                 val += digit;
1620
1621                 str++;
1622         }
1623
1624         if (nptr)
1625                 *nptr = (char *)str;
1626
1627         return (val);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * ==========================================================================
1632  * Accessor functions
1633  * ==========================================================================
1634  */
1635
1636 boolean_t
1637 spa_shutting_down(spa_t *spa)
1638 {
1639         return (spa->spa_async_suspended);
1640 }
1641
1642 dsl_pool_t *
1643 spa_get_dsl(spa_t *spa)
1644 {
1645         return (spa->spa_dsl_pool);
1646 }
1647
1648 boolean_t
1649 spa_is_initializing(spa_t *spa)
1650 {
1651         return (spa->spa_is_initializing);
1652 }
1653
1654 blkptr_t *
1655 spa_get_rootblkptr(spa_t *spa)
1656 {
1657         return (&spa->spa_ubsync.ub_rootbp);
1658 }
1659
1660 void
1661 spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1662 {
1663         spa->spa_uberblock.ub_rootbp = *bp;
1664 }
1665
1666 void
1667 spa_altroot(spa_t *spa, char *buf, size_t buflen)
1668 {
1669         if (spa->spa_root == NULL)
1670                 buf[0] = '\0';
1671         else
1672                 (void) strncpy(buf, spa->spa_root, buflen);
1673 }
1674
1675 int
1676 spa_sync_pass(spa_t *spa)
1677 {
1678         return (spa->spa_sync_pass);
1679 }
1680
1681 char *
1682 spa_name(spa_t *spa)
1683 {
1684         return (spa->spa_name);
1685 }
1686
1687 uint64_t
1688 spa_guid(spa_t *spa)
1689 {
1690         dsl_pool_t *dp = spa_get_dsl(spa);
1691         uint64_t guid;
1692
1693         /*
1694          * If we fail to parse the config during spa_load(), we can go through
1695          * the error path (which posts an ereport) and end up here with no root
1696          * vdev.  We stash the original pool guid in 'spa_config_guid' to handle
1697          * this case.
1698          */
1699         if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1700                 return (spa->spa_config_guid);
1701
1702         guid = spa->spa_last_synced_guid != 0 ?
1703             spa->spa_last_synced_guid : spa->spa_root_vdev->vdev_guid;
1704
1705         /*
1706          * Return the most recently synced out guid unless we're
1707          * in syncing context.
1708          */
1709         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
1710                 return (spa->spa_root_vdev->vdev_guid);
1711         else
1712                 return (guid);
1713 }
1714
1715 uint64_t
1716 spa_load_guid(spa_t *spa)
1717 {
1718         /*
1719          * This is a GUID that exists solely as a reference for the
1720          * purposes of the arc.  It is generated at load time, and
1721          * is never written to persistent storage.
1722          */
1723         return (spa->spa_load_guid);
1724 }
1725
1726 uint64_t
1727 spa_last_synced_txg(spa_t *spa)
1728 {
1729         return (spa->spa_ubsync.ub_txg);
1730 }
1731
1732 uint64_t
1733 spa_first_txg(spa_t *spa)
1734 {
1735         return (spa->spa_first_txg);
1736 }
1737
1738 uint64_t
1739 spa_syncing_txg(spa_t *spa)
1740 {
1741         return (spa->spa_syncing_txg);
1742 }
1743
1744 pool_state_t
1745 spa_state(spa_t *spa)
1746 {
1747         return (spa->spa_state);
1748 }
1749
1750 spa_load_state_t
1751 spa_load_state(spa_t *spa)
1752 {
1753         return (spa->spa_load_state);
1754 }
1755
1756 uint64_t
1757 spa_freeze_txg(spa_t *spa)
1758 {
1759         return (spa->spa_freeze_txg);
1760 }
1761
1762 /* ARGSUSED */
1763 uint64_t
1764 spa_get_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize)
1765 {
1766         return (lsize * spa_asize_inflation);
1767 }
1768
1769 /*
1770  * Return the amount of slop space in bytes.  It is 1/32 of the pool (3.2%),
1771  * or at least 128MB, unless that would cause it to be more than half the
1772  * pool size.
1773  *
1774  * See the comment above spa_slop_shift for details.
1775  */
1776 uint64_t
1777 spa_get_slop_space(spa_t *spa)
1778 {
1779         uint64_t space = spa_get_dspace(spa);
1780         return (MAX(space >> spa_slop_shift, MIN(space >> 1, spa_min_slop)));
1781 }
1782
1783 uint64_t
1784 spa_get_dspace(spa_t *spa)
1785 {
1786         return (spa->spa_dspace);
1787 }
1788
1789 void
1790 spa_update_dspace(spa_t *spa)
1791 {
1792         spa->spa_dspace = metaslab_class_get_dspace(spa_normal_class(spa)) +
1793             ddt_get_dedup_dspace(spa);
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Return the failure mode that has been set to this pool. The default
1798  * behavior will be to block all I/Os when a complete failure occurs.
1799  */
1800 uint8_t
1801 spa_get_failmode(spa_t *spa)
1802 {
1803         return (spa->spa_failmode);
1804 }
1805
1806 boolean_t
1807 spa_suspended(spa_t *spa)
1808 {
1809         return (spa->spa_suspended);
1810 }
1811
1812 uint64_t
1813 spa_version(spa_t *spa)
1814 {
1815         return (spa->spa_ubsync.ub_version);
1816 }
1817
1818 boolean_t
1819 spa_deflate(spa_t *spa)
1820 {
1821         return (spa->spa_deflate);
1822 }
1823
1824 metaslab_class_t *
1825 spa_normal_class(spa_t *spa)
1826 {
1827         return (spa->spa_normal_class);
1828 }
1829
1830 metaslab_class_t *
1831 spa_log_class(spa_t *spa)
1832 {
1833         return (spa->spa_log_class);
1834 }
1835
1836 void
1837 spa_evicting_os_register(spa_t *spa, objset_t *os)
1838 {
1839         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1840         list_insert_head(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1841         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1842 }
1843
1844 void
1845 spa_evicting_os_deregister(spa_t *spa, objset_t *os)
1846 {
1847         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1848         list_remove(&spa->spa_evicting_os_list, os);
1849         cv_broadcast(&spa->spa_evicting_os_cv);
1850         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1851 }
1852
1853 void
1854 spa_evicting_os_wait(spa_t *spa)
1855 {
1856         mutex_enter(&spa->spa_evicting_os_lock);
1857         while (!list_is_empty(&spa->spa_evicting_os_list))
1858                 cv_wait(&spa->spa_evicting_os_cv, &spa->spa_evicting_os_lock);
1859         mutex_exit(&spa->spa_evicting_os_lock);
1860
1861         dmu_buf_user_evict_wait();
1862 }
1863
1864 int
1865 spa_max_replication(spa_t *spa)
1866 {
1867         /*
1868          * As of SPA_VERSION == SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS, we are able to
1869          * handle BPs with more than one DVA allocated.  Set our max
1870          * replication level accordingly.
1871          */
1872         if (spa_version(spa) < SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS)
1873                 return (1);
1874         return (MIN(SPA_DVAS_PER_BP, spa_max_replication_override));
1875 }
1876
1877 int
1878 spa_prev_software_version(spa_t *spa)
1879 {
1880         return (spa->spa_prev_software_version);
1881 }
1882
1883 uint64_t
1884 spa_deadman_synctime(spa_t *spa)
1885 {
1886         return (spa->spa_deadman_synctime);
1887 }
1888
1889 uint64_t
1890 dva_get_dsize_sync(spa_t *spa, const dva_t *dva)
1891 {
1892         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
1893         uint64_t dsize = asize;
1894
1895         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1896
1897         if (asize != 0 && spa->spa_deflate) {
1898                 uint64_t vdev = DVA_GET_VDEV(dva);
1899                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, vdev);
1900                 if (vd == NULL) {
1901                         panic(
1902                             "dva_get_dsize_sync(): bad DVA %llu:%llu",
1903                             (u_longlong_t)vdev, (u_longlong_t)asize);
1904                 }
1905                 dsize = (asize >> SPA_MINBLOCKSHIFT) * vd->vdev_deflate_ratio;
1906         }
1907
1908         return (dsize);
1909 }
1910
1911 uint64_t
1912 bp_get_dsize_sync(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1913 {
1914         uint64_t dsize = 0;
1915
1916         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
1917                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
1918
1919         return (dsize);
1920 }
1921
1922 uint64_t
1923 bp_get_dsize(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1924 {
1925         uint64_t dsize = 0;
1926
1927         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
1928
1929         for (int d = 0; d < BP_GET_NDVAS(bp); d++)
1930                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
1931
1932         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1933
1934         return (dsize);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * ==========================================================================
1939  * Initialization and Termination
1940  * ==========================================================================
1941  */
1942
1943 static int
1944 spa_name_compare(const void *a1, const void *a2)
1945 {
1946         const spa_t *s1 = a1;
1947         const spa_t *s2 = a2;
1948         int s;
1949
1950         s = strcmp(s1->spa_name, s2->spa_name);
1951         if (s > 0)
1952                 return (1);
1953         if (s < 0)
1954                 return (-1);
1955         return (0);
1956 }
1957
1958 int
1959 spa_busy(void)
1960 {
1961         return (spa_active_count);
1962 }
1963
1964 void
1965 spa_boot_init()
1966 {
1967         spa_config_load();
1968 }
1969
1970 #ifdef _KERNEL
1971 EVENTHANDLER_DEFINE(mountroot, spa_boot_init, NULL, 0);
1972 #endif
1973
1974 void
1975 spa_init(int mode)
1976 {
1977         mutex_init(&spa_namespace_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1978         mutex_init(&spa_spare_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1979         mutex_init(&spa_l2cache_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1980         cv_init(&spa_namespace_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1981
1982         avl_create(&spa_namespace_avl, spa_name_compare, sizeof (spa_t),
1983             offsetof(spa_t, spa_avl));
1984
1985         avl_create(&spa_spare_avl, spa_spare_compare, sizeof (spa_aux_t),
1986             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
1987
1988         avl_create(&spa_l2cache_avl, spa_l2cache_compare, sizeof (spa_aux_t),
1989             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
1990
1991         spa_mode_global = mode;
1992
1993 #ifdef illumos
1994 #ifdef _KERNEL
1995         spa_arch_init();
1996 #else
1997         if (spa_mode_global != FREAD && dprintf_find_string("watch")) {
1998                 arc_procfd = open("/proc/self/ctl", O_WRONLY);
1999                 if (arc_procfd == -1) {
2000                         perror("could not enable watchpoints: "
2001                             "opening /proc/self/ctl failed: ");
2002                 } else {
2003                         arc_watch = B_TRUE;
2004                 }
2005         }
2006 #endif
2007 #endif /* illumos */
2008         refcount_sysinit();
2009         unique_init();
2010         range_tree_init();
2011         zio_init();
2012         lz4_init();
2013         dmu_init();
2014         zil_init();
2015         vdev_cache_stat_init();
2016         zfs_prop_init();
2017         zpool_prop_init();
2018         zpool_feature_init();
2019         spa_config_load();
2020         l2arc_start();
2021 #ifndef illumos
2022 #ifdef _KERNEL
2023         zfs_deadman_init();
2024 #endif
2025 #endif  /* !illumos */
2026 }
2027
2028 void
2029 spa_fini(void)
2030 {
2031         l2arc_stop();
2032
2033         spa_evict_all();
2034
2035         vdev_cache_stat_fini();
2036         zil_fini();
2037         dmu_fini();
2038         lz4_fini();
2039         zio_fini();
2040         range_tree_fini();
2041         unique_fini();
2042         refcount_fini();
2043
2044         avl_destroy(&spa_namespace_avl);
2045         avl_destroy(&spa_spare_avl);
2046         avl_destroy(&spa_l2cache_avl);
2047
2048         cv_destroy(&spa_namespace_cv);
2049         mutex_destroy(&spa_namespace_lock);
2050         mutex_destroy(&spa_spare_lock);
2051         mutex_destroy(&spa_l2cache_lock);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Return whether this pool has slogs. No locking needed.
2056  * It's not a problem if the wrong answer is returned as it's only for
2057  * performance and not correctness
2058  */
2059 boolean_t
2060 spa_has_slogs(spa_t *spa)
2061 {
2062         return (spa->spa_log_class->mc_rotor != NULL);
2063 }
2064
2065 spa_log_state_t
2066 spa_get_log_state(spa_t *spa)
2067 {
2068         return (spa->spa_log_state);
2069 }
2070
2071 void
2072 spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state)
2073 {
2074         spa->spa_log_state = state;
2075 }
2076
2077 boolean_t
2078 spa_is_root(spa_t *spa)
2079 {
2080         return (spa->spa_is_root);
2081 }
2082
2083 boolean_t
2084 spa_writeable(spa_t *spa)
2085 {
2086         return (!!(spa->spa_mode & FWRITE));
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Returns true if there is a pending sync task in any of the current
2091  * syncing txg, the current quiescing txg, or the current open txg.
2092  */
2093 boolean_t
2094 spa_has_pending_synctask(spa_t *spa)
2095 {
2096         return (!txg_all_lists_empty(&spa->spa_dsl_pool->dp_sync_tasks));
2097 }
2098
2099 int
2100 spa_mode(spa_t *spa)
2101 {
2102         return (spa->spa_mode);
2103 }
2104
2105 uint64_t
2106 spa_bootfs(spa_t *spa)
2107 {
2108         return (spa->spa_bootfs);
2109 }
2110
2111 uint64_t
2112 spa_delegation(spa_t *spa)
2113 {
2114         return (spa->spa_delegation);
2115 }
2116
2117 objset_t *
2118 spa_meta_objset(spa_t *spa)
2119 {
2120         return (spa->spa_meta_objset);
2121 }
2122
2123 enum zio_checksum
2124 spa_dedup_checksum(spa_t *spa)
2125 {
2126         return (spa->spa_dedup_checksum);
2127 }
2128
2129 /*
2130  * Reset pool scan stat per scan pass (or reboot).
2131  */
2132 void
2133 spa_scan_stat_init(spa_t *spa)
2134 {
2135         /* data not stored on disk */
2136         spa->spa_scan_pass_start = gethrestime_sec();
2137         spa->spa_scan_pass_exam = 0;
2138         vdev_scan_stat_init(spa->spa_root_vdev);
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Get scan stats for zpool status reports
2143  */
2144 int
2145 spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps)
2146 {
2147         dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool ? spa->spa_dsl_pool->dp_scan : NULL;
2148
2149         if (scn == NULL || scn->scn_phys.scn_func == POOL_SCAN_NONE)
2150                 return (SET_ERROR(ENOENT));
2151         bzero(ps, sizeof (pool_scan_stat_t));
2152
2153         /* data stored on disk */
2154         ps->pss_func = scn->scn_phys.scn_func;
2155         ps->pss_start_time = scn->scn_phys.scn_start_time;
2156         ps->pss_end_time = scn->scn_phys.scn_end_time;
2157         ps->pss_to_examine = scn->scn_phys.scn_to_examine;
2158         ps->pss_examined = scn->scn_phys.scn_examined;
2159         ps->pss_to_process = scn->scn_phys.scn_to_process;
2160         ps->pss_processed = scn->scn_phys.scn_processed;
2161         ps->pss_errors = scn->scn_phys.scn_errors;
2162         ps->pss_state = scn->scn_phys.scn_state;
2163
2164         /* data not stored on disk */
2165         ps->pss_pass_start = spa->spa_scan_pass_start;
2166         ps->pss_pass_exam = spa->spa_scan_pass_exam;
2167
2168         return (0);
2169 }
2170
2171 boolean_t
2172 spa_debug_enabled(spa_t *spa)
2173 {
2174         return (spa->spa_debug);
2175 }
2176
2177 int
2178 spa_maxblocksize(spa_t *spa)
2179 {
2180         if (spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_BLOCKS))
2181                 return (SPA_MAXBLOCKSIZE);
2182         else
2183                 return (SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
2184 }