]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/zil.c
MFC r308782:
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / zil.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2011, 2016 by Delphix. All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2014 Integros [integros.com]
25  */
26
27 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
28
29 #include <sys/zfs_context.h>
30 #include <sys/spa.h>
31 #include <sys/dmu.h>
32 #include <sys/zap.h>
33 #include <sys/arc.h>
34 #include <sys/stat.h>
35 #include <sys/resource.h>
36 #include <sys/zil.h>
37 #include <sys/zil_impl.h>
38 #include <sys/dsl_dataset.h>
39 #include <sys/vdev_impl.h>
40 #include <sys/dmu_tx.h>
41 #include <sys/dsl_pool.h>
42
43 /*
44  * The zfs intent log (ZIL) saves transaction records of system calls
45  * that change the file system in memory with enough information
46  * to be able to replay them. These are stored in memory until
47  * either the DMU transaction group (txg) commits them to the stable pool
48  * and they can be discarded, or they are flushed to the stable log
49  * (also in the pool) due to a fsync, O_DSYNC or other synchronous
50  * requirement. In the event of a panic or power fail then those log
51  * records (transactions) are replayed.
52  *
53  * There is one ZIL per file system. Its on-disk (pool) format consists
54  * of 3 parts:
55  *
56  *      - ZIL header
57  *      - ZIL blocks
58  *      - ZIL records
59  *
60  * A log record holds a system call transaction. Log blocks can
61  * hold many log records and the blocks are chained together.
62  * Each ZIL block contains a block pointer (blkptr_t) to the next
63  * ZIL block in the chain. The ZIL header points to the first
64  * block in the chain. Note there is not a fixed place in the pool
65  * to hold blocks. They are dynamically allocated and freed as
66  * needed from the blocks available. Figure X shows the ZIL structure:
67  */
68
69 /*
70  * Disable intent logging replay.  This global ZIL switch affects all pools.
71  */
72 int zil_replay_disable = 0;
73 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
74 TUNABLE_INT("vfs.zfs.zil_replay_disable", &zil_replay_disable);
75 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, zil_replay_disable, CTLFLAG_RW,
76     &zil_replay_disable, 0, "Disable intent logging replay");
77
78 /*
79  * Tunable parameter for debugging or performance analysis.  Setting
80  * zfs_nocacheflush will cause corruption on power loss if a volatile
81  * out-of-order write cache is enabled.
82  */
83 boolean_t zfs_nocacheflush = B_FALSE;
84 TUNABLE_INT("vfs.zfs.cache_flush_disable", &zfs_nocacheflush);
85 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, cache_flush_disable, CTLFLAG_RDTUN,
86     &zfs_nocacheflush, 0, "Disable cache flush");
87 boolean_t zfs_trim_enabled = B_TRUE;
88 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs_trim);
89 TUNABLE_INT("vfs.zfs.trim.enabled", &zfs_trim_enabled);
90 SYSCTL_INT(_vfs_zfs_trim, OID_AUTO, enabled, CTLFLAG_RDTUN, &zfs_trim_enabled, 0,
91     "Enable ZFS TRIM");
92
93 /*
94  * Limit SLOG write size per commit executed with synchronous priority.
95  * Any writes above that executed with lower (asynchronous) priority to
96  * limit potential SLOG device abuse by single active ZIL writer.
97  */
98 uint64_t zil_slog_limit = 768 * 1024;
99 SYSCTL_QUAD(_vfs_zfs, OID_AUTO, zil_slog_limit, CTLFLAG_RWTUN,
100     &zil_slog_limit, 0, "Maximal SLOG commit size with sync priority");
101
102 static kmem_cache_t *zil_lwb_cache;
103
104 #define LWB_EMPTY(lwb) ((BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk) - \
105     sizeof (zil_chain_t)) == (lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused))
106
107
108 /*
109  * ziltest is by and large an ugly hack, but very useful in
110  * checking replay without tedious work.
111  * When running ziltest we want to keep all itx's and so maintain
112  * a single list in the zl_itxg[] that uses a high txg: ZILTEST_TXG
113  * We subtract TXG_CONCURRENT_STATES to allow for common code.
114  */
115 #define ZILTEST_TXG (UINT64_MAX - TXG_CONCURRENT_STATES)
116
117 static int
118 zil_bp_compare(const void *x1, const void *x2)
119 {
120         const dva_t *dva1 = &((zil_bp_node_t *)x1)->zn_dva;
121         const dva_t *dva2 = &((zil_bp_node_t *)x2)->zn_dva;
122
123         if (DVA_GET_VDEV(dva1) < DVA_GET_VDEV(dva2))
124                 return (-1);
125         if (DVA_GET_VDEV(dva1) > DVA_GET_VDEV(dva2))
126                 return (1);
127
128         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) < DVA_GET_OFFSET(dva2))
129                 return (-1);
130         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) > DVA_GET_OFFSET(dva2))
131                 return (1);
132
133         return (0);
134 }
135
136 static void
137 zil_bp_tree_init(zilog_t *zilog)
138 {
139         avl_create(&zilog->zl_bp_tree, zil_bp_compare,
140             sizeof (zil_bp_node_t), offsetof(zil_bp_node_t, zn_node));
141 }
142
143 static void
144 zil_bp_tree_fini(zilog_t *zilog)
145 {
146         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
147         zil_bp_node_t *zn;
148         void *cookie = NULL;
149
150         while ((zn = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
151                 kmem_free(zn, sizeof (zil_bp_node_t));
152
153         avl_destroy(t);
154 }
155
156 int
157 zil_bp_tree_add(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
158 {
159         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
160         const dva_t *dva;
161         zil_bp_node_t *zn;
162         avl_index_t where;
163
164         if (BP_IS_EMBEDDED(bp))
165                 return (0);
166
167         dva = BP_IDENTITY(bp);
168
169         if (avl_find(t, dva, &where) != NULL)
170                 return (SET_ERROR(EEXIST));
171
172         zn = kmem_alloc(sizeof (zil_bp_node_t), KM_SLEEP);
173         zn->zn_dva = *dva;
174         avl_insert(t, zn, where);
175
176         return (0);
177 }
178
179 static zil_header_t *
180 zil_header_in_syncing_context(zilog_t *zilog)
181 {
182         return ((zil_header_t *)zilog->zl_header);
183 }
184
185 static void
186 zil_init_log_chain(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp)
187 {
188         zio_cksum_t *zc = &bp->blk_cksum;
189
190         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_0] = spa_get_random(-1ULL);
191         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_1] = spa_get_random(-1ULL);
192         zc->zc_word[ZIL_ZC_OBJSET] = dmu_objset_id(zilog->zl_os);
193         zc->zc_word[ZIL_ZC_SEQ] = 1ULL;
194 }
195
196 /*
197  * Read a log block and make sure it's valid.
198  */
199 static int
200 zil_read_log_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp, blkptr_t *nbp, void *dst,
201     char **end)
202 {
203         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
204         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
205         arc_buf_t *abuf = NULL;
206         zbookmark_phys_t zb;
207         int error;
208
209         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
210                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
211
212         if (!(zilog->zl_header->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
213                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
214
215         SET_BOOKMARK(&zb, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
216             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
217
218         error = arc_read(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
219             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
220
221         if (error == 0) {
222                 zio_cksum_t cksum = bp->blk_cksum;
223
224                 /*
225                  * Validate the checksummed log block.
226                  *
227                  * Sequence numbers should be... sequential.  The checksum
228                  * verifier for the next block should be bp's checksum plus 1.
229                  *
230                  * Also check the log chain linkage and size used.
231                  */
232                 cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
233
234                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
235                         zil_chain_t *zilc = abuf->b_data;
236                         char *lr = (char *)(zilc + 1);
237                         uint64_t len = zilc->zc_nused - sizeof (zil_chain_t);
238
239                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
240                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk)) {
241                                 error = SET_ERROR(ECKSUM);
242                         } else {
243                                 ASSERT3U(len, <=, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
244                                 bcopy(lr, dst, len);
245                                 *end = (char *)dst + len;
246                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
247                         }
248                 } else {
249                         char *lr = abuf->b_data;
250                         uint64_t size = BP_GET_LSIZE(bp);
251                         zil_chain_t *zilc = (zil_chain_t *)(lr + size) - 1;
252
253                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
254                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk) ||
255                             (zilc->zc_nused > (size - sizeof (*zilc)))) {
256                                 error = SET_ERROR(ECKSUM);
257                         } else {
258                                 ASSERT3U(zilc->zc_nused, <=,
259                                     SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
260                                 bcopy(lr, dst, zilc->zc_nused);
261                                 *end = (char *)dst + zilc->zc_nused;
262                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
263                         }
264                 }
265
266                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
267         }
268
269         return (error);
270 }
271
272 /*
273  * Read a TX_WRITE log data block.
274  */
275 static int
276 zil_read_log_data(zilog_t *zilog, const lr_write_t *lr, void *wbuf)
277 {
278         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
279         const blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
280         arc_flags_t aflags = ARC_FLAG_WAIT;
281         arc_buf_t *abuf = NULL;
282         zbookmark_phys_t zb;
283         int error;
284
285         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
286                 if (wbuf != NULL)
287                         bzero(wbuf, MAX(BP_GET_LSIZE(bp), lr->lr_length));
288                 return (0);
289         }
290
291         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
292                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
293
294         SET_BOOKMARK(&zb, dmu_objset_id(zilog->zl_os), lr->lr_foid,
295             ZB_ZIL_LEVEL, lr->lr_offset / BP_GET_LSIZE(bp));
296
297         error = arc_read(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
298             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
299
300         if (error == 0) {
301                 if (wbuf != NULL)
302                         bcopy(abuf->b_data, wbuf, arc_buf_size(abuf));
303                 arc_buf_destroy(abuf, &abuf);
304         }
305
306         return (error);
307 }
308
309 /*
310  * Parse the intent log, and call parse_func for each valid record within.
311  */
312 int
313 zil_parse(zilog_t *zilog, zil_parse_blk_func_t *parse_blk_func,
314     zil_parse_lr_func_t *parse_lr_func, void *arg, uint64_t txg)
315 {
316         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
317         boolean_t claimed = !!zh->zh_claim_txg;
318         uint64_t claim_blk_seq = claimed ? zh->zh_claim_blk_seq : UINT64_MAX;
319         uint64_t claim_lr_seq = claimed ? zh->zh_claim_lr_seq : UINT64_MAX;
320         uint64_t max_blk_seq = 0;
321         uint64_t max_lr_seq = 0;
322         uint64_t blk_count = 0;
323         uint64_t lr_count = 0;
324         blkptr_t blk, next_blk;
325         char *lrbuf, *lrp;
326         int error = 0;
327
328         /*
329          * Old logs didn't record the maximum zh_claim_lr_seq.
330          */
331         if (!(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
332                 claim_lr_seq = UINT64_MAX;
333
334         /*
335          * Starting at the block pointed to by zh_log we read the log chain.
336          * For each block in the chain we strongly check that block to
337          * ensure its validity.  We stop when an invalid block is found.
338          * For each block pointer in the chain we call parse_blk_func().
339          * For each record in each valid block we call parse_lr_func().
340          * If the log has been claimed, stop if we encounter a sequence
341          * number greater than the highest claimed sequence number.
342          */
343         lrbuf = zio_buf_alloc(SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
344         zil_bp_tree_init(zilog);
345
346         for (blk = zh->zh_log; !BP_IS_HOLE(&blk); blk = next_blk) {
347                 uint64_t blk_seq = blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ];
348                 int reclen;
349                 char *end;
350
351                 if (blk_seq > claim_blk_seq)
352                         break;
353                 if ((error = parse_blk_func(zilog, &blk, arg, txg)) != 0)
354                         break;
355                 ASSERT3U(max_blk_seq, <, blk_seq);
356                 max_blk_seq = blk_seq;
357                 blk_count++;
358
359                 if (max_lr_seq == claim_lr_seq && max_blk_seq == claim_blk_seq)
360                         break;
361
362                 error = zil_read_log_block(zilog, &blk, &next_blk, lrbuf, &end);
363                 if (error != 0)
364                         break;
365
366                 for (lrp = lrbuf; lrp < end; lrp += reclen) {
367                         lr_t *lr = (lr_t *)lrp;
368                         reclen = lr->lrc_reclen;
369                         ASSERT3U(reclen, >=, sizeof (lr_t));
370                         if (lr->lrc_seq > claim_lr_seq)
371                                 goto done;
372                         if ((error = parse_lr_func(zilog, lr, arg, txg)) != 0)
373                                 goto done;
374                         ASSERT3U(max_lr_seq, <, lr->lrc_seq);
375                         max_lr_seq = lr->lrc_seq;
376                         lr_count++;
377                 }
378         }
379 done:
380         zilog->zl_parse_error = error;
381         zilog->zl_parse_blk_seq = max_blk_seq;
382         zilog->zl_parse_lr_seq = max_lr_seq;
383         zilog->zl_parse_blk_count = blk_count;
384         zilog->zl_parse_lr_count = lr_count;
385
386         ASSERT(!claimed || !(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID) ||
387             (max_blk_seq == claim_blk_seq && max_lr_seq == claim_lr_seq));
388
389         zil_bp_tree_fini(zilog);
390         zio_buf_free(lrbuf, SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE);
391
392         return (error);
393 }
394
395 static int
396 zil_claim_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t first_txg)
397 {
398         /*
399          * Claim log block if not already committed and not already claimed.
400          * If tx == NULL, just verify that the block is claimable.
401          */
402         if (BP_IS_HOLE(bp) || bp->blk_birth < first_txg ||
403             zil_bp_tree_add(zilog, bp) != 0)
404                 return (0);
405
406         return (zio_wait(zio_claim(NULL, zilog->zl_spa,
407             tx == NULL ? 0 : first_txg, bp, spa_claim_notify, NULL,
408             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB)));
409 }
410
411 static int
412 zil_claim_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t first_txg)
413 {
414         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
415         int error;
416
417         if (lrc->lrc_txtype != TX_WRITE)
418                 return (0);
419
420         /*
421          * If the block is not readable, don't claim it.  This can happen
422          * in normal operation when a log block is written to disk before
423          * some of the dmu_sync() blocks it points to.  In this case, the
424          * transaction cannot have been committed to anyone (we would have
425          * waited for all writes to be stable first), so it is semantically
426          * correct to declare this the end of the log.
427          */
428         if (lr->lr_blkptr.blk_birth >= first_txg &&
429             (error = zil_read_log_data(zilog, lr, NULL)) != 0)
430                 return (error);
431         return (zil_claim_log_block(zilog, &lr->lr_blkptr, tx, first_txg));
432 }
433
434 /* ARGSUSED */
435 static int
436 zil_free_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t claim_txg)
437 {
438         zio_free_zil(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
439
440         return (0);
441 }
442
443 static int
444 zil_free_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t claim_txg)
445 {
446         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
447         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
448
449         /*
450          * If we previously claimed it, we need to free it.
451          */
452         if (claim_txg != 0 && lrc->lrc_txtype == TX_WRITE &&
453             bp->blk_birth >= claim_txg && zil_bp_tree_add(zilog, bp) == 0 &&
454             !BP_IS_HOLE(bp))
455                 zio_free(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
456
457         return (0);
458 }
459
460 static lwb_t *
461 zil_alloc_lwb(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, boolean_t slog, uint64_t txg)
462 {
463         lwb_t *lwb;
464
465         lwb = kmem_cache_alloc(zil_lwb_cache, KM_SLEEP);
466         lwb->lwb_zilog = zilog;
467         lwb->lwb_blk = *bp;
468         lwb->lwb_slog = slog;
469         lwb->lwb_buf = zio_buf_alloc(BP_GET_LSIZE(bp));
470         lwb->lwb_max_txg = txg;
471         lwb->lwb_zio = NULL;
472         lwb->lwb_tx = NULL;
473         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
474                 lwb->lwb_nused = sizeof (zil_chain_t);
475                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp);
476         } else {
477                 lwb->lwb_nused = 0;
478                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp) - sizeof (zil_chain_t);
479         }
480
481         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
482         list_insert_tail(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
483         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
484
485         return (lwb);
486 }
487
488 /*
489  * Called when we create in-memory log transactions so that we know
490  * to cleanup the itxs at the end of spa_sync().
491  */
492 void
493 zilog_dirty(zilog_t *zilog, uint64_t txg)
494 {
495         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
496         dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
497
498         if (ds->ds_is_snapshot)
499                 panic("dirtying snapshot!");
500
501         if (txg_list_add(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, txg)) {
502                 /* up the hold count until we can be written out */
503                 dmu_buf_add_ref(ds->ds_dbuf, zilog);
504         }
505 }
506
507 /*
508  * Determine if the zil is dirty in the specified txg. Callers wanting to
509  * ensure that the dirty state does not change must hold the itxg_lock for
510  * the specified txg. Holding the lock will ensure that the zil cannot be
511  * dirtied (zil_itx_assign) or cleaned (zil_clean) while we check its current
512  * state.
513  */
514 boolean_t
515 zilog_is_dirty_in_txg(zilog_t *zilog, uint64_t txg)
516 {
517         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
518
519         if (txg_list_member(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, txg & TXG_MASK))
520                 return (B_TRUE);
521         return (B_FALSE);
522 }
523
524 /*
525  * Determine if the zil is dirty. The zil is considered dirty if it has
526  * any pending itx records that have not been cleaned by zil_clean().
527  */
528 boolean_t
529 zilog_is_dirty(zilog_t *zilog)
530 {
531         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
532
533         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++) {
534                 if (txg_list_member(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, t))
535                         return (B_TRUE);
536         }
537         return (B_FALSE);
538 }
539
540 /*
541  * Create an on-disk intent log.
542  */
543 static lwb_t *
544 zil_create(zilog_t *zilog)
545 {
546         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
547         lwb_t *lwb = NULL;
548         uint64_t txg = 0;
549         dmu_tx_t *tx = NULL;
550         blkptr_t blk;
551         int error = 0;
552         boolean_t slog = FALSE;
553
554         /*
555          * Wait for any previous destroy to complete.
556          */
557         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
558
559         ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
560         ASSERT(zh->zh_replay_seq == 0);
561
562         blk = zh->zh_log;
563
564         /*
565          * Allocate an initial log block if:
566          *    - there isn't one already
567          *    - the existing block is the wrong endianess
568          */
569         if (BP_IS_HOLE(&blk) || BP_SHOULD_BYTESWAP(&blk)) {
570                 tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
571                 VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
572                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
573                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
574
575                 if (!BP_IS_HOLE(&blk)) {
576                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk);
577                         BP_ZERO(&blk);
578                 }
579
580                 error = zio_alloc_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk, NULL,
581                     ZIL_MIN_BLKSZ, &slog);
582
583                 if (error == 0)
584                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
585         }
586
587         /*
588          * Allocate a log write buffer (lwb) for the first log block.
589          */
590         if (error == 0)
591                 lwb = zil_alloc_lwb(zilog, &blk, slog, txg);
592
593         /*
594          * If we just allocated the first log block, commit our transaction
595          * and wait for zil_sync() to stuff the block poiner into zh_log.
596          * (zh is part of the MOS, so we cannot modify it in open context.)
597          */
598         if (tx != NULL) {
599                 dmu_tx_commit(tx);
600                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
601         }
602
603         ASSERT(bcmp(&blk, &zh->zh_log, sizeof (blk)) == 0);
604
605         return (lwb);
606 }
607
608 /*
609  * In one tx, free all log blocks and clear the log header.
610  * If keep_first is set, then we're replaying a log with no content.
611  * We want to keep the first block, however, so that the first
612  * synchronous transaction doesn't require a txg_wait_synced()
613  * in zil_create().  We don't need to txg_wait_synced() here either
614  * when keep_first is set, because both zil_create() and zil_destroy()
615  * will wait for any in-progress destroys to complete.
616  */
617 void
618 zil_destroy(zilog_t *zilog, boolean_t keep_first)
619 {
620         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
621         lwb_t *lwb;
622         dmu_tx_t *tx;
623         uint64_t txg;
624
625         /*
626          * Wait for any previous destroy to complete.
627          */
628         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
629
630         zilog->zl_old_header = *zh;             /* debugging aid */
631
632         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
633                 return;
634
635         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
636         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
637         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
638         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
639
640         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
641
642         ASSERT3U(zilog->zl_destroy_txg, <, txg);
643         zilog->zl_destroy_txg = txg;
644         zilog->zl_keep_first = keep_first;
645
646         if (!list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list)) {
647                 ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
648                 VERIFY(!keep_first);
649                 while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
650                         list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
651                         if (lwb->lwb_buf != NULL)
652                                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
653                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &lwb->lwb_blk);
654                         kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
655                 }
656         } else if (!keep_first) {
657                 zil_destroy_sync(zilog, tx);
658         }
659         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
660
661         dmu_tx_commit(tx);
662 }
663
664 void
665 zil_destroy_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
666 {
667         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
668         (void) zil_parse(zilog, zil_free_log_block,
669             zil_free_log_record, tx, zilog->zl_header->zh_claim_txg);
670 }
671
672 int
673 zil_claim(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *txarg)
674 {
675         dmu_tx_t *tx = txarg;
676         uint64_t first_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
677         zilog_t *zilog;
678         zil_header_t *zh;
679         objset_t *os;
680         int error;
681
682         error = dmu_objset_own_obj(dp, ds->ds_object,
683             DMU_OST_ANY, B_FALSE, FTAG, &os);
684         if (error != 0) {
685                 /*
686                  * EBUSY indicates that the objset is inconsistent, in which
687                  * case it can not have a ZIL.
688                  */
689                 if (error != EBUSY) {
690                         cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %llu, error %u",
691                             (unsigned long long)ds->ds_object, error);
692                 }
693                 return (0);
694         }
695
696         zilog = dmu_objset_zil(os);
697         zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
698
699         if (spa_get_log_state(zilog->zl_spa) == SPA_LOG_CLEAR) {
700                 if (!BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
701                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, first_txg, &zh->zh_log);
702                 BP_ZERO(&zh->zh_log);
703                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
704                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
705                 return (0);
706         }
707
708         /*
709          * Claim all log blocks if we haven't already done so, and remember
710          * the highest claimed sequence number.  This ensures that if we can
711          * read only part of the log now (e.g. due to a missing device),
712          * but we can read the entire log later, we will not try to replay
713          * or destroy beyond the last block we successfully claimed.
714          */
715         ASSERT3U(zh->zh_claim_txg, <=, first_txg);
716         if (zh->zh_claim_txg == 0 && !BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
717                 (void) zil_parse(zilog, zil_claim_log_block,
718                     zil_claim_log_record, tx, first_txg);
719                 zh->zh_claim_txg = first_txg;
720                 zh->zh_claim_blk_seq = zilog->zl_parse_blk_seq;
721                 zh->zh_claim_lr_seq = zilog->zl_parse_lr_seq;
722                 if (zilog->zl_parse_lr_count || zilog->zl_parse_blk_count > 1)
723                         zh->zh_flags |= ZIL_REPLAY_NEEDED;
724                 zh->zh_flags |= ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID;
725                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
726         }
727
728         ASSERT3U(first_txg, ==, (spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1));
729         dmu_objset_disown(os, FTAG);
730         return (0);
731 }
732
733 /*
734  * Check the log by walking the log chain.
735  * Checksum errors are ok as they indicate the end of the chain.
736  * Any other error (no device or read failure) returns an error.
737  */
738 /* ARGSUSED */
739 int
740 zil_check_log_chain(dsl_pool_t *dp, dsl_dataset_t *ds, void *tx)
741 {
742         zilog_t *zilog;
743         objset_t *os;
744         blkptr_t *bp;
745         int error;
746
747         ASSERT(tx == NULL);
748
749         error = dmu_objset_from_ds(ds, &os);
750         if (error != 0) {
751                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset %llu, error %d",
752                     (unsigned long long)ds->ds_object, error);
753                 return (0);
754         }
755
756         zilog = dmu_objset_zil(os);
757         bp = (blkptr_t *)&zilog->zl_header->zh_log;
758
759         /*
760          * Check the first block and determine if it's on a log device
761          * which may have been removed or faulted prior to loading this
762          * pool.  If so, there's no point in checking the rest of the log
763          * as its content should have already been synced to the pool.
764          */
765         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
766                 vdev_t *vd;
767                 boolean_t valid = B_TRUE;
768
769                 spa_config_enter(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
770                 vd = vdev_lookup_top(os->os_spa, DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
771                 if (vd->vdev_islog && vdev_is_dead(vd))
772                         valid = vdev_log_state_valid(vd);
773                 spa_config_exit(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG);
774
775                 if (!valid)
776                         return (0);
777         }
778
779         /*
780          * Because tx == NULL, zil_claim_log_block() will not actually claim
781          * any blocks, but just determine whether it is possible to do so.
782          * In addition to checking the log chain, zil_claim_log_block()
783          * will invoke zio_claim() with a done func of spa_claim_notify(),
784          * which will update spa_max_claim_txg.  See spa_load() for details.
785          */
786         error = zil_parse(zilog, zil_claim_log_block, zil_claim_log_record, tx,
787             zilog->zl_header->zh_claim_txg ? -1ULL : spa_first_txg(os->os_spa));
788
789         return ((error == ECKSUM || error == ENOENT) ? 0 : error);
790 }
791
792 static int
793 zil_vdev_compare(const void *x1, const void *x2)
794 {
795         const uint64_t v1 = ((zil_vdev_node_t *)x1)->zv_vdev;
796         const uint64_t v2 = ((zil_vdev_node_t *)x2)->zv_vdev;
797
798         if (v1 < v2)
799                 return (-1);
800         if (v1 > v2)
801                 return (1);
802
803         return (0);
804 }
805
806 void
807 zil_add_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
808 {
809         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
810         avl_index_t where;
811         zil_vdev_node_t *zv, zvsearch;
812         int ndvas = BP_GET_NDVAS(bp);
813         int i;
814
815         if (zfs_nocacheflush)
816                 return;
817
818         ASSERT(zilog->zl_writer);
819
820         /*
821          * Even though we're zl_writer, we still need a lock because the
822          * zl_get_data() callbacks may have dmu_sync() done callbacks
823          * that will run concurrently.
824          */
825         mutex_enter(&zilog->zl_vdev_lock);
826         for (i = 0; i < ndvas; i++) {
827                 zvsearch.zv_vdev = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
828                 if (avl_find(t, &zvsearch, &where) == NULL) {
829                         zv = kmem_alloc(sizeof (*zv), KM_SLEEP);
830                         zv->zv_vdev = zvsearch.zv_vdev;
831                         avl_insert(t, zv, where);
832                 }
833         }
834         mutex_exit(&zilog->zl_vdev_lock);
835 }
836
837 static void
838 zil_flush_vdevs(zilog_t *zilog)
839 {
840         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
841         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
842         void *cookie = NULL;
843         zil_vdev_node_t *zv;
844         zio_t *zio = NULL;
845
846         ASSERT(zilog->zl_writer);
847
848         /*
849          * We don't need zl_vdev_lock here because we're the zl_writer,
850          * and all zl_get_data() callbacks are done.
851          */
852         if (avl_numnodes(t) == 0)
853                 return;
854
855         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
856
857         while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
858                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, zv->zv_vdev);
859                 if (vd != NULL && !vd->vdev_nowritecache) {
860                         if (zio == NULL)
861                                 zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
862                         zio_flush(zio, vd);
863                 }
864                 kmem_free(zv, sizeof (*zv));
865         }
866
867         /*
868          * Wait for all the flushes to complete.  Not all devices actually
869          * support the DKIOCFLUSHWRITECACHE ioctl, so it's OK if it fails.
870          */
871         if (zio)
872                 (void) zio_wait(zio);
873
874         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
875 }
876
877 /*
878  * Function called when a log block write completes
879  */
880 static void
881 zil_lwb_write_done(zio_t *zio)
882 {
883         lwb_t *lwb = zio->io_private;
884         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
885         dmu_tx_t *tx = lwb->lwb_tx;
886
887         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
888         ASSERT(BP_GET_TYPE(zio->io_bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
889         ASSERT(BP_GET_LEVEL(zio->io_bp) == 0);
890         ASSERT(BP_GET_BYTEORDER(zio->io_bp) == ZFS_HOST_BYTEORDER);
891         ASSERT(!BP_IS_GANG(zio->io_bp));
892         ASSERT(!BP_IS_HOLE(zio->io_bp));
893         ASSERT(BP_GET_FILL(zio->io_bp) == 0);
894
895         /*
896          * Ensure the lwb buffer pointer is cleared before releasing
897          * the txg. If we have had an allocation failure and
898          * the txg is waiting to sync then we want want zil_sync()
899          * to remove the lwb so that it's not picked up as the next new
900          * one in zil_commit_writer(). zil_sync() will only remove
901          * the lwb if lwb_buf is null.
902          */
903         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
904         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
905         lwb->lwb_buf = NULL;
906         lwb->lwb_tx = NULL;
907         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
908
909         /*
910          * Now that we've written this log block, we have a stable pointer
911          * to the next block in the chain, so it's OK to let the txg in
912          * which we allocated the next block sync.
913          */
914         dmu_tx_commit(tx);
915 }
916
917 /*
918  * Initialize the io for a log block.
919  */
920 static void
921 zil_lwb_write_init(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
922 {
923         zbookmark_phys_t zb;
924         zio_priority_t prio;
925
926         SET_BOOKMARK(&zb, lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
927             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL,
928             lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
929
930         if (zilog->zl_root_zio == NULL) {
931                 zilog->zl_root_zio = zio_root(zilog->zl_spa, NULL, NULL,
932                     ZIO_FLAG_CANFAIL);
933         }
934         if (lwb->lwb_zio == NULL) {
935                 if (zilog->zl_cur_used <= zil_slog_limit || !lwb->lwb_slog)
936                         prio = ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE;
937                 else
938                         prio = ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE;
939                 lwb->lwb_zio = zio_rewrite(zilog->zl_root_zio, zilog->zl_spa,
940                     0, &lwb->lwb_blk, lwb->lwb_buf, BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk),
941                     zil_lwb_write_done, lwb, prio,
942                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE, &zb);
943         }
944 }
945
946 /*
947  * Define a limited set of intent log block sizes.
948  *
949  * These must be a multiple of 4KB. Note only the amount used (again
950  * aligned to 4KB) actually gets written. However, we can't always just
951  * allocate SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE as the slog space could be exhausted.
952  */
953 uint64_t zil_block_buckets[] = {
954     4096,               /* non TX_WRITE */
955     8192+4096,          /* data base */
956     32*1024 + 4096,     /* NFS writes */
957     UINT64_MAX
958 };
959
960 /*
961  * Start a log block write and advance to the next log block.
962  * Calls are serialized.
963  */
964 static lwb_t *
965 zil_lwb_write_start(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb, boolean_t last)
966 {
967         lwb_t *nlwb = NULL;
968         zil_chain_t *zilc;
969         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
970         blkptr_t *bp;
971         dmu_tx_t *tx;
972         uint64_t txg;
973         uint64_t zil_blksz, wsz;
974         int i, error;
975         boolean_t slog;
976
977         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
978                 zilc = (zil_chain_t *)lwb->lwb_buf;
979                 bp = &zilc->zc_next_blk;
980         } else {
981                 zilc = (zil_chain_t *)(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_sz);
982                 bp = &zilc->zc_next_blk;
983         }
984
985         ASSERT(lwb->lwb_nused <= lwb->lwb_sz);
986
987         /*
988          * Allocate the next block and save its address in this block
989          * before writing it in order to establish the log chain.
990          * Note that if the allocation of nlwb synced before we wrote
991          * the block that points at it (lwb), we'd leak it if we crashed.
992          * Therefore, we don't do dmu_tx_commit() until zil_lwb_write_done().
993          * We dirty the dataset to ensure that zil_sync() will be called
994          * to clean up in the event of allocation failure or I/O failure.
995          */
996         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
997         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
998         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
999         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1000
1001         lwb->lwb_tx = tx;
1002
1003         /*
1004          * Log blocks are pre-allocated. Here we select the size of the next
1005          * block, based on size used in the last block.
1006          * - first find the smallest bucket that will fit the block from a
1007          *   limited set of block sizes. This is because it's faster to write
1008          *   blocks allocated from the same metaslab as they are adjacent or
1009          *   close.
1010          * - next find the maximum from the new suggested size and an array of
1011          *   previous sizes. This lessens a picket fence effect of wrongly
1012          *   guesssing the size if we have a stream of say 2k, 64k, 2k, 64k
1013          *   requests.
1014          *
1015          * Note we only write what is used, but we can't just allocate
1016          * the maximum block size because we can exhaust the available
1017          * pool log space.
1018          */
1019         zil_blksz = zilog->zl_cur_used + sizeof (zil_chain_t);
1020         for (i = 0; zil_blksz > zil_block_buckets[i]; i++)
1021                 continue;
1022         zil_blksz = zil_block_buckets[i];
1023         if (zil_blksz == UINT64_MAX)
1024                 zil_blksz = SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE;
1025         zilog->zl_prev_blks[zilog->zl_prev_rotor] = zil_blksz;
1026         for (i = 0; i < ZIL_PREV_BLKS; i++)
1027                 zil_blksz = MAX(zil_blksz, zilog->zl_prev_blks[i]);
1028         zilog->zl_prev_rotor = (zilog->zl_prev_rotor + 1) & (ZIL_PREV_BLKS - 1);
1029
1030         BP_ZERO(bp);
1031         /* pass the old blkptr in order to spread log blocks across devs */
1032         error = zio_alloc_zil(spa, txg, bp, &lwb->lwb_blk, zil_blksz, &slog);
1033         if (error == 0) {
1034                 ASSERT3U(bp->blk_birth, ==, txg);
1035                 bp->blk_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1036                 bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
1037
1038                 /*
1039                  * Allocate a new log write buffer (lwb).
1040                  */
1041                 nlwb = zil_alloc_lwb(zilog, bp, slog, txg);
1042
1043                 /* Record the block for later vdev flushing */
1044                 zil_add_block(zilog, &lwb->lwb_blk);
1045         }
1046
1047         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
1048                 /* For Slim ZIL only write what is used. */
1049                 wsz = P2ROUNDUP_TYPED(lwb->lwb_nused, ZIL_MIN_BLKSZ, uint64_t);
1050                 ASSERT3U(wsz, <=, lwb->lwb_sz);
1051                 zio_shrink(lwb->lwb_zio, wsz);
1052
1053         } else {
1054                 wsz = lwb->lwb_sz;
1055         }
1056
1057         zilc->zc_pad = 0;
1058         zilc->zc_nused = lwb->lwb_nused;
1059         zilc->zc_eck.zec_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1060
1061         /*
1062          * clear unused data for security
1063          */
1064         bzero(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused, wsz - lwb->lwb_nused);
1065
1066         if (last)
1067                 lwb->lwb_zio->io_pipeline &= ~ZIO_STAGE_ISSUE_ASYNC;
1068         zio_nowait(lwb->lwb_zio); /* Kick off the write for the old log block */
1069
1070         /*
1071          * If there was an allocation failure then nlwb will be null which
1072          * forces a txg_wait_synced().
1073          */
1074         return (nlwb);
1075 }
1076
1077 static lwb_t *
1078 zil_lwb_commit(zilog_t *zilog, itx_t *itx, lwb_t *lwb)
1079 {
1080         lr_t *lrcb, *lrc = &itx->itx_lr; /* common log record */
1081         lr_write_t *lrwb, *lrw = (lr_write_t *)lrc;
1082         char *lr_buf;
1083         uint64_t txg = lrc->lrc_txg;
1084         uint64_t reclen = lrc->lrc_reclen;
1085         uint64_t dlen = 0;
1086         uint64_t dnow, lwb_sp;
1087
1088         if (lwb == NULL)
1089                 return (NULL);
1090
1091         ASSERT(lwb->lwb_buf != NULL);
1092
1093         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE && itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY)
1094                 dlen = P2ROUNDUP_TYPED(
1095                     lrw->lr_length, sizeof (uint64_t), uint64_t);
1096
1097         zilog->zl_cur_used += (reclen + dlen);
1098
1099         zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1100
1101 cont:
1102         /*
1103          * If this record won't fit in the current log block, start a new one.
1104          * For WR_NEED_COPY optimize layout for minimal number of chunks, but
1105          * try to keep wasted space withing reasonable range (12%).
1106          */
1107         lwb_sp = lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused;
1108         if (reclen > lwb_sp || (reclen + dlen > lwb_sp &&
1109             lwb_sp < ZIL_MAX_LOG_DATA / 8 && (dlen % ZIL_MAX_LOG_DATA == 0 ||
1110             lwb_sp < reclen + dlen % ZIL_MAX_LOG_DATA))) {
1111                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb, B_FALSE);
1112                 if (lwb == NULL)
1113                         return (NULL);
1114                 zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1115                 ASSERT(LWB_EMPTY(lwb));
1116                 lwb_sp = lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused;
1117                 ASSERT3U(reclen + MIN(dlen, sizeof(uint64_t)), <=, lwb_sp);
1118         }
1119
1120         dnow = MIN(dlen, lwb_sp - reclen);
1121         lr_buf = lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused;
1122         bcopy(lrc, lr_buf, reclen);
1123         lrcb = (lr_t *)lr_buf;
1124         lrwb = (lr_write_t *)lrcb;
1125
1126         /*
1127          * If it's a write, fetch the data or get its blkptr as appropriate.
1128          */
1129         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE) {
1130                 if (txg > spa_freeze_txg(zilog->zl_spa))
1131                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1132                 if (itx->itx_wr_state != WR_COPIED) {
1133                         char *dbuf;
1134                         int error;
1135
1136                         if (itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY) {
1137                                 dbuf = lr_buf + reclen;
1138                                 lrcb->lrc_reclen += dnow;
1139                                 if (lrwb->lr_length > dnow)
1140                                         lrwb->lr_length = dnow;
1141                                 lrw->lr_offset += dnow;
1142                                 lrw->lr_length -= dnow;
1143                         } else {
1144                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_INDIRECT);
1145                                 dbuf = NULL;
1146                         }
1147                         error = zilog->zl_get_data(
1148                             itx->itx_private, lrwb, dbuf, lwb->lwb_zio);
1149                         if (error == EIO) {
1150                                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1151                                 return (lwb);
1152                         }
1153                         if (error != 0) {
1154                                 ASSERT(error == ENOENT || error == EEXIST ||
1155                                     error == EALREADY);
1156                                 return (lwb);
1157                         }
1158                 }
1159         }
1160
1161         /*
1162          * We're actually making an entry, so update lrc_seq to be the
1163          * log record sequence number.  Note that this is generally not
1164          * equal to the itx sequence number because not all transactions
1165          * are synchronous, and sometimes spa_sync() gets there first.
1166          */
1167         lrcb->lrc_seq = ++zilog->zl_lr_seq; /* we are single threaded */
1168         lwb->lwb_nused += reclen + dnow;
1169         lwb->lwb_max_txg = MAX(lwb->lwb_max_txg, txg);
1170         ASSERT3U(lwb->lwb_nused, <=, lwb->lwb_sz);
1171         ASSERT0(P2PHASE(lwb->lwb_nused, sizeof (uint64_t)));
1172
1173         dlen -= dnow;
1174         if (dlen > 0) {
1175                 zilog->zl_cur_used += reclen;
1176                 goto cont;
1177         }
1178
1179         return (lwb);
1180 }
1181
1182 itx_t *
1183 zil_itx_create(uint64_t txtype, size_t lrsize)
1184 {
1185         itx_t *itx;
1186
1187         lrsize = P2ROUNDUP_TYPED(lrsize, sizeof (uint64_t), size_t);
1188
1189         itx = kmem_alloc(offsetof(itx_t, itx_lr) + lrsize, KM_SLEEP);
1190         itx->itx_lr.lrc_txtype = txtype;
1191         itx->itx_lr.lrc_reclen = lrsize;
1192         itx->itx_lr.lrc_seq = 0;        /* defensive */
1193         itx->itx_sync = B_TRUE;         /* default is synchronous */
1194
1195         return (itx);
1196 }
1197
1198 void
1199 zil_itx_destroy(itx_t *itx)
1200 {
1201         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Free up the sync and async itxs. The itxs_t has already been detached
1206  * so no locks are needed.
1207  */
1208 static void
1209 zil_itxg_clean(itxs_t *itxs)
1210 {
1211         itx_t *itx;
1212         list_t *list;
1213         avl_tree_t *t;
1214         void *cookie;
1215         itx_async_node_t *ian;
1216
1217         list = &itxs->i_sync_list;
1218         while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1219                 list_remove(list, itx);
1220                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1221                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1222         }
1223
1224         cookie = NULL;
1225         t = &itxs->i_async_tree;
1226         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1227                 list = &ian->ia_list;
1228                 while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1229                         list_remove(list, itx);
1230                         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1231                             itx->itx_lr.lrc_reclen);
1232                 }
1233                 list_destroy(list);
1234                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1235         }
1236         avl_destroy(t);
1237
1238         kmem_free(itxs, sizeof (itxs_t));
1239 }
1240
1241 static int
1242 zil_aitx_compare(const void *x1, const void *x2)
1243 {
1244         const uint64_t o1 = ((itx_async_node_t *)x1)->ia_foid;
1245         const uint64_t o2 = ((itx_async_node_t *)x2)->ia_foid;
1246
1247         if (o1 < o2)
1248                 return (-1);
1249         if (o1 > o2)
1250                 return (1);
1251
1252         return (0);
1253 }
1254
1255 /*
1256  * Remove all async itx with the given oid.
1257  */
1258 static void
1259 zil_remove_async(zilog_t *zilog, uint64_t oid)
1260 {
1261         uint64_t otxg, txg;
1262         itx_async_node_t *ian;
1263         avl_tree_t *t;
1264         avl_index_t where;
1265         list_t clean_list;
1266         itx_t *itx;
1267
1268         ASSERT(oid != 0);
1269         list_create(&clean_list, sizeof (itx_t), offsetof(itx_t, itx_node));
1270
1271         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1272                 otxg = ZILTEST_TXG;
1273         else
1274                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1275
1276         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1277                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1278
1279                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1280                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1281                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1282                         continue;
1283                 }
1284
1285                 /*
1286                  * Locate the object node and append its list.
1287                  */
1288                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1289                 ian = avl_find(t, &oid, &where);
1290                 if (ian != NULL)
1291                         list_move_tail(&clean_list, &ian->ia_list);
1292                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1293         }
1294         while ((itx = list_head(&clean_list)) != NULL) {
1295                 list_remove(&clean_list, itx);
1296                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1297                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1298         }
1299         list_destroy(&clean_list);
1300 }
1301
1302 void
1303 zil_itx_assign(zilog_t *zilog, itx_t *itx, dmu_tx_t *tx)
1304 {
1305         uint64_t txg;
1306         itxg_t *itxg;
1307         itxs_t *itxs, *clean = NULL;
1308
1309         /*
1310          * Object ids can be re-instantiated in the next txg so
1311          * remove any async transactions to avoid future leaks.
1312          * This can happen if a fsync occurs on the re-instantiated
1313          * object for a WR_INDIRECT or WR_NEED_COPY write, which gets
1314          * the new file data and flushes a write record for the old object.
1315          */
1316         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_REMOVE)
1317                 zil_remove_async(zilog, itx->itx_oid);
1318
1319         /*
1320          * Ensure the data of a renamed file is committed before the rename.
1321          */
1322         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_RENAME)
1323                 zil_async_to_sync(zilog, itx->itx_oid);
1324
1325         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX)
1326                 txg = ZILTEST_TXG;
1327         else
1328                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1329
1330         itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1331         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1332         itxs = itxg->itxg_itxs;
1333         if (itxg->itxg_txg != txg) {
1334                 if (itxs != NULL) {
1335                         /*
1336                          * The zil_clean callback hasn't got around to cleaning
1337                          * this itxg. Save the itxs for release below.
1338                          * This should be rare.
1339                          */
1340                         clean = itxg->itxg_itxs;
1341                 }
1342                 itxg->itxg_txg = txg;
1343                 itxs = itxg->itxg_itxs = kmem_zalloc(sizeof (itxs_t), KM_SLEEP);
1344
1345                 list_create(&itxs->i_sync_list, sizeof (itx_t),
1346                     offsetof(itx_t, itx_node));
1347                 avl_create(&itxs->i_async_tree, zil_aitx_compare,
1348                     sizeof (itx_async_node_t),
1349                     offsetof(itx_async_node_t, ia_node));
1350         }
1351         if (itx->itx_sync) {
1352                 list_insert_tail(&itxs->i_sync_list, itx);
1353         } else {
1354                 avl_tree_t *t = &itxs->i_async_tree;
1355                 uint64_t foid = ((lr_ooo_t *)&itx->itx_lr)->lr_foid;
1356                 itx_async_node_t *ian;
1357                 avl_index_t where;
1358
1359                 ian = avl_find(t, &foid, &where);
1360                 if (ian == NULL) {
1361                         ian = kmem_alloc(sizeof (itx_async_node_t), KM_SLEEP);
1362                         list_create(&ian->ia_list, sizeof (itx_t),
1363                             offsetof(itx_t, itx_node));
1364                         ian->ia_foid = foid;
1365                         avl_insert(t, ian, where);
1366                 }
1367                 list_insert_tail(&ian->ia_list, itx);
1368         }
1369
1370         itx->itx_lr.lrc_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1371         zilog_dirty(zilog, txg);
1372         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1373
1374         /* Release the old itxs now we've dropped the lock */
1375         if (clean != NULL)
1376                 zil_itxg_clean(clean);
1377 }
1378
1379 /*
1380  * If there are any in-memory intent log transactions which have now been
1381  * synced then start up a taskq to free them. We should only do this after we
1382  * have written out the uberblocks (i.e. txg has been comitted) so that
1383  * don't inadvertently clean out in-memory log records that would be required
1384  * by zil_commit().
1385  */
1386 void
1387 zil_clean(zilog_t *zilog, uint64_t synced_txg)
1388 {
1389         itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[synced_txg & TXG_MASK];
1390         itxs_t *clean_me;
1391
1392         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1393         if (itxg->itxg_itxs == NULL || itxg->itxg_txg == ZILTEST_TXG) {
1394                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1395                 return;
1396         }
1397         ASSERT3U(itxg->itxg_txg, <=, synced_txg);
1398         ASSERT(itxg->itxg_txg != 0);
1399         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq != NULL);
1400         clean_me = itxg->itxg_itxs;
1401         itxg->itxg_itxs = NULL;
1402         itxg->itxg_txg = 0;
1403         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1404         /*
1405          * Preferably start a task queue to free up the old itxs but
1406          * if taskq_dispatch can't allocate resources to do that then
1407          * free it in-line. This should be rare. Note, using TQ_SLEEP
1408          * created a bad performance problem.
1409          */
1410         if (taskq_dispatch(zilog->zl_clean_taskq,
1411             (void (*)(void *))zil_itxg_clean, clean_me, TQ_NOSLEEP) == 0)
1412                 zil_itxg_clean(clean_me);
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Get the list of itxs to commit into zl_itx_commit_list.
1417  */
1418 static void
1419 zil_get_commit_list(zilog_t *zilog)
1420 {
1421         uint64_t otxg, txg;
1422         list_t *commit_list = &zilog->zl_itx_commit_list;
1423
1424         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1425                 otxg = ZILTEST_TXG;
1426         else
1427                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1428
1429         /*
1430          * This is inherently racy, since there is nothing to prevent
1431          * the last synced txg from changing. That's okay since we'll
1432          * only commit things in the future.
1433          */
1434         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1435                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1436
1437                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1438                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1439                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1440                         continue;
1441                 }
1442
1443                 /*
1444                  * If we're adding itx records to the zl_itx_commit_list,
1445                  * then the zil better be dirty in this "txg". We can assert
1446                  * that here since we're holding the itxg_lock which will
1447                  * prevent spa_sync from cleaning it. Once we add the itxs
1448                  * to the zl_itx_commit_list we must commit it to disk even
1449                  * if it's unnecessary (i.e. the txg was synced).
1450                  */
1451                 ASSERT(zilog_is_dirty_in_txg(zilog, txg) ||
1452                     spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX);
1453                 list_move_tail(commit_list, &itxg->itxg_itxs->i_sync_list);
1454
1455                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1456         }
1457 }
1458
1459 /*
1460  * Move the async itxs for a specified object to commit into sync lists.
1461  */
1462 void
1463 zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1464 {
1465         uint64_t otxg, txg;
1466         itx_async_node_t *ian;
1467         avl_tree_t *t;
1468         avl_index_t where;
1469
1470         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1471                 otxg = ZILTEST_TXG;
1472         else
1473                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1474
1475         /*
1476          * This is inherently racy, since there is nothing to prevent
1477          * the last synced txg from changing.
1478          */
1479         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1480                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1481
1482                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1483                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1484                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1485                         continue;
1486                 }
1487
1488                 /*
1489                  * If a foid is specified then find that node and append its
1490                  * list. Otherwise walk the tree appending all the lists
1491                  * to the sync list. We add to the end rather than the
1492                  * beginning to ensure the create has happened.
1493                  */
1494                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1495                 if (foid != 0) {
1496                         ian = avl_find(t, &foid, &where);
1497                         if (ian != NULL) {
1498                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1499                                     &ian->ia_list);
1500                         }
1501                 } else {
1502                         void *cookie = NULL;
1503
1504                         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1505                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1506                                     &ian->ia_list);
1507                                 list_destroy(&ian->ia_list);
1508                                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1509                         }
1510                 }
1511                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1512         }
1513 }
1514
1515 static void
1516 zil_commit_writer(zilog_t *zilog)
1517 {
1518         uint64_t txg;
1519         itx_t *itx;
1520         lwb_t *lwb;
1521         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1522         int error = 0;
1523
1524         ASSERT(zilog->zl_root_zio == NULL);
1525
1526         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1527
1528         zil_get_commit_list(zilog);
1529
1530         /*
1531          * Return if there's nothing to commit before we dirty the fs by
1532          * calling zil_create().
1533          */
1534         if (list_head(&zilog->zl_itx_commit_list) == NULL) {
1535                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1536                 return;
1537         }
1538
1539         if (zilog->zl_suspend) {
1540                 lwb = NULL;
1541         } else {
1542                 lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1543                 if (lwb == NULL)
1544                         lwb = zil_create(zilog);
1545         }
1546
1547         DTRACE_PROBE1(zil__cw1, zilog_t *, zilog);
1548         while (itx = list_head(&zilog->zl_itx_commit_list)) {
1549                 txg = itx->itx_lr.lrc_txg;
1550                 ASSERT3U(txg, !=, 0);
1551
1552                 /*
1553                  * This is inherently racy and may result in us writing
1554                  * out a log block for a txg that was just synced. This is
1555                  * ok since we'll end cleaning up that log block the next
1556                  * time we call zil_sync().
1557                  */
1558                 if (txg > spa_last_synced_txg(spa) || txg > spa_freeze_txg(spa))
1559                         lwb = zil_lwb_commit(zilog, itx, lwb);
1560                 list_remove(&zilog->zl_itx_commit_list, itx);
1561                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr)
1562                     + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1563         }
1564         DTRACE_PROBE1(zil__cw2, zilog_t *, zilog);
1565
1566         /* write the last block out */
1567         if (lwb != NULL && lwb->lwb_zio != NULL)
1568                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb, B_TRUE);
1569
1570         zilog->zl_cur_used = 0;
1571
1572         /*
1573          * Wait if necessary for the log blocks to be on stable storage.
1574          */
1575         if (zilog->zl_root_zio) {
1576                 error = zio_wait(zilog->zl_root_zio);
1577                 zilog->zl_root_zio = NULL;
1578                 zil_flush_vdevs(zilog);
1579         }
1580
1581         if (error || lwb == NULL)
1582                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1583
1584         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1585
1586         /*
1587          * Remember the highest committed log sequence number for ztest.
1588          * We only update this value when all the log writes succeeded,
1589          * because ztest wants to ASSERT that it got the whole log chain.
1590          */
1591         if (error == 0 && lwb != NULL)
1592                 zilog->zl_commit_lr_seq = zilog->zl_lr_seq;
1593 }
1594
1595 /*
1596  * Commit zfs transactions to stable storage.
1597  * If foid is 0 push out all transactions, otherwise push only those
1598  * for that object or might reference that object.
1599  *
1600  * itxs are committed in batches. In a heavily stressed zil there will be
1601  * a commit writer thread who is writing out a bunch of itxs to the log
1602  * for a set of committing threads (cthreads) in the same batch as the writer.
1603  * Those cthreads are all waiting on the same cv for that batch.
1604  *
1605  * There will also be a different and growing batch of threads that are
1606  * waiting to commit (qthreads). When the committing batch completes
1607  * a transition occurs such that the cthreads exit and the qthreads become
1608  * cthreads. One of the new cthreads becomes the writer thread for the
1609  * batch. Any new threads arriving become new qthreads.
1610  *
1611  * Only 2 condition variables are needed and there's no transition
1612  * between the two cvs needed. They just flip-flop between qthreads
1613  * and cthreads.
1614  *
1615  * Using this scheme we can efficiently wakeup up only those threads
1616  * that have been committed.
1617  */
1618 void
1619 zil_commit(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1620 {
1621         uint64_t mybatch;
1622
1623         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
1624                 return;
1625
1626         /* move the async itxs for the foid to the sync queues */
1627         zil_async_to_sync(zilog, foid);
1628
1629         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1630         mybatch = zilog->zl_next_batch;
1631         while (zilog->zl_writer) {
1632                 cv_wait(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1], &zilog->zl_lock);
1633                 if (mybatch <= zilog->zl_com_batch) {
1634                         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1635                         return;
1636                 }
1637         }
1638
1639         zilog->zl_next_batch++;
1640         zilog->zl_writer = B_TRUE;
1641         zil_commit_writer(zilog);
1642         zilog->zl_com_batch = mybatch;
1643         zilog->zl_writer = B_FALSE;
1644         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1645
1646         /* wake up one thread to become the next writer */
1647         cv_signal(&zilog->zl_cv_batch[(mybatch+1) & 1]);
1648
1649         /* wake up all threads waiting for this batch to be committed */
1650         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1]);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Called in syncing context to free committed log blocks and update log header.
1655  */
1656 void
1657 zil_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
1658 {
1659         zil_header_t *zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
1660         uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1661         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1662         uint64_t *replayed_seq = &zilog->zl_replayed_seq[txg & TXG_MASK];
1663         lwb_t *lwb;
1664
1665         /*
1666          * We don't zero out zl_destroy_txg, so make sure we don't try
1667          * to destroy it twice.
1668          */
1669         if (spa_sync_pass(spa) != 1)
1670                 return;
1671
1672         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1673
1674         ASSERT(zilog->zl_stop_sync == 0);
1675
1676         if (*replayed_seq != 0) {
1677                 ASSERT(zh->zh_replay_seq < *replayed_seq);
1678                 zh->zh_replay_seq = *replayed_seq;
1679                 *replayed_seq = 0;
1680         }
1681
1682         if (zilog->zl_destroy_txg == txg) {
1683                 blkptr_t blk = zh->zh_log;
1684
1685                 ASSERT(list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL);
1686
1687                 bzero(zh, sizeof (zil_header_t));
1688                 bzero(zilog->zl_replayed_seq, sizeof (zilog->zl_replayed_seq));
1689
1690                 if (zilog->zl_keep_first) {
1691                         /*
1692                          * If this block was part of log chain that couldn't
1693                          * be claimed because a device was missing during
1694                          * zil_claim(), but that device later returns,
1695                          * then this block could erroneously appear valid.
1696                          * To guard against this, assign a new GUID to the new
1697                          * log chain so it doesn't matter what blk points to.
1698                          */
1699                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
1700                         zh->zh_log = blk;
1701                 }
1702         }
1703
1704         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
1705                 zh->zh_log = lwb->lwb_blk;
1706                 if (lwb->lwb_buf != NULL || lwb->lwb_max_txg > txg)
1707                         break;
1708                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1709                 zio_free_zil(spa, txg, &lwb->lwb_blk);
1710                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1711
1712                 /*
1713                  * If we don't have anything left in the lwb list then
1714                  * we've had an allocation failure and we need to zero
1715                  * out the zil_header blkptr so that we don't end
1716                  * up freeing the same block twice.
1717                  */
1718                 if (list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL)
1719                         BP_ZERO(&zh->zh_log);
1720         }
1721         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1722 }
1723
1724 void
1725 zil_init(void)
1726 {
1727         zil_lwb_cache = kmem_cache_create("zil_lwb_cache",
1728             sizeof (struct lwb), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
1729 }
1730
1731 void
1732 zil_fini(void)
1733 {
1734         kmem_cache_destroy(zil_lwb_cache);
1735 }
1736
1737 void
1738 zil_set_sync(zilog_t *zilog, uint64_t sync)
1739 {
1740         zilog->zl_sync = sync;
1741 }
1742
1743 void
1744 zil_set_logbias(zilog_t *zilog, uint64_t logbias)
1745 {
1746         zilog->zl_logbias = logbias;
1747 }
1748
1749 zilog_t *
1750 zil_alloc(objset_t *os, zil_header_t *zh_phys)
1751 {
1752         zilog_t *zilog;
1753
1754         zilog = kmem_zalloc(sizeof (zilog_t), KM_SLEEP);
1755
1756         zilog->zl_header = zh_phys;
1757         zilog->zl_os = os;
1758         zilog->zl_spa = dmu_objset_spa(os);
1759         zilog->zl_dmu_pool = dmu_objset_pool(os);
1760         zilog->zl_destroy_txg = TXG_INITIAL - 1;
1761         zilog->zl_logbias = dmu_objset_logbias(os);
1762         zilog->zl_sync = dmu_objset_syncprop(os);
1763         zilog->zl_next_batch = 1;
1764
1765         mutex_init(&zilog->zl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1766
1767         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1768                 mutex_init(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock, NULL,
1769                     MUTEX_DEFAULT, NULL);
1770         }
1771
1772         list_create(&zilog->zl_lwb_list, sizeof (lwb_t),
1773             offsetof(lwb_t, lwb_node));
1774
1775         list_create(&zilog->zl_itx_commit_list, sizeof (itx_t),
1776             offsetof(itx_t, itx_node));
1777
1778         mutex_init(&zilog->zl_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1779
1780         avl_create(&zilog->zl_vdev_tree, zil_vdev_compare,
1781             sizeof (zil_vdev_node_t), offsetof(zil_vdev_node_t, zv_node));
1782
1783         cv_init(&zilog->zl_cv_writer, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1784         cv_init(&zilog->zl_cv_suspend, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1785         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[0], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1786         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[1], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1787
1788         return (zilog);
1789 }
1790
1791 void
1792 zil_free(zilog_t *zilog)
1793 {
1794         zilog->zl_stop_sync = 1;
1795
1796         ASSERT0(zilog->zl_suspend);
1797         ASSERT0(zilog->zl_suspending);
1798
1799         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1800         list_destroy(&zilog->zl_lwb_list);
1801
1802         avl_destroy(&zilog->zl_vdev_tree);
1803         mutex_destroy(&zilog->zl_vdev_lock);
1804
1805         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_itx_commit_list));
1806         list_destroy(&zilog->zl_itx_commit_list);
1807
1808         for (int i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1809                 /*
1810                  * It's possible for an itx to be generated that doesn't dirty
1811                  * a txg (e.g. ztest TX_TRUNCATE). So there's no zil_clean()
1812                  * callback to remove the entry. We remove those here.
1813                  *
1814                  * Also free up the ziltest itxs.
1815                  */
1816                 if (zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs)
1817                         zil_itxg_clean(zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs);
1818                 mutex_destroy(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock);
1819         }
1820
1821         mutex_destroy(&zilog->zl_lock);
1822
1823         cv_destroy(&zilog->zl_cv_writer);
1824         cv_destroy(&zilog->zl_cv_suspend);
1825         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[0]);
1826         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[1]);
1827
1828         kmem_free(zilog, sizeof (zilog_t));
1829 }
1830
1831 /*
1832  * Open an intent log.
1833  */
1834 zilog_t *
1835 zil_open(objset_t *os, zil_get_data_t *get_data)
1836 {
1837         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1838
1839         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq == NULL);
1840         ASSERT(zilog->zl_get_data == NULL);
1841         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1842
1843         zilog->zl_get_data = get_data;
1844         zilog->zl_clean_taskq = taskq_create("zil_clean", 1, minclsyspri,
1845             2, 2, TASKQ_PREPOPULATE);
1846
1847         return (zilog);
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Close an intent log.
1852  */
1853 void
1854 zil_close(zilog_t *zilog)
1855 {
1856         lwb_t *lwb;
1857         uint64_t txg = 0;
1858
1859         zil_commit(zilog, 0); /* commit all itx */
1860
1861         /*
1862          * The lwb_max_txg for the stubby lwb will reflect the last activity
1863          * for the zil.  After a txg_wait_synced() on the txg we know all the
1864          * callbacks have occurred that may clean the zil.  Only then can we
1865          * destroy the zl_clean_taskq.
1866          */
1867         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1868         lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1869         if (lwb != NULL)
1870                 txg = lwb->lwb_max_txg;
1871         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1872         if (txg)
1873                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1874
1875         if (zilog_is_dirty(zilog))
1876                 zfs_dbgmsg("zil (%p) is dirty, txg %llu", zilog, txg);
1877         VERIFY(!zilog_is_dirty(zilog));
1878
1879         taskq_destroy(zilog->zl_clean_taskq);
1880         zilog->zl_clean_taskq = NULL;
1881         zilog->zl_get_data = NULL;
1882
1883         /*
1884          * We should have only one LWB left on the list; remove it now.
1885          */
1886         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1887         lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list);
1888         if (lwb != NULL) {
1889                 ASSERT(lwb == list_tail(&zilog->zl_lwb_list));
1890                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1891                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
1892                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1893         }
1894         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1895 }
1896
1897 static char *suspend_tag = "zil suspending";
1898
1899 /*
1900  * Suspend an intent log.  While in suspended mode, we still honor
1901  * synchronous semantics, but we rely on txg_wait_synced() to do it.
1902  * On old version pools, we suspend the log briefly when taking a
1903  * snapshot so that it will have an empty intent log.
1904  *
1905  * Long holds are not really intended to be used the way we do here --
1906  * held for such a short time.  A concurrent caller of dsl_dataset_long_held()
1907  * could fail.  Therefore we take pains to only put a long hold if it is
1908  * actually necessary.  Fortunately, it will only be necessary if the
1909  * objset is currently mounted (or the ZVOL equivalent).  In that case it
1910  * will already have a long hold, so we are not really making things any worse.
1911  *
1912  * Ideally, we would locate the existing long-holder (i.e. the zfsvfs_t or
1913  * zvol_state_t), and use their mechanism to prevent their hold from being
1914  * dropped (e.g. VFS_HOLD()).  However, that would be even more pain for
1915  * very little gain.
1916  *
1917  * if cookiep == NULL, this does both the suspend & resume.
1918  * Otherwise, it returns with the dataset "long held", and the cookie
1919  * should be passed into zil_resume().
1920  */
1921 int
1922 zil_suspend(const char *osname, void **cookiep)
1923 {
1924         objset_t *os;
1925         zilog_t *zilog;
1926         const zil_header_t *zh;
1927         int error;
1928
1929         error = dmu_objset_hold(osname, suspend_tag, &os);
1930         if (error != 0)
1931                 return (error);
1932         zilog = dmu_objset_zil(os);
1933
1934         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1935         zh = zilog->zl_header;
1936
1937         if (zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) {         /* unplayed log */
1938                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1939                 dmu_objset_rele(os, suspend_tag);
1940                 return (SET_ERROR(EBUSY));
1941         }
1942
1943         /*
1944          * Don't put a long hold in the cases where we can avoid it.  This
1945          * is when there is no cookie so we are doing a suspend & resume
1946          * (i.e. called from zil_vdev_offline()), and there's nothing to do
1947          * for the suspend because it's already suspended, or there's no ZIL.
1948          */
1949         if (cookiep == NULL && !zilog->zl_suspending &&
1950             (zilog->zl_suspend > 0 || BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))) {
1951                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1952                 dmu_objset_rele(os, suspend_tag);
1953                 return (0);
1954         }
1955
1956         dsl_dataset_long_hold(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
1957         dsl_pool_rele(dmu_objset_pool(os), suspend_tag);
1958
1959         zilog->zl_suspend++;
1960
1961         if (zilog->zl_suspend > 1) {
1962                 /*
1963                  * Someone else is already suspending it.
1964                  * Just wait for them to finish.
1965                  */
1966
1967                 while (zilog->zl_suspending)
1968                         cv_wait(&zilog->zl_cv_suspend, &zilog->zl_lock);
1969                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1970
1971                 if (cookiep == NULL)
1972                         zil_resume(os);
1973                 else
1974                         *cookiep = os;
1975                 return (0);
1976         }
1977
1978         /*
1979          * If there is no pointer to an on-disk block, this ZIL must not
1980          * be active (e.g. filesystem not mounted), so there's nothing
1981          * to clean up.
1982          */
1983         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
1984                 ASSERT(cookiep != NULL); /* fast path already handled */
1985
1986                 *cookiep = os;
1987                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1988                 return (0);
1989         }
1990
1991         zilog->zl_suspending = B_TRUE;
1992         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1993
1994         zil_commit(zilog, 0);
1995
1996         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
1997
1998         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1999         zilog->zl_suspending = B_FALSE;
2000         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_suspend);
2001         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2002
2003         if (cookiep == NULL)
2004                 zil_resume(os);
2005         else
2006                 *cookiep = os;
2007         return (0);
2008 }
2009
2010 void
2011 zil_resume(void *cookie)
2012 {
2013         objset_t *os = cookie;
2014         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
2015
2016         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2017         ASSERT(zilog->zl_suspend != 0);
2018         zilog->zl_suspend--;
2019         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2020         dsl_dataset_long_rele(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
2021         dsl_dataset_rele(dmu_objset_ds(os), suspend_tag);
2022 }
2023
2024 typedef struct zil_replay_arg {
2025         zil_replay_func_t **zr_replay;
2026         void            *zr_arg;
2027         boolean_t       zr_byteswap;
2028         char            *zr_lr;
2029 } zil_replay_arg_t;
2030
2031 static int
2032 zil_replay_error(zilog_t *zilog, lr_t *lr, int error)
2033 {
2034         char name[ZFS_MAX_DATASET_NAME_LEN];
2035
2036         zilog->zl_replaying_seq--;      /* didn't actually replay this one */
2037
2038         dmu_objset_name(zilog->zl_os, name);
2039
2040         cmn_err(CE_WARN, "ZFS replay transaction error %d, "
2041             "dataset %s, seq 0x%llx, txtype %llu %s\n", error, name,
2042             (u_longlong_t)lr->lrc_seq,
2043             (u_longlong_t)(lr->lrc_txtype & ~TX_CI),
2044             (lr->lrc_txtype & TX_CI) ? "CI" : "");
2045
2046         return (error);
2047 }
2048
2049 static int
2050 zil_replay_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lr, void *zra, uint64_t claim_txg)
2051 {
2052         zil_replay_arg_t *zr = zra;
2053         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
2054         uint64_t reclen = lr->lrc_reclen;
2055         uint64_t txtype = lr->lrc_txtype;
2056         int error = 0;
2057
2058         zilog->zl_replaying_seq = lr->lrc_seq;
2059
2060         if (lr->lrc_seq <= zh->zh_replay_seq)   /* already replayed */
2061                 return (0);
2062
2063         if (lr->lrc_txg < claim_txg)            /* already committed */
2064                 return (0);
2065
2066         /* Strip case-insensitive bit, still present in log record */
2067         txtype &= ~TX_CI;
2068
2069         if (txtype == 0 || txtype >= TX_MAX_TYPE)
2070                 return (zil_replay_error(zilog, lr, EINVAL));
2071
2072         /*
2073          * If this record type can be logged out of order, the object
2074          * (lr_foid) may no longer exist.  That's legitimate, not an error.
2075          */
2076         if (TX_OOO(txtype)) {
2077                 error = dmu_object_info(zilog->zl_os,
2078                     ((lr_ooo_t *)lr)->lr_foid, NULL);
2079                 if (error == ENOENT || error == EEXIST)
2080                         return (0);
2081         }
2082
2083         /*
2084          * Make a copy of the data so we can revise and extend it.
2085          */
2086         bcopy(lr, zr->zr_lr, reclen);
2087
2088         /*
2089          * If this is a TX_WRITE with a blkptr, suck in the data.
2090          */
2091         if (txtype == TX_WRITE && reclen == sizeof (lr_write_t)) {
2092                 error = zil_read_log_data(zilog, (lr_write_t *)lr,
2093                     zr->zr_lr + reclen);
2094                 if (error != 0)
2095                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2096         }
2097
2098         /*
2099          * The log block containing this lr may have been byteswapped
2100          * so that we can easily examine common fields like lrc_txtype.
2101          * However, the log is a mix of different record types, and only the
2102          * replay vectors know how to byteswap their records.  Therefore, if
2103          * the lr was byteswapped, undo it before invoking the replay vector.
2104          */
2105         if (zr->zr_byteswap)
2106                 byteswap_uint64_array(zr->zr_lr, reclen);
2107
2108         /*
2109          * We must now do two things atomically: replay this log record,
2110          * and update the log header sequence number to reflect the fact that
2111          * we did so. At the end of each replay function the sequence number
2112          * is updated if we are in replay mode.
2113          */
2114         error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, zr->zr_byteswap);
2115         if (error != 0) {
2116                 /*
2117                  * The DMU's dnode layer doesn't see removes until the txg
2118                  * commits, so a subsequent claim can spuriously fail with
2119                  * EEXIST. So if we receive any error we try syncing out
2120                  * any removes then retry the transaction.  Note that we
2121                  * specify B_FALSE for byteswap now, so we don't do it twice.
2122                  */
2123                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(zilog->zl_spa), 0);
2124                 error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, B_FALSE);
2125                 if (error != 0)
2126                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2127         }
2128         return (0);
2129 }
2130
2131 /* ARGSUSED */
2132 static int
2133 zil_incr_blks(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *arg, uint64_t claim_txg)
2134 {
2135         zilog->zl_replay_blks++;
2136
2137         return (0);
2138 }
2139
2140 /*
2141  * If this dataset has a non-empty intent log, replay it and destroy it.
2142  */
2143 void
2144 zil_replay(objset_t *os, void *arg, zil_replay_func_t *replay_func[TX_MAX_TYPE])
2145 {
2146         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
2147         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
2148         zil_replay_arg_t zr;
2149
2150         if ((zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) == 0) {
2151                 zil_destroy(zilog, B_TRUE);
2152                 return;
2153         }
2154
2155         zr.zr_replay = replay_func;
2156         zr.zr_arg = arg;
2157         zr.zr_byteswap = BP_SHOULD_BYTESWAP(&zh->zh_log);
2158         zr.zr_lr = kmem_alloc(2 * SPA_MAXBLOCKSIZE, KM_SLEEP);
2159
2160         /*
2161          * Wait for in-progress removes to sync before starting replay.
2162          */
2163         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
2164
2165         zilog->zl_replay = B_TRUE;
2166         zilog->zl_replay_time = ddi_get_lbolt();
2167         ASSERT(zilog->zl_replay_blks == 0);
2168         (void) zil_parse(zilog, zil_incr_blks, zil_replay_log_record, &zr,
2169             zh->zh_claim_txg);
2170         kmem_free(zr.zr_lr, 2 * SPA_MAXBLOCKSIZE);
2171
2172         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
2173         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
2174         zilog->zl_replay = B_FALSE;
2175 }
2176
2177 boolean_t
2178 zil_replaying(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
2179 {
2180         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
2181                 return (B_TRUE);
2182
2183         if (zilog->zl_replay) {
2184                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
2185                 zilog->zl_replayed_seq[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] =
2186                     zilog->zl_replaying_seq;
2187                 return (B_TRUE);
2188         }
2189
2190         return (B_FALSE);
2191 }
2192
2193 /* ARGSUSED */
2194 int
2195 zil_vdev_offline(const char *osname, void *arg)
2196 {
2197         int error;
2198
2199         error = zil_suspend(osname, NULL);
2200         if (error != 0)
2201                 return (SET_ERROR(EEXIST));
2202         return (0);
2203 }