cddl/contrib/opensolaris/cmd/ztest/ztest.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  */
  24
  25 /*
  26  * The objective of this program is to provide a DMU/ZAP/SPA stress test
  27  * that runs entirely in userland, is easy to use, and easy to extend.
  28  *
  29  * The overall design of the ztest program is as follows:
  30  *
  31  * (1) For each major functional area (e.g. adding vdevs to a pool,
  32  *     creating and destroying datasets, reading and writing objects, etc)
  33  *     we have a simple routine to test that functionality.  These
  34  *     individual routines do not have to do anything "stressful".
  35  *
  36  * (2) We turn these simple functionality tests into a stress test by
  37  *     running them all in parallel, with as many threads as desired,
  38  *     and spread across as many datasets, objects, and vdevs as desired.
  39  *
  40  * (3) While all this is happening, we inject faults into the pool to
  41  *     verify that self-healing data really works.
  42  *
  43  * (4) Every time we open a dataset, we change its checksum and compression
  44  *     functions.  Thus even individual objects vary from block to block
  45  *     in which checksum they use and whether they're compressed.
  46  *
  47  * (5) To verify that we never lose on-disk consistency after a crash,
  48  *     we run the entire test in a child of the main process.
  49  *     At random times, the child self-immolates with a SIGKILL.
  50  *     This is the software equivalent of pulling the power cord.
  51  *     The parent then runs the test again, using the existing
  52  *     storage pool, as many times as desired.
  53  *
  54  * (6) To verify that we don't have future leaks or temporal incursions,
  55  *     many of the functional tests record the transaction group number
  56  *     as part of their data.  When reading old data, they verify that
  57  *     the transaction group number is less than the current, open txg.
  58  *     If you add a new test, please do this if applicable.
  59  *
  60  * When run with no arguments, ztest runs for about five minutes and
  61  * produces no output if successful.  To get a little bit of information,
  62  * specify -V.  To get more information, specify -VV, and so on.
  63  *
  64  * To turn this into an overnight stress test, use -T to specify run time.
  65  *
  66  * You can ask more more vdevs [-v], datasets [-d], or threads [-t]
  67  * to increase the pool capacity, fanout, and overall stress level.
  68  *
  69  * The -N(okill) option will suppress kills, so each child runs to completion.
  70  * This can be useful when you're trying to distinguish temporal incursions
  71  * from plain old race conditions.
  72  */
  73
  74 #include <sys/zfs_context.h>
  75 #include <sys/spa.h>
  76 #include <sys/dmu.h>
  77 #include <sys/txg.h>
  78 #include <sys/dbuf.h>
  79 #include <sys/zap.h>
  80 #include <sys/dmu_objset.h>
  81 #include <sys/poll.h>
  82 #include <sys/stat.h>
  83 #include <sys/time.h>
  84 #include <sys/wait.h>
  85 #include <sys/mman.h>
  86 #include <sys/resource.h>
  87 #include <sys/zio.h>
  88 #include <sys/zil.h>
  89 #include <sys/zil_impl.h>
  90 #include <sys/vdev_impl.h>
  91 #include <sys/vdev_file.h>
  92 #include <sys/spa_impl.h>
  93 #include <sys/metaslab_impl.h>
  94 #include <sys/dsl_prop.h>
  95 #include <sys/dsl_dataset.h>
  96 #include <sys/dsl_scan.h>
  97 #include <sys/zio_checksum.h>
  98 #include <sys/refcount.h>
  99 #include <stdio.h>
 100 #include <stdio_ext.h>
 101 #include <stdlib.h>
 102 #include <unistd.h>
 103 #include <signal.h>
 104 #include <umem.h>
 105 #include <dlfcn.h>
 106 #include <ctype.h>
 107 #include <math.h>
 108 #include <errno.h>
 109 #include <sys/fs/zfs.h>
 110 #include <libnvpair.h>
 111
 112 static char cmdname[] = "ztest";
 113 static char *zopt_pool = cmdname;
 114 static char *progname;
 115
 116 static uint64_t zopt_vdevs = 5;
 117 static uint64_t zopt_vdevtime;
 118 static int zopt_ashift = SPA_MINBLOCKSHIFT;
 119 static int zopt_mirrors = 2;
 120 static int zopt_raidz = 4;
 121 static int zopt_raidz_parity = 1;
 122 static size_t zopt_vdev_size = SPA_MINDEVSIZE;
 123 static int zopt_datasets = 7;
 124 static int zopt_threads = 23;
 125 static uint64_t zopt_passtime = 60;     /* 60 seconds */
 126 static uint64_t zopt_killrate = 70;     /* 70% kill rate */
 127 static int zopt_verbose = 0;
 128 static int zopt_init = 1;
 129 static char *zopt_dir = "/tmp";
 130 static uint64_t zopt_time = 300;        /* 5 minutes */
 131 static uint64_t zopt_maxloops = 50;     /* max loops during spa_freeze() */
 132
 133 #define BT_MAGIC        0x123456789abcdefULL
 134 #define MAXFAULTS() (MAX(zs->zs_mirrors, 1) * (zopt_raidz_parity + 1) - 1)
 135
 136 enum ztest_io_type {
 137         ZTEST_IO_WRITE_TAG,
 138         ZTEST_IO_WRITE_PATTERN,
 139         ZTEST_IO_WRITE_ZEROES,
 140         ZTEST_IO_TRUNCATE,
 141         ZTEST_IO_SETATTR,
 142         ZTEST_IO_TYPES
 143 };
 144
 145 typedef struct ztest_block_tag {
 146         uint64_t        bt_magic;
 147         uint64_t        bt_objset;
 148         uint64_t        bt_object;
 149         uint64_t        bt_offset;
 150         uint64_t        bt_gen;
 151         uint64_t        bt_txg;
 152         uint64_t        bt_crtxg;
 153 } ztest_block_tag_t;
 154
 155 typedef struct bufwad {
 156         uint64_t        bw_index;
 157         uint64_t        bw_txg;
 158         uint64_t        bw_data;
 159 } bufwad_t;
 160
 161 /*
 162  * XXX -- fix zfs range locks to be generic so we can use them here.
 163  */
 164 typedef enum {
 165         RL_READER,
 166         RL_WRITER,
 167         RL_APPEND
 168 } rl_type_t;
 169
 170 typedef struct rll {
 171         void            *rll_writer;
 172         int             rll_readers;
 173         mutex_t         rll_lock;
 174         cond_t          rll_cv;
 175 } rll_t;
 176
 177 typedef struct rl {
 178         uint64_t        rl_object;
 179         uint64_t        rl_offset;
 180         uint64_t        rl_size;
 181         rll_t           *rl_lock;
 182 } rl_t;
 183
 184 #define ZTEST_RANGE_LOCKS       64
 185 #define ZTEST_OBJECT_LOCKS      64
 186
 187 /*
 188  * Object descriptor.  Used as a template for object lookup/create/remove.
 189  */
 190 typedef struct ztest_od {
 191         uint64_t        od_dir;
 192         uint64_t        od_object;
 193         dmu_object_type_t od_type;
 194         dmu_object_type_t od_crtype;
 195         uint64_t        od_blocksize;
 196         uint64_t        od_crblocksize;
 197         uint64_t        od_gen;
 198         uint64_t        od_crgen;
 199         char            od_name[MAXNAMELEN];
 200 } ztest_od_t;
 201
 202 /*
 203  * Per-dataset state.
 204  */
 205 typedef struct ztest_ds {
 206         objset_t        *zd_os;
 207         zilog_t         *zd_zilog;
 208         uint64_t        zd_seq;
 209         ztest_od_t      *zd_od;         /* debugging aid */
 210         char            zd_name[MAXNAMELEN];
 211         mutex_t         zd_dirobj_lock;
 212         rll_t           zd_object_lock[ZTEST_OBJECT_LOCKS];
 213         rll_t           zd_range_lock[ZTEST_RANGE_LOCKS];
 214 } ztest_ds_t;
 215
 216 /*
 217  * Per-iteration state.
 218  */
 219 typedef void ztest_func_t(ztest_ds_t *zd, uint64_t id);
 220
 221 typedef struct ztest_info {
 222         ztest_func_t    *zi_func;       /* test function */
 223         uint64_t        zi_iters;       /* iterations per execution */
 224         uint64_t        *zi_interval;   /* execute every <interval> seconds */
 225         uint64_t        zi_call_count;  /* per-pass count */
 226         uint64_t        zi_call_time;   /* per-pass time */
 227         uint64_t        zi_call_next;   /* next time to call this function */
 228 } ztest_info_t;
 229
 230 /*
 231  * Note: these aren't static because we want dladdr() to work.
 232  */
 233 ztest_func_t ztest_dmu_read_write;
 234 ztest_func_t ztest_dmu_write_parallel;
 235 ztest_func_t ztest_dmu_object_alloc_free;
 236 ztest_func_t ztest_dmu_commit_callbacks;
 237 ztest_func_t ztest_zap;
 238 ztest_func_t ztest_zap_parallel;
 239 ztest_func_t ztest_zil_commit;
 240 ztest_func_t ztest_dmu_read_write_zcopy;
 241 ztest_func_t ztest_dmu_objset_create_destroy;
 242 ztest_func_t ztest_dmu_prealloc;
 243 ztest_func_t ztest_fzap;
 244 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_create_destroy;
 245 ztest_func_t ztest_dsl_prop_get_set;
 246 ztest_func_t ztest_spa_prop_get_set;
 247 ztest_func_t ztest_spa_create_destroy;
 248 ztest_func_t ztest_fault_inject;
 249 ztest_func_t ztest_ddt_repair;
 250 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_hold;
 251 ztest_func_t ztest_spa_rename;
 252 ztest_func_t ztest_scrub;
 253 ztest_func_t ztest_dsl_dataset_promote_busy;
 254 ztest_func_t ztest_vdev_attach_detach;
 255 ztest_func_t ztest_vdev_LUN_growth;
 256 ztest_func_t ztest_vdev_add_remove;
 257 ztest_func_t ztest_vdev_aux_add_remove;
 258 ztest_func_t ztest_split_pool;
 259
 260 uint64_t zopt_always = 0ULL * NANOSEC;          /* all the time */
 261 uint64_t zopt_incessant = 1ULL * NANOSEC / 10;  /* every 1/10 second */
 262 uint64_t zopt_often = 1ULL * NANOSEC;           /* every second */
 263 uint64_t zopt_sometimes = 10ULL * NANOSEC;      /* every 10 seconds */
 264 uint64_t zopt_rarely = 60ULL * NANOSEC;         /* every 60 seconds */
 265
 266 ztest_info_t ztest_info[] = {
 267         { ztest_dmu_read_write,                 1,      &zopt_always    },
 268         { ztest_dmu_write_parallel,             10,     &zopt_always    },
 269         { ztest_dmu_object_alloc_free,          1,      &zopt_always    },
 270         { ztest_dmu_commit_callbacks,           1,      &zopt_always    },
 271         { ztest_zap,                            30,     &zopt_always    },
 272         { ztest_zap_parallel,                   100,    &zopt_always    },
 273         { ztest_split_pool,                     1,      &zopt_always    },
 274         { ztest_zil_commit,                     1,      &zopt_incessant },
 275         { ztest_dmu_read_write_zcopy,           1,      &zopt_often     },
 276         { ztest_dmu_objset_create_destroy,      1,      &zopt_often     },
 277         { ztest_dsl_prop_get_set,               1,      &zopt_often     },
 278         { ztest_spa_prop_get_set,               1,      &zopt_sometimes },
 279 #if 0
 280         { ztest_dmu_prealloc,                   1,      &zopt_sometimes },
 281 #endif
 282         { ztest_fzap,                           1,      &zopt_sometimes },
 283         { ztest_dmu_snapshot_create_destroy,    1,      &zopt_sometimes },
 284         { ztest_spa_create_destroy,             1,      &zopt_sometimes },
 285         { ztest_fault_inject,                   1,      &zopt_sometimes },
 286         { ztest_ddt_repair,                     1,      &zopt_sometimes },
 287         { ztest_dmu_snapshot_hold,              1,      &zopt_sometimes },
 288         { ztest_spa_rename,                     1,      &zopt_rarely    },
 289         { ztest_scrub,                          1,      &zopt_rarely    },
 290         { ztest_dsl_dataset_promote_busy,       1,      &zopt_rarely    },
 291         { ztest_vdev_attach_detach,             1,      &zopt_rarely },
 292         { ztest_vdev_LUN_growth,                1,      &zopt_rarely    },
 293         { ztest_vdev_add_remove,                1,      &zopt_vdevtime },
 294         { ztest_vdev_aux_add_remove,            1,      &zopt_vdevtime  },
 295 };
 296
 297 #define ZTEST_FUNCS     (sizeof (ztest_info) / sizeof (ztest_info_t))
 298
 299 /*
 300  * The following struct is used to hold a list of uncalled commit callbacks.
 301  * The callbacks are ordered by txg number.
 302  */
 303 typedef struct ztest_cb_list {
 304         mutex_t zcl_callbacks_lock;
 305         list_t  zcl_callbacks;
 306 } ztest_cb_list_t;
 307
 308 /*
 309  * Stuff we need to share writably between parent and child.
 310  */
 311 typedef struct ztest_shared {
 312         char            *zs_pool;
 313         spa_t           *zs_spa;
 314         hrtime_t        zs_proc_start;
 315         hrtime_t        zs_proc_stop;
 316         hrtime_t        zs_thread_start;
 317         hrtime_t        zs_thread_stop;
 318         hrtime_t        zs_thread_kill;
 319         uint64_t        zs_enospc_count;
 320         uint64_t        zs_vdev_next_leaf;
 321         uint64_t        zs_vdev_aux;
 322         uint64_t        zs_alloc;
 323         uint64_t        zs_space;
 324         mutex_t         zs_vdev_lock;
 325         rwlock_t        zs_name_lock;
 326         ztest_info_t    zs_info[ZTEST_FUNCS];
 327         uint64_t        zs_splits;
 328         uint64_t        zs_mirrors;
 329         ztest_ds_t      zs_zd[];
 330 } ztest_shared_t;
 331
 332 #define ID_PARALLEL     -1ULL
 333
 334 static char ztest_dev_template[] = "%s/%s.%llua";
 335 static char ztest_aux_template[] = "%s/%s.%s.%llu";
 336 ztest_shared_t *ztest_shared;
 337 uint64_t *ztest_seq;
 338
 339 static int ztest_random_fd;
 340 static int ztest_dump_core = 1;
 341
 342 static boolean_t ztest_exiting;
 343
 344 /* Global commit callback list */
 345 static ztest_cb_list_t zcl;
 346
 347 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
 348 extern uint64_t metaslab_df_alloc_threshold;
 349 static uint64_t metaslab_sz;
 350
 351 enum ztest_object {
 352         ZTEST_META_DNODE = 0,
 353         ZTEST_DIROBJ,
 354         ZTEST_OBJECTS
 355 };
 356
 357 static void usage(boolean_t) __NORETURN;
 358
 359 /*
 360  * These libumem hooks provide a reasonable set of defaults for the allocator's
 361  * debugging facilities.
 362  */
 363 const char *
 364 _umem_debug_init()
 365 {
 366         return ("default,verbose"); /* $UMEM_DEBUG setting */
 367 }
 368
 369 const char *
 370 _umem_logging_init(void)
 371 {
 372         return ("fail,contents"); /* $UMEM_LOGGING setting */
 373 }
 374
 375 #define FATAL_MSG_SZ    1024
 376
 377 char *fatal_msg;
 378
 379 static void
 380 fatal(int do_perror, char *message, ...)
 381 {
 382         va_list args;
 383         int save_errno = errno;
 384         char buf[FATAL_MSG_SZ];
 385
 386         (void) fflush(stdout);
 387
 388         va_start(args, message);
 389         (void) sprintf(buf, "ztest: ");
 390         /* LINTED */
 391         (void) vsprintf(buf + strlen(buf), message, args);
 392         va_end(args);
 393         if (do_perror) {
 394                 (void) snprintf(buf + strlen(buf), FATAL_MSG_SZ - strlen(buf),
 395                     ": %s", strerror(save_errno));
 396         }
 397         (void) fprintf(stderr, "%s\n", buf);
 398         fatal_msg = buf;                        /* to ease debugging */
 399         if (ztest_dump_core)
 400                 abort();
 401         exit(3);
 402 }
 403
 404 static int
 405 str2shift(const char *buf)
 406 {
 407         const char *ends = "BKMGTPEZ";
 408         int i;
 409
 410         if (buf[0] == '\0')
 411                 return (0);
 412         for (i = 0; i < strlen(ends); i++) {
 413                 if (toupper(buf[0]) == ends[i])
 414                         break;
 415         }
 416         if (i == strlen(ends)) {
 417                 (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n",
 418                     buf);
 419                 usage(B_FALSE);
 420         }
 421         if (buf[1] == '\0' || (toupper(buf[1]) == 'B' && buf[2] == '\0')) {
 422                 return (10*i);
 423         }
 424         (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n", buf);
 425         usage(B_FALSE);
 426         /* NOTREACHED */
 427 }
 428
 429 static uint64_t
 430 nicenumtoull(const char *buf)
 431 {
 432         char *end;
 433         uint64_t val;
 434
 435         val = strtoull(buf, &end, 0);
 436         if (end == buf) {
 437                 (void) fprintf(stderr, "ztest: bad numeric value: %s\n", buf);
 438                 usage(B_FALSE);
 439         } else if (end[0] == '.') {
 440                 double fval = strtod(buf, &end);
 441                 fval *= pow(2, str2shift(end));
 442                 if (fval > UINT64_MAX) {
 443                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
 444                             buf);
 445                         usage(B_FALSE);
 446                 }
 447                 val = (uint64_t)fval;
 448         } else {
 449                 int shift = str2shift(end);
 450                 if (shift >= 64 || (val << shift) >> shift != val) {
 451                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
 452                             buf);
 453                         usage(B_FALSE);
 454                 }
 455                 val <<= shift;
 456         }
 457         return (val);
 458 }
 459
 460 static void
 461 usage(boolean_t requested)
 462 {
 463         char nice_vdev_size[10];
 464         char nice_gang_bang[10];
 465         FILE *fp = requested ? stdout : stderr;
 466
 467         nicenum(zopt_vdev_size, nice_vdev_size);
 468         nicenum(metaslab_gang_bang, nice_gang_bang);
 469
 470         (void) fprintf(fp, "Usage: %s\n"
 471             "\t[-v vdevs (default: %llu)]\n"
 472             "\t[-s size_of_each_vdev (default: %s)]\n"
 473             "\t[-a alignment_shift (default: %d)] use 0 for random\n"
 474             "\t[-m mirror_copies (default: %d)]\n"
 475             "\t[-r raidz_disks (default: %d)]\n"
 476             "\t[-R raidz_parity (default: %d)]\n"
 477             "\t[-d datasets (default: %d)]\n"
 478             "\t[-t threads (default: %d)]\n"
 479             "\t[-g gang_block_threshold (default: %s)]\n"
 480             "\t[-i init_count (default: %d)] initialize pool i times\n"
 481             "\t[-k kill_percentage (default: %llu%%)]\n"
 482             "\t[-p pool_name (default: %s)]\n"
 483             "\t[-f dir (default: %s)] file directory for vdev files\n"
 484             "\t[-V] verbose (use multiple times for ever more blather)\n"
 485             "\t[-E] use existing pool instead of creating new one\n"
 486             "\t[-T time (default: %llu sec)] total run time\n"
 487             "\t[-F freezeloops (default: %llu)] max loops in spa_freeze()\n"
 488             "\t[-P passtime (default: %llu sec)] time per pass\n"
 489             "\t[-h] (print help)\n"
 490             "",
 491             cmdname,
 492             (u_longlong_t)zopt_vdevs,                   /* -v */
 493             nice_vdev_size,                             /* -s */
 494             zopt_ashift,                                /* -a */
 495             zopt_mirrors,                               /* -m */
 496             zopt_raidz,                                 /* -r */
 497             zopt_raidz_parity,                          /* -R */
 498             zopt_datasets,                              /* -d */
 499             zopt_threads,                               /* -t */
 500             nice_gang_bang,                             /* -g */
 501             zopt_init,                                  /* -i */
 502             (u_longlong_t)zopt_killrate,                /* -k */
 503             zopt_pool,                                  /* -p */
 504             zopt_dir,                                   /* -f */
 505             (u_longlong_t)zopt_time,                    /* -T */
 506             (u_longlong_t)zopt_maxloops,                /* -F */
 507             (u_longlong_t)zopt_passtime);               /* -P */
 508         exit(requested ? 0 : 1);
 509 }
 510
 511 static void
 512 process_options(int argc, char **argv)
 513 {
 514         int opt;
 515         uint64_t value;
 516
 517         /* Remember program name. */
 518         progname = argv[0];
 519
 520         /* By default, test gang blocks for blocks 32K and greater */
 521         metaslab_gang_bang = 32 << 10;
 522
 523         while ((opt = getopt(argc, argv,
 524             "v:s:a:m:r:R:d:t:g:i:k:p:f:VET:P:hF:")) != EOF) {
 525                 value = 0;
 526                 switch (opt) {
 527                 case 'v':
 528                 case 's':
 529                 case 'a':
 530                 case 'm':
 531                 case 'r':
 532                 case 'R':
 533                 case 'd':
 534                 case 't':
 535                 case 'g':
 536                 case 'i':
 537                 case 'k':
 538                 case 'T':
 539                 case 'P':
 540                 case 'F':
 541                         value = nicenumtoull(optarg);
 542                 }
 543                 switch (opt) {
 544                 case 'v':
 545                         zopt_vdevs = value;
 546                         break;
 547                 case 's':
 548                         zopt_vdev_size = MAX(SPA_MINDEVSIZE, value);
 549                         break;
 550                 case 'a':
 551                         zopt_ashift = value;
 552                         break;
 553                 case 'm':
 554                         zopt_mirrors = value;
 555                         break;
 556                 case 'r':
 557                         zopt_raidz = MAX(1, value);
 558                         break;
 559                 case 'R':
 560                         zopt_raidz_parity = MIN(MAX(value, 1), 3);
 561                         break;
 562                 case 'd':
 563                         zopt_datasets = MAX(1, value);
 564                         break;
 565                 case 't':
 566                         zopt_threads = MAX(1, value);
 567                         break;
 568                 case 'g':
 569                         metaslab_gang_bang = MAX(SPA_MINBLOCKSIZE << 1, value);
 570                         break;
 571                 case 'i':
 572                         zopt_init = value;
 573                         break;
 574                 case 'k':
 575                         zopt_killrate = value;
 576                         break;
 577                 case 'p':
 578                         zopt_pool = strdup(optarg);
 579                         break;
 580                 case 'f':
 581                         zopt_dir = strdup(optarg);
 582                         break;
 583                 case 'V':
 584                         zopt_verbose++;
 585                         break;
 586                 case 'E':
 587                         zopt_init = 0;
 588                         break;
 589                 case 'T':
 590                         zopt_time = value;
 591                         break;
 592                 case 'P':
 593                         zopt_passtime = MAX(1, value);
 594                         break;
 595                 case 'F':
 596                         zopt_maxloops = MAX(1, value);
 597                         break;
 598                 case 'h':
 599                         usage(B_TRUE);
 600                         break;
 601                 case '?':
 602                 default:
 603                         usage(B_FALSE);
 604                         break;
 605                 }
 606         }
 607
 608         zopt_raidz_parity = MIN(zopt_raidz_parity, zopt_raidz - 1);
 609
 610         zopt_vdevtime = (zopt_vdevs > 0 ? zopt_time * NANOSEC / zopt_vdevs :
 611             UINT64_MAX >> 2);
 612 }
 613
 614 static void
 615 ztest_kill(ztest_shared_t *zs)
 616 {
 617         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(zs->zs_spa));
 618         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(zs->zs_spa));
 619         (void) kill(getpid(), SIGKILL);
 620 }
 621
 622 static uint64_t
 623 ztest_random(uint64_t range)
 624 {
 625         uint64_t r;
 626
 627         if (range == 0)
 628                 return (0);
 629
 630         if (read(ztest_random_fd, &r, sizeof (r)) != sizeof (r))
 631                 fatal(1, "short read from /dev/urandom");
 632
 633         return (r % range);
 634 }
 635
 636 /* ARGSUSED */
 637 static void
 638 ztest_record_enospc(const char *s)
 639 {
 640         ztest_shared->zs_enospc_count++;
 641 }
 642
 643 static uint64_t
 644 ztest_get_ashift(void)
 645 {
 646         if (zopt_ashift == 0)
 647                 return (SPA_MINBLOCKSHIFT + ztest_random(3));
 648         return (zopt_ashift);
 649 }
 650
 651 static nvlist_t *
 652 make_vdev_file(char *path, char *aux, size_t size, uint64_t ashift)
 653 {
 654         char pathbuf[MAXPATHLEN];
 655         uint64_t vdev;
 656         nvlist_t *file;
 657
 658         if (ashift == 0)
 659                 ashift = ztest_get_ashift();
 660
 661         if (path == NULL) {
 662                 path = pathbuf;
 663
 664                 if (aux != NULL) {
 665                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_aux;
 666                         (void) sprintf(path, ztest_aux_template,
 667                             zopt_dir, zopt_pool, aux, vdev);
 668                 } else {
 669                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_next_leaf++;
 670                         (void) sprintf(path, ztest_dev_template,
 671                             zopt_dir, zopt_pool, vdev);
 672                 }
 673         }
 674
 675         if (size != 0) {
 676                 int fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
 677                 if (fd == -1)
 678                         fatal(1, "can't open %s", path);
 679                 if (ftruncate(fd, size) != 0)
 680                         fatal(1, "can't ftruncate %s", path);
 681                 (void) close(fd);
 682         }
 683
 684         VERIFY(nvlist_alloc(&file, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 685         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_FILE) == 0);
 686         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_PATH, path) == 0);
 687         VERIFY(nvlist_add_uint64(file, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, ashift) == 0);
 688
 689         return (file);
 690 }
 691
 692 static nvlist_t *
 693 make_vdev_raidz(char *path, char *aux, size_t size, uint64_t ashift, int r)
 694 {
 695         nvlist_t *raidz, **child;
 696         int c;
 697
 698         if (r < 2)
 699                 return (make_vdev_file(path, aux, size, ashift));
 700         child = umem_alloc(r * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 701
 702         for (c = 0; c < r; c++)
 703                 child[c] = make_vdev_file(path, aux, size, ashift);
 704
 705         VERIFY(nvlist_alloc(&raidz, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 706         VERIFY(nvlist_add_string(raidz, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
 707             VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
 708         VERIFY(nvlist_add_uint64(raidz, ZPOOL_CONFIG_NPARITY,
 709             zopt_raidz_parity) == 0);
 710         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(raidz, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 711             child, r) == 0);
 712
 713         for (c = 0; c < r; c++)
 714                 nvlist_free(child[c]);
 715
 716         umem_free(child, r * sizeof (nvlist_t *));
 717
 718         return (raidz);
 719 }
 720
 721 static nvlist_t *
 722 make_vdev_mirror(char *path, char *aux, size_t size, uint64_t ashift,
 723         int r, int m)
 724 {
 725         nvlist_t *mirror, **child;
 726         int c;
 727
 728         if (m < 1)
 729                 return (make_vdev_raidz(path, aux, size, ashift, r));
 730
 731         child = umem_alloc(m * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 732
 733         for (c = 0; c < m; c++)
 734                 child[c] = make_vdev_raidz(path, aux, size, ashift, r);
 735
 736         VERIFY(nvlist_alloc(&mirror, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 737         VERIFY(nvlist_add_string(mirror, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
 738             VDEV_TYPE_MIRROR) == 0);
 739         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(mirror, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 740             child, m) == 0);
 741
 742         for (c = 0; c < m; c++)
 743                 nvlist_free(child[c]);
 744
 745         umem_free(child, m * sizeof (nvlist_t *));
 746
 747         return (mirror);
 748 }
 749
 750 static nvlist_t *
 751 make_vdev_root(char *path, char *aux, size_t size, uint64_t ashift,
 752         int log, int r, int m, int t)
 753 {
 754         nvlist_t *root, **child;
 755         int c;
 756
 757         ASSERT(t > 0);
 758
 759         child = umem_alloc(t * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
 760
 761         for (c = 0; c < t; c++) {
 762                 child[c] = make_vdev_mirror(path, aux, size, ashift, r, m);
 763                 VERIFY(nvlist_add_uint64(child[c], ZPOOL_CONFIG_IS_LOG,
 764                     log) == 0);
 765         }
 766
 767         VERIFY(nvlist_alloc(&root, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 768         VERIFY(nvlist_add_string(root, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
 769         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(root, aux ? aux : ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
 770             child, t) == 0);
 771
 772         for (c = 0; c < t; c++)
 773                 nvlist_free(child[c]);
 774
 775         umem_free(child, t * sizeof (nvlist_t *));
 776
 777         return (root);
 778 }
 779
 780 static int
 781 ztest_random_blocksize(void)
 782 {
 783         return (1 << (SPA_MINBLOCKSHIFT +
 784             ztest_random(SPA_MAXBLOCKSHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT + 1)));
 785 }
 786
 787 static int
 788 ztest_random_ibshift(void)
 789 {
 790         return (DN_MIN_INDBLKSHIFT +
 791             ztest_random(DN_MAX_INDBLKSHIFT - DN_MIN_INDBLKSHIFT + 1));
 792 }
 793
 794 static uint64_t
 795 ztest_random_vdev_top(spa_t *spa, boolean_t log_ok)
 796 {
 797         uint64_t top;
 798         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
 799         vdev_t *tvd;
 800
 801         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
 802
 803         do {
 804                 top = ztest_random(rvd->vdev_children);
 805                 tvd = rvd->vdev_child[top];
 806         } while (tvd->vdev_ishole || (tvd->vdev_islog && !log_ok) ||
 807             tvd->vdev_mg == NULL || tvd->vdev_mg->mg_class == NULL);
 808
 809         return (top);
 810 }
 811
 812 static uint64_t
 813 ztest_random_dsl_prop(zfs_prop_t prop)
 814 {
 815         uint64_t value;
 816
 817         do {
 818                 value = zfs_prop_random_value(prop, ztest_random(-1ULL));
 819         } while (prop == ZFS_PROP_CHECKSUM && value == ZIO_CHECKSUM_OFF);
 820
 821         return (value);
 822 }
 823
 824 static int
 825 ztest_dsl_prop_set_uint64(char *osname, zfs_prop_t prop, uint64_t value,
 826     boolean_t inherit)
 827 {
 828         const char *propname = zfs_prop_to_name(prop);
 829         const char *valname;
 830         char setpoint[MAXPATHLEN];
 831         uint64_t curval;
 832         int error;
 833
 834         error = dsl_prop_set(osname, propname,
 835             (inherit ? ZPROP_SRC_NONE : ZPROP_SRC_LOCAL),
 836             sizeof (value), 1, &value);
 837
 838         if (error == ENOSPC) {
 839                 ztest_record_enospc(FTAG);
 840                 return (error);
 841         }
 842         ASSERT3U(error, ==, 0);
 843
 844         VERIFY3U(dsl_prop_get(osname, propname, sizeof (curval),
 845             1, &curval, setpoint), ==, 0);
 846
 847         if (zopt_verbose >= 6) {
 848                 VERIFY(zfs_prop_index_to_string(prop, curval, &valname) == 0);
 849                 (void) printf("%s %s = %s at '%s'\n",
 850                     osname, propname, valname, setpoint);
 851         }
 852
 853         return (error);
 854 }
 855
 856 static int
 857 ztest_spa_prop_set_uint64(ztest_shared_t *zs, zpool_prop_t prop, uint64_t value)
 858 {
 859         spa_t *spa = zs->zs_spa;
 860         nvlist_t *props = NULL;
 861         int error;
 862
 863         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
 864         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, zpool_prop_to_name(prop), value) == 0);
 865
 866         error = spa_prop_set(spa, props);
 867
 868         nvlist_free(props);
 869
 870         if (error == ENOSPC) {
 871                 ztest_record_enospc(FTAG);
 872                 return (error);
 873         }
 874         ASSERT3U(error, ==, 0);
 875
 876         return (error);
 877 }
 878
 879 static void
 880 ztest_rll_init(rll_t *rll)
 881 {
 882         rll->rll_writer = NULL;
 883         rll->rll_readers = 0;
 884         VERIFY(_mutex_init(&rll->rll_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
 885         VERIFY(cond_init(&rll->rll_cv, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
 886 }
 887
 888 static void
 889 ztest_rll_destroy(rll_t *rll)
 890 {
 891         ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
 892         ASSERT(rll->rll_readers == 0);
 893         VERIFY(_mutex_destroy(&rll->rll_lock) == 0);
 894         VERIFY(cond_destroy(&rll->rll_cv) == 0);
 895 }
 896
 897 static void
 898 ztest_rll_lock(rll_t *rll, rl_type_t type)
 899 {
 900         VERIFY(mutex_lock(&rll->rll_lock) == 0);
 901
 902         if (type == RL_READER) {
 903                 while (rll->rll_writer != NULL)
 904                         (void) cond_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
 905                 rll->rll_readers++;
 906         } else {
 907                 while (rll->rll_writer != NULL || rll->rll_readers)
 908                         (void) cond_wait(&rll->rll_cv, &rll->rll_lock);
 909                 rll->rll_writer = curthread;
 910         }
 911
 912         VERIFY(mutex_unlock(&rll->rll_lock) == 0);
 913 }
 914
 915 static void
 916 ztest_rll_unlock(rll_t *rll)
 917 {
 918         VERIFY(mutex_lock(&rll->rll_lock) == 0);
 919
 920         if (rll->rll_writer) {
 921                 ASSERT(rll->rll_readers == 0);
 922                 rll->rll_writer = NULL;
 923         } else {
 924                 ASSERT(rll->rll_readers != 0);
 925                 ASSERT(rll->rll_writer == NULL);
 926                 rll->rll_readers--;
 927         }
 928
 929         if (rll->rll_writer == NULL && rll->rll_readers == 0)
 930                 VERIFY(cond_broadcast(&rll->rll_cv) == 0);
 931
 932         VERIFY(mutex_unlock(&rll->rll_lock) == 0);
 933 }
 934
 935 static void
 936 ztest_object_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, rl_type_t type)
 937 {
 938         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
 939
 940         ztest_rll_lock(rll, type);
 941 }
 942
 943 static void
 944 ztest_object_unlock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
 945 {
 946         rll_t *rll = &zd->zd_object_lock[object & (ZTEST_OBJECT_LOCKS - 1)];
 947
 948         ztest_rll_unlock(rll);
 949 }
 950
 951 static rl_t *
 952 ztest_range_lock(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset,
 953     uint64_t size, rl_type_t type)
 954 {
 955         uint64_t hash = object ^ (offset % (ZTEST_RANGE_LOCKS + 1));
 956         rll_t *rll = &zd->zd_range_lock[hash & (ZTEST_RANGE_LOCKS - 1)];
 957         rl_t *rl;
 958
 959         rl = umem_alloc(sizeof (*rl), UMEM_NOFAIL);
 960         rl->rl_object = object;
 961         rl->rl_offset = offset;
 962         rl->rl_size = size;
 963         rl->rl_lock = rll;
 964
 965         ztest_rll_lock(rll, type);
 966
 967         return (rl);
 968 }
 969
 970 static void
 971 ztest_range_unlock(rl_t *rl)
 972 {
 973         rll_t *rll = rl->rl_lock;
 974
 975         ztest_rll_unlock(rll);
 976
 977         umem_free(rl, sizeof (*rl));
 978 }
 979
 980 static void
 981 ztest_zd_init(ztest_ds_t *zd, objset_t *os)
 982 {
 983         zd->zd_os = os;
 984         zd->zd_zilog = dmu_objset_zil(os);
 985         zd->zd_seq = 0;
 986         dmu_objset_name(os, zd->zd_name);
 987
 988         VERIFY(_mutex_init(&zd->zd_dirobj_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
 989
 990         for (int l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
 991                 ztest_rll_init(&zd->zd_object_lock[l]);
 992
 993         for (int l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
 994                 ztest_rll_init(&zd->zd_range_lock[l]);
 995 }
 996
 997 static void
 998 ztest_zd_fini(ztest_ds_t *zd)
 999 {
1000         VERIFY(_mutex_destroy(&zd->zd_dirobj_lock) == 0);
1001
1002         for (int l = 0; l < ZTEST_OBJECT_LOCKS; l++)
1003                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_object_lock[l]);
1004
1005         for (int l = 0; l < ZTEST_RANGE_LOCKS; l++)
1006                 ztest_rll_destroy(&zd->zd_range_lock[l]);
1007 }
1008
1009 #define TXG_MIGHTWAIT   (ztest_random(10) == 0 ? TXG_NOWAIT : TXG_WAIT)
1010
1011 static uint64_t
1012 ztest_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how, const char *tag)
1013 {
1014         uint64_t txg;
1015         int error;
1016
1017         /*
1018          * Attempt to assign tx to some transaction group.
1019          */
1020         error = dmu_tx_assign(tx, txg_how);
1021         if (error) {
1022                 if (error == ERESTART) {
1023                         ASSERT(txg_how == TXG_NOWAIT);
1024                         dmu_tx_wait(tx);
1025                 } else {
1026                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1027                         ztest_record_enospc(tag);
1028                 }
1029                 dmu_tx_abort(tx);
1030                 return (0);
1031         }
1032         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1033         ASSERT(txg != 0);
1034         return (txg);
1035 }
1036
1037 static void
1038 ztest_pattern_set(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1039 {
1040         uint64_t *ip = buf;
1041         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1042
1043         while (ip < ip_end)
1044                 *ip++ = value;
1045 }
1046
1047 static boolean_t
1048 ztest_pattern_match(void *buf, uint64_t size, uint64_t value)
1049 {
1050         uint64_t *ip = buf;
1051         uint64_t *ip_end = (uint64_t *)((uintptr_t)buf + (uintptr_t)size);
1052         uint64_t diff = 0;
1053
1054         while (ip < ip_end)
1055                 diff |= (value - *ip++);
1056
1057         return (diff == 0);
1058 }
1059
1060 static void
1061 ztest_bt_generate(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1062     uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg, uint64_t crtxg)
1063 {
1064         bt->bt_magic = BT_MAGIC;
1065         bt->bt_objset = dmu_objset_id(os);
1066         bt->bt_object = object;
1067         bt->bt_offset = offset;
1068         bt->bt_gen = gen;
1069         bt->bt_txg = txg;
1070         bt->bt_crtxg = crtxg;
1071 }
1072
1073 static void
1074 ztest_bt_verify(ztest_block_tag_t *bt, objset_t *os, uint64_t object,
1075     uint64_t offset, uint64_t gen, uint64_t txg, uint64_t crtxg)
1076 {
1077         ASSERT(bt->bt_magic == BT_MAGIC);
1078         ASSERT(bt->bt_objset == dmu_objset_id(os));
1079         ASSERT(bt->bt_object == object);
1080         ASSERT(bt->bt_offset == offset);
1081         ASSERT(bt->bt_gen <= gen);
1082         ASSERT(bt->bt_txg <= txg);
1083         ASSERT(bt->bt_crtxg == crtxg);
1084 }
1085
1086 static ztest_block_tag_t *
1087 ztest_bt_bonus(dmu_buf_t *db)
1088 {
1089         dmu_object_info_t doi;
1090         ztest_block_tag_t *bt;
1091
1092         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1093         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, <=, db->db_size);
1094         ASSERT3U(doi.doi_bonus_size, >=, sizeof (*bt));
1095         bt = (void *)((char *)db->db_data + doi.doi_bonus_size - sizeof (*bt));
1096
1097         return (bt);
1098 }
1099
1100 /*
1101  * ZIL logging ops
1102  */
1103
1104 #define lrz_type        lr_mode
1105 #define lrz_blocksize   lr_uid
1106 #define lrz_ibshift     lr_gid
1107 #define lrz_bonustype   lr_rdev
1108 #define lrz_bonuslen    lr_crtime[1]
1109
1110 static void
1111 ztest_log_create(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_create_t *lr)
1112 {
1113         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1114         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1115         itx_t *itx;
1116
1117         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1118                 return;
1119
1120         itx = zil_itx_create(TX_CREATE, sizeof (*lr) + namesize);
1121         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1122             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1123
1124         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1125 }
1126
1127 static void
1128 ztest_log_remove(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_remove_t *lr, uint64_t object)
1129 {
1130         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1131         size_t namesize = strlen(name) + 1;
1132         itx_t *itx;
1133
1134         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1135                 return;
1136
1137         itx = zil_itx_create(TX_REMOVE, sizeof (*lr) + namesize);
1138         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1139             sizeof (*lr) + namesize - sizeof (lr_t));
1140
1141         itx->itx_oid = object;
1142         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1143 }
1144
1145 static void
1146 ztest_log_write(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_write_t *lr)
1147 {
1148         itx_t *itx;
1149         itx_wr_state_t write_state = ztest_random(WR_NUM_STATES);
1150
1151         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1152                 return;
1153
1154         if (lr->lr_length > ZIL_MAX_LOG_DATA)
1155                 write_state = WR_INDIRECT;
1156
1157         itx = zil_itx_create(TX_WRITE,
1158             sizeof (*lr) + (write_state == WR_COPIED ? lr->lr_length : 0));
1159
1160         if (write_state == WR_COPIED &&
1161             dmu_read(zd->zd_os, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1162             ((lr_write_t *)&itx->itx_lr) + 1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
1163                 zil_itx_destroy(itx);
1164                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
1165                 write_state = WR_NEED_COPY;
1166         }
1167         itx->itx_private = zd;
1168         itx->itx_wr_state = write_state;
1169         itx->itx_sync = (ztest_random(8) == 0);
1170         itx->itx_sod += (write_state == WR_NEED_COPY ? lr->lr_length : 0);
1171
1172         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1173             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1174
1175         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1176 }
1177
1178 static void
1179 ztest_log_truncate(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_truncate_t *lr)
1180 {
1181         itx_t *itx;
1182
1183         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1184                 return;
1185
1186         itx = zil_itx_create(TX_TRUNCATE, sizeof (*lr));
1187         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1188             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1189
1190         itx->itx_sync = B_FALSE;
1191         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1192 }
1193
1194 static void
1195 ztest_log_setattr(ztest_ds_t *zd, dmu_tx_t *tx, lr_setattr_t *lr)
1196 {
1197         itx_t *itx;
1198
1199         if (zil_replaying(zd->zd_zilog, tx))
1200                 return;
1201
1202         itx = zil_itx_create(TX_SETATTR, sizeof (*lr));
1203         bcopy(&lr->lr_common + 1, &itx->itx_lr + 1,
1204             sizeof (*lr) - sizeof (lr_t));
1205
1206         itx->itx_sync = B_FALSE;
1207         zil_itx_assign(zd->zd_zilog, itx, tx);
1208 }
1209
1210 /*
1211  * ZIL replay ops
1212  */
1213 static int
1214 ztest_replay_create(ztest_ds_t *zd, lr_create_t *lr, boolean_t byteswap)
1215 {
1216         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1217         objset_t *os = zd->zd_os;
1218         ztest_block_tag_t *bbt;
1219         dmu_buf_t *db;
1220         dmu_tx_t *tx;
1221         uint64_t txg;
1222         int error = 0;
1223
1224         if (byteswap)
1225                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1226
1227         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1228         ASSERT(name[0] != '\0');
1229
1230         tx = dmu_tx_create(os);
1231
1232         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_TRUE, name);
1233
1234         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1235                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
1236         } else {
1237                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1238         }
1239
1240         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1241         if (txg == 0)
1242                 return (ENOSPC);
1243
1244         ASSERT(dmu_objset_zil(os)->zl_replay == !!lr->lr_foid);
1245
1246         if (lr->lrz_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1247                 if (lr->lr_foid == 0) {
1248                         lr->lr_foid = zap_create(os,
1249                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1250                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1251                 } else {
1252                         error = zap_create_claim(os, lr->lr_foid,
1253                             lr->lrz_type, lr->lrz_bonustype,
1254                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1255                 }
1256         } else {
1257                 if (lr->lr_foid == 0) {
1258                         lr->lr_foid = dmu_object_alloc(os,
1259                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1260                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1261                 } else {
1262                         error = dmu_object_claim(os, lr->lr_foid,
1263                             lr->lrz_type, 0, lr->lrz_bonustype,
1264                             lr->lrz_bonuslen, tx);
1265                 }
1266         }
1267
1268         if (error) {
1269                 ASSERT3U(error, ==, EEXIST);
1270                 ASSERT(zd->zd_zilog->zl_replay);
1271                 dmu_tx_commit(tx);
1272                 return (error);
1273         }
1274
1275         ASSERT(lr->lr_foid != 0);
1276
1277         if (lr->lrz_type != DMU_OT_ZAP_OTHER)
1278                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_set_blocksize(os, lr->lr_foid,
1279                     lr->lrz_blocksize, lr->lrz_ibshift, tx));
1280
1281         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1282         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1283         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1284         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_gen, txg, txg);
1285         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1286
1287         VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, lr->lr_doid, name, sizeof (uint64_t), 1,
1288             &lr->lr_foid, tx));
1289
1290         (void) ztest_log_create(zd, tx, lr);
1291
1292         dmu_tx_commit(tx);
1293
1294         return (0);
1295 }
1296
1297 static int
1298 ztest_replay_remove(ztest_ds_t *zd, lr_remove_t *lr, boolean_t byteswap)
1299 {
1300         char *name = (void *)(lr + 1);          /* name follows lr */
1301         objset_t *os = zd->zd_os;
1302         dmu_object_info_t doi;
1303         dmu_tx_t *tx;
1304         uint64_t object, txg;
1305
1306         if (byteswap)
1307                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1308
1309         ASSERT(lr->lr_doid == ZTEST_DIROBJ);
1310         ASSERT(name[0] != '\0');
1311
1312         VERIFY3U(0, ==,
1313             zap_lookup(os, lr->lr_doid, name, sizeof (object), 1, &object));
1314         ASSERT(object != 0);
1315
1316         ztest_object_lock(zd, object, RL_WRITER);
1317
1318         VERIFY3U(0, ==, dmu_object_info(os, object, &doi));
1319
1320         tx = dmu_tx_create(os);
1321
1322         dmu_tx_hold_zap(tx, lr->lr_doid, B_FALSE, name);
1323         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
1324
1325         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1326         if (txg == 0) {
1327                 ztest_object_unlock(zd, object);
1328                 return (ENOSPC);
1329         }
1330
1331         if (doi.doi_type == DMU_OT_ZAP_OTHER) {
1332                 VERIFY3U(0, ==, zap_destroy(os, object, tx));
1333         } else {
1334                 VERIFY3U(0, ==, dmu_object_free(os, object, tx));
1335         }
1336
1337         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, lr->lr_doid, name, tx));
1338
1339         (void) ztest_log_remove(zd, tx, lr, object);
1340
1341         dmu_tx_commit(tx);
1342
1343         ztest_object_unlock(zd, object);
1344
1345         return (0);
1346 }
1347
1348 static int
1349 ztest_replay_write(ztest_ds_t *zd, lr_write_t *lr, boolean_t byteswap)
1350 {
1351         objset_t *os = zd->zd_os;
1352         void *data = lr + 1;                    /* data follows lr */
1353         uint64_t offset, length;
1354         ztest_block_tag_t *bt = data;
1355         ztest_block_tag_t *bbt;
1356         uint64_t gen, txg, lrtxg, crtxg;
1357         dmu_object_info_t doi;
1358         dmu_tx_t *tx;
1359         dmu_buf_t *db;
1360         arc_buf_t *abuf = NULL;
1361         rl_t *rl;
1362
1363         if (byteswap)
1364                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1365
1366         offset = lr->lr_offset;
1367         length = lr->lr_length;
1368
1369         /* If it's a dmu_sync() block, write the whole block */
1370         if (lr->lr_common.lrc_reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1371                 uint64_t blocksize = BP_GET_LSIZE(&lr->lr_blkptr);
1372                 if (length < blocksize) {
1373                         offset -= offset % blocksize;
1374                         length = blocksize;
1375                 }
1376         }
1377
1378         if (bt->bt_magic == BSWAP_64(BT_MAGIC))
1379                 byteswap_uint64_array(bt, sizeof (*bt));
1380
1381         if (bt->bt_magic != BT_MAGIC)
1382                 bt = NULL;
1383
1384         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1385         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, offset, length, RL_WRITER);
1386
1387         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1388
1389         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1390
1391         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1392         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1393         gen = bbt->bt_gen;
1394         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1395         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1396
1397         tx = dmu_tx_create(os);
1398
1399         dmu_tx_hold_write(tx, lr->lr_foid, offset, length);
1400
1401         if (ztest_random(8) == 0 && length == doi.doi_data_block_size &&
1402             P2PHASE(offset, length) == 0)
1403                 abuf = dmu_request_arcbuf(db, length);
1404
1405         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1406         if (txg == 0) {
1407                 if (abuf != NULL)
1408                         dmu_return_arcbuf(abuf);
1409                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1410                 ztest_range_unlock(rl);
1411                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1412                 return (ENOSPC);
1413         }
1414
1415         if (bt != NULL) {
1416                 /*
1417                  * Usually, verify the old data before writing new data --
1418                  * but not always, because we also want to verify correct
1419                  * behavior when the data was not recently read into cache.
1420                  */
1421                 ASSERT(offset % doi.doi_data_block_size == 0);
1422                 if (ztest_random(4) != 0) {
1423                         int prefetch = ztest_random(2) ?
1424                             DMU_READ_PREFETCH : DMU_READ_NO_PREFETCH;
1425                         ztest_block_tag_t rbt;
1426
1427                         VERIFY(dmu_read(os, lr->lr_foid, offset,
1428                             sizeof (rbt), &rbt, prefetch) == 0);
1429                         if (rbt.bt_magic == BT_MAGIC) {
1430                                 ztest_bt_verify(&rbt, os, lr->lr_foid,
1431                                     offset, gen, txg, crtxg);
1432                         }
1433                 }
1434
1435                 /*
1436                  * Writes can appear to be newer than the bonus buffer because
1437                  * the ztest_get_data() callback does a dmu_read() of the
1438                  * open-context data, which may be different than the data
1439                  * as it was when the write was generated.
1440                  */
1441                 if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1442                         ztest_bt_verify(bt, os, lr->lr_foid, offset,
1443                             MAX(gen, bt->bt_gen), MAX(txg, lrtxg),
1444                             bt->bt_crtxg);
1445                 }
1446
1447                 /*
1448                  * Set the bt's gen/txg to the bonus buffer's gen/txg
1449                  * so that all of the usual ASSERTs will work.
1450                  */
1451                 ztest_bt_generate(bt, os, lr->lr_foid, offset, gen, txg, crtxg);
1452         }
1453
1454         if (abuf == NULL) {
1455                 dmu_write(os, lr->lr_foid, offset, length, data, tx);
1456         } else {
1457                 bcopy(data, abuf->b_data, length);
1458                 dmu_assign_arcbuf(db, offset, abuf, tx);
1459         }
1460
1461         (void) ztest_log_write(zd, tx, lr);
1462
1463         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1464
1465         dmu_tx_commit(tx);
1466
1467         ztest_range_unlock(rl);
1468         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1469
1470         return (0);
1471 }
1472
1473 static int
1474 ztest_replay_truncate(ztest_ds_t *zd, lr_truncate_t *lr, boolean_t byteswap)
1475 {
1476         objset_t *os = zd->zd_os;
1477         dmu_tx_t *tx;
1478         uint64_t txg;
1479         rl_t *rl;
1480
1481         if (byteswap)
1482                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1483
1484         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_READER);
1485         rl = ztest_range_lock(zd, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length,
1486             RL_WRITER);
1487
1488         tx = dmu_tx_create(os);
1489
1490         dmu_tx_hold_free(tx, lr->lr_foid, lr->lr_offset, lr->lr_length);
1491
1492         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1493         if (txg == 0) {
1494                 ztest_range_unlock(rl);
1495                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1496                 return (ENOSPC);
1497         }
1498
1499         VERIFY(dmu_free_range(os, lr->lr_foid, lr->lr_offset,
1500             lr->lr_length, tx) == 0);
1501
1502         (void) ztest_log_truncate(zd, tx, lr);
1503
1504         dmu_tx_commit(tx);
1505
1506         ztest_range_unlock(rl);
1507         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1508
1509         return (0);
1510 }
1511
1512 static int
1513 ztest_replay_setattr(ztest_ds_t *zd, lr_setattr_t *lr, boolean_t byteswap)
1514 {
1515         objset_t *os = zd->zd_os;
1516         dmu_tx_t *tx;
1517         dmu_buf_t *db;
1518         ztest_block_tag_t *bbt;
1519         uint64_t txg, lrtxg, crtxg;
1520
1521         if (byteswap)
1522                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
1523
1524         ztest_object_lock(zd, lr->lr_foid, RL_WRITER);
1525
1526         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, lr->lr_foid, FTAG, &db));
1527
1528         tx = dmu_tx_create(os);
1529         dmu_tx_hold_bonus(tx, lr->lr_foid);
1530
1531         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1532         if (txg == 0) {
1533                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1534                 ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1535                 return (ENOSPC);
1536         }
1537
1538         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1539         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1540         crtxg = bbt->bt_crtxg;
1541         lrtxg = lr->lr_common.lrc_txg;
1542
1543         if (zd->zd_zilog->zl_replay) {
1544                 ASSERT(lr->lr_size != 0);
1545                 ASSERT(lr->lr_mode != 0);
1546                 ASSERT(lrtxg != 0);
1547         } else {
1548                 /*
1549                  * Randomly change the size and increment the generation.
1550                  */
1551                 lr->lr_size = (ztest_random(db->db_size / sizeof (*bbt)) + 1) *
1552                     sizeof (*bbt);
1553                 lr->lr_mode = bbt->bt_gen + 1;
1554                 ASSERT(lrtxg == 0);
1555         }
1556
1557         /*
1558          * Verify that the current bonus buffer is not newer than our txg.
1559          */
1560         ztest_bt_verify(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_mode,
1561             MAX(txg, lrtxg), crtxg);
1562
1563         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1564
1565         ASSERT3U(lr->lr_size, >=, sizeof (*bbt));
1566         ASSERT3U(lr->lr_size, <=, db->db_size);
1567         VERIFY3U(dmu_set_bonus(db, lr->lr_size, tx), ==, 0);
1568         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1569
1570         ztest_bt_generate(bbt, os, lr->lr_foid, -1ULL, lr->lr_mode, txg, crtxg);
1571
1572         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1573
1574         (void) ztest_log_setattr(zd, tx, lr);
1575
1576         dmu_tx_commit(tx);
1577
1578         ztest_object_unlock(zd, lr->lr_foid);
1579
1580         return (0);
1581 }
1582
1583 zil_replay_func_t *ztest_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
1584         NULL,                   /* 0 no such transaction type */
1585         ztest_replay_create,    /* TX_CREATE */
1586         NULL,                   /* TX_MKDIR */
1587         NULL,                   /* TX_MKXATTR */
1588         NULL,                   /* TX_SYMLINK */
1589         ztest_replay_remove,    /* TX_REMOVE */
1590         NULL,                   /* TX_RMDIR */
1591         NULL,                   /* TX_LINK */
1592         NULL,                   /* TX_RENAME */
1593         ztest_replay_write,     /* TX_WRITE */
1594         ztest_replay_truncate,  /* TX_TRUNCATE */
1595         ztest_replay_setattr,   /* TX_SETATTR */
1596         NULL,                   /* TX_ACL */
1597         NULL,                   /* TX_CREATE_ACL */
1598         NULL,                   /* TX_CREATE_ATTR */
1599         NULL,                   /* TX_CREATE_ACL_ATTR */
1600         NULL,                   /* TX_MKDIR_ACL */
1601         NULL,                   /* TX_MKDIR_ATTR */
1602         NULL,                   /* TX_MKDIR_ACL_ATTR */
1603         NULL,                   /* TX_WRITE2 */
1604 };
1605
1606 /*
1607  * ZIL get_data callbacks
1608  */
1609
1610 static void
1611 ztest_get_done(zgd_t *zgd, int error)
1612 {
1613         ztest_ds_t *zd = zgd->zgd_private;
1614         uint64_t object = zgd->zgd_rl->rl_object;
1615
1616         if (zgd->zgd_db)
1617                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
1618
1619         ztest_range_unlock(zgd->zgd_rl);
1620         ztest_object_unlock(zd, object);
1621
1622         if (error == 0 && zgd->zgd_bp)
1623                 zil_add_block(zgd->zgd_zilog, zgd->zgd_bp);
1624
1625         umem_free(zgd, sizeof (*zgd));
1626 }
1627
1628 static int
1629 ztest_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, zio_t *zio)
1630 {
1631         ztest_ds_t *zd = arg;
1632         objset_t *os = zd->zd_os;
1633         uint64_t object = lr->lr_foid;
1634         uint64_t offset = lr->lr_offset;
1635         uint64_t size = lr->lr_length;
1636         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
1637         uint64_t txg = lr->lr_common.lrc_txg;
1638         uint64_t crtxg;
1639         dmu_object_info_t doi;
1640         dmu_buf_t *db;
1641         zgd_t *zgd;
1642         int error;
1643
1644         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
1645         error = dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db);
1646         if (error) {
1647                 ztest_object_unlock(zd, object);
1648                 return (error);
1649         }
1650
1651         crtxg = ztest_bt_bonus(db)->bt_crtxg;
1652
1653         if (crtxg == 0 || crtxg > txg) {
1654                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1655                 ztest_object_unlock(zd, object);
1656                 return (ENOENT);
1657         }
1658
1659         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1660         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1661         db = NULL;
1662
1663         zgd = umem_zalloc(sizeof (*zgd), UMEM_NOFAIL);
1664         zgd->zgd_zilog = zd->zd_zilog;
1665         zgd->zgd_private = zd;
1666
1667         if (buf != NULL) {      /* immediate write */
1668                 zgd->zgd_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
1669                     RL_READER);
1670
1671                 error = dmu_read(os, object, offset, size, buf,
1672                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
1673                 ASSERT(error == 0);
1674         } else {
1675                 size = doi.doi_data_block_size;
1676                 if (ISP2(size)) {
1677                         offset = P2ALIGN(offset, size);
1678                 } else {
1679                         ASSERT(offset < size);
1680                         offset = 0;
1681                 }
1682
1683                 zgd->zgd_rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size,
1684                     RL_READER);
1685
1686                 error = dmu_buf_hold(os, object, offset, zgd, &db,
1687                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
1688
1689                 if (error == 0) {
1690                         zgd->zgd_db = db;
1691                         zgd->zgd_bp = bp;
1692
1693                         ASSERT(db->db_offset == offset);
1694                         ASSERT(db->db_size == size);
1695
1696                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
1697                             ztest_get_done, zgd);
1698
1699                         if (error == 0)
1700                                 return (0);
1701                 }
1702         }
1703
1704         ztest_get_done(zgd, error);
1705
1706         return (error);
1707 }
1708
1709 static void *
1710 ztest_lr_alloc(size_t lrsize, char *name)
1711 {
1712         char *lr;
1713         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
1714
1715         lr = umem_zalloc(lrsize + namesize, UMEM_NOFAIL);
1716
1717         if (name)
1718                 bcopy(name, lr + lrsize, namesize);
1719
1720         return (lr);
1721 }
1722
1723 void
1724 ztest_lr_free(void *lr, size_t lrsize, char *name)
1725 {
1726         size_t namesize = name ? strlen(name) + 1 : 0;
1727
1728         umem_free(lr, lrsize + namesize);
1729 }
1730
1731 /*
1732  * Lookup a bunch of objects.  Returns the number of objects not found.
1733  */
1734 static int
1735 ztest_lookup(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
1736 {
1737         int missing = 0;
1738         int error;
1739
1740         ASSERT(_mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
1741
1742         for (int i = 0; i < count; i++, od++) {
1743                 od->od_object = 0;
1744                 error = zap_lookup(zd->zd_os, od->od_dir, od->od_name,
1745                     sizeof (uint64_t), 1, &od->od_object);
1746                 if (error) {
1747                         ASSERT(error == ENOENT);
1748                         ASSERT(od->od_object == 0);
1749                         missing++;
1750                 } else {
1751                         dmu_buf_t *db;
1752                         ztest_block_tag_t *bbt;
1753                         dmu_object_info_t doi;
1754
1755                         ASSERT(od->od_object != 0);
1756                         ASSERT(missing == 0);   /* there should be no gaps */
1757
1758                         ztest_object_lock(zd, od->od_object, RL_READER);
1759                         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(zd->zd_os,
1760                             od->od_object, FTAG, &db));
1761                         dmu_object_info_from_db(db, &doi);
1762                         bbt = ztest_bt_bonus(db);
1763                         ASSERT3U(bbt->bt_magic, ==, BT_MAGIC);
1764                         od->od_type = doi.doi_type;
1765                         od->od_blocksize = doi.doi_data_block_size;
1766                         od->od_gen = bbt->bt_gen;
1767                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1768                         ztest_object_unlock(zd, od->od_object);
1769                 }
1770         }
1771
1772         return (missing);
1773 }
1774
1775 static int
1776 ztest_create(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
1777 {
1778         int missing = 0;
1779
1780         ASSERT(_mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
1781
1782         for (int i = 0; i < count; i++, od++) {
1783                 if (missing) {
1784                         od->od_object = 0;
1785                         missing++;
1786                         continue;
1787                 }
1788
1789                 lr_create_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
1790
1791                 lr->lr_doid = od->od_dir;
1792                 lr->lr_foid = 0;        /* 0 to allocate, > 0 to claim */
1793                 lr->lrz_type = od->od_crtype;
1794                 lr->lrz_blocksize = od->od_crblocksize;
1795                 lr->lrz_ibshift = ztest_random_ibshift();
1796                 lr->lrz_bonustype = DMU_OT_UINT64_OTHER;
1797                 lr->lrz_bonuslen = dmu_bonus_max();
1798                 lr->lr_gen = od->od_crgen;
1799                 lr->lr_crtime[0] = time(NULL);
1800
1801                 if (ztest_replay_create(zd, lr, B_FALSE) != 0) {
1802                         ASSERT(missing == 0);
1803                         od->od_object = 0;
1804                         missing++;
1805                 } else {
1806                         od->od_object = lr->lr_foid;
1807                         od->od_type = od->od_crtype;
1808                         od->od_blocksize = od->od_crblocksize;
1809                         od->od_gen = od->od_crgen;
1810                         ASSERT(od->od_object != 0);
1811                 }
1812
1813                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
1814         }
1815
1816         return (missing);
1817 }
1818
1819 static int
1820 ztest_remove(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, int count)
1821 {
1822         int missing = 0;
1823         int error;
1824
1825         ASSERT(_mutex_held(&zd->zd_dirobj_lock));
1826
1827         od += count - 1;
1828
1829         for (int i = count - 1; i >= 0; i--, od--) {
1830                 if (missing) {
1831                         missing++;
1832                         continue;
1833                 }
1834
1835                 if (od->od_object == 0)
1836                         continue;
1837
1838                 lr_remove_t *lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), od->od_name);
1839
1840                 lr->lr_doid = od->od_dir;
1841
1842                 if ((error = ztest_replay_remove(zd, lr, B_FALSE)) != 0) {
1843                         ASSERT3U(error, ==, ENOSPC);
1844                         missing++;
1845                 } else {
1846                         od->od_object = 0;
1847                 }
1848                 ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), od->od_name);
1849         }
1850
1851         return (missing);
1852 }
1853
1854 static int
1855 ztest_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1856     void *data)
1857 {
1858         lr_write_t *lr;
1859         int error;
1860
1861         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr) + size, NULL);
1862
1863         lr->lr_foid = object;
1864         lr->lr_offset = offset;
1865         lr->lr_length = size;
1866         lr->lr_blkoff = 0;
1867         BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
1868
1869         bcopy(data, lr + 1, size);
1870
1871         error = ztest_replay_write(zd, lr, B_FALSE);
1872
1873         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr) + size, NULL);
1874
1875         return (error);
1876 }
1877
1878 static int
1879 ztest_truncate(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
1880 {
1881         lr_truncate_t *lr;
1882         int error;
1883
1884         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
1885
1886         lr->lr_foid = object;
1887         lr->lr_offset = offset;
1888         lr->lr_length = size;
1889
1890         error = ztest_replay_truncate(zd, lr, B_FALSE);
1891
1892         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
1893
1894         return (error);
1895 }
1896
1897 static int
1898 ztest_setattr(ztest_ds_t *zd, uint64_t object)
1899 {
1900         lr_setattr_t *lr;
1901         int error;
1902
1903         lr = ztest_lr_alloc(sizeof (*lr), NULL);
1904
1905         lr->lr_foid = object;
1906         lr->lr_size = 0;
1907         lr->lr_mode = 0;
1908
1909         error = ztest_replay_setattr(zd, lr, B_FALSE);
1910
1911         ztest_lr_free(lr, sizeof (*lr), NULL);
1912
1913         return (error);
1914 }
1915
1916 static void
1917 ztest_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size)
1918 {
1919         objset_t *os = zd->zd_os;
1920         dmu_tx_t *tx;
1921         uint64_t txg;
1922         rl_t *rl;
1923
1924         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1925
1926         ztest_object_lock(zd, object, RL_READER);
1927         rl = ztest_range_lock(zd, object, offset, size, RL_WRITER);
1928
1929         tx = dmu_tx_create(os);
1930
1931         dmu_tx_hold_write(tx, object, offset, size);
1932
1933         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
1934
1935         if (txg != 0) {
1936                 dmu_prealloc(os, object, offset, size, tx);
1937                 dmu_tx_commit(tx);
1938                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
1939         } else {
1940                 (void) dmu_free_long_range(os, object, offset, size);
1941         }
1942
1943         ztest_range_unlock(rl);
1944         ztest_object_unlock(zd, object);
1945 }
1946
1947 static void
1948 ztest_io(ztest_ds_t *zd, uint64_t object, uint64_t offset)
1949 {
1950         ztest_block_tag_t wbt;
1951         dmu_object_info_t doi;
1952         enum ztest_io_type io_type;
1953         uint64_t blocksize;
1954         void *data;
1955
1956         VERIFY(dmu_object_info(zd->zd_os, object, &doi) == 0);
1957         blocksize = doi.doi_data_block_size;
1958         data = umem_alloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
1959
1960         /*
1961          * Pick an i/o type at random, biased toward writing block tags.
1962          */
1963         io_type = ztest_random(ZTEST_IO_TYPES);
1964         if (ztest_random(2) == 0)
1965                 io_type = ZTEST_IO_WRITE_TAG;
1966
1967         switch (io_type) {
1968
1969         case ZTEST_IO_WRITE_TAG:
1970                 ztest_bt_generate(&wbt, zd->zd_os, object, offset, 0, 0, 0);
1971                 (void) ztest_write(zd, object, offset, sizeof (wbt), &wbt);
1972                 break;
1973
1974         case ZTEST_IO_WRITE_PATTERN:
1975                 (void) memset(data, 'a' + (object + offset) % 5, blocksize);
1976                 if (ztest_random(2) == 0) {
1977                         /*
1978                          * Induce fletcher2 collisions to ensure that
1979                          * zio_ddt_collision() detects and resolves them
1980                          * when using fletcher2-verify for deduplication.
1981                          */
1982                         ((uint64_t *)data)[0] ^= 1ULL << 63;
1983                         ((uint64_t *)data)[4] ^= 1ULL << 63;
1984                 }
1985                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
1986                 break;
1987
1988         case ZTEST_IO_WRITE_ZEROES:
1989                 bzero(data, blocksize);
1990                 (void) ztest_write(zd, object, offset, blocksize, data);
1991                 break;
1992
1993         case ZTEST_IO_TRUNCATE:
1994                 (void) ztest_truncate(zd, object, offset, blocksize);
1995                 break;
1996
1997         case ZTEST_IO_SETATTR:
1998                 (void) ztest_setattr(zd, object);
1999                 break;
2000         }
2001
2002         umem_free(data, blocksize);
2003 }
2004
2005 /*
2006  * Initialize an object description template.
2007  */
2008 static void
2009 ztest_od_init(ztest_od_t *od, uint64_t id, char *tag, uint64_t index,
2010     dmu_object_type_t type, uint64_t blocksize, uint64_t gen)
2011 {
2012         od->od_dir = ZTEST_DIROBJ;
2013         od->od_object = 0;
2014
2015         od->od_crtype = type;
2016         od->od_crblocksize = blocksize ? blocksize : ztest_random_blocksize();
2017         od->od_crgen = gen;
2018
2019         od->od_type = DMU_OT_NONE;
2020         od->od_blocksize = 0;
2021         od->od_gen = 0;
2022
2023         (void) snprintf(od->od_name, sizeof (od->od_name), "%s(%lld)[%llu]",
2024             tag, (int64_t)id, index);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * Lookup or create the objects for a test using the od template.
2029  * If the objects do not all exist, or if 'remove' is specified,
2030  * remove any existing objects and create new ones.  Otherwise,
2031  * use the existing objects.
2032  */
2033 static int
2034 ztest_object_init(ztest_ds_t *zd, ztest_od_t *od, size_t size, boolean_t remove)
2035 {
2036         int count = size / sizeof (*od);
2037         int rv = 0;
2038
2039         VERIFY(mutex_lock(&zd->zd_dirobj_lock) == 0);
2040         if ((ztest_lookup(zd, od, count) != 0 || remove) &&
2041             (ztest_remove(zd, od, count) != 0 ||
2042             ztest_create(zd, od, count) != 0))
2043                 rv = -1;
2044         zd->zd_od = od;
2045         VERIFY(mutex_unlock(&zd->zd_dirobj_lock) == 0);
2046
2047         return (rv);
2048 }
2049
2050 /* ARGSUSED */
2051 void
2052 ztest_zil_commit(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2053 {
2054         zilog_t *zilog = zd->zd_zilog;
2055
2056         zil_commit(zilog, ztest_random(ZTEST_OBJECTS));
2057
2058         /*
2059          * Remember the committed values in zd, which is in parent/child
2060          * shared memory.  If we die, the next iteration of ztest_run()
2061          * will verify that the log really does contain this record.
2062          */
2063         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
2064         ASSERT(zd->zd_seq <= zilog->zl_commit_lr_seq);
2065         zd->zd_seq = zilog->zl_commit_lr_seq;
2066         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
2067 }
2068
2069 /*
2070  * Verify that we can't destroy an active pool, create an existing pool,
2071  * or create a pool with a bad vdev spec.
2072  */
2073 /* ARGSUSED */
2074 void
2075 ztest_spa_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2076 {
2077         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2078         spa_t *spa;
2079         nvlist_t *nvroot;
2080
2081         /*
2082          * Attempt to create using a bad file.
2083          */
2084         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2085         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2086             spa_create("ztest_bad_file", nvroot, NULL, NULL, NULL));
2087         nvlist_free(nvroot);
2088
2089         /*
2090          * Attempt to create using a bad mirror.
2091          */
2092         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, 0, 0, 0, 0, 2, 1);
2093         VERIFY3U(ENOENT, ==,
2094             spa_create("ztest_bad_mirror", nvroot, NULL, NULL, NULL));
2095         nvlist_free(nvroot);
2096
2097         /*
2098          * Attempt to create an existing pool.  It shouldn't matter
2099          * what's in the nvroot; we should fail with EEXIST.
2100          */
2101         (void) rw_rdlock(&zs->zs_name_lock);
2102         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2103         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_create(zs->zs_pool, nvroot, NULL, NULL, NULL));
2104         nvlist_free(nvroot);
2105         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zs->zs_pool, &spa, FTAG));
2106         VERIFY3U(EBUSY, ==, spa_destroy(zs->zs_pool));
2107         spa_close(spa, FTAG);
2108
2109         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
2110 }
2111
2112 static vdev_t *
2113 vdev_lookup_by_path(vdev_t *vd, const char *path)
2114 {
2115         vdev_t *mvd;
2116
2117         if (vd->vdev_path != NULL && strcmp(path, vd->vdev_path) == 0)
2118                 return (vd);
2119
2120         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
2121                 if ((mvd = vdev_lookup_by_path(vd->vdev_child[c], path)) !=
2122                     NULL)
2123                         return (mvd);
2124
2125         return (NULL);
2126 }
2127
2128 /*
2129  * Find the first available hole which can be used as a top-level.
2130  */
2131 int
2132 find_vdev_hole(spa_t *spa)
2133 {
2134         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2135         int c;
2136
2137         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_VDEV, RW_READER) == SCL_VDEV);
2138
2139         for (c = 0; c < rvd->vdev_children; c++) {
2140                 vdev_t *cvd = rvd->vdev_child[c];
2141
2142                 if (cvd->vdev_ishole)
2143                         break;
2144         }
2145         return (c);
2146 }
2147
2148 /*
2149  * Verify that vdev_add() works as expected.
2150  */
2151 /* ARGSUSED */
2152 void
2153 ztest_vdev_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2154 {
2155         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2156         spa_t *spa = zs->zs_spa;
2157         uint64_t leaves;
2158         uint64_t guid;
2159         nvlist_t *nvroot;
2160         int error;
2161
2162         VERIFY(mutex_lock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2163         leaves = MAX(zs->zs_mirrors + zs->zs_splits, 1) * zopt_raidz;
2164
2165         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2166
2167         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = find_vdev_hole(spa) * leaves;
2168
2169         /*
2170          * If we have slogs then remove them 1/4 of the time.
2171          */
2172         if (spa_has_slogs(spa) && ztest_random(4) == 0) {
2173                 /*
2174                  * Grab the guid from the head of the log class rotor.
2175                  */
2176                 guid = spa_log_class(spa)->mc_rotor->mg_vd->vdev_guid;
2177
2178                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2179
2180                 /*
2181                  * We have to grab the zs_name_lock as writer to
2182                  * prevent a race between removing a slog (dmu_objset_find)
2183                  * and destroying a dataset. Removing the slog will
2184                  * grab a reference on the dataset which may cause
2185                  * dmu_objset_destroy() to fail with EBUSY thus
2186                  * leaving the dataset in an inconsistent state.
2187                  */
2188                 VERIFY(rw_wrlock(&ztest_shared->zs_name_lock) == 0);
2189                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2190                 VERIFY(rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock) == 0);
2191
2192                 if (error && error != EEXIST)
2193                         fatal(0, "spa_vdev_remove() = %d", error);
2194         } else {
2195                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2196
2197                 /*
2198                  * Make 1/4 of the devices be log devices.
2199                  */
2200                 nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, zopt_vdev_size, 0,
2201                     ztest_random(4) == 0, zopt_raidz, zs->zs_mirrors, 1);
2202
2203                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2204                 nvlist_free(nvroot);
2205
2206                 if (error == ENOSPC)
2207                         ztest_record_enospc("spa_vdev_add");
2208                 else if (error != 0)
2209                         fatal(0, "spa_vdev_add() = %d", error);
2210         }
2211
2212         VERIFY(mutex_unlock(&ztest_shared->zs_vdev_lock) == 0);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Verify that adding/removing aux devices (l2arc, hot spare) works as expected.
2217  */
2218 /* ARGSUSED */
2219 void
2220 ztest_vdev_aux_add_remove(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2221 {
2222         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2223         spa_t *spa = zs->zs_spa;
2224         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2225         spa_aux_vdev_t *sav;
2226         char *aux;
2227         uint64_t guid = 0;
2228         int error;
2229
2230         if (ztest_random(2) == 0) {
2231                 sav = &spa->spa_spares;
2232                 aux = ZPOOL_CONFIG_SPARES;
2233         } else {
2234                 sav = &spa->spa_l2cache;
2235                 aux = ZPOOL_CONFIG_L2CACHE;
2236         }
2237
2238         VERIFY(mutex_lock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2239
2240         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2241
2242         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(4) == 0) {
2243                 /*
2244                  * Pick a random device to remove.
2245                  */
2246                 guid = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)]->vdev_guid;
2247         } else {
2248                 /*
2249                  * Find an unused device we can add.
2250                  */
2251                 zs->zs_vdev_aux = 0;
2252                 for (;;) {
2253                         char path[MAXPATHLEN];
2254                         int c;
2255                         (void) sprintf(path, ztest_aux_template, zopt_dir,
2256                             zopt_pool, aux, zs->zs_vdev_aux);
2257                         for (c = 0; c < sav->sav_count; c++)
2258                                 if (strcmp(sav->sav_vdevs[c]->vdev_path,
2259                                     path) == 0)
2260                                         break;
2261                         if (c == sav->sav_count &&
2262                             vdev_lookup_by_path(rvd, path) == NULL)
2263                                 break;
2264                         zs->zs_vdev_aux++;
2265                 }
2266         }
2267
2268         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2269
2270         if (guid == 0) {
2271                 /*
2272                  * Add a new device.
2273                  */
2274                 nvlist_t *nvroot = make_vdev_root(NULL, aux,
2275                     (zopt_vdev_size * 5) / 4, 0, 0, 0, 0, 1);
2276                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
2277                 if (error != 0)
2278                         fatal(0, "spa_vdev_add(%p) = %d", nvroot, error);
2279                 nvlist_free(nvroot);
2280         } else {
2281                 /*
2282                  * Remove an existing device.  Sometimes, dirty its
2283                  * vdev state first to make sure we handle removal
2284                  * of devices that have pending state changes.
2285                  */
2286                 if (ztest_random(2) == 0)
2287                         (void) vdev_online(spa, guid, 0, NULL);
2288
2289                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
2290                 if (error != 0 && error != EBUSY)
2291                         fatal(0, "spa_vdev_remove(%llu) = %d", guid, error);
2292         }
2293
2294         VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2295 }
2296
2297 /*
2298  * split a pool if it has mirror tlvdevs
2299  */
2300 /* ARGSUSED */
2301 void
2302 ztest_split_pool(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2303 {
2304         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2305         spa_t *spa = zs->zs_spa;
2306         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2307         nvlist_t *tree, **child, *config, *split, **schild;
2308         uint_t c, children, schildren = 0, lastlogid = 0;
2309         int error = 0;
2310
2311         VERIFY(mutex_lock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2312
2313         /* ensure we have a useable config; mirrors of raidz aren't supported */
2314         if (zs->zs_mirrors < 3 || zopt_raidz > 1) {
2315                 VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2316                 return;
2317         }
2318
2319         /* clean up the old pool, if any */
2320         (void) spa_destroy("splitp");
2321
2322         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2323
2324         /* generate a config from the existing config */
2325         mutex_enter(&spa->spa_props_lock);
2326         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist(spa->spa_config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE,
2327             &tree) == 0);
2328         mutex_exit(&spa->spa_props_lock);
2329
2330         VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(tree, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &child,
2331             &children) == 0);
2332
2333         schild = malloc(rvd->vdev_children * sizeof (nvlist_t *));
2334         for (c = 0; c < children; c++) {
2335                 vdev_t *tvd = rvd->vdev_child[c];
2336                 nvlist_t **mchild;
2337                 uint_t mchildren;
2338
2339                 if (tvd->vdev_islog || tvd->vdev_ops == &vdev_hole_ops) {
2340                         VERIFY(nvlist_alloc(&schild[schildren], NV_UNIQUE_NAME,
2341                             0) == 0);
2342                         VERIFY(nvlist_add_string(schild[schildren],
2343                             ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_HOLE) == 0);
2344                         VERIFY(nvlist_add_uint64(schild[schildren],
2345                             ZPOOL_CONFIG_IS_HOLE, 1) == 0);
2346                         if (lastlogid == 0)
2347                                 lastlogid = schildren;
2348                         ++schildren;
2349                         continue;
2350                 }
2351                 lastlogid = 0;
2352                 VERIFY(nvlist_lookup_nvlist_array(child[c],
2353                     ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, &mchild, &mchildren) == 0);
2354                 VERIFY(nvlist_dup(mchild[0], &schild[schildren++], 0) == 0);
2355         }
2356
2357         /* OK, create a config that can be used to split */
2358         VERIFY(nvlist_alloc(&split, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2359         VERIFY(nvlist_add_string(split, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
2360             VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
2361         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(split, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN, schild,
2362             lastlogid != 0 ? lastlogid : schildren) == 0);
2363
2364         VERIFY(nvlist_alloc(&config, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
2365         VERIFY(nvlist_add_nvlist(config, ZPOOL_CONFIG_VDEV_TREE, split) == 0);
2366
2367         for (c = 0; c < schildren; c++)
2368                 nvlist_free(schild[c]);
2369         free(schild);
2370         nvlist_free(split);
2371
2372         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2373
2374         (void) rw_wrlock(&zs->zs_name_lock);
2375         error = spa_vdev_split_mirror(spa, "splitp", config, NULL, B_FALSE);
2376         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
2377
2378         nvlist_free(config);
2379
2380         if (error == 0) {
2381                 (void) printf("successful split - results:\n");
2382                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2383                 show_pool_stats(spa);
2384                 show_pool_stats(spa_lookup("splitp"));
2385                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2386                 ++zs->zs_splits;
2387                 --zs->zs_mirrors;
2388         }
2389         VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2390
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Verify that we can attach and detach devices.
2395  */
2396 /* ARGSUSED */
2397 void
2398 ztest_vdev_attach_detach(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2399 {
2400         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2401         spa_t *spa = zs->zs_spa;
2402         spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_spares;
2403         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
2404         vdev_t *oldvd, *newvd, *pvd;
2405         nvlist_t *root;
2406         uint64_t leaves;
2407         uint64_t leaf, top;
2408         uint64_t ashift = ztest_get_ashift();
2409         uint64_t oldguid, pguid;
2410         size_t oldsize, newsize;
2411         char oldpath[MAXPATHLEN], newpath[MAXPATHLEN];
2412         int replacing;
2413         int oldvd_has_siblings = B_FALSE;
2414         int newvd_is_spare = B_FALSE;
2415         int oldvd_is_log;
2416         int error, expected_error;
2417
2418         VERIFY(mutex_lock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2419         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * zopt_raidz;
2420
2421         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2422
2423         /*
2424          * Decide whether to do an attach or a replace.
2425          */
2426         replacing = ztest_random(2);
2427
2428         /*
2429          * Pick a random top-level vdev.
2430          */
2431         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
2432
2433         /*
2434          * Pick a random leaf within it.
2435          */
2436         leaf = ztest_random(leaves);
2437
2438         /*
2439          * Locate this vdev.
2440          */
2441         oldvd = rvd->vdev_child[top];
2442         if (zs->zs_mirrors >= 1) {
2443                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_mirror_ops);
2444                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= zs->zs_mirrors);
2445                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf / zopt_raidz];
2446         }
2447         if (zopt_raidz > 1) {
2448                 ASSERT(oldvd->vdev_ops == &vdev_raidz_ops);
2449                 ASSERT(oldvd->vdev_children == zopt_raidz);
2450                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf % zopt_raidz];
2451         }
2452
2453         /*
2454          * If we're already doing an attach or replace, oldvd may be a
2455          * mirror vdev -- in which case, pick a random child.
2456          */
2457         while (oldvd->vdev_children != 0) {
2458                 oldvd_has_siblings = B_TRUE;
2459                 ASSERT(oldvd->vdev_children >= 2);
2460                 oldvd = oldvd->vdev_child[ztest_random(oldvd->vdev_children)];
2461         }
2462
2463         oldguid = oldvd->vdev_guid;
2464         oldsize = vdev_get_min_asize(oldvd);
2465         oldvd_is_log = oldvd->vdev_top->vdev_islog;
2466         (void) strcpy(oldpath, oldvd->vdev_path);
2467         pvd = oldvd->vdev_parent;
2468         pguid = pvd->vdev_guid;
2469
2470         /*
2471          * If oldvd has siblings, then half of the time, detach it.
2472          */
2473         if (oldvd_has_siblings && ztest_random(2) == 0) {
2474                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2475                 error = spa_vdev_detach(spa, oldguid, pguid, B_FALSE);
2476                 if (error != 0 && error != ENODEV && error != EBUSY &&
2477                     error != ENOTSUP)
2478                         fatal(0, "detach (%s) returned %d", oldpath, error);
2479                 VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2480                 return;
2481         }
2482
2483         /*
2484          * For the new vdev, choose with equal probability between the two
2485          * standard paths (ending in either 'a' or 'b') or a random hot spare.
2486          */
2487         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(3) == 0) {
2488                 newvd = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
2489                 newvd_is_spare = B_TRUE;
2490                 (void) strcpy(newpath, newvd->vdev_path);
2491         } else {
2492                 (void) snprintf(newpath, sizeof (newpath), ztest_dev_template,
2493                     zopt_dir, zopt_pool, top * leaves + leaf);
2494                 if (ztest_random(2) == 0)
2495                         newpath[strlen(newpath) - 1] = 'b';
2496                 newvd = vdev_lookup_by_path(rvd, newpath);
2497         }
2498
2499         if (newvd) {
2500                 newsize = vdev_get_min_asize(newvd);
2501         } else {
2502                 /*
2503                  * Make newsize a little bigger or smaller than oldsize.
2504                  * If it's smaller, the attach should fail.
2505                  * If it's larger, and we're doing a replace,
2506                  * we should get dynamic LUN growth when we're done.
2507                  */
2508                 newsize = 10 * oldsize / (9 + ztest_random(3));
2509         }
2510
2511         /*
2512          * If pvd is not a mirror or root, the attach should fail with ENOTSUP,
2513          * unless it's a replace; in that case any non-replacing parent is OK.
2514          *
2515          * If newvd is already part of the pool, it should fail with EBUSY.
2516          *
2517          * If newvd is too small, it should fail with EOVERFLOW.
2518          */
2519         if (pvd->vdev_ops != &vdev_mirror_ops &&
2520             pvd->vdev_ops != &vdev_root_ops && (!replacing ||
2521             pvd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
2522             pvd->vdev_ops == &vdev_spare_ops))
2523                 expected_error = ENOTSUP;
2524         else if (newvd_is_spare && (!replacing || oldvd_is_log))
2525                 expected_error = ENOTSUP;
2526         else if (newvd == oldvd)
2527                 expected_error = replacing ? 0 : EBUSY;
2528         else if (vdev_lookup_by_path(rvd, newpath) != NULL)
2529                 expected_error = EBUSY;
2530         else if (newsize < oldsize)
2531                 expected_error = EOVERFLOW;
2532         else if (ashift > oldvd->vdev_top->vdev_ashift)
2533                 expected_error = EDOM;
2534         else
2535                 expected_error = 0;
2536
2537         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2538
2539         /*
2540          * Build the nvlist describing newpath.
2541          */
2542         root = make_vdev_root(newpath, NULL, newvd == NULL ? newsize : 0,
2543             ashift, 0, 0, 0, 1);
2544
2545         error = spa_vdev_attach(spa, oldguid, root, replacing);
2546
2547         nvlist_free(root);
2548
2549         /*
2550          * If our parent was the replacing vdev, but the replace completed,
2551          * then instead of failing with ENOTSUP we may either succeed,
2552          * fail with ENODEV, or fail with EOVERFLOW.
2553          */
2554         if (expected_error == ENOTSUP &&
2555             (error == 0 || error == ENODEV || error == EOVERFLOW))
2556                 expected_error = error;
2557
2558         /*
2559          * If someone grew the LUN, the replacement may be too small.
2560          */
2561         if (error == EOVERFLOW || error == EBUSY)
2562                 expected_error = error;
2563
2564         /* XXX workaround 6690467 */
2565         if (error != expected_error && expected_error != EBUSY) {
2566                 fatal(0, "attach (%s %llu, %s %llu, %d) "
2567                     "returned %d, expected %d",
2568                     oldpath, (longlong_t)oldsize, newpath,
2569                     (longlong_t)newsize, replacing, error, expected_error);
2570         }
2571
2572         VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2573 }
2574
2575 /*
2576  * Callback function which expands the physical size of the vdev.
2577  */
2578 vdev_t *
2579 grow_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
2580 {
2581         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
2582         size_t *newsize = arg;
2583         size_t fsize;
2584         int fd;
2585
2586         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
2587         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
2588
2589         if ((fd = open(vd->vdev_path, O_RDWR)) == -1)
2590                 return (vd);
2591
2592         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
2593         (void) ftruncate(fd, *newsize);
2594
2595         if (zopt_verbose >= 6) {
2596                 (void) printf("%s grew from %lu to %lu bytes\n",
2597                     vd->vdev_path, (ulong_t)fsize, (ulong_t)*newsize);
2598         }
2599         (void) close(fd);
2600         return (NULL);
2601 }
2602
2603 /*
2604  * Callback function which expands a given vdev by calling vdev_online().
2605  */
2606 /* ARGSUSED */
2607 vdev_t *
2608 online_vdev(vdev_t *vd, void *arg)
2609 {
2610         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
2611         vdev_t *tvd = vd->vdev_top;
2612         uint64_t guid = vd->vdev_guid;
2613         uint64_t generation = spa->spa_config_generation + 1;
2614         vdev_state_t newstate = VDEV_STATE_UNKNOWN;
2615         int error;
2616
2617         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_STATE, RW_READER) == SCL_STATE);
2618         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
2619
2620         /* Calling vdev_online will initialize the new metaslabs */
2621         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
2622         error = vdev_online(spa, guid, ZFS_ONLINE_EXPAND, &newstate);
2623         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
2624
2625         /*
2626          * If vdev_online returned an error or the underlying vdev_open
2627          * failed then we abort the expand. The only way to know that
2628          * vdev_open fails is by checking the returned newstate.
2629          */
2630         if (error || newstate != VDEV_STATE_HEALTHY) {
2631                 if (zopt_verbose >= 5) {
2632                         (void) printf("Unable to expand vdev, state %llu, "
2633                             "error %d\n", (u_longlong_t)newstate, error);
2634                 }
2635                 return (vd);
2636         }
2637         ASSERT3U(newstate, ==, VDEV_STATE_HEALTHY);
2638
2639         /*
2640          * Since we dropped the lock we need to ensure that we're
2641          * still talking to the original vdev. It's possible this
2642          * vdev may have been detached/replaced while we were
2643          * trying to online it.
2644          */
2645         if (generation != spa->spa_config_generation) {
2646                 if (zopt_verbose >= 5) {
2647                         (void) printf("vdev configuration has changed, "
2648                             "guid %llu, state %llu, expected gen %llu, "
2649                             "got gen %llu\n",
2650                             (u_longlong_t)guid,
2651                             (u_longlong_t)tvd->vdev_state,
2652                             (u_longlong_t)generation,
2653                             (u_longlong_t)spa->spa_config_generation);
2654                 }
2655                 return (vd);
2656         }
2657         return (NULL);
2658 }
2659
2660 /*
2661  * Traverse the vdev tree calling the supplied function.
2662  * We continue to walk the tree until we either have walked all
2663  * children or we receive a non-NULL return from the callback.
2664  * If a NULL callback is passed, then we just return back the first
2665  * leaf vdev we encounter.
2666  */
2667 vdev_t *
2668 vdev_walk_tree(vdev_t *vd, vdev_t *(*func)(vdev_t *, void *), void *arg)
2669 {
2670         if (vd->vdev_ops->vdev_op_leaf) {
2671                 if (func == NULL)
2672                         return (vd);
2673                 else
2674                         return (func(vd, arg));
2675         }
2676
2677         for (uint_t c = 0; c < vd->vdev_children; c++) {
2678                 vdev_t *cvd = vd->vdev_child[c];
2679                 if ((cvd = vdev_walk_tree(cvd, func, arg)) != NULL)
2680                         return (cvd);
2681         }
2682         return (NULL);
2683 }
2684
2685 /*
2686  * Verify that dynamic LUN growth works as expected.
2687  */
2688 /* ARGSUSED */
2689 void
2690 ztest_vdev_LUN_growth(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2691 {
2692         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2693         spa_t *spa = zs->zs_spa;
2694         vdev_t *vd, *tvd;
2695         metaslab_class_t *mc;
2696         metaslab_group_t *mg;
2697         size_t psize, newsize;
2698         uint64_t top;
2699         uint64_t old_class_space, new_class_space, old_ms_count, new_ms_count;
2700
2701         VERIFY(mutex_lock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2702         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
2703
2704         top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
2705
2706         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
2707         mg = tvd->vdev_mg;
2708         mc = mg->mg_class;
2709         old_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
2710         old_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
2711
2712         /*
2713          * Determine the size of the first leaf vdev associated with
2714          * our top-level device.
2715          */
2716         vd = vdev_walk_tree(tvd, NULL, NULL);
2717         ASSERT3P(vd, !=, NULL);
2718         ASSERT(vd->vdev_ops->vdev_op_leaf);
2719
2720         psize = vd->vdev_psize;
2721
2722         /*
2723          * We only try to expand the vdev if it's healthy, less than 4x its
2724          * original size, and it has a valid psize.
2725          */
2726         if (tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY ||
2727             psize == 0 || psize >= 4 * zopt_vdev_size) {
2728                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
2729                 VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2730                 return;
2731         }
2732         ASSERT(psize > 0);
2733         newsize = psize + psize / 8;
2734         ASSERT3U(newsize, >, psize);
2735
2736         if (zopt_verbose >= 6) {
2737                 (void) printf("Expanding LUN %s from %lu to %lu\n",
2738                     vd->vdev_path, (ulong_t)psize, (ulong_t)newsize);
2739         }
2740
2741         /*
2742          * Growing the vdev is a two step process:
2743          *      1). expand the physical size (i.e. relabel)
2744          *      2). online the vdev to create the new metaslabs
2745          */
2746         if (vdev_walk_tree(tvd, grow_vdev, &newsize) != NULL ||
2747             vdev_walk_tree(tvd, online_vdev, NULL) != NULL ||
2748             tvd->vdev_state != VDEV_STATE_HEALTHY) {
2749                 if (zopt_verbose >= 5) {
2750                         (void) printf("Could not expand LUN because "
2751                             "the vdev configuration changed.\n");
2752                 }
2753                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
2754                 VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2755                 return;
2756         }
2757
2758         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
2759
2760         /*
2761          * Expanding the LUN will update the config asynchronously,
2762          * thus we must wait for the async thread to complete any
2763          * pending tasks before proceeding.
2764          */
2765         for (;;) {
2766                 boolean_t done;
2767                 mutex_enter(&spa->spa_async_lock);
2768                 done = (spa->spa_async_thread == NULL && !spa->spa_async_tasks);
2769                 mutex_exit(&spa->spa_async_lock);
2770                 if (done)
2771                         break;
2772                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
2773                 (void) poll(NULL, 0, 100);
2774         }
2775
2776         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, spa, RW_READER);
2777
2778         tvd = spa->spa_root_vdev->vdev_child[top];
2779         new_ms_count = tvd->vdev_ms_count;
2780         new_class_space = metaslab_class_get_space(mc);
2781
2782         if (tvd->vdev_mg != mg || mg->mg_class != mc) {
2783                 if (zopt_verbose >= 5) {
2784                         (void) printf("Could not verify LUN expansion due to "
2785                             "intervening vdev offline or remove.\n");
2786                 }
2787                 spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
2788                 VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2789                 return;
2790         }
2791
2792         /*
2793          * Make sure we were able to grow the vdev.
2794          */
2795         if (new_ms_count <= old_ms_count)
2796                 fatal(0, "LUN expansion failed: ms_count %llu <= %llu\n",
2797                     old_ms_count, new_ms_count);
2798
2799         /*
2800          * Make sure we were able to grow the pool.
2801          */
2802         if (new_class_space <= old_class_space)
2803                 fatal(0, "LUN expansion failed: class_space %llu <= %llu\n",
2804                     old_class_space, new_class_space);
2805
2806         if (zopt_verbose >= 5) {
2807                 char oldnumbuf[6], newnumbuf[6];
2808
2809                 nicenum(old_class_space, oldnumbuf);
2810                 nicenum(new_class_space, newnumbuf);
2811                 (void) printf("%s grew from %s to %s\n",
2812                     spa->spa_name, oldnumbuf, newnumbuf);
2813         }
2814
2815         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, spa);
2816         VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
2817 }
2818
2819 /*
2820  * Verify that dmu_objset_{create,destroy,open,close} work as expected.
2821  */
2822 /* ARGSUSED */
2823 static void
2824 ztest_objset_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
2825 {
2826         /*
2827          * Create the objects common to all ztest datasets.
2828          */
2829         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_DIROBJ,
2830             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
2831 }
2832
2833 static int
2834 ztest_dataset_create(char *dsname)
2835 {
2836         uint64_t zilset = ztest_random(100);
2837         int err = dmu_objset_create(dsname, DMU_OST_OTHER, 0,
2838             ztest_objset_create_cb, NULL);
2839
2840         if (err || zilset < 80)
2841                 return (err);
2842
2843         (void) printf("Setting dataset %s to sync always\n", dsname);
2844         return (ztest_dsl_prop_set_uint64(dsname, ZFS_PROP_SYNC,
2845             ZFS_SYNC_ALWAYS, B_FALSE));
2846 }
2847
2848 /* ARGSUSED */
2849 static int
2850 ztest_objset_destroy_cb(const char *name, void *arg)
2851 {
2852         objset_t *os;
2853         dmu_object_info_t doi;
2854         int error;
2855
2856         /*
2857          * Verify that the dataset contains a directory object.
2858          */
2859         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os));
2860         error = dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, &doi);
2861         if (error != ENOENT) {
2862                 /* We could have crashed in the middle of destroying it */
2863                 ASSERT3U(error, ==, 0);
2864                 ASSERT3U(doi.doi_type, ==, DMU_OT_ZAP_OTHER);
2865                 ASSERT3S(doi.doi_physical_blocks_512, >=, 0);
2866         }
2867         dmu_objset_rele(os, FTAG);
2868
2869         /*
2870          * Destroy the dataset.
2871          */
2872         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_destroy(name, B_FALSE));
2873         return (0);
2874 }
2875
2876 static boolean_t
2877 ztest_snapshot_create(char *osname, uint64_t id)
2878 {
2879         char snapname[MAXNAMELEN];
2880         int error;
2881
2882         (void) snprintf(snapname, MAXNAMELEN, "%s@%llu", osname,
2883             (u_longlong_t)id);
2884
2885         error = dmu_objset_snapshot(osname, strchr(snapname, '@') + 1,
2886             NULL, NULL, B_FALSE, B_FALSE, -1);
2887         if (error == ENOSPC) {
2888                 ztest_record_enospc(FTAG);
2889                 return (B_FALSE);
2890         }
2891         if (error != 0 && error != EEXIST)
2892                 fatal(0, "ztest_snapshot_create(%s) = %d", snapname, error);
2893         return (B_TRUE);
2894 }
2895
2896 static boolean_t
2897 ztest_snapshot_destroy(char *osname, uint64_t id)
2898 {
2899         char snapname[MAXNAMELEN];
2900         int error;
2901
2902         (void) snprintf(snapname, MAXNAMELEN, "%s@%llu", osname,
2903             (u_longlong_t)id);
2904
2905         error = dmu_objset_destroy(snapname, B_FALSE);
2906         if (error != 0 && error != ENOENT)
2907                 fatal(0, "ztest_snapshot_destroy(%s) = %d", snapname, error);
2908         return (B_TRUE);
2909 }
2910
2911 /* ARGSUSED */
2912 void
2913 ztest_dmu_objset_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
2914 {
2915         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2916         ztest_ds_t zdtmp;
2917         int iters;
2918         int error;
2919         objset_t *os, *os2;
2920         char name[MAXNAMELEN];
2921         zilog_t *zilog;
2922
2923         (void) rw_rdlock(&zs->zs_name_lock);
2924
2925         (void) snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s/temp_%llu",
2926             zs->zs_pool, (u_longlong_t)id);
2927
2928         /*
2929          * If this dataset exists from a previous run, process its replay log
2930          * half of the time.  If we don't replay it, then dmu_objset_destroy()
2931          * (invoked from ztest_objset_destroy_cb()) should just throw it away.
2932          */
2933         if (ztest_random(2) == 0 &&
2934             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os) == 0) {
2935                 ztest_zd_init(&zdtmp, os);
2936                 zil_replay(os, &zdtmp, ztest_replay_vector);
2937                 ztest_zd_fini(&zdtmp);
2938                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
2939         }
2940
2941         /*
2942          * There may be an old instance of the dataset we're about to
2943          * create lying around from a previous run.  If so, destroy it
2944          * and all of its snapshots.
2945          */
2946         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
2947             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
2948
2949         /*
2950          * Verify that the destroyed dataset is no longer in the namespace.
2951          */
2952         VERIFY3U(ENOENT, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os));
2953
2954         /*
2955          * Verify that we can create a new dataset.
2956          */
2957         error = ztest_dataset_create(name);
2958         if (error) {
2959                 if (error == ENOSPC) {
2960                         ztest_record_enospc(FTAG);
2961                         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
2962                         return;
2963                 }
2964                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", name, error);
2965         }
2966
2967         VERIFY3U(0, ==,
2968             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os));
2969
2970         ztest_zd_init(&zdtmp, os);
2971
2972         /*
2973          * Open the intent log for it.
2974          */
2975         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
2976
2977         /*
2978          * Put some objects in there, do a little I/O to them,
2979          * and randomly take a couple of snapshots along the way.
2980          */
2981         iters = ztest_random(5);
2982         for (int i = 0; i < iters; i++) {
2983                 ztest_dmu_object_alloc_free(&zdtmp, id);
2984                 if (ztest_random(iters) == 0)
2985                         (void) ztest_snapshot_create(name, i);
2986         }
2987
2988         /*
2989          * Verify that we cannot create an existing dataset.
2990          */
2991         VERIFY3U(EEXIST, ==,
2992             dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, 0, NULL, NULL));
2993
2994         /*
2995          * Verify that we can hold an objset that is also owned.
2996          */
2997         VERIFY3U(0, ==, dmu_objset_hold(name, FTAG, &os2));
2998         dmu_objset_rele(os2, FTAG);
2999
3000         /*
3001          * Verify that we cannot own an objset that is already owned.
3002          */
3003         VERIFY3U(EBUSY, ==,
3004             dmu_objset_own(name, DMU_OST_OTHER, B_FALSE, FTAG, &os2));
3005
3006         zil_close(zilog);
3007         dmu_objset_disown(os, FTAG);
3008         ztest_zd_fini(&zdtmp);
3009
3010         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
3011 }
3012
3013 /*
3014  * Verify that dmu_snapshot_{create,destroy,open,close} work as expected.
3015  */
3016 void
3017 ztest_dmu_snapshot_create_destroy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3018 {
3019         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
3020
3021         (void) rw_rdlock(&zs->zs_name_lock);
3022         (void) ztest_snapshot_destroy(zd->zd_name, id);
3023         (void) ztest_snapshot_create(zd->zd_name, id);
3024         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
3025 }
3026
3027 /*
3028  * Cleanup non-standard snapshots and clones.
3029  */
3030 void
3031 ztest_dsl_dataset_cleanup(char *osname, uint64_t id)
3032 {
3033         char snap1name[MAXNAMELEN];
3034         char clone1name[MAXNAMELEN];
3035         char snap2name[MAXNAMELEN];
3036         char clone2name[MAXNAMELEN];
3037         char snap3name[MAXNAMELEN];
3038         int error;
3039
3040         (void) snprintf(snap1name, MAXNAMELEN, "%s@s1_%llu", osname, id);
3041         (void) snprintf(clone1name, MAXNAMELEN, "%s/c1_%llu", osname, id);
3042         (void) snprintf(snap2name, MAXNAMELEN, "%s@s2_%llu", clone1name, id);
3043         (void) snprintf(clone2name, MAXNAMELEN, "%s/c2_%llu", osname, id);
3044         (void) snprintf(snap3name, MAXNAMELEN, "%s@s3_%llu", clone1name, id);
3045
3046         error = dmu_objset_destroy(clone2name, B_FALSE);
3047         if (error && error != ENOENT)
3048                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", clone2name, error);
3049         error = dmu_objset_destroy(snap3name, B_FALSE);
3050         if (error && error != ENOENT)
3051                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", snap3name, error);
3052         error = dmu_objset_destroy(snap2name, B_FALSE);
3053         if (error && error != ENOENT)
3054                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", snap2name, error);
3055         error = dmu_objset_destroy(clone1name, B_FALSE);
3056         if (error && error != ENOENT)
3057                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", clone1name, error);
3058         error = dmu_objset_destroy(snap1name, B_FALSE);
3059         if (error && error != ENOENT)
3060                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", snap1name, error);
3061 }
3062
3063 /*
3064  * Verify dsl_dataset_promote handles EBUSY
3065  */
3066 void
3067 ztest_dsl_dataset_promote_busy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3068 {
3069         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
3070         objset_t *clone;
3071         dsl_dataset_t *ds;
3072         char snap1name[MAXNAMELEN];
3073         char clone1name[MAXNAMELEN];
3074         char snap2name[MAXNAMELEN];
3075         char clone2name[MAXNAMELEN];
3076         char snap3name[MAXNAMELEN];
3077         char *osname = zd->zd_name;
3078         int error;
3079
3080         (void) rw_rdlock(&zs->zs_name_lock);
3081
3082         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3083
3084         (void) snprintf(snap1name, MAXNAMELEN, "%s@s1_%llu", osname, id);
3085         (void) snprintf(clone1name, MAXNAMELEN, "%s/c1_%llu", osname, id);
3086         (void) snprintf(snap2name, MAXNAMELEN, "%s@s2_%llu", clone1name, id);
3087         (void) snprintf(clone2name, MAXNAMELEN, "%s/c2_%llu", osname, id);
3088         (void) snprintf(snap3name, MAXNAMELEN, "%s@s3_%llu", clone1name, id);
3089
3090         error = dmu_objset_snapshot(osname, strchr(snap1name, '@')+1,
3091             NULL, NULL, B_FALSE, B_FALSE, -1);
3092         if (error && error != EEXIST) {
3093                 if (error == ENOSPC) {
3094                         ztest_record_enospc(FTAG);
3095                         goto out;
3096                 }
3097                 fatal(0, "dmu_take_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3098         }
3099
3100         error = dmu_objset_hold(snap1name, FTAG, &clone);
3101         if (error)
3102                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap1name, error);
3103
3104         error = dmu_objset_clone(clone1name, dmu_objset_ds(clone), 0);
3105         dmu_objset_rele(clone, FTAG);
3106         if (error) {
3107                 if (error == ENOSPC) {
3108                         ztest_record_enospc(FTAG);
3109                         goto out;
3110                 }
3111                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone1name, error);
3112         }
3113
3114         error = dmu_objset_snapshot(clone1name, strchr(snap2name, '@')+1,
3115             NULL, NULL, B_FALSE, B_FALSE, -1);
3116         if (error && error != EEXIST) {
3117                 if (error == ENOSPC) {
3118                         ztest_record_enospc(FTAG);
3119                         goto out;
3120                 }
3121                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap2name, error);
3122         }
3123
3124         error = dmu_objset_snapshot(clone1name, strchr(snap3name, '@')+1,
3125             NULL, NULL, B_FALSE, B_FALSE, -1);
3126         if (error && error != EEXIST) {
3127                 if (error == ENOSPC) {
3128                         ztest_record_enospc(FTAG);
3129                         goto out;
3130                 }
3131                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3132         }
3133
3134         error = dmu_objset_hold(snap3name, FTAG, &clone);
3135         if (error)
3136                 fatal(0, "dmu_open_snapshot(%s) = %d", snap3name, error);
3137
3138         error = dmu_objset_clone(clone2name, dmu_objset_ds(clone), 0);
3139         dmu_objset_rele(clone, FTAG);
3140         if (error) {
3141                 if (error == ENOSPC) {
3142                         ztest_record_enospc(FTAG);
3143                         goto out;
3144                 }
3145                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", clone2name, error);
3146         }
3147
3148         error = dsl_dataset_own(snap2name, B_FALSE, FTAG, &ds);
3149         if (error)
3150                 fatal(0, "dsl_dataset_own(%s) = %d", snap2name, error);
3151         error = dsl_dataset_promote(clone2name, NULL);
3152         if (error != EBUSY)
3153                 fatal(0, "dsl_dataset_promote(%s), %d, not EBUSY", clone2name,
3154                     error);
3155         dsl_dataset_disown(ds, FTAG);
3156
3157 out:
3158         ztest_dsl_dataset_cleanup(osname, id);
3159
3160         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
3161 }
3162
3163 /*
3164  * Verify that dmu_object_{alloc,free} work as expected.
3165  */
3166 void
3167 ztest_dmu_object_alloc_free(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3168 {
3169         ztest_od_t od[4];
3170         int batchsize = sizeof (od) / sizeof (od[0]);
3171
3172         for (int b = 0; b < batchsize; b++)
3173                 ztest_od_init(&od[b], id, FTAG, b, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
3174
3175         /*
3176          * Destroy the previous batch of objects, create a new batch,
3177          * and do some I/O on the new objects.
3178          */
3179         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_TRUE) != 0)
3180                 return;
3181
3182         while (ztest_random(4 * batchsize) != 0)
3183                 ztest_io(zd, od[ztest_random(batchsize)].od_object,
3184                     ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
3185 }
3186
3187 /*
3188  * Verify that dmu_{read,write} work as expected.
3189  */
3190 void
3191 ztest_dmu_read_write(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3192 {
3193         objset_t *os = zd->zd_os;
3194         ztest_od_t od[2];
3195         dmu_tx_t *tx;
3196         int i, freeit, error;
3197         uint64_t n, s, txg;
3198         bufwad_t *packbuf, *bigbuf, *pack, *bigH, *bigT;
3199         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3200         uint64_t chunksize = (1000 + ztest_random(1000)) * sizeof (uint64_t);
3201         uint64_t regions = 997;
3202         uint64_t stride = 123456789ULL;
3203         uint64_t width = 40;
3204         int free_percent = 5;
3205
3206         /*
3207          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3208          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3209          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3210          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3211          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3212          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3213          *
3214          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3215          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3216          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3217          *
3218          * The chunk size is arbitrary. It doesn't have to be a power of two,
3219          * and it doesn't have any relation to the object blocksize.
3220          * The only requirement is that it can hold at least two bufwads.
3221          *
3222          * Normally, we write the bufwad to each of these locations.
3223          * However, free_percent of the time we instead write zeroes to
3224          * packobj and perform a dmu_free_range() on bigobj.  By comparing
3225          * bigobj to packobj, we can verify that the DMU is correctly
3226          * tracking which parts of an object are allocated and free,
3227          * and that the contents of the allocated blocks are correct.
3228          */
3229
3230         /*
3231          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3232          */
3233         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3234         ztest_od_init(&od[1], id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3235
3236         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
3237                 return;
3238
3239         bigobj = od[0].od_object;
3240         packobj = od[1].od_object;
3241         chunksize = od[0].od_gen;
3242         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3243
3244         /*
3245          * Prefetch a random chunk of the big object.
3246          * Our aim here is to get some async reads in flight
3247          * for blocks that we may free below; the DMU should
3248          * handle this race correctly.
3249          */
3250         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3251         s = 1 + ztest_random(2 * width - 1);
3252         dmu_prefetch(os, bigobj, n * chunksize, s * chunksize);
3253
3254         /*
3255          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3256          */
3257         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3258         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3259
3260         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3261         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3262
3263         bigoff = n * chunksize;
3264         bigsize = s * chunksize;
3265
3266         packbuf = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3267         bigbuf = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3268
3269         /*
3270          * free_percent of the time, free a range of bigobj rather than
3271          * overwriting it.
3272          */
3273         freeit = (ztest_random(100) < free_percent);
3274
3275         /*
3276          * Read the current contents of our objects.
3277          */
3278         error = dmu_read(os, packobj, packoff, packsize, packbuf,
3279             DMU_READ_PREFETCH);
3280         ASSERT3U(error, ==, 0);
3281         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf,
3282             DMU_READ_PREFETCH);
3283         ASSERT3U(error, ==, 0);
3284
3285         /*
3286          * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3287          */
3288         tx = dmu_tx_create(os);
3289
3290         dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3291
3292         if (freeit)
3293                 dmu_tx_hold_free(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3294         else
3295                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3296
3297         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3298         if (txg == 0) {
3299                 umem_free(packbuf, packsize);
3300                 umem_free(bigbuf, bigsize);
3301                 return;
3302         }
3303
3304         dmu_object_set_checksum(os, bigobj,
3305             (enum zio_checksum)ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_CHECKSUM), tx);
3306
3307         dmu_object_set_compress(os, bigobj,
3308             (enum zio_compress)ztest_random_dsl_prop(ZFS_PROP_COMPRESSION), tx);
3309
3310         /*
3311          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
3312          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
3313          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
3314          * with the new values we want to write out.
3315          */
3316         for (i = 0; i < s; i++) {
3317                 /* LINTED */
3318                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
3319                 /* LINTED */
3320                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
3321                 /* LINTED */
3322                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
3323
3324                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3325                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3326
3327                 if (pack->bw_txg > txg)
3328                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
3329                             pack->bw_txg, txg);
3330
3331                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
3332                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
3333                             pack->bw_index, n, i);
3334
3335                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3336                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
3337
3338                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3339                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
3340
3341                 if (freeit) {
3342                         bzero(pack, sizeof (bufwad_t));
3343                 } else {
3344                         pack->bw_index = n + i;
3345                         pack->bw_txg = txg;
3346                         pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
3347                 }
3348                 *bigH = *pack;
3349                 *bigT = *pack;
3350         }
3351
3352         /*
3353          * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
3354          * Now write them out.
3355          */
3356         dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
3357
3358         if (freeit) {
3359                 if (zopt_verbose >= 7) {
3360                         (void) printf("freeing offset %llx size %llx"
3361                             " txg %llx\n",
3362                             (u_longlong_t)bigoff,
3363                             (u_longlong_t)bigsize,
3364                             (u_longlong_t)txg);
3365                 }
3366                 VERIFY(0 == dmu_free_range(os, bigobj, bigoff, bigsize, tx));
3367         } else {
3368                 if (zopt_verbose >= 7) {
3369                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
3370                             " txg %llx\n",
3371                             (u_longlong_t)bigoff,
3372                             (u_longlong_t)bigsize,
3373                             (u_longlong_t)txg);
3374                 }
3375                 dmu_write(os, bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf, tx);
3376         }
3377
3378         dmu_tx_commit(tx);
3379
3380         /*
3381          * Sanity check the stuff we just wrote.
3382          */
3383         {
3384                 void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3385                 void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3386
3387                 VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
3388                     packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3389                 VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
3390                     bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3391
3392                 ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
3393                 ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
3394
3395                 umem_free(packcheck, packsize);
3396                 umem_free(bigcheck, bigsize);
3397         }
3398
3399         umem_free(packbuf, packsize);
3400         umem_free(bigbuf, bigsize);
3401 }
3402
3403 void
3404 compare_and_update_pbbufs(uint64_t s, bufwad_t *packbuf, bufwad_t *bigbuf,
3405     uint64_t bigsize, uint64_t n, uint64_t chunksize, uint64_t txg)
3406 {
3407         uint64_t i;
3408         bufwad_t *pack;
3409         bufwad_t *bigH;
3410         bufwad_t *bigT;
3411
3412         /*
3413          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
3414          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
3415          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
3416          * with the new values we want to write out.
3417          */
3418         for (i = 0; i < s; i++) {
3419                 /* LINTED */
3420                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
3421                 /* LINTED */
3422                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * chunksize);
3423                 /* LINTED */
3424                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + chunksize) - 1;
3425
3426                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3427                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
3428
3429                 if (pack->bw_txg > txg)
3430                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
3431                             pack->bw_txg, txg);
3432
3433                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
3434                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
3435                             pack->bw_index, n, i);
3436
3437                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3438                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
3439
3440                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
3441                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
3442
3443                 pack->bw_index = n + i;
3444                 pack->bw_txg = txg;
3445                 pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
3446
3447                 *bigH = *pack;
3448                 *bigT = *pack;
3449         }
3450 }
3451
3452 void
3453 ztest_dmu_read_write_zcopy(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3454 {
3455         objset_t *os = zd->zd_os;
3456         ztest_od_t od[2];
3457         dmu_tx_t *tx;
3458         uint64_t i;
3459         int error;
3460         uint64_t n, s, txg;
3461         bufwad_t *packbuf, *bigbuf;
3462         uint64_t packobj, packoff, packsize, bigobj, bigoff, bigsize;
3463         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
3464         uint64_t chunksize = blocksize;
3465         uint64_t regions = 997;
3466         uint64_t stride = 123456789ULL;
3467         uint64_t width = 9;
3468         dmu_buf_t *bonus_db;
3469         arc_buf_t **bigbuf_arcbufs;
3470         dmu_object_info_t doi;
3471
3472         /*
3473          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
3474          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
3475          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
3476          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
3477          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
3478          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
3479          *
3480          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
3481          *      bigobj, at the head of the nth chunk
3482          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
3483          *
3484          * The chunk size is set equal to bigobj block size so that
3485          * dmu_assign_arcbuf() can be tested for object updates.
3486          */
3487
3488         /*
3489          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
3490          */
3491         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
3492         ztest_od_init(&od[1], id, FTAG, 1, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, chunksize);
3493
3494         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
3495                 return;
3496
3497         bigobj = od[0].od_object;
3498         packobj = od[1].od_object;
3499         blocksize = od[0].od_blocksize;
3500         chunksize = blocksize;
3501         ASSERT(chunksize == od[1].od_gen);
3502
3503         VERIFY(dmu_object_info(os, bigobj, &doi) == 0);
3504         VERIFY(ISP2(doi.doi_data_block_size));
3505         VERIFY(chunksize == doi.doi_data_block_size);
3506         VERIFY(chunksize >= 2 * sizeof (bufwad_t));
3507
3508         /*
3509          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
3510          */
3511         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
3512         s = 1 + ztest_random(width - 1);
3513
3514         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
3515         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
3516
3517         bigoff = n * chunksize;
3518         bigsize = s * chunksize;
3519
3520         packbuf = umem_zalloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3521         bigbuf = umem_zalloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3522
3523         VERIFY3U(0, ==, dmu_bonus_hold(os, bigobj, FTAG, &bonus_db));
3524
3525         bigbuf_arcbufs = umem_zalloc(2 * s * sizeof (arc_buf_t *), UMEM_NOFAIL);
3526
3527         /*
3528          * Iteration 0 test zcopy for DB_UNCACHED dbufs.
3529          * Iteration 1 test zcopy to already referenced dbufs.
3530          * Iteration 2 test zcopy to dirty dbuf in the same txg.
3531          * Iteration 3 test zcopy to dbuf dirty in previous txg.
3532          * Iteration 4 test zcopy when dbuf is no longer dirty.
3533          * Iteration 5 test zcopy when it can't be done.
3534          * Iteration 6 one more zcopy write.
3535          */
3536         for (i = 0; i < 7; i++) {
3537                 uint64_t j;
3538                 uint64_t off;
3539
3540                 /*
3541                  * In iteration 5 (i == 5) use arcbufs
3542                  * that don't match bigobj blksz to test
3543                  * dmu_assign_arcbuf() when it can't directly
3544                  * assign an arcbuf to a dbuf.
3545                  */
3546                 for (j = 0; j < s; j++) {
3547                         if (i != 5) {
3548                                 bigbuf_arcbufs[j] =
3549                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize);
3550                         } else {
3551                                 bigbuf_arcbufs[2 * j] =
3552                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
3553                                 bigbuf_arcbufs[2 * j + 1] =
3554                                     dmu_request_arcbuf(bonus_db, chunksize / 2);
3555                         }
3556                 }
3557
3558                 /*
3559                  * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
3560                  */
3561                 tx = dmu_tx_create(os);
3562
3563                 dmu_tx_hold_write(tx, packobj, packoff, packsize);
3564                 dmu_tx_hold_write(tx, bigobj, bigoff, bigsize);
3565
3566                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3567                 if (txg == 0) {
3568                         umem_free(packbuf, packsize);
3569                         umem_free(bigbuf, bigsize);
3570                         for (j = 0; j < s; j++) {
3571                                 if (i != 5) {
3572                                         dmu_return_arcbuf(bigbuf_arcbufs[j]);
3573                                 } else {
3574                                         dmu_return_arcbuf(
3575                                             bigbuf_arcbufs[2 * j]);
3576                                         dmu_return_arcbuf(
3577                                             bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]);
3578                                 }
3579                         }
3580                         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
3581                         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
3582                         return;
3583                 }
3584
3585                 /*
3586                  * 50% of the time don't read objects in the 1st iteration to
3587                  * test dmu_assign_arcbuf() for the case when there're no
3588                  * existing dbufs for the specified offsets.
3589                  */
3590                 if (i != 0 || ztest_random(2) != 0) {
3591                         error = dmu_read(os, packobj, packoff,
3592                             packsize, packbuf, DMU_READ_PREFETCH);
3593                         ASSERT3U(error, ==, 0);
3594                         error = dmu_read(os, bigobj, bigoff, bigsize,
3595                             bigbuf, DMU_READ_PREFETCH);
3596                         ASSERT3U(error, ==, 0);
3597                 }
3598                 compare_and_update_pbbufs(s, packbuf, bigbuf, bigsize,
3599                     n, chunksize, txg);
3600
3601                 /*
3602                  * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
3603                  * Now write them out.
3604                  */
3605                 dmu_write(os, packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
3606                 if (zopt_verbose >= 7) {
3607                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
3608                             " txg %llx\n",
3609                             (u_longlong_t)bigoff,
3610                             (u_longlong_t)bigsize,
3611                             (u_longlong_t)txg);
3612                 }
3613                 for (off = bigoff, j = 0; j < s; j++, off += chunksize) {
3614                         dmu_buf_t *dbt;
3615                         if (i != 5) {
3616                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
3617                                     bigbuf_arcbufs[j]->b_data, chunksize);
3618                         } else {
3619                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff),
3620                                     bigbuf_arcbufs[2 * j]->b_data,
3621                                     chunksize / 2);
3622                                 bcopy((caddr_t)bigbuf + (off - bigoff) +
3623                                     chunksize / 2,
3624                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1]->b_data,
3625                                     chunksize / 2);
3626                         }
3627
3628                         if (i == 1) {
3629                                 VERIFY(dmu_buf_hold(os, bigobj, off,
3630                                     FTAG, &dbt, DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
3631                         }
3632                         if (i != 5) {
3633                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
3634                                     bigbuf_arcbufs[j], tx);
3635                         } else {
3636                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db, off,
3637                                     bigbuf_arcbufs[2 * j], tx);
3638                                 dmu_assign_arcbuf(bonus_db,
3639                                     off + chunksize / 2,
3640                                     bigbuf_arcbufs[2 * j + 1], tx);
3641                         }
3642                         if (i == 1) {
3643                                 dmu_buf_rele(dbt, FTAG);
3644                         }
3645                 }
3646                 dmu_tx_commit(tx);
3647
3648                 /*
3649                  * Sanity check the stuff we just wrote.
3650                  */
3651                 {
3652                         void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
3653                         void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
3654
3655                         VERIFY(0 == dmu_read(os, packobj, packoff,
3656                             packsize, packcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3657                         VERIFY(0 == dmu_read(os, bigobj, bigoff,
3658                             bigsize, bigcheck, DMU_READ_PREFETCH));
3659
3660                         ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
3661                         ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
3662
3663                         umem_free(packcheck, packsize);
3664                         umem_free(bigcheck, bigsize);
3665                 }
3666                 if (i == 2) {
3667                         txg_wait_open(dmu_objset_pool(os), 0);
3668                 } else if (i == 3) {
3669                         txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
3670                 }
3671         }
3672
3673         dmu_buf_rele(bonus_db, FTAG);
3674         umem_free(packbuf, packsize);
3675         umem_free(bigbuf, bigsize);
3676         umem_free(bigbuf_arcbufs, 2 * s * sizeof (arc_buf_t *));
3677 }
3678
3679 /* ARGSUSED */
3680 void
3681 ztest_dmu_write_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3682 {
3683         ztest_od_t od[1];
3684         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(20) + 43)) +
3685             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
3686
3687         /*
3688          * Have multiple threads write to large offsets in an object
3689          * to verify that parallel writes to an object -- even to the
3690          * same blocks within the object -- doesn't cause any trouble.
3691          */
3692         ztest_od_init(&od[0], ID_PARALLEL, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
3693
3694         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
3695                 return;
3696
3697         while (ztest_random(10) != 0)
3698                 ztest_io(zd, od[0].od_object, offset);
3699 }
3700
3701 void
3702 ztest_dmu_prealloc(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3703 {
3704         ztest_od_t od[1];
3705         uint64_t offset = (1ULL << (ztest_random(4) + SPA_MAXBLOCKSHIFT)) +
3706             (ztest_random(ZTEST_RANGE_LOCKS) << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
3707         uint64_t count = ztest_random(20) + 1;
3708         uint64_t blocksize = ztest_random_blocksize();
3709         void *data;
3710
3711         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
3712
3713         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
3714                 return;
3715
3716         if (ztest_truncate(zd, od[0].od_object, offset, count * blocksize) != 0)
3717                 return;
3718
3719         ztest_prealloc(zd, od[0].od_object, offset, count * blocksize);
3720
3721         data = umem_zalloc(blocksize, UMEM_NOFAIL);
3722
3723         while (ztest_random(count) != 0) {
3724                 uint64_t randoff = offset + (ztest_random(count) * blocksize);
3725                 if (ztest_write(zd, od[0].od_object, randoff, blocksize,
3726                     data) != 0)
3727                         break;
3728                 while (ztest_random(4) != 0)
3729                         ztest_io(zd, od[0].od_object, randoff);
3730         }
3731
3732         umem_free(data, blocksize);
3733 }
3734
3735 /*
3736  * Verify that zap_{create,destroy,add,remove,update} work as expected.
3737  */
3738 #define ZTEST_ZAP_MIN_INTS      1
3739 #define ZTEST_ZAP_MAX_INTS      4
3740 #define ZTEST_ZAP_MAX_PROPS     1000
3741
3742 void
3743 ztest_zap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3744 {
3745         objset_t *os = zd->zd_os;
3746         ztest_od_t od[1];
3747         uint64_t object;
3748         uint64_t txg, last_txg;
3749         uint64_t value[ZTEST_ZAP_MAX_INTS];
3750         uint64_t zl_ints, zl_intsize, prop;
3751         int i, ints;
3752         dmu_tx_t *tx;
3753         char propname[100], txgname[100];
3754         int error;
3755         char *hc[2] = { "s.acl.h", ".s.open.h.hyLZlg" };
3756
3757         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
3758
3759         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
3760                 return;
3761
3762         object = od[0].od_object;
3763
3764         /*
3765          * Generate a known hash collision, and verify that
3766          * we can lookup and remove both entries.
3767          */
3768         tx = dmu_tx_create(os);
3769         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
3770         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3771         if (txg == 0)
3772                 return;
3773         for (i = 0; i < 2; i++) {
3774                 value[i] = i;
3775                 VERIFY3U(0, ==, zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
3776                     1, &value[i], tx));
3777         }
3778         for (i = 0; i < 2; i++) {
3779                 VERIFY3U(EEXIST, ==, zap_add(os, object, hc[i],
3780                     sizeof (uint64_t), 1, &value[i], tx));
3781                 VERIFY3U(0, ==,
3782                     zap_length(os, object, hc[i], &zl_intsize, &zl_ints));
3783                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
3784                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
3785         }
3786         for (i = 0; i < 2; i++) {
3787                 VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, hc[i], tx));
3788         }
3789         dmu_tx_commit(tx);
3790
3791         /*
3792          * Generate a buch of random entries.
3793          */
3794         ints = MAX(ZTEST_ZAP_MIN_INTS, object % ZTEST_ZAP_MAX_INTS);
3795
3796         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
3797         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
3798         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
3799         bzero(value, sizeof (value));
3800         last_txg = 0;
3801
3802         /*
3803          * If these zap entries already exist, validate their contents.
3804          */
3805         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
3806         if (error == 0) {
3807                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
3808                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
3809
3810                 VERIFY(zap_lookup(os, object, txgname, zl_intsize,
3811                     zl_ints, &last_txg) == 0);
3812
3813                 VERIFY(zap_length(os, object, propname, &zl_intsize,
3814                     &zl_ints) == 0);
3815
3816                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
3817                 ASSERT3U(zl_ints, ==, ints);
3818
3819                 VERIFY(zap_lookup(os, object, propname, zl_intsize,
3820                     zl_ints, value) == 0);
3821
3822                 for (i = 0; i < ints; i++) {
3823                         ASSERT3U(value[i], ==, last_txg + object + i);
3824                 }
3825         } else {
3826                 ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
3827         }
3828
3829         /*
3830          * Atomically update two entries in our zap object.
3831          * The first is named txg_%llu, and contains the txg
3832          * in which the property was last updated.  The second
3833          * is named prop_%llu, and the nth element of its value
3834          * should be txg + object + n.
3835          */
3836         tx = dmu_tx_create(os);
3837         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
3838         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3839         if (txg == 0)
3840                 return;
3841
3842         if (last_txg > txg)
3843                 fatal(0, "zap future leak: old %llu new %llu", last_txg, txg);
3844
3845         for (i = 0; i < ints; i++)
3846                 value[i] = txg + object + i;
3847
3848         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, txgname, sizeof (uint64_t),
3849             1, &txg, tx));
3850         VERIFY3U(0, ==, zap_update(os, object, propname, sizeof (uint64_t),
3851             ints, value, tx));
3852
3853         dmu_tx_commit(tx);
3854
3855         /*
3856          * Remove a random pair of entries.
3857          */
3858         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
3859         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
3860         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
3861
3862         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
3863
3864         if (error == ENOENT)
3865                 return;
3866
3867         ASSERT3U(error, ==, 0);
3868
3869         tx = dmu_tx_create(os);
3870         dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
3871         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3872         if (txg == 0)
3873                 return;
3874         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, txgname, tx));
3875         VERIFY3U(0, ==, zap_remove(os, object, propname, tx));
3876         dmu_tx_commit(tx);
3877 }
3878
3879 /*
3880  * Testcase to test the upgrading of a microzap to fatzap.
3881  */
3882 void
3883 ztest_fzap(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3884 {
3885         objset_t *os = zd->zd_os;
3886         ztest_od_t od[1];
3887         uint64_t object, txg;
3888
3889         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
3890
3891         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), !ztest_random(2)) != 0)
3892                 return;
3893
3894         object = od[0].od_object;
3895
3896         /*
3897          * Add entries to this ZAP and make sure it spills over
3898          * and gets upgraded to a fatzap. Also, since we are adding
3899          * 2050 entries we should see ptrtbl growth and leaf-block split.
3900          */
3901         for (int i = 0; i < 2050; i++) {
3902                 char name[MAXNAMELEN];
3903                 uint64_t value = i;
3904                 dmu_tx_t *tx;
3905                 int error;
3906
3907                 (void) snprintf(name, sizeof (name), "fzap-%llu-%llu",
3908                     id, value);
3909
3910                 tx = dmu_tx_create(os);
3911                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, name);
3912                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3913                 if (txg == 0)
3914                         return;
3915                 error = zap_add(os, object, name, sizeof (uint64_t), 1,
3916                     &value, tx);
3917                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
3918                 dmu_tx_commit(tx);
3919         }
3920 }
3921
3922 /* ARGSUSED */
3923 void
3924 ztest_zap_parallel(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
3925 {
3926         objset_t *os = zd->zd_os;
3927         ztest_od_t od[1];
3928         uint64_t txg, object, count, wsize, wc, zl_wsize, zl_wc;
3929         dmu_tx_t *tx;
3930         int i, namelen, error;
3931         int micro = ztest_random(2);
3932         char name[20], string_value[20];
3933         void *data;
3934
3935         ztest_od_init(&od[0], ID_PARALLEL, FTAG, micro, DMU_OT_ZAP_OTHER, 0, 0);
3936
3937         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
3938                 return;
3939
3940         object = od[0].od_object;
3941
3942         /*
3943          * Generate a random name of the form 'xxx.....' where each
3944          * x is a random printable character and the dots are dots.
3945          * There are 94 such characters, and the name length goes from
3946          * 6 to 20, so there are 94^3 * 15 = 12,458,760 possible names.
3947          */
3948         namelen = ztest_random(sizeof (name) - 5) + 5 + 1;
3949
3950         for (i = 0; i < 3; i++)
3951                 name[i] = '!' + ztest_random('~' - '!' + 1);
3952         for (; i < namelen - 1; i++)
3953                 name[i] = '.';
3954         name[i] = '\0';
3955
3956         if ((namelen & 1) || micro) {
3957                 wsize = sizeof (txg);
3958                 wc = 1;
3959                 data = &txg;
3960         } else {
3961                 wsize = 1;
3962                 wc = namelen;
3963                 data = string_value;
3964         }
3965
3966         count = -1ULL;
3967         VERIFY(zap_count(os, object, &count) == 0);
3968         ASSERT(count != -1ULL);
3969
3970         /*
3971          * Select an operation: length, lookup, add, update, remove.
3972          */
3973         i = ztest_random(5);
3974
3975         if (i >= 2) {
3976                 tx = dmu_tx_create(os);
3977                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, B_TRUE, NULL);
3978                 txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_MIGHTWAIT, FTAG);
3979                 if (txg == 0)
3980                         return;
3981                 bcopy(name, string_value, namelen);
3982         } else {
3983                 tx = NULL;
3984                 txg = 0;
3985                 bzero(string_value, namelen);
3986         }
3987
3988         switch (i) {
3989
3990         case 0:
3991                 error = zap_length(os, object, name, &zl_wsize, &zl_wc);
3992                 if (error == 0) {
3993                         ASSERT3U(wsize, ==, zl_wsize);
3994                         ASSERT3U(wc, ==, zl_wc);
3995                 } else {
3996                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
3997                 }
3998                 break;
3999
4000         case 1:
4001                 error = zap_lookup(os, object, name, wsize, wc, data);
4002                 if (error == 0) {
4003                         if (data == string_value &&
4004                             bcmp(name, data, namelen) != 0)
4005                                 fatal(0, "name '%s' != val '%s' len %d",
4006                                     name, data, namelen);
4007                 } else {
4008                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
4009                 }
4010                 break;
4011
4012         case 2:
4013                 error = zap_add(os, object, name, wsize, wc, data, tx);
4014                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
4015                 break;
4016
4017         case 3:
4018                 VERIFY(zap_update(os, object, name, wsize, wc, data, tx) == 0);
4019                 break;
4020
4021         case 4:
4022                 error = zap_remove(os, object, name, tx);
4023                 ASSERT(error == 0 || error == ENOENT);
4024                 break;
4025         }
4026
4027         if (tx != NULL)
4028                 dmu_tx_commit(tx);
4029 }
4030
4031 /*
4032  * Commit callback data.
4033  */
4034 typedef struct ztest_cb_data {
4035         list_node_t             zcd_node;
4036         uint64_t                zcd_txg;
4037         int                     zcd_expected_err;
4038         boolean_t               zcd_added;
4039         boolean_t               zcd_called;
4040         spa_t                   *zcd_spa;
4041 } ztest_cb_data_t;
4042
4043 /* This is the actual commit callback function */
4044 static void
4045 ztest_commit_callback(void *arg, int error)
4046 {
4047         ztest_cb_data_t *data = arg;
4048         uint64_t synced_txg;
4049
4050         VERIFY(data != NULL);
4051         VERIFY3S(data->zcd_expected_err, ==, error);
4052         VERIFY(!data->zcd_called);
4053
4054         synced_txg = spa_last_synced_txg(data->zcd_spa);
4055         if (data->zcd_txg > synced_txg)
4056                 fatal(0, "commit callback of txg %" PRIu64 " called prematurely"
4057                     ", last synced txg = %" PRIu64 "\n", data->zcd_txg,
4058                     synced_txg);
4059
4060         data->zcd_called = B_TRUE;
4061
4062         if (error == ECANCELED) {
4063                 ASSERT3U(data->zcd_txg, ==, 0);
4064                 ASSERT(!data->zcd_added);
4065
4066                 /*
4067                  * The private callback data should be destroyed here, but
4068                  * since we are going to check the zcd_called field after
4069                  * dmu_tx_abort(), we will destroy it there.
4070                  */
4071                 return;
4072         }
4073
4074         /* Was this callback added to the global callback list? */
4075         if (!data->zcd_added)
4076                 goto out;
4077
4078         ASSERT3U(data->zcd_txg, !=, 0);
4079
4080         /* Remove our callback from the list */
4081         (void) mutex_lock(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4082         list_remove(&zcl.zcl_callbacks, data);
4083         (void) mutex_unlock(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4084
4085 out:
4086         umem_free(data, sizeof (ztest_cb_data_t));
4087 }
4088
4089 /* Allocate and initialize callback data structure */
4090 static ztest_cb_data_t *
4091 ztest_create_cb_data(objset_t *os, uint64_t txg)
4092 {
4093         ztest_cb_data_t *cb_data;
4094
4095         cb_data = umem_zalloc(sizeof (ztest_cb_data_t), UMEM_NOFAIL);
4096
4097         cb_data->zcd_txg = txg;
4098         cb_data->zcd_spa = dmu_objset_spa(os);
4099
4100         return (cb_data);
4101 }
4102
4103 /*
4104  * If a number of txgs equal to this threshold have been created after a commit
4105  * callback has been registered but not called, then we assume there is an
4106  * implementation bug.
4107  */
4108 #define ZTEST_COMMIT_CALLBACK_THRESH    (TXG_CONCURRENT_STATES + 2)
4109
4110 /*
4111  * Commit callback test.
4112  */
4113 void
4114 ztest_dmu_commit_callbacks(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4115 {
4116         objset_t *os = zd->zd_os;
4117         ztest_od_t od[1];
4118         dmu_tx_t *tx;
4119         ztest_cb_data_t *cb_data[3], *tmp_cb;
4120         uint64_t old_txg, txg;
4121         int i, error;
4122
4123         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0, 0);
4124
4125         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4126                 return;
4127
4128         tx = dmu_tx_create(os);
4129
4130         cb_data[0] = ztest_create_cb_data(os, 0);
4131         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[0]);
4132
4133         dmu_tx_hold_write(tx, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t));
4134
4135         /* Every once in a while, abort the transaction on purpose */
4136         if (ztest_random(100) == 0)
4137                 error = -1;
4138
4139         if (!error)
4140                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_NOWAIT);
4141
4142         txg = error ? 0 : dmu_tx_get_txg(tx);
4143
4144         cb_data[0]->zcd_txg = txg;
4145         cb_data[1] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4146         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[1]);
4147
4148         if (error) {
4149                 /*
4150                  * It's not a strict requirement to call the registered
4151                  * callbacks from inside dmu_tx_abort(), but that's what
4152                  * it's supposed to happen in the current implementation
4153                  * so we will check for that.
4154                  */
4155                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4156                         cb_data[i]->zcd_expected_err = ECANCELED;
4157                         VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4158                 }
4159
4160                 dmu_tx_abort(tx);
4161
4162                 for (i = 0; i < 2; i++) {
4163                         VERIFY(cb_data[i]->zcd_called);
4164                         umem_free(cb_data[i], sizeof (ztest_cb_data_t));
4165                 }
4166
4167                 return;
4168         }
4169
4170         cb_data[2] = ztest_create_cb_data(os, txg);
4171         dmu_tx_callback_register(tx, ztest_commit_callback, cb_data[2]);
4172
4173         /*
4174          * Read existing data to make sure there isn't a future leak.
4175          */
4176         VERIFY(0 == dmu_read(os, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t),
4177             &old_txg, DMU_READ_PREFETCH));
4178
4179         if (old_txg > txg)
4180                 fatal(0, "future leak: got %" PRIu64 ", open txg is %" PRIu64,
4181                     old_txg, txg);
4182
4183         dmu_write(os, od[0].od_object, 0, sizeof (uint64_t), &txg, tx);
4184
4185         (void) mutex_lock(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4186
4187         /*
4188          * Since commit callbacks don't have any ordering requirement and since
4189          * it is theoretically possible for a commit callback to be called
4190          * after an arbitrary amount of time has elapsed since its txg has been
4191          * synced, it is difficult to reliably determine whether a commit
4192          * callback hasn't been called due to high load or due to a flawed
4193          * implementation.
4194          *
4195          * In practice, we will assume that if after a certain number of txgs a
4196          * commit callback hasn't been called, then most likely there's an
4197          * implementation bug..
4198          */
4199         tmp_cb = list_head(&zcl.zcl_callbacks);
4200         if (tmp_cb != NULL &&
4201             tmp_cb->zcd_txg > txg - ZTEST_COMMIT_CALLBACK_THRESH) {
4202                 fatal(0, "Commit callback threshold exceeded, oldest txg: %"
4203                     PRIu64 ", open txg: %" PRIu64 "\n", tmp_cb->zcd_txg, txg);
4204         }
4205
4206         /*
4207          * Let's find the place to insert our callbacks.
4208          *
4209          * Even though the list is ordered by txg, it is possible for the
4210          * insertion point to not be the end because our txg may already be
4211          * quiescing at this point and other callbacks in the open txg
4212          * (from other objsets) may have sneaked in.
4213          */
4214         tmp_cb = list_tail(&zcl.zcl_callbacks);
4215         while (tmp_cb != NULL && tmp_cb->zcd_txg > txg)
4216                 tmp_cb = list_prev(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb);
4217
4218         /* Add the 3 callbacks to the list */
4219         for (i = 0; i < 3; i++) {
4220                 if (tmp_cb == NULL)
4221                         list_insert_head(&zcl.zcl_callbacks, cb_data[i]);
4222                 else
4223                         list_insert_after(&zcl.zcl_callbacks, tmp_cb,
4224                             cb_data[i]);
4225
4226                 cb_data[i]->zcd_added = B_TRUE;
4227                 VERIFY(!cb_data[i]->zcd_called);
4228
4229                 tmp_cb = cb_data[i];
4230         }
4231
4232         (void) mutex_unlock(&zcl.zcl_callbacks_lock);
4233
4234         dmu_tx_commit(tx);
4235 }
4236
4237 /* ARGSUSED */
4238 void
4239 ztest_dsl_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4240 {
4241         zfs_prop_t proplist[] = {
4242                 ZFS_PROP_CHECKSUM,
4243                 ZFS_PROP_COMPRESSION,
4244                 ZFS_PROP_COPIES,
4245                 ZFS_PROP_DEDUP
4246         };
4247         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4248
4249         (void) rw_rdlock(&zs->zs_name_lock);
4250
4251         for (int p = 0; p < sizeof (proplist) / sizeof (proplist[0]); p++)
4252                 (void) ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, proplist[p],
4253                     ztest_random_dsl_prop(proplist[p]), (int)ztest_random(2));
4254
4255         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
4256 }
4257
4258 /* ARGSUSED */
4259 void
4260 ztest_spa_prop_get_set(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4261 {
4262         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4263         nvlist_t *props = NULL;
4264
4265         (void) rw_rdlock(&zs->zs_name_lock);
4266
4267         (void) ztest_spa_prop_set_uint64(zs, ZPOOL_PROP_DEDUPDITTO,
4268             ZIO_DEDUPDITTO_MIN + ztest_random(ZIO_DEDUPDITTO_MIN));
4269
4270         VERIFY3U(spa_prop_get(zs->zs_spa, &props), ==, 0);
4271
4272         if (zopt_verbose >= 6)
4273                 dump_nvlist(props, 4);
4274
4275         nvlist_free(props);
4276
4277         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
4278 }
4279
4280 /*
4281  * Test snapshot hold/release and deferred destroy.
4282  */
4283 void
4284 ztest_dmu_snapshot_hold(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4285 {
4286         int error;
4287         objset_t *os = zd->zd_os;
4288         objset_t *origin;
4289         char snapname[100];
4290         char fullname[100];
4291         char clonename[100];
4292         char tag[100];
4293         char osname[MAXNAMELEN];
4294
4295         (void) rw_rdlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
4296
4297         dmu_objset_name(os, osname);
4298
4299         (void) snprintf(snapname, 100, "sh1_%llu", id);
4300         (void) snprintf(fullname, 100, "%s@%s", osname, snapname);
4301         (void) snprintf(clonename, 100, "%s/ch1_%llu", osname, id);
4302         (void) snprintf(tag, 100, "%tag_%llu", id);
4303
4304         /*
4305          * Clean up from any previous run.
4306          */
4307         (void) dmu_objset_destroy(clonename, B_FALSE);
4308         (void) dsl_dataset_user_release(osname, snapname, tag, B_FALSE);
4309         (void) dmu_objset_destroy(fullname, B_FALSE);
4310
4311         /*
4312          * Create snapshot, clone it, mark snap for deferred destroy,
4313          * destroy clone, verify snap was also destroyed.
4314          */
4315         error = dmu_objset_snapshot(osname, snapname, NULL, NULL, FALSE,
4316             FALSE, -1);
4317         if (error) {
4318                 if (error == ENOSPC) {
4319                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
4320                         goto out;
4321                 }
4322                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
4323         }
4324
4325         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
4326         if (error)
4327                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
4328
4329         error = dmu_objset_clone(clonename, dmu_objset_ds(origin), 0);
4330         dmu_objset_rele(origin, FTAG);
4331         if (error) {
4332                 if (error == ENOSPC) {
4333                         ztest_record_enospc("dmu_objset_clone");
4334                         goto out;
4335                 }
4336                 fatal(0, "dmu_objset_clone(%s) = %d", clonename, error);
4337         }
4338
4339         error = dmu_objset_destroy(fullname, B_TRUE);
4340         if (error) {
4341                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s, B_TRUE) = %d",
4342                     fullname, error);
4343         }
4344
4345         error = dmu_objset_destroy(clonename, B_FALSE);
4346         if (error)
4347                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", clonename, error);
4348
4349         error = dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin);
4350         if (error != ENOENT)
4351                 fatal(0, "dmu_objset_hold(%s) = %d", fullname, error);
4352
4353         /*
4354          * Create snapshot, add temporary hold, verify that we can't
4355          * destroy a held snapshot, mark for deferred destroy,
4356          * release hold, verify snapshot was destroyed.
4357          */
4358         error = dmu_objset_snapshot(osname, snapname, NULL, NULL, FALSE,
4359             FALSE, -1);
4360         if (error) {
4361                 if (error == ENOSPC) {
4362                         ztest_record_enospc("dmu_objset_snapshot");
4363                         goto out;
4364                 }
4365                 fatal(0, "dmu_objset_snapshot(%s) = %d", fullname, error);
4366         }
4367
4368         error = dsl_dataset_user_hold(osname, snapname, tag, B_FALSE,
4369             B_TRUE, -1);
4370         if (error)
4371                 fatal(0, "dsl_dataset_user_hold(%s)", fullname, tag);
4372
4373         error = dmu_objset_destroy(fullname, B_FALSE);
4374         if (error != EBUSY) {
4375                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s, B_FALSE) = %d",
4376                     fullname, error);
4377         }
4378
4379         error = dmu_objset_destroy(fullname, B_TRUE);
4380         if (error) {
4381                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s, B_TRUE) = %d",
4382                     fullname, error);
4383         }
4384
4385         error = dsl_dataset_user_release(osname, snapname, tag, B_FALSE);
4386         if (error)
4387                 fatal(0, "dsl_dataset_user_release(%s)", fullname, tag);
4388
4389         VERIFY(dmu_objset_hold(fullname, FTAG, &origin) == ENOENT);
4390
4391 out:
4392         (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
4393 }
4394
4395 /*
4396  * Inject random faults into the on-disk data.
4397  */
4398 /* ARGSUSED */
4399 void
4400 ztest_fault_inject(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4401 {
4402         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4403         spa_t *spa = zs->zs_spa;
4404         int fd;
4405         uint64_t offset;
4406         uint64_t leaves;
4407         uint64_t bad = 0x1990c0ffeedecadeULL;
4408         uint64_t top, leaf;
4409         char path0[MAXPATHLEN];
4410         char pathrand[MAXPATHLEN];
4411         size_t fsize;
4412         int bshift = SPA_MAXBLOCKSHIFT + 2;     /* don't scrog all labels */
4413         int iters = 1000;
4414         int maxfaults;
4415         int mirror_save;
4416         vdev_t *vd0 = NULL;
4417         uint64_t guid0 = 0;
4418         boolean_t islog = B_FALSE;
4419
4420         VERIFY(mutex_lock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
4421         maxfaults = MAXFAULTS();
4422         leaves = MAX(zs->zs_mirrors, 1) * zopt_raidz;
4423         mirror_save = zs->zs_mirrors;
4424         VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
4425
4426         ASSERT(leaves >= 1);
4427
4428         /*
4429          * We need SCL_STATE here because we're going to look at vd0->vdev_tsd.
4430          */
4431         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
4432
4433         if (ztest_random(2) == 0) {
4434                 /*
4435                  * Inject errors on a normal data device or slog device.
4436                  */
4437                 top = ztest_random_vdev_top(spa, B_TRUE);
4438                 leaf = ztest_random(leaves) + zs->zs_splits;
4439
4440                 /*
4441                  * Generate paths to the first leaf in this top-level vdev,
4442                  * and to the random leaf we selected.  We'll induce transient
4443                  * write failures and random online/offline activity on leaf 0,
4444                  * and we'll write random garbage to the randomly chosen leaf.
4445                  */
4446                 (void) snprintf(path0, sizeof (path0), ztest_dev_template,
4447                     zopt_dir, zopt_pool, top * leaves + zs->zs_splits);
4448                 (void) snprintf(pathrand, sizeof (pathrand), ztest_dev_template,
4449                     zopt_dir, zopt_pool, top * leaves + leaf);
4450
4451                 vd0 = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, path0);
4452                 if (vd0 != NULL && vd0->vdev_top->vdev_islog)
4453                         islog = B_TRUE;
4454
4455                 if (vd0 != NULL && maxfaults != 1) {
4456                         /*
4457                          * Make vd0 explicitly claim to be unreadable,
4458                          * or unwriteable, or reach behind its back
4459                          * and close the underlying fd.  We can do this if
4460                          * maxfaults == 0 because we'll fail and reexecute,
4461                          * and we can do it if maxfaults >= 2 because we'll
4462                          * have enough redundancy.  If maxfaults == 1, the
4463                          * combination of this with injection of random data
4464                          * corruption below exceeds the pool's fault tolerance.
4465                          */
4466                         vdev_file_t *vf = vd0->vdev_tsd;
4467
4468                         if (vf != NULL && ztest_random(3) == 0) {
4469                                 (void) close(vf->vf_vnode->v_fd);
4470                                 vf->vf_vnode->v_fd = -1;
4471                         } else if (ztest_random(2) == 0) {
4472                                 vd0->vdev_cant_read = B_TRUE;
4473                         } else {
4474                                 vd0->vdev_cant_write = B_TRUE;
4475                         }
4476                         guid0 = vd0->vdev_guid;
4477                 }
4478         } else {
4479                 /*
4480                  * Inject errors on an l2cache device.
4481                  */
4482                 spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_l2cache;
4483
4484                 if (sav->sav_count == 0) {
4485                         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
4486                         return;
4487                 }
4488                 vd0 = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
4489                 guid0 = vd0->vdev_guid;
4490                 (void) strcpy(path0, vd0->vdev_path);
4491                 (void) strcpy(pathrand, vd0->vdev_path);
4492
4493                 leaf = 0;
4494                 leaves = 1;
4495                 maxfaults = INT_MAX;    /* no limit on cache devices */
4496         }
4497
4498         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
4499
4500         /*
4501          * If we can tolerate two or more faults, or we're dealing
4502          * with a slog, randomly online/offline vd0.
4503          */
4504         if ((maxfaults >= 2 || islog) && guid0 != 0) {
4505                 if (ztest_random(10) < 6) {
4506                         int flags = (ztest_random(2) == 0 ?
4507                             ZFS_OFFLINE_TEMPORARY : 0);
4508
4509                         /*
4510                          * We have to grab the zs_name_lock as writer to
4511                          * prevent a race between offlining a slog and
4512                          * destroying a dataset. Offlining the slog will
4513                          * grab a reference on the dataset which may cause
4514                          * dmu_objset_destroy() to fail with EBUSY thus
4515                          * leaving the dataset in an inconsistent state.
4516                          */
4517                         if (islog)
4518                                 (void) rw_wrlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
4519
4520                         VERIFY(vdev_offline(spa, guid0, flags) != EBUSY);
4521
4522                         if (islog)
4523                                 (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
4524                 } else {
4525                         (void) vdev_online(spa, guid0, 0, NULL);
4526                 }
4527         }
4528
4529         if (maxfaults == 0)
4530                 return;
4531
4532         /*
4533          * We have at least single-fault tolerance, so inject data corruption.
4534          */
4535         fd = open(pathrand, O_RDWR);
4536
4537         if (fd == -1)   /* we hit a gap in the device namespace */
4538                 return;
4539
4540         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
4541
4542         while (--iters != 0) {
4543                 offset = ztest_random(fsize / (leaves << bshift)) *
4544                     (leaves << bshift) + (leaf << bshift) +
4545                     (ztest_random(1ULL << (bshift - 1)) & -8ULL);
4546
4547                 if (offset >= fsize)
4548                         continue;
4549
4550                 VERIFY(mutex_lock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
4551                 if (mirror_save != zs->zs_mirrors) {
4552                         VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
4553                         (void) close(fd);
4554                         return;
4555                 }
4556
4557                 if (pwrite(fd, &bad, sizeof (bad), offset) != sizeof (bad))
4558                         fatal(1, "can't inject bad word at 0x%llx in %s",
4559                             offset, pathrand);
4560
4561                 VERIFY(mutex_unlock(&zs->zs_vdev_lock) == 0);
4562
4563                 if (zopt_verbose >= 7)
4564                         (void) printf("injected bad word into %s,"
4565                             " offset 0x%llx\n", pathrand, (u_longlong_t)offset);
4566         }
4567
4568         (void) close(fd);
4569 }
4570
4571 /*
4572  * Verify that DDT repair works as expected.
4573  */
4574 void
4575 ztest_ddt_repair(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4576 {
4577         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4578         spa_t *spa = zs->zs_spa;
4579         objset_t *os = zd->zd_os;
4580         ztest_od_t od[1];
4581         uint64_t object, blocksize, txg, pattern, psize;
4582         enum zio_checksum checksum = spa_dedup_checksum(spa);
4583         dmu_buf_t *db;
4584         dmu_tx_t *tx;
4585         void *buf;
4586         blkptr_t blk;
4587         int copies = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
4588
4589         blocksize = ztest_random_blocksize();
4590         blocksize = MIN(blocksize, 2048);       /* because we write so many */
4591
4592         ztest_od_init(&od[0], id, FTAG, 0, DMU_OT_UINT64_OTHER, blocksize, 0);
4593
4594         if (ztest_object_init(zd, od, sizeof (od), B_FALSE) != 0)
4595                 return;
4596
4597         /*
4598          * Take the name lock as writer to prevent anyone else from changing
4599          * the pool and dataset properies we need to maintain during this test.
4600          */
4601         (void) rw_wrlock(&zs->zs_name_lock);
4602
4603         if (ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_DEDUP, checksum,
4604             B_FALSE) != 0 ||
4605             ztest_dsl_prop_set_uint64(zd->zd_name, ZFS_PROP_COPIES, 1,
4606             B_FALSE) != 0) {
4607                 (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
4608                 return;
4609         }
4610
4611         object = od[0].od_object;
4612         blocksize = od[0].od_blocksize;
4613         pattern = spa_guid(spa) ^ dmu_objset_fsid_guid(os);
4614
4615         ASSERT(object != 0);
4616
4617         tx = dmu_tx_create(os);
4618         dmu_tx_hold_write(tx, object, 0, copies * blocksize);
4619         txg = ztest_tx_assign(tx, TXG_WAIT, FTAG);
4620         if (txg == 0) {
4621                 (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
4622                 return;
4623         }
4624
4625         /*
4626          * Write all the copies of our block.
4627          */
4628         for (int i = 0; i < copies; i++) {
4629                 uint64_t offset = i * blocksize;
4630                 VERIFY(dmu_buf_hold(os, object, offset, FTAG, &db,
4631                     DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
4632                 ASSERT(db->db_offset == offset);
4633                 ASSERT(db->db_size == blocksize);
4634                 ASSERT(ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, pattern) ||
4635                     ztest_pattern_match(db->db_data, db->db_size, 0ULL));
4636                 dmu_buf_will_fill(db, tx);
4637                 ztest_pattern_set(db->db_data, db->db_size, pattern);
4638                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
4639         }
4640
4641         dmu_tx_commit(tx);
4642         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), txg);
4643
4644         /*
4645          * Find out what block we got.
4646          */
4647         VERIFY(dmu_buf_hold(os, object, 0, FTAG, &db,
4648             DMU_READ_NO_PREFETCH) == 0);
4649         blk = *((dmu_buf_impl_t *)db)->db_blkptr;
4650         dmu_buf_rele(db, FTAG);
4651
4652         /*
4653          * Damage the block.  Dedup-ditto will save us when we read it later.
4654          */
4655         psize = BP_GET_PSIZE(&blk);
4656         buf = zio_buf_alloc(psize);
4657         ztest_pattern_set(buf, psize, ~pattern);
4658
4659         (void) zio_wait(zio_rewrite(NULL, spa, 0, &blk,
4660             buf, psize, NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE,
4661             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_INDUCE_DAMAGE, NULL));
4662
4663         zio_buf_free(buf, psize);
4664
4665         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
4666 }
4667
4668 /*
4669  * Scrub the pool.
4670  */
4671 /* ARGSUSED */
4672 void
4673 ztest_scrub(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4674 {
4675         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4676         spa_t *spa = zs->zs_spa;
4677
4678         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
4679         (void) poll(NULL, 0, 100); /* wait a moment, then force a restart */
4680         (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
4681 }
4682
4683 /*
4684  * Rename the pool to a different name and then rename it back.
4685  */
4686 /* ARGSUSED */
4687 void
4688 ztest_spa_rename(ztest_ds_t *zd, uint64_t id)
4689 {
4690         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4691         char *oldname, *newname;
4692         spa_t *spa;
4693
4694         (void) rw_wrlock(&zs->zs_name_lock);
4695
4696         oldname = zs->zs_pool;
4697         newname = umem_alloc(strlen(oldname) + 5, UMEM_NOFAIL);
4698         (void) strcpy(newname, oldname);
4699         (void) strcat(newname, "_tmp");
4700
4701         /*
4702          * Do the rename
4703          */
4704         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(oldname, newname));
4705
4706         /*
4707          * Try to open it under the old name, which shouldn't exist
4708          */
4709         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
4710
4711         /*
4712          * Open it under the new name and make sure it's still the same spa_t.
4713          */
4714         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
4715
4716         ASSERT(spa == zs->zs_spa);
4717         spa_close(spa, FTAG);
4718
4719         /*
4720          * Rename it back to the original
4721          */
4722         VERIFY3U(0, ==, spa_rename(newname, oldname));
4723
4724         /*
4725          * Make sure it can still be opened
4726          */
4727         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
4728
4729         ASSERT(spa == zs->zs_spa);
4730         spa_close(spa, FTAG);
4731
4732         umem_free(newname, strlen(newname) + 1);
4733
4734         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
4735 }
4736
4737 /*
4738  * Verify pool integrity by running zdb.
4739  */
4740 static void
4741 ztest_run_zdb(char *pool)
4742 {
4743         int status;
4744         char zdb[MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20];
4745         char zbuf[1024];
4746         char *bin;
4747         char *ztest;
4748         char *isa;
4749         int isalen;
4750         FILE *fp;
4751
4752         strlcpy(zdb, "/usr/bin/ztest", sizeof(zdb));
4753
4754         /* zdb lives in /usr/sbin, while ztest lives in /usr/bin */
4755         bin = strstr(zdb, "/usr/bin/");
4756         ztest = strstr(bin, "/ztest");
4757         isa = bin + 8;
4758         isalen = ztest - isa;
4759         isa = strdup(isa);
4760         /* LINTED */
4761         (void) sprintf(bin,
4762             "/usr/sbin%.*s/zdb -bcc%s%s -U %s %s",
4763             isalen,
4764             isa,
4765             zopt_verbose >= 3 ? "s" : "",
4766             zopt_verbose >= 4 ? "v" : "",
4767             spa_config_path,
4768             pool);
4769         free(isa);
4770
4771         if (zopt_verbose >= 5)
4772                 (void) printf("Executing %s\n", strstr(zdb, "zdb "));
4773
4774         fp = popen(zdb, "r");
4775         assert(fp != NULL);
4776
4777         while (fgets(zbuf, sizeof (zbuf), fp) != NULL)
4778                 if (zopt_verbose >= 3)
4779                         (void) printf("%s", zbuf);
4780
4781         status = pclose(fp);
4782
4783         if (status == 0)
4784                 return;
4785
4786         ztest_dump_core = 0;
4787         if (WIFEXITED(status))
4788                 fatal(0, "'%s' exit code %d", zdb, WEXITSTATUS(status));
4789         else
4790                 fatal(0, "'%s' died with signal %d", zdb, WTERMSIG(status));
4791 }
4792
4793 static void
4794 ztest_walk_pool_directory(char *header)
4795 {
4796         spa_t *spa = NULL;
4797
4798         if (zopt_verbose >= 6)
4799                 (void) printf("%s\n", header);
4800
4801         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
4802         while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
4803                 if (zopt_verbose >= 6)
4804                         (void) printf("\t%s\n", spa_name(spa));
4805         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
4806 }
4807
4808 static void
4809 ztest_spa_import_export(char *oldname, char *newname)
4810 {
4811         nvlist_t *config, *newconfig;
4812         uint64_t pool_guid;
4813         spa_t *spa;
4814
4815         if (zopt_verbose >= 4) {
4816                 (void) printf("import/export: old = %s, new = %s\n",
4817                     oldname, newname);
4818         }
4819
4820         /*
4821          * Clean up from previous runs.
4822          */
4823         (void) spa_destroy(newname);
4824
4825         /*
4826          * Get the pool's configuration and guid.
4827          */
4828         VERIFY3U(0, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
4829
4830         /*
4831          * Kick off a scrub to tickle scrub/export races.
4832          */
4833         if (ztest_random(2) == 0)
4834                 (void) spa_scan(spa, POOL_SCAN_SCRUB);
4835
4836         pool_guid = spa_guid(spa);
4837         spa_close(spa, FTAG);
4838
4839         ztest_walk_pool_directory("pools before export");
4840
4841         /*
4842          * Export it.
4843          */
4844         VERIFY3U(0, ==, spa_export(oldname, &config, B_FALSE, B_FALSE));
4845
4846         ztest_walk_pool_directory("pools after export");
4847
4848         /*
4849          * Try to import it.
4850          */
4851         newconfig = spa_tryimport(config);
4852         ASSERT(newconfig != NULL);
4853         nvlist_free(newconfig);
4854
4855         /*
4856          * Import it under the new name.
4857          */
4858         VERIFY3U(0, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
4859
4860         ztest_walk_pool_directory("pools after import");
4861
4862         /*
4863          * Try to import it again -- should fail with EEXIST.
4864          */
4865         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(newname, config, NULL, 0));
4866
4867         /*
4868          * Try to import it under a different name -- should fail with EEXIST.
4869          */
4870         VERIFY3U(EEXIST, ==, spa_import(oldname, config, NULL, 0));
4871
4872         /*
4873          * Verify that the pool is no longer visible under the old name.
4874          */
4875         VERIFY3U(ENOENT, ==, spa_open(oldname, &spa, FTAG));
4876
4877         /*
4878          * Verify that we can open and close the pool using the new name.
4879          */
4880         VERIFY3U(0, ==, spa_open(newname, &spa, FTAG));
4881         ASSERT(pool_guid == spa_guid(spa));
4882         spa_close(spa, FTAG);
4883
4884         nvlist_free(config);
4885 }
4886
4887 static void
4888 ztest_resume(spa_t *spa)
4889 {
4890         if (spa_suspended(spa) && zopt_verbose >= 6)
4891                 (void) printf("resuming from suspended state\n");
4892         spa_vdev_state_enter(spa, SCL_NONE);
4893         vdev_clear(spa, NULL);
4894         (void) spa_vdev_state_exit(spa, NULL, 0);
4895         (void) zio_resume(spa);
4896 }
4897
4898 static void *
4899 ztest_resume_thread(void *arg)
4900 {
4901         spa_t *spa = arg;
4902
4903         while (!ztest_exiting) {
4904                 if (spa_suspended(spa))
4905                         ztest_resume(spa);
4906                 (void) poll(NULL, 0, 100);
4907         }
4908         return (NULL);
4909 }
4910
4911 static void *
4912 ztest_deadman_thread(void *arg)
4913 {
4914         ztest_shared_t *zs = arg;
4915         int grace = 300;
4916         hrtime_t delta;
4917
4918         delta = (zs->zs_thread_stop - zs->zs_thread_start) / NANOSEC + grace;
4919
4920         (void) poll(NULL, 0, (int)(1000 * delta));
4921
4922         fatal(0, "failed to complete within %d seconds of deadline", grace);
4923
4924         return (NULL);
4925 }
4926
4927 static void
4928 ztest_execute(ztest_info_t *zi, uint64_t id)
4929 {
4930         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4931         ztest_ds_t *zd = &zs->zs_zd[id % zopt_datasets];
4932         hrtime_t functime = gethrtime();
4933
4934         for (int i = 0; i < zi->zi_iters; i++)
4935                 zi->zi_func(zd, id);
4936
4937         functime = gethrtime() - functime;
4938
4939         atomic_add_64(&zi->zi_call_count, 1);
4940         atomic_add_64(&zi->zi_call_time, functime);
4941
4942         if (zopt_verbose >= 4) {
4943                 Dl_info dli;
4944                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
4945                 (void) printf("%6.2f sec in %s\n",
4946                     (double)functime / NANOSEC, dli.dli_sname);
4947         }
4948 }
4949
4950 static void *
4951 ztest_thread(void *arg)
4952 {
4953         uint64_t id = (uintptr_t)arg;
4954         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
4955         uint64_t call_next;
4956         hrtime_t now;
4957         ztest_info_t *zi;
4958
4959         while ((now = gethrtime()) < zs->zs_thread_stop) {
4960                 /*
4961                  * See if it's time to force a crash.
4962                  */
4963                 if (now > zs->zs_thread_kill)
4964                         ztest_kill(zs);
4965
4966                 /*
4967                  * If we're getting ENOSPC with some regularity, stop.
4968                  */
4969                 if (zs->zs_enospc_count > 10)
4970                         break;
4971
4972                 /*
4973                  * Pick a random function to execute.
4974                  */
4975                 zi = &zs->zs_info[ztest_random(ZTEST_FUNCS)];
4976                 call_next = zi->zi_call_next;
4977
4978                 if (now >= call_next &&
4979                     atomic_cas_64(&zi->zi_call_next, call_next, call_next +
4980                     ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1)) == call_next)
4981                         ztest_execute(zi, id);
4982         }
4983
4984         return (NULL);
4985 }
4986
4987 static void
4988 ztest_dataset_name(char *dsname, char *pool, int d)
4989 {
4990         (void) snprintf(dsname, MAXNAMELEN, "%s/ds_%d", pool, d);
4991 }
4992
4993 static void
4994 ztest_dataset_destroy(ztest_shared_t *zs, int d)
4995 {
4996         char name[MAXNAMELEN];
4997
4998         ztest_dataset_name(name, zs->zs_pool, d);
4999
5000         if (zopt_verbose >= 3)
5001                 (void) printf("Destroying %s to free up space\n", name);
5002
5003         /*
5004          * Cleanup any non-standard clones and snapshots.  In general,
5005          * ztest thread t operates on dataset (t % zopt_datasets),
5006          * so there may be more than one thing to clean up.
5007          */
5008         for (int t = d; t < zopt_threads; t += zopt_datasets)
5009                 ztest_dsl_dataset_cleanup(name, t);
5010
5011         (void) dmu_objset_find(name, ztest_objset_destroy_cb, NULL,
5012             DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
5013 }
5014
5015 static void
5016 ztest_dataset_dirobj_verify(ztest_ds_t *zd)
5017 {
5018         uint64_t usedobjs, dirobjs, scratch;
5019
5020         /*
5021          * ZTEST_DIROBJ is the object directory for the entire dataset.
5022          * Therefore, the number of objects in use should equal the
5023          * number of ZTEST_DIROBJ entries, +1 for ZTEST_DIROBJ itself.
5024          * If not, we have an object leak.
5025          *
5026          * Note that we can only check this in ztest_dataset_open(),
5027          * when the open-context and syncing-context values agree.
5028          * That's because zap_count() returns the open-context value,
5029          * while dmu_objset_space() returns the rootbp fill count.
5030          */
5031         VERIFY3U(0, ==, zap_count(zd->zd_os, ZTEST_DIROBJ, &dirobjs));
5032         dmu_objset_space(zd->zd_os, &scratch, &scratch, &usedobjs, &scratch);
5033         ASSERT3U(dirobjs + 1, ==, usedobjs);
5034 }
5035
5036 static int
5037 ztest_dataset_open(ztest_shared_t *zs, int d)
5038 {
5039         ztest_ds_t *zd = &zs->zs_zd[d];
5040         uint64_t committed_seq = zd->zd_seq;
5041         objset_t *os;
5042         zilog_t *zilog;
5043         char name[MAXNAMELEN];
5044         int error;
5045
5046         ztest_dataset_name(name, zs->zs_pool, d);
5047
5048         (void) rw_rdlock(&zs->zs_name_lock);
5049
5050         error = ztest_dataset_create(name);
5051         if (error == ENOSPC) {
5052                 (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
5053                 ztest_record_enospc(FTAG);
5054                 return (error);
5055         }
5056         ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
5057
5058         VERIFY3U(dmu_objset_hold(name, zd, &os), ==, 0);
5059         (void) rw_unlock(&zs->zs_name_lock);
5060
5061         ztest_zd_init(zd, os);
5062
5063         zilog = zd->zd_zilog;
5064
5065         if (zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq != 0 &&
5066             zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq < committed_seq)
5067                 fatal(0, "missing log records: claimed %llu < committed %llu",
5068                     zilog->zl_header->zh_claim_lr_seq, committed_seq);
5069
5070         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
5071
5072         zil_replay(os, zd, ztest_replay_vector);
5073
5074         ztest_dataset_dirobj_verify(zd);
5075
5076         if (zopt_verbose >= 6)
5077                 (void) printf("%s replay %llu blocks, %llu records, seq %llu\n",
5078                     zd->zd_name,
5079                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_blk_count,
5080                     (u_longlong_t)zilog->zl_parse_lr_count,
5081                     (u_longlong_t)zilog->zl_replaying_seq);
5082
5083         zilog = zil_open(os, ztest_get_data);
5084
5085         if (zilog->zl_replaying_seq != 0 &&
5086             zilog->zl_replaying_seq < committed_seq)
5087                 fatal(0, "missing log records: replayed %llu < committed %llu",
5088                     zilog->zl_replaying_seq, committed_seq);
5089
5090         return (0);
5091 }
5092
5093 static void
5094 ztest_dataset_close(ztest_shared_t *zs, int d)
5095 {
5096         ztest_ds_t *zd = &zs->zs_zd[d];
5097
5098         zil_close(zd->zd_zilog);
5099         dmu_objset_rele(zd->zd_os, zd);
5100
5101         ztest_zd_fini(zd);
5102 }
5103
5104 /*
5105  * Kick off threads to run tests on all datasets in parallel.
5106  */
5107 static void
5108 ztest_run(ztest_shared_t *zs)
5109 {
5110         thread_t *tid;
5111         spa_t *spa;
5112         thread_t resume_tid;
5113         int error;
5114
5115         ztest_exiting = B_FALSE;
5116
5117         /*
5118          * Initialize parent/child shared state.
5119          */
5120         VERIFY(_mutex_init(&zs->zs_vdev_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
5121         VERIFY(rwlock_init(&zs->zs_name_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
5122
5123         zs->zs_thread_start = gethrtime();
5124         zs->zs_thread_stop = zs->zs_thread_start + zopt_passtime * NANOSEC;
5125         zs->zs_thread_stop = MIN(zs->zs_thread_stop, zs->zs_proc_stop);
5126         zs->zs_thread_kill = zs->zs_thread_stop;
5127         if (ztest_random(100) < zopt_killrate)
5128                 zs->zs_thread_kill -= ztest_random(zopt_passtime * NANOSEC);
5129
5130         (void) _mutex_init(&zcl.zcl_callbacks_lock, USYNC_THREAD, NULL);
5131
5132         list_create(&zcl.zcl_callbacks, sizeof (ztest_cb_data_t),
5133             offsetof(ztest_cb_data_t, zcd_node));
5134
5135         /*
5136          * Open our pool.
5137          */
5138         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5139         VERIFY(spa_open(zs->zs_pool, &spa, FTAG) == 0);
5140         zs->zs_spa = spa;
5141
5142         spa->spa_dedup_ditto = 2 * ZIO_DEDUPDITTO_MIN;
5143
5144         /*
5145          * We don't expect the pool to suspend unless maxfaults == 0,
5146          * in which case ztest_fault_inject() temporarily takes away
5147          * the only valid replica.
5148          */
5149         if (MAXFAULTS() == 0)
5150                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_WAIT;
5151         else
5152                 spa->spa_failmode = ZIO_FAILURE_MODE_PANIC;
5153
5154         /*
5155          * Create a thread to periodically resume suspended I/O.
5156          */
5157         VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_resume_thread, spa, THR_BOUND,
5158             &resume_tid) == 0);
5159
5160         /*
5161          * Create a deadman thread to abort() if we hang.
5162          */
5163         VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_deadman_thread, zs, THR_BOUND,
5164             NULL) == 0);
5165
5166         /*
5167          * Verify that we can safely inquire about about any object,
5168          * whether it's allocated or not.  To make it interesting,
5169          * we probe a 5-wide window around each power of two.
5170          * This hits all edge cases, including zero and the max.
5171          */
5172         for (int t = 0; t < 64; t++) {
5173                 for (int d = -5; d <= 5; d++) {
5174                         error = dmu_object_info(spa->spa_meta_objset,
5175                             (1ULL << t) + d, NULL);
5176                         ASSERT(error == 0 || error == ENOENT ||
5177                             error == EINVAL);
5178                 }
5179         }
5180
5181         /*
5182          * If we got any ENOSPC errors on the previous run, destroy something.
5183          */
5184         if (zs->zs_enospc_count != 0) {
5185                 int d = ztest_random(zopt_datasets);
5186                 ztest_dataset_destroy(zs, d);
5187         }
5188         zs->zs_enospc_count = 0;
5189
5190         tid = umem_zalloc(zopt_threads * sizeof (thread_t), UMEM_NOFAIL);
5191
5192         if (zopt_verbose >= 4)
5193                 (void) printf("starting main threads...\n");
5194
5195         /*
5196          * Kick off all the tests that run in parallel.
5197          */
5198         for (int t = 0; t < zopt_threads; t++) {
5199                 if (t < zopt_datasets && ztest_dataset_open(zs, t) != 0)
5200                         return;
5201                 VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_thread, (void *)(uintptr_t)t,
5202                     THR_BOUND, &tid[t]) == 0);
5203         }
5204
5205         /*
5206          * Wait for all of the tests to complete.  We go in reverse order
5207          * so we don't close datasets while threads are still using them.
5208          */
5209         for (int t = zopt_threads - 1; t >= 0; t--) {
5210                 VERIFY(thr_join(tid[t], NULL, NULL) == 0);
5211                 if (t < zopt_datasets)
5212                         ztest_dataset_close(zs, t);
5213         }
5214
5215         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5216
5217         zs->zs_alloc = metaslab_class_get_alloc(spa_normal_class(spa));
5218         zs->zs_space = metaslab_class_get_space(spa_normal_class(spa));
5219
5220         umem_free(tid, zopt_threads * sizeof (thread_t));
5221
5222         /* Kill the resume thread */
5223         ztest_exiting = B_TRUE;
5224         VERIFY(thr_join(resume_tid, NULL, NULL) == 0);
5225         ztest_resume(spa);
5226
5227         /*
5228          * Right before closing the pool, kick off a bunch of async I/O;
5229          * spa_close() should wait for it to complete.
5230          */
5231         for (uint64_t object = 1; object < 50; object++)
5232                 dmu_prefetch(spa->spa_meta_objset, object, 0, 1ULL << 20);
5233
5234         spa_close(spa, FTAG);
5235
5236         /*
5237          * Verify that we can loop over all pools.
5238          */
5239         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
5240         for (spa = spa_next(NULL); spa != NULL; spa = spa_next(spa))
5241                 if (zopt_verbose > 3)
5242                         (void) printf("spa_next: found %s\n", spa_name(spa));
5243         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
5244
5245         /*
5246          * Verify that we can export the pool and reimport it under a
5247          * different name.
5248          */
5249         if (ztest_random(2) == 0) {
5250                 char name[MAXNAMELEN];
5251                 (void) snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s_import", zs->zs_pool);
5252                 ztest_spa_import_export(zs->zs_pool, name);
5253                 ztest_spa_import_export(name, zs->zs_pool);
5254         }
5255
5256         kernel_fini();
5257
5258         list_destroy(&zcl.zcl_callbacks);
5259
5260         (void) _mutex_destroy(&zcl.zcl_callbacks_lock);
5261
5262         (void) rwlock_destroy(&zs->zs_name_lock);
5263         (void) _mutex_destroy(&zs->zs_vdev_lock);
5264 }
5265
5266 static void
5267 ztest_freeze(ztest_shared_t *zs)
5268 {
5269         ztest_ds_t *zd = &zs->zs_zd[0];
5270         spa_t *spa;
5271         int numloops = 0;
5272
5273         if (zopt_verbose >= 3)
5274                 (void) printf("testing spa_freeze()...\n");
5275
5276         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5277         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zs->zs_pool, &spa, FTAG));
5278         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(zs, 0));
5279
5280         /*
5281          * Force the first log block to be transactionally allocated.
5282          * We have to do this before we freeze the pool -- otherwise
5283          * the log chain won't be anchored.
5284          */
5285         while (BP_IS_HOLE(&zd->zd_zilog->zl_header->zh_log)) {
5286                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
5287                 zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
5288         }
5289
5290         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5291
5292         /*
5293          * Freeze the pool.  This stops spa_sync() from doing anything,
5294          * so that the only way to record changes from now on is the ZIL.
5295          */
5296         spa_freeze(spa);
5297
5298         /*
5299          * Run tests that generate log records but don't alter the pool config
5300          * or depend on DSL sync tasks (snapshots, objset create/destroy, etc).
5301          * We do a txg_wait_synced() after each iteration to force the txg
5302          * to increase well beyond the last synced value in the uberblock.
5303          * The ZIL should be OK with that.
5304          */
5305         while (ztest_random(10) != 0 && numloops++ < zopt_maxloops) {
5306                 ztest_dmu_write_parallel(zd, 0);
5307                 ztest_dmu_object_alloc_free(zd, 0);
5308                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5309         }
5310
5311         /*
5312          * Commit all of the changes we just generated.
5313          */
5314         zil_commit(zd->zd_zilog, 0);
5315         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
5316
5317         /*
5318          * Close our dataset and close the pool.
5319          */
5320         ztest_dataset_close(zs, 0);
5321         spa_close(spa, FTAG);
5322         kernel_fini();
5323
5324         /*
5325          * Open and close the pool and dataset to induce log replay.
5326          */
5327         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5328         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zs->zs_pool, &spa, FTAG));
5329         VERIFY3U(0, ==, ztest_dataset_open(zs, 0));
5330         ztest_dataset_close(zs, 0);
5331         spa_close(spa, FTAG);
5332         kernel_fini();
5333 }
5334
5335 void
5336 print_time(hrtime_t t, char *timebuf)
5337 {
5338         hrtime_t s = t / NANOSEC;
5339         hrtime_t m = s / 60;
5340         hrtime_t h = m / 60;
5341         hrtime_t d = h / 24;
5342
5343         s -= m * 60;
5344         m -= h * 60;
5345         h -= d * 24;
5346
5347         timebuf[0] = '\0';
5348
5349         if (d)
5350                 (void) sprintf(timebuf,
5351                     "%llud%02lluh%02llum%02llus", d, h, m, s);
5352         else if (h)
5353                 (void) sprintf(timebuf, "%lluh%02llum%02llus", h, m, s);
5354         else if (m)
5355                 (void) sprintf(timebuf, "%llum%02llus", m, s);
5356         else
5357                 (void) sprintf(timebuf, "%llus", s);
5358 }
5359
5360 static nvlist_t *
5361 make_random_props()
5362 {
5363         nvlist_t *props;
5364
5365         if (ztest_random(2) == 0)
5366                 return (NULL);
5367
5368         VERIFY(nvlist_alloc(&props, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
5369         VERIFY(nvlist_add_uint64(props, "autoreplace", 1) == 0);
5370
5371         (void) printf("props:\n");
5372         dump_nvlist(props, 4);
5373
5374         return (props);
5375 }
5376
5377 /*
5378  * Create a storage pool with the given name and initial vdev size.
5379  * Then test spa_freeze() functionality.
5380  */
5381 static void
5382 ztest_init(ztest_shared_t *zs)
5383 {
5384         spa_t *spa;
5385         nvlist_t *nvroot, *props;
5386
5387         VERIFY(_mutex_init(&zs->zs_vdev_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
5388         VERIFY(rwlock_init(&zs->zs_name_lock, USYNC_THREAD, NULL) == 0);
5389
5390         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5391
5392         /*
5393          * Create the storage pool.
5394          */
5395         (void) spa_destroy(zs->zs_pool);
5396         ztest_shared->zs_vdev_next_leaf = 0;
5397         zs->zs_splits = 0;
5398         zs->zs_mirrors = zopt_mirrors;
5399         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, zopt_vdev_size, 0,
5400             0, zopt_raidz, zs->zs_mirrors, 1);
5401         props = make_random_props();
5402         VERIFY3U(0, ==, spa_create(zs->zs_pool, nvroot, props, NULL, NULL));
5403         nvlist_free(nvroot);
5404
5405         VERIFY3U(0, ==, spa_open(zs->zs_pool, &spa, FTAG));
5406         metaslab_sz = 1ULL << spa->spa_root_vdev->vdev_child[0]->vdev_ms_shift;
5407         spa_close(spa, FTAG);
5408
5409         kernel_fini();
5410
5411         ztest_run_zdb(zs->zs_pool);
5412
5413         ztest_freeze(zs);
5414
5415         ztest_run_zdb(zs->zs_pool);
5416
5417         (void) rwlock_destroy(&zs->zs_name_lock);
5418         (void) _mutex_destroy(&zs->zs_vdev_lock);
5419 }
5420
5421 int
5422 main(int argc, char **argv)
5423 {
5424         int kills = 0;
5425         int iters = 0;
5426         ztest_shared_t *zs;
5427         size_t shared_size;
5428         ztest_info_t *zi;
5429         char timebuf[100];
5430         char numbuf[6];
5431         spa_t *spa;
5432
5433         (void) setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 0);
5434
5435         ztest_random_fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
5436
5437         process_options(argc, argv);
5438
5439         /* Override location of zpool.cache */
5440         (void) asprintf((char **)&spa_config_path, "%s/zpool.cache", zopt_dir);
5441
5442         /*
5443          * Blow away any existing copy of zpool.cache
5444          */
5445         if (zopt_init != 0)
5446                 (void) remove(spa_config_path);
5447
5448         shared_size = sizeof (*zs) + zopt_datasets * sizeof (ztest_ds_t);
5449
5450         zs = ztest_shared = (void *)mmap(0,
5451             P2ROUNDUP(shared_size, getpagesize()),
5452             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANON, -1, 0);
5453
5454         if (zopt_verbose >= 1) {
5455                 (void) printf("%llu vdevs, %d datasets, %d threads,"
5456                     " %llu seconds...\n",
5457                     (u_longlong_t)zopt_vdevs, zopt_datasets, zopt_threads,
5458                     (u_longlong_t)zopt_time);
5459         }
5460
5461         /*
5462          * Create and initialize our storage pool.
5463          */
5464         for (int i = 1; i <= zopt_init; i++) {
5465                 bzero(zs, sizeof (ztest_shared_t));
5466                 if (zopt_verbose >= 3 && zopt_init != 1)
5467                         (void) printf("ztest_init(), pass %d\n", i);
5468                 zs->zs_pool = zopt_pool;
5469                 ztest_init(zs);
5470         }
5471
5472         zs->zs_pool = zopt_pool;
5473         zs->zs_proc_start = gethrtime();
5474         zs->zs_proc_stop = zs->zs_proc_start + zopt_time * NANOSEC;
5475
5476         for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
5477                 zi = &zs->zs_info[f];
5478                 *zi = ztest_info[f];
5479                 if (zs->zs_proc_start + zi->zi_interval[0] > zs->zs_proc_stop)
5480                         zi->zi_call_next = UINT64_MAX;
5481                 else
5482                         zi->zi_call_next = zs->zs_proc_start +
5483                             ztest_random(2 * zi->zi_interval[0] + 1);
5484         }
5485
5486         /*
5487          * Run the tests in a loop.  These tests include fault injection
5488          * to verify that self-healing data works, and forced crashes
5489          * to verify that we never lose on-disk consistency.
5490          */
5491         while (gethrtime() < zs->zs_proc_stop) {
5492                 int status;
5493                 pid_t pid;
5494
5495                 /*
5496                  * Initialize the workload counters for each function.
5497                  */
5498                 for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
5499                         zi = &zs->zs_info[f];
5500                         zi->zi_call_count = 0;
5501                         zi->zi_call_time = 0;
5502                 }
5503
5504                 /* Set the allocation switch size */
5505                 metaslab_df_alloc_threshold = ztest_random(metaslab_sz / 4) + 1;
5506
5507                 pid = fork();
5508
5509                 if (pid == -1)
5510                         fatal(1, "fork failed");
5511
5512                 if (pid == 0) { /* child */
5513                         struct rlimit rl = { 1024, 1024 };
5514                         (void) setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
5515                         (void) enable_extended_FILE_stdio(-1, -1);
5516                         ztest_run(zs);
5517                         exit(0);
5518                 }
5519
5520                 while (waitpid(pid, &status, 0) != pid)
5521                         continue;
5522
5523                 if (WIFEXITED(status)) {
5524                         if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
5525                                 (void) fprintf(stderr,
5526                                     "child exited with code %d\n",
5527                                     WEXITSTATUS(status));
5528                                 exit(2);
5529                         }
5530                 } else if (WIFSIGNALED(status)) {
5531                         if (WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
5532                                 (void) fprintf(stderr,
5533                                     "child died with signal %d\n",
5534                                     WTERMSIG(status));
5535                                 exit(3);
5536                         }
5537                         kills++;
5538                 } else {
5539                         (void) fprintf(stderr, "something strange happened "
5540                             "to child\n");
5541                         exit(4);
5542                 }
5543
5544                 iters++;
5545
5546                 if (zopt_verbose >= 1) {
5547                         hrtime_t now = gethrtime();
5548
5549                         now = MIN(now, zs->zs_proc_stop);
5550                         print_time(zs->zs_proc_stop - now, timebuf);
5551                         nicenum(zs->zs_space, numbuf);
5552
5553                         (void) printf("Pass %3d, %8s, %3llu ENOSPC, "
5554                             "%4.1f%% of %5s used, %3.0f%% done, %8s to go\n",
5555                             iters,
5556                             WIFEXITED(status) ? "Complete" : "SIGKILL",
5557                             (u_longlong_t)zs->zs_enospc_count,
5558                             100.0 * zs->zs_alloc / zs->zs_space,
5559                             numbuf,
5560                             100.0 * (now - zs->zs_proc_start) /
5561                             (zopt_time * NANOSEC), timebuf);
5562                 }
5563
5564                 if (zopt_verbose >= 2) {
5565                         (void) printf("\nWorkload summary:\n\n");
5566                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
5567                             "Calls", "Time", "Function");
5568                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
5569                             "-----", "----", "--------");
5570                         for (int f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
5571                                 Dl_info dli;
5572
5573                                 zi = &zs->zs_info[f];
5574                                 print_time(zi->zi_call_time, timebuf);
5575                                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
5576                                 (void) printf("%7llu %9s   %s\n",
5577                                     (u_longlong_t)zi->zi_call_count, timebuf,
5578                                     dli.dli_sname);
5579                         }
5580                         (void) printf("\n");
5581                 }
5582
5583                 /*
5584                  * It's possible that we killed a child during a rename test,
5585                  * in which case we'll have a 'ztest_tmp' pool lying around
5586                  * instead of 'ztest'.  Do a blind rename in case this happened.
5587                  */
5588                 kernel_init(FREAD);
5589                 if (spa_open(zopt_pool, &spa, FTAG) == 0) {
5590                         spa_close(spa, FTAG);
5591                 } else {
5592                         char tmpname[MAXNAMELEN];
5593                         kernel_fini();
5594                         kernel_init(FREAD | FWRITE);
5595                         (void) snprintf(tmpname, sizeof (tmpname), "%s_tmp",
5596                             zopt_pool);
5597                         (void) spa_rename(tmpname, zopt_pool);
5598                 }
5599                 kernel_fini();
5600
5601                 ztest_run_zdb(zopt_pool);
5602         }
5603
5604         if (zopt_verbose >= 1) {
5605                 (void) printf("%d killed, %d completed, %.0f%% kill rate\n",
5606                     kills, iters - kills, (100.0 * kills) / MAX(1, iters));
5607         }
5608
5609         return (0);
5610 }