]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/8.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
MFC recent ZFS changes from illumos:
[FreeBSD/stable/8.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dbuf.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2012 by Delphix. All rights reserved.
25  */
26
27 #include <sys/zfs_context.h>
28 #include <sys/dmu.h>
29 #include <sys/dmu_impl.h>
30 #include <sys/dbuf.h>
31 #include <sys/dmu_objset.h>
32 #include <sys/dsl_dataset.h>
33 #include <sys/dsl_dir.h>
34 #include <sys/dmu_tx.h>
35 #include <sys/spa.h>
36 #include <sys/zio.h>
37 #include <sys/dmu_zfetch.h>
38 #include <sys/sa.h>
39 #include <sys/sa_impl.h>
40
41 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
42 static int dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
43 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
44
45 /*
46  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
47  */
48 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
49
50 /* ARGSUSED */
51 static int
52 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
53 {
54         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
55         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
56
57         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
58         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
59         refcount_create(&db->db_holds);
60         return (0);
61 }
62
63 /* ARGSUSED */
64 static void
65 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
66 {
67         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
68         mutex_destroy(&db->db_mtx);
69         cv_destroy(&db->db_changed);
70         refcount_destroy(&db->db_holds);
71 }
72
73 /*
74  * dbuf hash table routines
75  */
76 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
77
78 static uint64_t dbuf_hash_count;
79
80 static uint64_t
81 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
82 {
83         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
84         uint64_t crc = -1ULL;
85
86         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
87         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
88         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
89         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
90         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
91         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
92         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
93
94         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
95
96         return (crc);
97 }
98
99 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
100
101 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
102         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
103         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
104         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
105         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
106
107 dmu_buf_impl_t *
108 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
109 {
110         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
111         objset_t *os = dn->dn_objset;
112         uint64_t obj = dn->dn_object;
113         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
114         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
115         dmu_buf_impl_t *db;
116
117         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
118         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
119                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
120                         mutex_enter(&db->db_mtx);
121                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
122                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
123                                 return (db);
124                         }
125                         mutex_exit(&db->db_mtx);
126                 }
127         }
128         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
129         return (NULL);
130 }
131
132 /*
133  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
134  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
135  * will be returned and the new element will not be inserted.
136  * Otherwise returns NULL.
137  */
138 static dmu_buf_impl_t *
139 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
140 {
141         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
142         objset_t *os = db->db_objset;
143         uint64_t obj = db->db.db_object;
144         int level = db->db_level;
145         uint64_t blkid = db->db_blkid;
146         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
147         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
148         dmu_buf_impl_t *dbf;
149
150         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
151         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
152                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
153                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
154                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
155                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
156                                 return (dbf);
157                         }
158                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
159                 }
160         }
161
162         mutex_enter(&db->db_mtx);
163         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
164         h->hash_table[idx] = db;
165         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
166         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
167
168         return (NULL);
169 }
170
171 /*
172  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
173  * fail if there are any existing holds on the db.
174  */
175 static void
176 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
177 {
178         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
179         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
180             db->db_level, db->db_blkid);
181         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
182         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
183
184         /*
185          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
186          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
187          */
188         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
189         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
190         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
191
192         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
193         dbp = &h->hash_table[idx];
194         while ((dbf = *dbp) != db) {
195                 dbp = &dbf->db_hash_next;
196                 ASSERT(dbf != NULL);
197         }
198         *dbp = db->db_hash_next;
199         db->db_hash_next = NULL;
200         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
201         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
202 }
203
204 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
205
206 static void
207 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
208 {
209         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
210
211         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
212                 return;
213
214         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
215                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
216         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
217         db->db_user_ptr = NULL;
218         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
219         db->db_evict_func = NULL;
220 }
221
222 boolean_t
223 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
224 {
225         if (db->db_level > 0) {
226                 return (B_TRUE);
227         } else {
228                 boolean_t is_metadata;
229
230                 DB_DNODE_ENTER(db);
231                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
232                 DB_DNODE_EXIT(db);
233
234                 return (is_metadata);
235         }
236 }
237
238 void
239 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
240 {
241         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
242         ASSERT(db->db_buf == NULL);
243         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
244
245         dbuf_clear(db);
246         dbuf_destroy(db);
247 }
248
249 void
250 dbuf_init(void)
251 {
252         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
253         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
254         int i;
255
256         /*
257          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
258          * with an average 4K block size.  The table will take up
259          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
260          */
261         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
262                 hsize <<= 1;
263
264 retry:
265         h->hash_table_mask = hsize - 1;
266         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
267         if (h->hash_table == NULL) {
268                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
269                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
270                 hsize >>= 1;
271                 goto retry;
272         }
273
274         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
275             sizeof (dmu_buf_impl_t),
276             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
277
278         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
279                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
280 }
281
282 void
283 dbuf_fini(void)
284 {
285         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
286         int i;
287
288         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
289                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
290         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
291         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
292 }
293
294 /*
295  * Other stuff.
296  */
297
298 #ifdef ZFS_DEBUG
299 static void
300 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
301 {
302         dnode_t *dn;
303         dbuf_dirty_record_t *dr;
304
305         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
306
307         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
308                 return;
309
310         ASSERT(db->db_objset != NULL);
311         DB_DNODE_ENTER(db);
312         dn = DB_DNODE(db);
313         if (dn == NULL) {
314                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
315                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
316         } else {
317                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
318                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
319                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
320                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
321                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
322                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
323         }
324         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
325                 ASSERT(dn != NULL);
326                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
327                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
328         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
329                 ASSERT(dn != NULL);
330                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
331                 ASSERT0(db->db.db_offset);
332         } else {
333                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
334         }
335
336         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
337                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
338
339         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
340                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
341
342         /*
343          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
344          * can be momentarily different when another thread is doing
345          * dnode_set_blksz().
346          */
347         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
348                 dr = db->db_data_pending;
349                 /*
350                  * It should only be modified in syncing context, so
351                  * make sure we only have one copy of the data.
352                  */
353                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
354         }
355
356         /* verify db->db_blkptr */
357         if (db->db_blkptr) {
358                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
359                         /* db is pointed to by the dnode */
360                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
361                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
362                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
363                         else
364                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
365                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
366                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
367                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
368                 } else {
369                         /* db is pointed to by an indirect block */
370                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
371                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
372                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
373                             db->db.db_object);
374                         /*
375                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
376                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
377                          * grows.  safe to do this now?
378                          */
379                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
380                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
381                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
382                                     db->db_blkid % epb));
383                         }
384                 }
385         }
386         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
387             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
388             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
389             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
390                 /*
391                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
392                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
393                  * data when we evict this buffer.
394                  */
395                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
396                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
397                         int i;
398
399                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
400                                 ASSERT(buf[i] == 0);
401                         }
402                 }
403         }
404         DB_DNODE_EXIT(db);
405 }
406 #endif
407
408 static void
409 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
410 {
411         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
412         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
413                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
414                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
415         }
416 }
417
418 static void
419 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
420 {
421         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
422         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
423         db->db_buf = buf;
424         if (buf != NULL) {
425                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
426                 db->db.db_data = buf->b_data;
427                 if (!arc_released(buf))
428                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
429                 dbuf_update_data(db);
430         } else {
431                 dbuf_evict_user(db);
432                 db->db.db_data = NULL;
433                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
434                         db->db_state = DB_UNCACHED;
435         }
436 }
437
438 /*
439  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
440  */
441 arc_buf_t *
442 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
443 {
444         arc_buf_t *abuf;
445
446         mutex_enter(&db->db_mtx);
447         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
448                 int blksz = db->db.db_size;
449                 spa_t *spa;
450
451                 mutex_exit(&db->db_mtx);
452                 DB_GET_SPA(&spa, db);
453                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
454                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
455         } else {
456                 abuf = db->db_buf;
457                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
458                 dbuf_set_data(db, NULL);
459                 mutex_exit(&db->db_mtx);
460         }
461         return (abuf);
462 }
463
464 uint64_t
465 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
466 {
467         if (dn->dn_datablkshift) {
468                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
469         } else {
470                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
471                 return (0);
472         }
473 }
474
475 static void
476 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
477 {
478         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
479
480         mutex_enter(&db->db_mtx);
481         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
482         /*
483          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
484          */
485         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
486         ASSERT(db->db_buf == NULL);
487         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
488         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
489                 /* we were freed in flight; disregard any error */
490                 arc_release(buf, db);
491                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
492                 arc_buf_freeze(buf);
493                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
494                 dbuf_set_data(db, buf);
495                 db->db_state = DB_CACHED;
496         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
497                 dbuf_set_data(db, buf);
498                 db->db_state = DB_CACHED;
499         } else {
500                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
501                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
502                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
503                 db->db_state = DB_UNCACHED;
504         }
505         cv_broadcast(&db->db_changed);
506         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
507 }
508
509 static void
510 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
511 {
512         dnode_t *dn;
513         spa_t *spa;
514         zbookmark_t zb;
515         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
516         arc_buf_t *pbuf;
517
518         DB_DNODE_ENTER(db);
519         dn = DB_DNODE(db);
520         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
521         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
522         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
523         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
524         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
525         ASSERT(db->db_buf == NULL);
526
527         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
528                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
529
530                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
531                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
532                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
533                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
534                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
535                 if (bonuslen)
536                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
537                 DB_DNODE_EXIT(db);
538                 dbuf_update_data(db);
539                 db->db_state = DB_CACHED;
540                 mutex_exit(&db->db_mtx);
541                 return;
542         }
543
544         /*
545          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
546          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
547          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
548          */
549         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
550             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
551             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
552                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
553
554                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
555                     db->db.db_size, db, type));
556                 DB_DNODE_EXIT(db);
557                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
558                 db->db_state = DB_CACHED;
559                 *flags |= DB_RF_CACHED;
560                 mutex_exit(&db->db_mtx);
561                 return;
562         }
563
564         spa = dn->dn_objset->os_spa;
565         DB_DNODE_EXIT(db);
566
567         db->db_state = DB_READ;
568         mutex_exit(&db->db_mtx);
569
570         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
571                 aflags |= ARC_L2CACHE;
572
573         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
574             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
575             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
576
577         dbuf_add_ref(db, NULL);
578         /* ZIO_FLAG_CANFAIL callers have to check the parent zio's error */
579
580         if (db->db_parent)
581                 pbuf = db->db_parent->db_buf;
582         else
583                 pbuf = db->db_objset->os_phys_buf;
584
585         (void) dsl_read(zio, spa, db->db_blkptr, pbuf,
586             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
587             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
588             &aflags, &zb);
589         if (aflags & ARC_CACHED)
590                 *flags |= DB_RF_CACHED;
591 }
592
593 int
594 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
595 {
596         int err = 0;
597         int havepzio = (zio != NULL);
598         int prefetch;
599         dnode_t *dn;
600
601         /*
602          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
603          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
604          */
605         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
606
607         if (db->db_state == DB_NOFILL)
608                 return (EIO);
609
610         DB_DNODE_ENTER(db);
611         dn = DB_DNODE(db);
612         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
613                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
614
615         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
616             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
617             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
618
619         mutex_enter(&db->db_mtx);
620         if (db->db_state == DB_CACHED) {
621                 mutex_exit(&db->db_mtx);
622                 if (prefetch)
623                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
624                             db->db.db_size, TRUE);
625                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
626                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
627                 DB_DNODE_EXIT(db);
628         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
629                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
630
631                 if (zio == NULL)
632                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
633                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
634
635                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
636
637                 if (prefetch)
638                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
639                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
640
641                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
642                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
643                 DB_DNODE_EXIT(db);
644
645                 if (!havepzio)
646                         err = zio_wait(zio);
647         } else {
648                 mutex_exit(&db->db_mtx);
649                 if (prefetch)
650                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
651                             db->db.db_size, TRUE);
652                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
653                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
654                 DB_DNODE_EXIT(db);
655
656                 mutex_enter(&db->db_mtx);
657                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
658                         while (db->db_state == DB_READ ||
659                             db->db_state == DB_FILL) {
660                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
661                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
662                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
663                         }
664                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
665                                 err = EIO;
666                 }
667                 mutex_exit(&db->db_mtx);
668         }
669
670         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
671         return (err);
672 }
673
674 static void
675 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
676 {
677         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
678         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
679         mutex_enter(&db->db_mtx);
680         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
681                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
682         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
683                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
684                 spa_t *spa;
685
686                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
687                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
688                 DB_GET_SPA(&spa, db);
689                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
690                 db->db_state = DB_FILL;
691         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
692                 dbuf_set_data(db, NULL);
693         } else {
694                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
695         }
696         mutex_exit(&db->db_mtx);
697 }
698
699 /*
700  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
701  * buffers, that have been modified in a previous transaction
702  * group, before we modify them in the current active group.
703  *
704  * This function is used in two places: when we are dirtying a
705  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
706  * a range in a dnode that includes this buffer.
707  *
708  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
709  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
710  * dbuf list for the dnode.
711  */
712 static void
713 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
714 {
715         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
716
717         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
718         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
719         ASSERT(db->db_level == 0);
720         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
721
722         if (dr == NULL ||
723             (dr->dt.dl.dr_data !=
724             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
725                 return;
726
727         /*
728          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
729          * and its referencing the dbuf data, either:
730          *      reset the reference to point to a new copy,
731          * or (if there a no active holders)
732          *      just null out the current db_data pointer.
733          */
734         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
735         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
736                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
737                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
738                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
739                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
740         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
741                 int size = db->db.db_size;
742                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
743                 spa_t *spa;
744
745                 DB_GET_SPA(&spa, db);
746                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
747                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
748         } else {
749                 dbuf_set_data(db, NULL);
750         }
751 }
752
753 void
754 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
755 {
756         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
757         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
758         uint64_t txg = dr->dr_txg;
759
760         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
761         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
762         ASSERT(db->db_level == 0);
763
764         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
765             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
766                 return;
767
768         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
769
770         /* free this block */
771         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
772                 spa_t *spa;
773
774                 DB_GET_SPA(&spa, db);
775                 zio_free(spa, txg, bp);
776         }
777         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
778         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
779
780         /*
781          * Release the already-written buffer, so we leave it in
782          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
783          * modifying the buffer, so they will immediately do
784          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
785          * the buf thawed to save the effort of freezing &
786          * immediately re-thawing it.
787          */
788         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
789 }
790
791 /*
792  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
793  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
794  * empty blocks.  Also, if we happen accross any level-1 dbufs in the
795  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
796  * they stay in memory.
797  */
798 void
799 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
800 {
801         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
802         uint64_t txg = tx->tx_txg;
803         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
804         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
805         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
806
807         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
808                 end = dn->dn_maxblkid;
809                 last_l1 = end >> epbs;
810         }
811         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
812         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
813         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
814                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
815                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
816
817                 if (db->db_level == 1 &&
818                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
819                         mutex_enter(&db->db_mtx);
820                         if (db->db_last_dirty &&
821                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
822                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
823                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
824                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
825                                 dbuf_rele(db, FTAG);
826                         } else {
827                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
828                         }
829                 }
830
831                 if (db->db_level != 0)
832                         continue;
833                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
834                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
835                         continue;
836
837                 /* found a level 0 buffer in the range */
838                 if (dbuf_undirty(db, tx))
839                         continue;
840
841                 mutex_enter(&db->db_mtx);
842                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
843                     db->db_state == DB_NOFILL ||
844                     db->db_state == DB_EVICTING) {
845                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
846                         mutex_exit(&db->db_mtx);
847                         continue;
848                 }
849                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
850                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
851                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
852                         mutex_exit(&db->db_mtx);
853                         continue;
854                 }
855                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
856                         ASSERT(db->db_buf);
857                         dbuf_clear(db);
858                         continue;
859                 }
860                 /* The dbuf is referenced */
861
862                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
863                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
864
865                         if (dr->dr_txg == txg) {
866                                 /*
867                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
868                                  * size to reflect that this buffer may
869                                  * contain new data when we sync.
870                                  */
871                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
872                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
873                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
874                                 dbuf_unoverride(dr);
875                         } else {
876                                 /*
877                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
878                                  * Either uncache it (if its not referenced in
879                                  * the open context) or reset its contents to
880                                  * empty.
881                                  */
882                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
883                         }
884                 }
885                 /* clear the contents if its cached */
886                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
887                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
888                         arc_release(db->db_buf, db);
889                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
890                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
891                 }
892
893                 mutex_exit(&db->db_mtx);
894         }
895         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
896 }
897
898 static int
899 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
900 {
901         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
902         uint64_t birth_txg = 0;
903
904         /*
905          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
906          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
907          * so we'll ignore db_blkptr.
908          */
909         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
910         if (db->db_last_dirty)
911                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
912         else if (db->db_blkptr)
913                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
914
915         /*
916          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
917          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
918          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
919          * prefetching a dedup-ed block.
920          */
921         if (birth_txg)
922                 return (ds == NULL ||
923                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
924         else
925                 return (FALSE);
926 }
927
928 void
929 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
930 {
931         arc_buf_t *buf, *obuf;
932         int osize = db->db.db_size;
933         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
934         dnode_t *dn;
935
936         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
937
938         DB_DNODE_ENTER(db);
939         dn = DB_DNODE(db);
940
941         /* XXX does *this* func really need the lock? */
942         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
943
944         /*
945          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
946          * is OK, because there can be no other references to the db
947          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
948          * be happening.
949          */
950         /*
951          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
952          * value and returning that up to our callers
953          */
954         dbuf_will_dirty(db, tx);
955
956         /* create the data buffer for the new block */
957         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
958
959         /* copy old block data to the new block */
960         obuf = db->db_buf;
961         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
962         /* zero the remainder */
963         if (size > osize)
964                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
965
966         mutex_enter(&db->db_mtx);
967         dbuf_set_data(db, buf);
968         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db) == 1);
969         db->db.db_size = size;
970
971         if (db->db_level == 0) {
972                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
973                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
974         }
975         mutex_exit(&db->db_mtx);
976
977         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
978         DB_DNODE_EXIT(db);
979 }
980
981 void
982 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
983 {
984         objset_t *os;
985         zbookmark_t zb;
986
987         DB_GET_OBJSET(&os, db);
988         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
989         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
990             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
991         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
992
993         zb.zb_objset = os->os_dsl_dataset ?
994             os->os_dsl_dataset->ds_object : 0;
995         zb.zb_object = db->db.db_object;
996         zb.zb_level = db->db_level;
997         zb.zb_blkid = db->db_blkid;
998         (void) arc_release_bp(db->db_buf, db,
999             db->db_blkptr, os->os_spa, &zb);
1000 }
1001
1002 dbuf_dirty_record_t *
1003 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1004 {
1005         dnode_t *dn;
1006         objset_t *os;
1007         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1008         int drop_struct_lock = FALSE;
1009         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1010         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1011
1012         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1013         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1014         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1015
1016         DB_DNODE_ENTER(db);
1017         dn = DB_DNODE(db);
1018         /*
1019          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1020          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1021          * were already pre-dirtied in open context.
1022          */
1023         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1024             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1025             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1026             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1027         /*
1028          * We make this assert for private objects as well, but after we
1029          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1030          * in syncing context.
1031          */
1032         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1033             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1034             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1035
1036         mutex_enter(&db->db_mtx);
1037         /*
1038          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1039          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1040          * syncing context don't bother holding ahead.
1041          */
1042         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1043             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1044             db->db_state == DB_NOFILL);
1045
1046         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1047         /*
1048          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1049          * initialize the objset.
1050          */
1051         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1052             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1053                 dn->dn_dirtyctx =
1054                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1055                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1056                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1057         }
1058         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1059
1060         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1061                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1062
1063         /*
1064          * If this buffer is already dirty, we're done.
1065          */
1066         drp = &db->db_last_dirty;
1067         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1068             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1069         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1070                 drp = &dr->dr_next;
1071         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1072                 DB_DNODE_EXIT(db);
1073
1074                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1075                         /*
1076                          * If this buffer has already been written out,
1077                          * we now need to reset its state.
1078                          */
1079                         dbuf_unoverride(dr);
1080                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1081                             db->db_state != DB_NOFILL)
1082                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1083                 }
1084                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1085                 return (dr);
1086         }
1087
1088         /*
1089          * Only valid if not already dirty.
1090          */
1091         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1092             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1093             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1094
1095         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1096         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1097             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1098             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1099             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1100             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1101
1102         /*
1103          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1104          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1105          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1106          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1107          * this assertion only if we're not already dirty.
1108          */
1109         os = dn->dn_objset;
1110         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1111             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1112         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1113
1114         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1115
1116         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1117                 /*
1118                  * Update the accounting.
1119                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1120                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1121                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1122                  * also holding the db_mtx.
1123                  */
1124                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1125                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1126         }
1127
1128         /*
1129          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1130          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1131          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1132          */
1133         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1134         if (db->db_level == 0) {
1135                 void *data_old = db->db_buf;
1136
1137                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1138                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1139                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1140                                 data_old = db->db.db_data;
1141                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1142                                 /*
1143                                  * Release the data buffer from the cache so
1144                                  * that we can modify it without impacting
1145                                  * possible other users of this cached data
1146                                  * block.  Note that indirect blocks and
1147                                  * private objects are not released until the
1148                                  * syncing state (since they are only modified
1149                                  * then).
1150                                  */
1151                                 arc_release(db->db_buf, db);
1152                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1153                                 data_old = db->db_buf;
1154                         }
1155                         ASSERT(data_old != NULL);
1156                 }
1157                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1158         } else {
1159                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1160                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1161                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1162                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1163         }
1164         dr->dr_dbuf = db;
1165         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1166         dr->dr_next = *drp;
1167         *drp = dr;
1168
1169         /*
1170          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1171          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1172          * happened after the free.
1173          */
1174         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1175             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1176                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1177                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1178                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1179                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1180         }
1181
1182         /*
1183          * This buffer is now part of this txg
1184          */
1185         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1186         db->db_dirtycnt += 1;
1187         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1188
1189         mutex_exit(&db->db_mtx);
1190
1191         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1192             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1193                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1194                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1195                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1196                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1197                 dnode_setdirty(dn, tx);
1198                 DB_DNODE_EXIT(db);
1199                 return (dr);
1200         } else if (do_free_accounting) {
1201                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1202                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1203                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1204                 /*
1205                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1206                  * in a previous txg, we don't know how much
1207                  * space it will use on disk yet.  We should
1208                  * really have the struct_rwlock to access
1209                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1210                  * it's OK if we get an odd answer.
1211                  */
1212                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1213                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1214         }
1215
1216         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1217                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1218                 drop_struct_lock = TRUE;
1219         }
1220
1221         if (db->db_level == 0) {
1222                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1223                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1224         }
1225
1226         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1227                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1228                 dbuf_dirty_record_t *di;
1229                 int parent_held = FALSE;
1230
1231                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1232                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1233
1234                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1235                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1236                         ASSERT(parent != NULL);
1237                         parent_held = TRUE;
1238                 }
1239                 if (drop_struct_lock)
1240                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1241                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1242                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1243                 if (parent_held)
1244                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1245
1246                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1247                 /*  possible race with dbuf_undirty() */
1248                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1249                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1250                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1251                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1252                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1253                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1254                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1255                         dr->dr_parent = di;
1256                 }
1257                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1258         } else {
1259                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1260                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1261                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1262                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1263                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1264                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1265                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1266                 if (drop_struct_lock)
1267                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1268         }
1269
1270         dnode_setdirty(dn, tx);
1271         DB_DNODE_EXIT(db);
1272         return (dr);
1273 }
1274
1275 static int
1276 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1277 {
1278         dnode_t *dn;
1279         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1280         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1281
1282         ASSERT(txg != 0);
1283         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1284
1285         mutex_enter(&db->db_mtx);
1286         /*
1287          * If this buffer is not dirty, we're done.
1288          */
1289         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1290                 if (dr->dr_txg <= txg)
1291                         break;
1292         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg) {
1293                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1294                 return (0);
1295         }
1296         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1297         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1298
1299         DB_DNODE_ENTER(db);
1300         dn = DB_DNODE(db);
1301
1302         /*
1303          * If this buffer is currently held, we cannot undirty
1304          * it, since one of the current holders may be in the
1305          * middle of an update.  Note that users of dbuf_undirty()
1306          * should not place a hold on the dbuf before the call.
1307          * Also note: we can get here with a spill block, so
1308          * test for that similar to how dbuf_dirty does.
1309          */
1310         if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
1311                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1312                 /* Make sure we don't toss this buffer at sync phase */
1313                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1314                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1315                         dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1316                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1317                 }
1318                 DB_DNODE_EXIT(db);
1319                 return (0);
1320         }
1321
1322         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1323
1324         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1325
1326         /* XXX would be nice to fix up dn_towrite_space[] */
1327
1328         *drp = dr->dr_next;
1329
1330         /*
1331          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1332          * where this dirty record may be put on a list.
1333          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1334          * every one of those list_insert calls.
1335          */
1336         if (dr->dr_parent) {
1337                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1338                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1339                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1340         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1341             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1342                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1343                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1344                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1345                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1346         }
1347         DB_DNODE_EXIT(db);
1348
1349         if (db->db_level == 0) {
1350                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1351                         dbuf_unoverride(dr);
1352
1353                         ASSERT(db->db_buf != NULL);
1354                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1355                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1356                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
1357                                     db) == 1);
1358                 }
1359         } else {
1360                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1361                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
1362                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
1363                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
1364         }
1365         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1366
1367         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1368         db->db_dirtycnt -= 1;
1369
1370         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1371                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1372
1373                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1374                 dbuf_set_data(db, NULL);
1375                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1376                 dbuf_evict(db);
1377                 return (1);
1378         }
1379
1380         mutex_exit(&db->db_mtx);
1381         return (0);
1382 }
1383
1384 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1385 void
1386 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1387 {
1388         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1389
1390         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1391         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1392
1393         DB_DNODE_ENTER(db);
1394         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1395                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1396         DB_DNODE_EXIT(db);
1397         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1398         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1399 }
1400
1401 void
1402 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1403 {
1404         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1405
1406         db->db_state = DB_NOFILL;
1407
1408         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1409 }
1410
1411 void
1412 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1413 {
1414         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1415
1416         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1417         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1418         ASSERT(db->db_level == 0);
1419         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1420
1421         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1422             dmu_tx_private_ok(tx));
1423
1424         dbuf_noread(db);
1425         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1426 }
1427
1428 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1429 /* ARGSUSED */
1430 void
1431 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1432 {
1433         mutex_enter(&db->db_mtx);
1434         DBUF_VERIFY(db);
1435
1436         if (db->db_state == DB_FILL) {
1437                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1438                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1439                         /* we were freed while filling */
1440                         /* XXX dbuf_undirty? */
1441                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1442                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1443                 }
1444                 db->db_state = DB_CACHED;
1445                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1446         }
1447         mutex_exit(&db->db_mtx);
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1452  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1453  */
1454 void
1455 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1456 {
1457         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1458         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1459         ASSERT(db->db_level == 0);
1460         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1461         ASSERT(buf != NULL);
1462         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1463         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1464
1465         arc_return_buf(buf, db);
1466         ASSERT(arc_released(buf));
1467
1468         mutex_enter(&db->db_mtx);
1469
1470         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1471                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1472
1473         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1474
1475         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1476             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1477                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1478                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1479                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1480                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1481                 xuio_stat_wbuf_copied();
1482                 return;
1483         }
1484
1485         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1486         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1487                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1488
1489                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1490                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1491                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1492                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1493                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1494                                     DR_OVERRIDDEN);
1495                                 arc_release(db->db_buf, db);
1496                         }
1497                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1498                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 1);
1499                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1500                         arc_release(db->db_buf, db);
1501                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 1);
1502                 }
1503                 db->db_buf = NULL;
1504         }
1505         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1506         dbuf_set_data(db, buf);
1507         db->db_state = DB_FILL;
1508         mutex_exit(&db->db_mtx);
1509         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1510         dbuf_fill_done(db, tx);
1511 }
1512
1513 /*
1514  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1515  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunetely,
1516  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1517  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1518  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1519  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1520  * For the arc callback, we will usually see:
1521  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1522  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1523  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1524  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1525  */
1526 void
1527 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1528 {
1529         dnode_t *dn;
1530         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1531         dmu_buf_impl_t *dndb;
1532         int dbuf_gone = FALSE;
1533
1534         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1535         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1536
1537         dbuf_evict_user(db);
1538
1539         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1540                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1541                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1542                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1543                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1544                 }
1545                 db->db.db_data = NULL;
1546                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1547         }
1548
1549         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1550         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1551
1552         db->db_state = DB_EVICTING;
1553         db->db_blkptr = NULL;
1554
1555         DB_DNODE_ENTER(db);
1556         dn = DB_DNODE(db);
1557         dndb = dn->dn_dbuf;
1558         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1559                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1560                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1561                 membar_producer();
1562                 DB_DNODE_EXIT(db);
1563                 /*
1564                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1565                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1566                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1567                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1568                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1569                  * release any lock.
1570                  */
1571                 dnode_rele(dn, db);
1572                 db->db_dnode_handle = NULL;
1573         } else {
1574                 DB_DNODE_EXIT(db);
1575         }
1576
1577         if (db->db_buf)
1578                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1579
1580         if (!dbuf_gone)
1581                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1582
1583         /*
1584          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1585          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1586          */
1587         if (parent && parent != dndb)
1588                 dbuf_rele(parent, db);
1589 }
1590
1591 static int
1592 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1593     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1594 {
1595         int nlevels, epbs;
1596
1597         *parentp = NULL;
1598         *bpp = NULL;
1599
1600         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1601
1602         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1603                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1604                 if (dn->dn_have_spill &&
1605                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1606                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1607                 else
1608                         *bpp = NULL;
1609                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1610                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1611                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1612                 return (0);
1613         }
1614
1615         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1616                 nlevels = 1;
1617         else
1618                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1619
1620         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1621
1622         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1623         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1624         if (level >= nlevels ||
1625             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1626                 /* the buffer has no parent yet */
1627                 return (ENOENT);
1628         } else if (level < nlevels-1) {
1629                 /* this block is referenced from an indirect block */
1630                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1631                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1632                 if (err)
1633                         return (err);
1634                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1635                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1636                 if (err) {
1637                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1638                         *parentp = NULL;
1639                         return (err);
1640                 }
1641                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1642                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1643                 return (0);
1644         } else {
1645                 /* the block is referenced from the dnode */
1646                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1647                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1648                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1649                 if (dn->dn_dbuf) {
1650                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1651                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1652                 }
1653                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1654                 return (0);
1655         }
1656 }
1657
1658 static dmu_buf_impl_t *
1659 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1660     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1661 {
1662         objset_t *os = dn->dn_objset;
1663         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1664
1665         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1666         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1667
1668         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1669
1670         db->db_objset = os;
1671         db->db.db_object = dn->dn_object;
1672         db->db_level = level;
1673         db->db_blkid = blkid;
1674         db->db_last_dirty = NULL;
1675         db->db_dirtycnt = 0;
1676         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1677         db->db_parent = parent;
1678         db->db_blkptr = blkptr;
1679
1680         db->db_user_ptr = NULL;
1681         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1682         db->db_evict_func = NULL;
1683         db->db_immediate_evict = 0;
1684         db->db_freed_in_flight = 0;
1685
1686         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1687                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1688                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1689                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1690                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1691                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1692                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1693                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1694                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1695                 return (db);
1696         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1697                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1698                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1699                 db->db.db_offset = 0;
1700         } else {
1701                 int blocksize =
1702                     db->db_level ? 1<<dn->dn_indblkshift :  dn->dn_datablksz;
1703                 db->db.db_size = blocksize;
1704                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1705         }
1706
1707         /*
1708          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1709          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1710          * This prevents a possible deadlock with someone
1711          * trying to look up this dbuf before its added to the
1712          * dn_dbufs list.
1713          */
1714         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1715         db->db_state = DB_EVICTING;
1716         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1717                 /* someone else inserted it first */
1718                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1719                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1720                 return (odb);
1721         }
1722         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1723         db->db_state = DB_UNCACHED;
1724         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1725         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1726
1727         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1728                 dbuf_add_ref(parent, db);
1729
1730         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1731             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1732         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1733         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1734
1735         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1736
1737         return (db);
1738 }
1739
1740 static int
1741 dbuf_do_evict(void *private)
1742 {
1743         arc_buf_t *buf = private;
1744         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1745
1746         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1747                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1748
1749         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1750
1751         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1752                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1753                 DBUF_VERIFY(db);
1754                 db->db_buf = NULL;
1755                 dbuf_evict(db);
1756         } else {
1757                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1758                 dbuf_destroy(db);
1759         }
1760         return (0);
1761 }
1762
1763 static void
1764 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1765 {
1766         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1767
1768         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1769                 /*
1770                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1771                  * remove it from that list.
1772                  */
1773                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1774                         dnode_t *dn;
1775
1776                         DB_DNODE_ENTER(db);
1777                         dn = DB_DNODE(db);
1778                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1779                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1780                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1781                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1782                         DB_DNODE_EXIT(db);
1783                         /*
1784                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1785                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1786                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1787                          * moved until after we release the hold.
1788                          */
1789                         dnode_rele(dn, db);
1790                         db->db_dnode_handle = NULL;
1791                 }
1792                 dbuf_hash_remove(db);
1793         }
1794         db->db_parent = NULL;
1795         db->db_buf = NULL;
1796
1797         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1798         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1799         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1800         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1801         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1802
1803         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1804         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1805 }
1806
1807 void
1808 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1809 {
1810         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1811         blkptr_t *bp = NULL;
1812
1813         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1814         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1815
1816         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1817                 return;
1818
1819         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1820         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1821                 /*
1822                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1823                  * it is already CACHED, or else about to be either
1824                  * read or filled.
1825                  */
1826                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1827                 return;
1828         }
1829
1830         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1831                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1832                         int priority = dn->dn_type == DMU_OT_DDT_ZAP ?
1833                             ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH : ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ;
1834                         arc_buf_t *pbuf;
1835                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1836                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1837                         zbookmark_t zb;
1838
1839                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1840                             dn->dn_object, 0, blkid);
1841
1842                         if (db)
1843                                 pbuf = db->db_buf;
1844                         else
1845                                 pbuf = dn->dn_objset->os_phys_buf;
1846
1847                         (void) dsl_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1848                             bp, pbuf, NULL, NULL, priority,
1849                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1850                             &aflags, &zb);
1851                 }
1852                 if (db)
1853                         dbuf_rele(db, NULL);
1854         }
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1859  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1860  */
1861 int
1862 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1863     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1864 {
1865         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1866
1867         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1868         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1869         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1870
1871         *dbp = NULL;
1872 top:
1873         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1874         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1875
1876         if (db == NULL) {
1877                 blkptr_t *bp = NULL;
1878                 int err;
1879
1880                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1881                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1882                 if (fail_sparse) {
1883                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1884                                 err = ENOENT;
1885                         if (err) {
1886                                 if (parent)
1887                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1888                                 return (err);
1889                         }
1890                 }
1891                 if (err && err != ENOENT)
1892                         return (err);
1893                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1894         }
1895
1896         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1897                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1898                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1899                         dbuf_clear(db);
1900                         if (parent) {
1901                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1902                                 parent = NULL;
1903                         }
1904                         goto top;
1905                 }
1906                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1907         }
1908
1909         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1910
1911         /*
1912          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1913          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1914          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1915          */
1916         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1917             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1918             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1919                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1920
1921                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1922                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1923
1924                         dbuf_set_data(db,
1925                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1926                             db->db.db_size, db, type));
1927                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1928                             db->db.db_size);
1929                 }
1930         }
1931
1932         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1933         dbuf_update_data(db);
1934         DBUF_VERIFY(db);
1935         mutex_exit(&db->db_mtx);
1936
1937         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1938         if (parent)
1939                 dbuf_rele(parent, NULL);
1940
1941         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1942         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1943         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1944         *dbp = db;
1945
1946         return (0);
1947 }
1948
1949 dmu_buf_impl_t *
1950 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1951 {
1952         dmu_buf_impl_t *db;
1953         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1954         return (err ? NULL : db);
1955 }
1956
1957 dmu_buf_impl_t *
1958 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1959 {
1960         dmu_buf_impl_t *db;
1961         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1962         return (err ? NULL : db);
1963 }
1964
1965 void
1966 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1967 {
1968         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1969
1970         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1971         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1972 }
1973
1974 int
1975 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1976 {
1977         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1978         dnode_t *dn;
1979
1980         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1981                 return (ENOTSUP);
1982         if (blksz == 0)
1983                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1984         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1985                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1986         else
1987                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1988
1989         DB_DNODE_ENTER(db);
1990         dn = DB_DNODE(db);
1991         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1992         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1993         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1994         DB_DNODE_EXIT(db);
1995
1996         return (0);
1997 }
1998
1999 void
2000 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
2001 {
2002         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
2003 }
2004
2005 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
2006 void
2007 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2008 {
2009         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
2010         ASSERT(holds > 1);
2011 }
2012
2013 /*
2014  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
2015  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
2016  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2017  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2018  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2019  */
2020 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
2021 void
2022 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2023 {
2024         mutex_enter(&db->db_mtx);
2025         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2026 }
2027
2028 /*
2029  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2030  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2031  */
2032 void
2033 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2034 {
2035         int64_t holds;
2036
2037         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2038         DBUF_VERIFY(db);
2039
2040         /*
2041          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2042          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2043          * buffer has a corresponding dnode hold.
2044          */
2045         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2046         ASSERT(holds >= 0);
2047
2048         /*
2049          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2050          * may be modified in the current syncing context.
2051          */
2052         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2053                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2054
2055         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2056             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2057                 dbuf_evict_user(db);
2058
2059         if (holds == 0) {
2060                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2061                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2062
2063                         /*
2064                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2065                          * until the move completes.
2066                          */
2067                         DB_DNODE_ENTER(db);
2068                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2069                         DB_DNODE_EXIT(db);
2070                         /*
2071                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2072                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2073                          * the dnode_rele().
2074                          */
2075                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2076                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2077                         /*
2078                          * This is a special case: we never associated this
2079                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2080                          */
2081                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2082                             db->db_state == DB_NOFILL);
2083                         dbuf_evict(db);
2084                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2085                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2086                         /*
2087                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2088                          */
2089                         dbuf_set_data(db, NULL);
2090                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
2091                         dbuf_evict(db);
2092                 } else {
2093                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 0);
2094                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db))
2095                                 dbuf_clear(db);
2096                         else
2097                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2098                 }
2099         } else {
2100                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2101         }
2102 }
2103
2104 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2105 uint64_t
2106 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2107 {
2108         return (refcount_count(&db->db_holds));
2109 }
2110
2111 void *
2112 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2113     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2114 {
2115         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2116             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2117 }
2118
2119 void *
2120 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2121     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2122 {
2123         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2124
2125         db->db_immediate_evict = TRUE;
2126         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2127             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2128 }
2129
2130 void *
2131 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2132     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2133 {
2134         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2135         ASSERT(db->db_level == 0);
2136
2137         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2138
2139         mutex_enter(&db->db_mtx);
2140
2141         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2142                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2143                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2144                 db->db_evict_func = evict_func;
2145
2146                 dbuf_update_data(db);
2147         } else {
2148                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2149         }
2150
2151         mutex_exit(&db->db_mtx);
2152         return (old_user_ptr);
2153 }
2154
2155 void *
2156 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2157 {
2158         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2159         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2160
2161         return (db->db_user_ptr);
2162 }
2163
2164 boolean_t
2165 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2166 {
2167         boolean_t res = B_FALSE;
2168         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2169
2170         if (db->db_blkptr)
2171                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2172                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2173
2174         return (res);
2175 }
2176
2177 blkptr_t *
2178 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2179 {
2180         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2181         return (dbi->db_blkptr);
2182 }
2183
2184 static void
2185 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2186 {
2187         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2188         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2189
2190         if (db->db_blkptr != NULL)
2191                 return;
2192
2193         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2194                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2195                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2196                 return;
2197         }
2198         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2199                 /*
2200                  * This buffer was allocated at a time when there was
2201                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2202                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2203                  */
2204                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2205                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2206                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2207                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2208                 DBUF_VERIFY(db);
2209         } else {
2210                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2211                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2212
2213                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2214                 if (parent == NULL) {
2215                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2216                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2217                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2218                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2219                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2220                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2221                         db->db_parent = parent;
2222                 }
2223                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2224                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2225                 DBUF_VERIFY(db);
2226         }
2227 }
2228
2229 static void
2230 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2231 {
2232         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2233         dnode_t *dn;
2234         zio_t *zio;
2235
2236         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2237
2238         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2239
2240         mutex_enter(&db->db_mtx);
2241
2242         ASSERT(db->db_level > 0);
2243         DBUF_VERIFY(db);
2244
2245         if (db->db_buf == NULL) {
2246                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2247                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2248                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2249         }
2250         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2251         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2252
2253         DB_DNODE_ENTER(db);
2254         dn = DB_DNODE(db);
2255         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2256         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2257         DB_DNODE_EXIT(db);
2258
2259         db->db_data_pending = dr;
2260
2261         mutex_exit(&db->db_mtx);
2262         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2263
2264         zio = dr->dr_zio;
2265         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2266         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2267         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2268         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2269         zio_nowait(zio);
2270 }
2271
2272 static void
2273 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2274 {
2275         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2276         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2277         dnode_t *dn;
2278         objset_t *os;
2279         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2280
2281         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2282
2283         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2284
2285         mutex_enter(&db->db_mtx);
2286         /*
2287          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2288          * might have been freed after the dirty.
2289          */
2290         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2291                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2292                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2293         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2294                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2295                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2296         } else {
2297                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2298         }
2299         DBUF_VERIFY(db);
2300
2301         DB_DNODE_ENTER(db);
2302         dn = DB_DNODE(db);
2303
2304         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2305                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2306                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2307                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2308         }
2309
2310         /*
2311          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2312          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2313          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2314          * be called).
2315          */
2316         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2317                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2318
2319                 ASSERT(*datap != NULL);
2320                 ASSERT0(db->db_level);
2321                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2322                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2323                 DB_DNODE_EXIT(db);
2324
2325                 if (*datap != db->db.db_data) {
2326                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2327                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2328                 }
2329                 db->db_data_pending = NULL;
2330                 drp = &db->db_last_dirty;
2331                 while (*drp != dr)
2332                         drp = &(*drp)->dr_next;
2333                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2334                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2335                 *drp = dr->dr_next;
2336                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2337                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2338                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2339                 }
2340                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2341                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2342                 db->db_dirtycnt -= 1;
2343                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2344                 return;
2345         }
2346
2347         os = dn->dn_objset;
2348
2349         /*
2350          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2351          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2352          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2353          * dbuf_check_blkptr.
2354          */
2355         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2356
2357         /*
2358          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2359          * wait for the synchronous IO to complete.
2360          */
2361         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2362                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2363                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2364                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2365         }
2366
2367         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2368             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2369             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2370             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2371             *datap == db->db_buf) {
2372                 /*
2373                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2374                  * are active holds and db_data still references it),
2375                  * then make a copy before we start the write so that
2376                  * any modifications from the open txg will not leak
2377                  * into this write.
2378                  *
2379                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2380                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2381                  * DNONE_DNODE blocks).
2382                  */
2383                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2384                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2385                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2386                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2387         }
2388         db->db_data_pending = dr;
2389
2390         mutex_exit(&db->db_mtx);
2391
2392         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2393
2394         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2395         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2396                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2397                 DB_DNODE_EXIT(db);
2398         } else {
2399                 /*
2400                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2401                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2402                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2403                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2404                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2405                  */
2406                 DB_DNODE_EXIT(db);
2407                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2408         }
2409 }
2410
2411 void
2412 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2413 {
2414         dbuf_dirty_record_t *dr;
2415
2416         while (dr = list_head(list)) {
2417                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2418                         /*
2419                          * If we find an already initialized zio then we
2420                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2421                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2422                          * during processing, so that we can zio_wait()
2423                          * these IOs after initiating all child IOs.
2424                          */
2425                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2426                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2427                         break;
2428                 }
2429                 list_remove(list, dr);
2430                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2431                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2432                 else
2433                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2434         }
2435 }
2436
2437 /* ARGSUSED */
2438 static void
2439 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2440 {
2441         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2442         dnode_t *dn;
2443         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2444         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2445         spa_t *spa = zio->io_spa;
2446         int64_t delta;
2447         uint64_t fill = 0;
2448         int i;
2449
2450         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2451
2452         DB_DNODE_ENTER(db);
2453         dn = DB_DNODE(db);
2454         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2455         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2456         zio->io_prev_space_delta = delta;
2457
2458         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2459                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2460                 DB_DNODE_EXIT(db);
2461                 return;
2462         }
2463
2464         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2465             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2466             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2467             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2468         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2469
2470         mutex_enter(&db->db_mtx);
2471
2472 #ifdef ZFS_DEBUG
2473         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2474                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2475                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2476                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2477         }
2478 #endif
2479
2480         if (db->db_level == 0) {
2481                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2482                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2483                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2484                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2485                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2486
2487                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2488                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2489                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2490                             i--, dnp++) {
2491                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2492                                         fill++;
2493                         }
2494                 } else {
2495                         fill = 1;
2496                 }
2497         } else {
2498                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2499                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2500                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2501                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2502                                 continue;
2503                         fill += ibp->blk_fill;
2504                 }
2505         }
2506         DB_DNODE_EXIT(db);
2507
2508         bp->blk_fill = fill;
2509
2510         mutex_exit(&db->db_mtx);
2511 }
2512
2513 /* ARGSUSED */
2514 static void
2515 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2516 {
2517         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2518         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2519         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2520         uint64_t txg = zio->io_txg;
2521         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2522
2523         ASSERT0(zio->io_error);
2524         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2525
2526         /*
2527          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2528          * original and bypass all the accounting.
2529          */
2530         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2531                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2532         } else {
2533                 objset_t *os;
2534                 dsl_dataset_t *ds;
2535                 dmu_tx_t *tx;
2536
2537                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2538                 ds = os->os_dsl_dataset;
2539                 tx = os->os_synctx;
2540
2541                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2542                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2543         }
2544
2545         mutex_enter(&db->db_mtx);
2546
2547         DBUF_VERIFY(db);
2548
2549         drp = &db->db_last_dirty;
2550         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2551                 drp = &dr->dr_next;
2552         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2553         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2554         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2555         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2556         *drp = dr->dr_next;
2557
2558 #ifdef ZFS_DEBUG
2559         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2560                 dnode_t *dn;
2561
2562                 DB_DNODE_ENTER(db);
2563                 dn = DB_DNODE(db);
2564                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2565                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2566                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2567                 DB_DNODE_EXIT(db);
2568         }
2569 #endif
2570
2571         if (db->db_level == 0) {
2572                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2573                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2574                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2575                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2576                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2577                                     db) == 1);
2578                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2579                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2580                 }
2581         } else {
2582                 dnode_t *dn;
2583
2584                 DB_DNODE_ENTER(db);
2585                 dn = DB_DNODE(db);
2586                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2587                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2588                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2589                         int epbs =
2590                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2591                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2592                             db->db.db_size);
2593                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2594                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2595                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2596                 }
2597                 DB_DNODE_EXIT(db);
2598                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2599                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2600         }
2601         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2602
2603         cv_broadcast(&db->db_changed);
2604         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2605         db->db_dirtycnt -= 1;
2606         db->db_data_pending = NULL;
2607         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2608 }
2609
2610 static void
2611 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2612 {
2613         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2614 }
2615
2616 static void
2617 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2618 {
2619         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2620 }
2621
2622 static void
2623 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2624 {
2625         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2626         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2627
2628         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2629 }
2630
2631 static void
2632 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2633 {
2634         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2635         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2636         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2637
2638         mutex_enter(&db->db_mtx);
2639         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2640                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2641                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2642                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2643         }
2644         mutex_exit(&db->db_mtx);
2645
2646         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2647 }
2648
2649 static void
2650 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2651 {
2652         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2653         dnode_t *dn;
2654         objset_t *os;
2655         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2656         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2657         zbookmark_t zb;
2658         zio_prop_t zp;
2659         zio_t *zio;
2660         int wp_flag = 0;
2661
2662         DB_DNODE_ENTER(db);
2663         dn = DB_DNODE(db);
2664         os = dn->dn_objset;
2665
2666         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2667                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2668                         /*
2669                          * Private object buffers are released here rather
2670                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2671                          * in the syncing context and we don't want the
2672                          * overhead of making multiple copies of the data.
2673                          */
2674                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2675                                 arc_buf_thaw(data);
2676                         } else {
2677                                 dbuf_release_bp(db);
2678                         }
2679                 }
2680         }
2681
2682         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2683                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2684                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2685                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2686                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2687         } else {
2688                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2689                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2690                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2691                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2692                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2693                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2694                 zio = dn->dn_zio;
2695         }
2696
2697         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2698         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2699         ASSERT(zio);
2700
2701         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2702             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2703             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2704
2705         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2706                 wp_flag = WP_SPILL;
2707         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2708
2709         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2710         DB_DNODE_EXIT(db);
2711
2712         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2713                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2714                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2715                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2716                     dbuf_write_override_ready, dbuf_write_override_done, dr,
2717                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2718                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2719                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2720                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2721                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2722                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2723         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2724                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF);
2725                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2726                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2727                     dbuf_write_nofill_ready, dbuf_write_nofill_done, db,
2728                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2729                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2730         } else {
2731                 ASSERT(arc_released(data));
2732                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2733                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db), &zp,
2734                     dbuf_write_ready, dbuf_write_done, db,
2735                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2736         }
2737 }