sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dmu.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23  * Copyright (c) 2012 by Delphix. All rights reserved.
  24  */
  25
  26 #include <sys/dmu.h>
  27 #include <sys/dmu_impl.h>
  28 #include <sys/dmu_tx.h>
  29 #include <sys/dbuf.h>
  30 #include <sys/dnode.h>
  31 #include <sys/zfs_context.h>
  32 #include <sys/dmu_objset.h>
  33 #include <sys/dmu_traverse.h>
  34 #include <sys/dsl_dataset.h>
  35 #include <sys/dsl_dir.h>
  36 #include <sys/dsl_pool.h>
  37 #include <sys/dsl_synctask.h>
  38 #include <sys/dsl_prop.h>
  39 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  40 #include <sys/zfs_ioctl.h>
  41 #include <sys/zap.h>
  42 #include <sys/zio_checksum.h>
  43 #include <sys/sa.h>
  44 #ifdef _KERNEL
  45 #include <sys/zfs_znode.h>
  46 #endif
  47
  48 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
  49         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "unallocated"           },
  50         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "object directory"      },
  51         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "object array"          },
  52         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "packed nvlist"         },
  53         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "packed nvlist size"    },
  54         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj"                 },
  55         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj header"          },
  56         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map header"  },
  57         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA space map"         },
  58         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "ZIL intent log"        },
  59         {       DMU_BSWAP_DNODE,        TRUE,   "DMU dnode"             },
  60         {       DMU_BSWAP_OBJSET,       TRUE,   "DMU objset"            },
  61         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL directory"         },
  62         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL directory child map"},
  63         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
  64         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL props"             },
  65         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL dataset"           },
  66         {       DMU_BSWAP_ZNODE,        TRUE,   "ZFS znode"             },
  67         {       DMU_BSWAP_OLDACL,       TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
  68         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "ZFS plain file"        },
  69         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS directory"         },
  70         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS master node"       },
  71         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS delete queue"      },
  72         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "zvol object"           },
  73         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "zvol prop"             },
  74         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "other uint8[]"         },
  75         {       DMU_BSWAP_UINT64,       FALSE,  "other uint64[]"        },
  76         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "other ZAP"             },
  77         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "persistent error log"  },
  78         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "SPA history"           },
  79         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "SPA history offsets"   },
  80         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "Pool properties"       },
  81         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL permissions"       },
  82         {       DMU_BSWAP_ACL,          TRUE,   "ZFS ACL"               },
  83         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
  84         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "FUID table"            },
  85         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "FUID table size"       },
  86         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dataset next clones"},
  87         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan work queue"       },
  88         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group used"   },
  89         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
  90         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "snapshot refcount tags"},
  91         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
  92         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DDT statistics"        },
  93         {       DMU_BSWAP_UINT8,        TRUE,   "System attributes"     },
  94         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA master node"        },
  95         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr registration"  },
  96         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "SA attr layouts"       },
  97         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "scan translations"     },
  98         {       DMU_BSWAP_UINT8,        FALSE,  "deduplicated block"    },
  99         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL deadlist map"      },
 100         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
 101         {       DMU_BSWAP_ZAP,          TRUE,   "DSL dir clones"        },
 102         {       DMU_BSWAP_UINT64,       TRUE,   "bpobj subobj"          }
 103 };
 104
 105 const dmu_object_byteswap_info_t dmu_ot_byteswap[DMU_BSWAP_NUMFUNCS] = {
 106         {       byteswap_uint8_array,   "uint8"         },
 107         {       byteswap_uint16_array,  "uint16"        },
 108         {       byteswap_uint32_array,  "uint32"        },
 109         {       byteswap_uint64_array,  "uint64"        },
 110         {       zap_byteswap,           "zap"           },
 111         {       dnode_buf_byteswap,     "dnode"         },
 112         {       dmu_objset_byteswap,    "objset"        },
 113         {       zfs_znode_byteswap,     "znode"         },
 114         {       zfs_oldacl_byteswap,    "oldacl"        },
 115         {       zfs_acl_byteswap,       "acl"           }
 116 };
 117
 118 int
 119 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 120     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
 121 {
 122         dnode_t *dn;
 123         uint64_t blkid;
 124         dmu_buf_impl_t *db;
 125         int err;
 126         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
 127
 128         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
 129                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 130
 131         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 132         if (err)
 133                 return (err);
 134         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 135         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 136         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 137         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 138         if (db == NULL) {
 139                 err = EIO;
 140         } else {
 141                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
 142                 if (err) {
 143                         dbuf_rele(db, tag);
 144                         db = NULL;
 145                 }
 146         }
 147
 148         dnode_rele(dn, FTAG);
 149         *dbp = &db->db; /* NULL db plus first field offset is NULL */
 150         return (err);
 151 }
 152
 153 int
 154 dmu_bonus_max(void)
 155 {
 156         return (DN_MAX_BONUSLEN);
 157 }
 158
 159 int
 160 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 161 {
 162         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 163         dnode_t *dn;
 164         int error;
 165
 166         DB_DNODE_ENTER(db);
 167         dn = DB_DNODE(db);
 168
 169         if (dn->dn_bonus != db) {
 170                 error = EINVAL;
 171         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
 172                 error = EINVAL;
 173         } else {
 174                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
 175                 error = 0;
 176         }
 177
 178         DB_DNODE_EXIT(db);
 179         return (error);
 180 }
 181
 182 int
 183 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
 184 {
 185         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 186         dnode_t *dn;
 187         int error;
 188
 189         DB_DNODE_ENTER(db);
 190         dn = DB_DNODE(db);
 191
 192         if (!DMU_OT_IS_VALID(type)) {
 193                 error = EINVAL;
 194         } else if (dn->dn_bonus != db) {
 195                 error = EINVAL;
 196         } else {
 197                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
 198                 error = 0;
 199         }
 200
 201         DB_DNODE_EXIT(db);
 202         return (error);
 203 }
 204
 205 dmu_object_type_t
 206 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
 207 {
 208         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 209         dnode_t *dn;
 210         dmu_object_type_t type;
 211
 212         DB_DNODE_ENTER(db);
 213         dn = DB_DNODE(db);
 214         type = dn->dn_bonustype;
 215         DB_DNODE_EXIT(db);
 216
 217         return (type);
 218 }
 219
 220 int
 221 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
 222 {
 223         dnode_t *dn;
 224         int error;
 225
 226         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 227         dbuf_rm_spill(dn, tx);
 228         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 229         dnode_rm_spill(dn, tx);
 230         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 231         dnode_rele(dn, FTAG);
 232         return (error);
 233 }
 234
 235 /*
 236  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 237  */
 238 int
 239 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 240 {
 241         dnode_t *dn;
 242         dmu_buf_impl_t *db;
 243         int error;
 244
 245         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 246         if (error)
 247                 return (error);
 248
 249         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 250         if (dn->dn_bonus == NULL) {
 251                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 252                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 253                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 254                         dbuf_create_bonus(dn);
 255         }
 256         db = dn->dn_bonus;
 257
 258         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
 259         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
 260                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
 261                 (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
 262         }
 263
 264         /*
 265          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
 266          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
 267          * a dnode hold for every dbuf.
 268          */
 269         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 270
 271         dnode_rele(dn, FTAG);
 272
 273         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
 274
 275         *dbp = &db->db;
 276         return (0);
 277 }
 278
 279 /*
 280  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 281  *
 282  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
 283  * doesn't already exist on the dnode.
 284  *
 285  * if you only want to find an already existing spill db, then
 286  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
 287  */
 288 int
 289 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 290 {
 291         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 292         int err;
 293
 294         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 295                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 296
 297         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
 298
 299         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
 300                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 301
 302         ASSERT(db != NULL);
 303         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
 304         if (err == 0)
 305                 *dbp = &db->db;
 306         else
 307                 dbuf_rele(db, tag);
 308         return (err);
 309 }
 310
 311 int
 312 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 313 {
 314         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 315         dnode_t *dn;
 316         int err;
 317
 318         DB_DNODE_ENTER(db);
 319         dn = DB_DNODE(db);
 320
 321         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
 322                 err = EINVAL;
 323         } else {
 324                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 325
 326                 if (!dn->dn_have_spill) {
 327                         err = ENOENT;
 328                 } else {
 329                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
 330                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 331                 }
 332
 333                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 334         }
 335
 336         DB_DNODE_EXIT(db);
 337         return (err);
 338 }
 339
 340 int
 341 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 342 {
 343         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
 344         dnode_t *dn;
 345         int err;
 346
 347         DB_DNODE_ENTER(db);
 348         dn = DB_DNODE(db);
 349         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
 350         DB_DNODE_EXIT(db);
 351
 352         return (err);
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
 357  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
 358  * and can induce severe lock contention when writing to several files
 359  * whose dnodes are in the same block.
 360  */
 361 static int
 362 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
 363     int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
 364 {
 365         dsl_pool_t *dp = NULL;
 366         dmu_buf_t **dbp;
 367         uint64_t blkid, nblks, i;
 368         uint32_t dbuf_flags;
 369         int err;
 370         zio_t *zio;
 371         hrtime_t start;
 372
 373         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 374
 375         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT;
 376         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH || length > zfetch_array_rd_sz)
 377                 dbuf_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 378
 379         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 380         if (dn->dn_datablkshift) {
 381                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 382                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
 383                     P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
 384         } else {
 385                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
 386                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
 387                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
 388                             (longlong_t)dn->dn_objset->
 389                             os_dsl_dataset->ds_object,
 390                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
 391                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
 392                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 393                         return (EIO);
 394                 }
 395                 nblks = 1;
 396         }
 397         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 398
 399         if (dn->dn_objset->os_dsl_dataset)
 400                 dp = dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_dir->dd_pool;
 401         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
 402                 start = gethrtime();
 403         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 404         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 405         for (i = 0; i < nblks; i++) {
 406                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
 407                 if (db == NULL) {
 408                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 409                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 410                         zio_nowait(zio);
 411                         return (EIO);
 412                 }
 413                 /* initiate async i/o */
 414                 if (read)
 415                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
 416 #ifdef _KERNEL
 417                 else
 418                         curthread->td_ru.ru_oublock++;
 419 #endif
 420                 dbp[i] = &db->db;
 421         }
 422         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 423
 424         /* wait for async i/o */
 425         err = zio_wait(zio);
 426         /* track read overhead when we are in sync context */
 427         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
 428                 dp->dp_read_overhead += gethrtime() - start;
 429         if (err) {
 430                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 431                 return (err);
 432         }
 433
 434         /* wait for other io to complete */
 435         if (read) {
 436                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 437                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
 438                         mutex_enter(&db->db_mtx);
 439                         while (db->db_state == DB_READ ||
 440                             db->db_state == DB_FILL)
 441                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 442                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
 443                                 err = EIO;
 444                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 445                         if (err) {
 446                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 447                                 return (err);
 448                         }
 449                 }
 450         }
 451
 452         *numbufsp = nblks;
 453         *dbpp = dbp;
 454         return (0);
 455 }
 456
 457 static int
 458 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 459     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 460 {
 461         dnode_t *dn;
 462         int err;
 463
 464         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 465         if (err)
 466                 return (err);
 467
 468         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 469             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 470
 471         dnode_rele(dn, FTAG);
 472
 473         return (err);
 474 }
 475
 476 int
 477 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
 478     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 479 {
 480         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 481         dnode_t *dn;
 482         int err;
 483
 484         DB_DNODE_ENTER(db);
 485         dn = DB_DNODE(db);
 486         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 487             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
 488         DB_DNODE_EXIT(db);
 489
 490         return (err);
 491 }
 492
 493 void
 494 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 495 {
 496         int i;
 497         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
 498
 499         if (numbufs == 0)
 500                 return;
 501
 502         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 503                 if (dbp[i])
 504                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
 505         }
 506
 507         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
 508 }
 509
 510 void
 511 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
 512 {
 513         dnode_t *dn;
 514         uint64_t blkid;
 515         int nblks, i, err;
 516
 517         if (zfs_prefetch_disable)
 518                 return;
 519
 520         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
 521                 dn = DMU_META_DNODE(os);
 522
 523                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 524                         return;
 525
 526                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 527                 blkid = dbuf_whichblock(dn, object * sizeof (dnode_phys_t));
 528                 dbuf_prefetch(dn, blkid);
 529                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 530                 return;
 531         }
 532
 533         /*
 534          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
 535          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
 536          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
 537          */
 538         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 539         if (err != 0)
 540                 return;
 541
 542         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 543         if (dn->dn_datablkshift) {
 544                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 545                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+len, 1<<blkshift) -
 546                     P2ALIGN(offset, 1<<blkshift)) >> blkshift;
 547         } else {
 548                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
 549         }
 550
 551         if (nblks != 0) {
 552                 blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 553                 for (i = 0; i < nblks; i++)
 554                         dbuf_prefetch(dn, blkid+i);
 555         }
 556
 557         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 558
 559         dnode_rele(dn, FTAG);
 560 }
 561
 562 /*
 563  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
 564  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
 565  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
 566  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
 567  */
 568 static int
 569 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t limit)
 570 {
 571         uint64_t len = *start - limit;
 572         uint64_t blkcnt = 0;
 573         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS / (1ULL << (dn->dn_indblkshift + 1));
 574         uint64_t iblkrange =
 575             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
 576
 577         ASSERT(limit <= *start);
 578
 579         if (len <= iblkrange * maxblks) {
 580                 *start = limit;
 581                 return (0);
 582         }
 583         ASSERT(ISP2(iblkrange));
 584
 585         while (*start > limit && blkcnt < maxblks) {
 586                 int err;
 587
 588                 /* find next allocated L1 indirect */
 589                 err = dnode_next_offset(dn,
 590                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
 591
 592                 /* if there are no more, then we are done */
 593                 if (err == ESRCH) {
 594                         *start = limit;
 595                         return (0);
 596                 } else if (err) {
 597                         return (err);
 598                 }
 599                 blkcnt += 1;
 600
 601                 /* reset offset to end of "next" block back */
 602                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
 603                 if (*start <= limit)
 604                         *start = limit;
 605                 else
 606                         *start -= 1;
 607         }
 608         return (0);
 609 }
 610
 611 static int
 612 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
 613     uint64_t length, boolean_t free_dnode)
 614 {
 615         dmu_tx_t *tx;
 616         uint64_t object_size, start, end, len;
 617         boolean_t trunc = (length == DMU_OBJECT_END);
 618         int align, err;
 619
 620         align = 1 << dn->dn_datablkshift;
 621         ASSERT(align > 0);
 622         object_size = align == 1 ? dn->dn_datablksz :
 623             (dn->dn_maxblkid + 1) << dn->dn_datablkshift;
 624
 625         end = offset + length;
 626         if (trunc || end > object_size)
 627                 end = object_size;
 628         if (end <= offset)
 629                 return (0);
 630         length = end - offset;
 631
 632         while (length) {
 633                 start = end;
 634                 /* assert(offset <= start) */
 635                 err = get_next_chunk(dn, &start, offset);
 636                 if (err)
 637                         return (err);
 638                 len = trunc ? DMU_OBJECT_END : end - start;
 639
 640                 tx = dmu_tx_create(os);
 641                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, start, len);
 642                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 643                 if (err) {
 644                         dmu_tx_abort(tx);
 645                         return (err);
 646                 }
 647
 648                 dnode_free_range(dn, start, trunc ? -1 : len, tx);
 649
 650                 if (start == 0 && free_dnode) {
 651                         ASSERT(trunc);
 652                         dnode_free(dn, tx);
 653                 }
 654
 655                 length -= end - start;
 656
 657                 dmu_tx_commit(tx);
 658                 end = start;
 659         }
 660         return (0);
 661 }
 662
 663 int
 664 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
 665     uint64_t offset, uint64_t length)
 666 {
 667         dnode_t *dn;
 668         int err;
 669
 670         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 671         if (err != 0)
 672                 return (err);
 673         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length, FALSE);
 674         dnode_rele(dn, FTAG);
 675         return (err);
 676 }
 677
 678 int
 679 dmu_free_object(objset_t *os, uint64_t object)
 680 {
 681         dnode_t *dn;
 682         dmu_tx_t *tx;
 683         int err;
 684
 685         err = dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED,
 686             FTAG, &dn);
 687         if (err != 0)
 688                 return (err);
 689         if (dn->dn_nlevels == 1) {
 690                 tx = dmu_tx_create(os);
 691                 dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
 692                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, 0, DMU_OBJECT_END);
 693                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 694                 if (err == 0) {
 695                         dnode_free_range(dn, 0, DMU_OBJECT_END, tx);
 696                         dnode_free(dn, tx);
 697                         dmu_tx_commit(tx);
 698                 } else {
 699                         dmu_tx_abort(tx);
 700                 }
 701         } else {
 702                 err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, 0, DMU_OBJECT_END, TRUE);
 703         }
 704         dnode_rele(dn, FTAG);
 705         return (err);
 706 }
 707
 708 int
 709 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 710     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 711 {
 712         dnode_t *dn;
 713         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 714         if (err)
 715                 return (err);
 716         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
 717         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
 718         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
 719         dnode_rele(dn, FTAG);
 720         return (0);
 721 }
 722
 723 int
 724 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 725     void *buf, uint32_t flags)
 726 {
 727         dnode_t *dn;
 728         dmu_buf_t **dbp;
 729         int numbufs, err;
 730
 731         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
 732         if (err)
 733                 return (err);
 734
 735         /*
 736          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
 737          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
 738          * handle that here as well.
 739          */
 740         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 741                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
 742                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
 743                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
 744                 size = newsz;
 745         }
 746
 747         while (size > 0) {
 748                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
 749                 int i;
 750
 751                 /*
 752                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 753                  * to be reading in parallel.
 754                  */
 755                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
 756                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
 757                 if (err)
 758                         break;
 759
 760                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 761                         int tocpy;
 762                         int bufoff;
 763                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
 764
 765                         ASSERT(size > 0);
 766
 767                         bufoff = offset - db->db_offset;
 768                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 769
 770                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 771
 772                         offset += tocpy;
 773                         size -= tocpy;
 774                         buf = (char *)buf + tocpy;
 775                 }
 776                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 777         }
 778         dnode_rele(dn, FTAG);
 779         return (err);
 780 }
 781
 782 void
 783 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 784     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
 785 {
 786         dmu_buf_t **dbp;
 787         int numbufs, i;
 788
 789         if (size == 0)
 790                 return;
 791
 792         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 793             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 794
 795         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 796                 int tocpy;
 797                 int bufoff;
 798                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 799
 800                 ASSERT(size > 0);
 801
 802                 bufoff = offset - db->db_offset;
 803                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 804
 805                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 806
 807                 if (tocpy == db->db_size)
 808                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 809                 else
 810                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 811
 812                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
 813
 814                 if (tocpy == db->db_size)
 815                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 816
 817                 offset += tocpy;
 818                 size -= tocpy;
 819                 buf = (char *)buf + tocpy;
 820         }
 821         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 822 }
 823
 824 void
 825 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 826     dmu_tx_t *tx)
 827 {
 828         dmu_buf_t **dbp;
 829         int numbufs, i;
 830
 831         if (size == 0)
 832                 return;
 833
 834         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 835             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 836
 837         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 838                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 839
 840                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
 841         }
 842         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 843 }
 844
 845 /*
 846  * DMU support for xuio
 847  */
 848 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
 849
 850 int
 851 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
 852 {
 853         dmu_xuio_t *priv;
 854         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 855
 856         uio->uio_iovcnt = nblk;
 857         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
 858
 859         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
 860         priv->cnt = nblk;
 861         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
 862         priv->iovp = uio->uio_iov;
 863         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
 864
 865         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 866                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
 867         else
 868                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
 869
 870         return (0);
 871 }
 872
 873 void
 874 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
 875 {
 876         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 877         int nblk = priv->cnt;
 878
 879         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
 880         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
 881         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
 882
 883         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
 884                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
 885         else
 886                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
 891  * and increase priv->next by 1.
 892  */
 893 int
 894 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
 895 {
 896         struct iovec *iov;
 897         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
 898         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 899         int i = priv->next++;
 900
 901         ASSERT(i < priv->cnt);
 902         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
 903         iov = uio->uio_iov + i;
 904         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
 905         iov->iov_len = n;
 906         priv->bufs[i] = abuf;
 907         return (0);
 908 }
 909
 910 int
 911 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
 912 {
 913         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 914         return (priv->cnt);
 915 }
 916
 917 arc_buf_t *
 918 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
 919 {
 920         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 921
 922         ASSERT(i < priv->cnt);
 923         return (priv->bufs[i]);
 924 }
 925
 926 void
 927 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
 928 {
 929         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
 930
 931         ASSERT(i < priv->cnt);
 932         priv->bufs[i] = NULL;
 933 }
 934
 935 static void
 936 xuio_stat_init(void)
 937 {
 938         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
 939             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
 940             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
 941         if (xuio_ksp != NULL) {
 942                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
 943                 kstat_install(xuio_ksp);
 944         }
 945 }
 946
 947 static void
 948 xuio_stat_fini(void)
 949 {
 950         if (xuio_ksp != NULL) {
 951                 kstat_delete(xuio_ksp);
 952                 xuio_ksp = NULL;
 953         }
 954 }
 955
 956 void
 957 xuio_stat_wbuf_copied()
 958 {
 959         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
 960 }
 961
 962 void
 963 xuio_stat_wbuf_nocopy()
 964 {
 965         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
 966 }
 967
 968 #ifdef _KERNEL
 969 int
 970 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
 971 {
 972         dmu_buf_t **dbp;
 973         int numbufs, i, err;
 974         xuio_t *xuio = NULL;
 975
 976         /*
 977          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 978          * to be reading in parallel.
 979          */
 980         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size, TRUE, FTAG,
 981             &numbufs, &dbp);
 982         if (err)
 983                 return (err);
 984
 985 #ifdef UIO_XUIO
 986         if (uio->uio_extflg == UIO_XUIO)
 987                 xuio = (xuio_t *)uio;
 988 #endif
 989
 990         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 991                 int tocpy;
 992                 int bufoff;
 993                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 994
 995                 ASSERT(size > 0);
 996
 997                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
 998                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 999
1000                 if (xuio) {
1001                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1002                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1003                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1004                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1005                         if (!err) {
1006                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1007                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1008                         }
1009
1010                         if (abuf == dbuf_abuf)
1011                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1012                         else
1013                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1014                 } else {
1015                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1016                             UIO_READ, uio);
1017                 }
1018                 if (err)
1019                         break;
1020
1021                 size -= tocpy;
1022         }
1023         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1024
1025         return (err);
1026 }
1027
1028 static int
1029 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1030 {
1031         dmu_buf_t **dbp;
1032         int numbufs;
1033         int err = 0;
1034         int i;
1035
1036         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1037             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1038         if (err)
1039                 return (err);
1040
1041         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1042                 int tocpy;
1043                 int bufoff;
1044                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1045
1046                 ASSERT(size > 0);
1047
1048                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1049                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1050
1051                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1052
1053                 if (tocpy == db->db_size)
1054                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1055                 else
1056                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1057
1058                 /*
1059                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
1060                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1061                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1062                  * block.
1063                  */
1064                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1065                     UIO_WRITE, uio);
1066
1067                 if (tocpy == db->db_size)
1068                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1069
1070                 if (err)
1071                         break;
1072
1073                 size -= tocpy;
1074         }
1075
1076         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1077         return (err);
1078 }
1079
1080 int
1081 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1082     dmu_tx_t *tx)
1083 {
1084         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1085         dnode_t *dn;
1086         int err;
1087
1088         if (size == 0)
1089                 return (0);
1090
1091         DB_DNODE_ENTER(db);
1092         dn = DB_DNODE(db);
1093         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1094         DB_DNODE_EXIT(db);
1095
1096         return (err);
1097 }
1098
1099 int
1100 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1101     dmu_tx_t *tx)
1102 {
1103         dnode_t *dn;
1104         int err;
1105
1106         if (size == 0)
1107                 return (0);
1108
1109         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1110         if (err)
1111                 return (err);
1112
1113         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1114
1115         dnode_rele(dn, FTAG);
1116
1117         return (err);
1118 }
1119
1120 #ifdef sun
1121 int
1122 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
1123     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
1124 {
1125         dmu_buf_t **dbp;
1126         int numbufs, i;
1127         int err;
1128
1129         if (size == 0)
1130                 return (0);
1131
1132         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
1133             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
1134         if (err)
1135                 return (err);
1136
1137         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1138                 int tocpy, copied, thiscpy;
1139                 int bufoff;
1140                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1141                 caddr_t va;
1142
1143                 ASSERT(size > 0);
1144                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
1145
1146                 bufoff = offset - db->db_offset;
1147                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1148
1149                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1150
1151                 if (tocpy == db->db_size)
1152                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1153                 else
1154                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1155
1156                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
1157                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
1158                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
1159                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
1160                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
1161                         zfs_unmap_page(pp, va);
1162                         pp = pp->p_next;
1163                         bufoff += PAGESIZE;
1164                 }
1165
1166                 if (tocpy == db->db_size)
1167                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1168
1169                 offset += tocpy;
1170                 size -= tocpy;
1171         }
1172         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1173         return (err);
1174 }
1175 #endif  /* sun */
1176 #endif
1177
1178 /*
1179  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1180  */
1181 arc_buf_t *
1182 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1183 {
1184         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1185         spa_t *spa;
1186
1187         DB_GET_SPA(&spa, db);
1188         return (arc_loan_buf(spa, size));
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Free a loaned arc buffer.
1193  */
1194 void
1195 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1196 {
1197         arc_return_buf(buf, FTAG);
1198         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG) == 1);
1199 }
1200
1201 /*
1202  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1203  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1204  * dmu_write().
1205  */
1206 void
1207 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1208     dmu_tx_t *tx)
1209 {
1210         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1211         dnode_t *dn;
1212         dmu_buf_impl_t *db;
1213         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1214         uint64_t blkid;
1215
1216         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1217         dn = DB_DNODE(dbuf);
1218         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1219         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
1220         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1221         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1222         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1223
1224         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size) {
1225                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1226                 dbuf_rele(db, FTAG);
1227         } else {
1228                 objset_t *os;
1229                 uint64_t object;
1230
1231                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1232                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1233                 os = dn->dn_objset;
1234                 object = dn->dn_object;
1235                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1236
1237                 dbuf_rele(db, FTAG);
1238                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1239                 dmu_return_arcbuf(buf);
1240                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1241         }
1242 }
1243
1244 typedef struct {
1245         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1246         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1247         zgd_t                   *dsa_zgd;
1248         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1249 } dmu_sync_arg_t;
1250
1251 /* ARGSUSED */
1252 static void
1253 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1254 {
1255         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1256         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1257         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1258
1259         if (zio->io_error == 0) {
1260                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1261                         /*
1262                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1263                          * block size still needs to be known for replay.
1264                          */
1265                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1266                 } else {
1267                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1268                         bp->blk_fill = 1;
1269                 }
1270         }
1271 }
1272
1273 static void
1274 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1275 {
1276         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1277 }
1278
1279 /* ARGSUSED */
1280 static void
1281 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1282 {
1283         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1284         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1285         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1286
1287         mutex_enter(&db->db_mtx);
1288         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1289         if (zio->io_error == 0) {
1290                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1291                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1292                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1293                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by))
1294                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1295         } else {
1296                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1297         }
1298         cv_broadcast(&db->db_changed);
1299         mutex_exit(&db->db_mtx);
1300
1301         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1302
1303         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1304 }
1305
1306 static void
1307 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1308 {
1309         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1310         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1311
1312         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1313                 ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1314                 ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1315                 zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1316         }
1317
1318         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1319
1320         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1321
1322         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1323 }
1324
1325 static int
1326 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1327     zio_prop_t *zp, zbookmark_t *zb)
1328 {
1329         dmu_sync_arg_t *dsa;
1330         dmu_tx_t *tx;
1331
1332         tx = dmu_tx_create(os);
1333         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1334         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1335                 dmu_tx_abort(tx);
1336                 return (EIO);   /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1337         }
1338
1339         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1340         dsa->dsa_dr = NULL;
1341         dsa->dsa_done = done;
1342         dsa->dsa_zgd = zgd;
1343         dsa->dsa_tx = tx;
1344
1345         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
1346             zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size, zp,
1347             dmu_sync_late_arrival_ready, dmu_sync_late_arrival_done, dsa,
1348             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
1349
1350         return (0);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1355  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1356  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1357  *
1358  * Return values:
1359  *
1360  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to to.
1361  *              The caller should not log the write.
1362  *
1363  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1364  *              The caller should not log the write.
1365  *
1366  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1367  *              The caller should track its progress (somehow).
1368  *
1369  *      EIO: could not do the I/O.
1370  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1371  *
1372  *      0: the I/O has been initiated.
1373  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1374  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1375  *              the error will be reported to the done callback and
1376  *              propagated to pio from zio_done().
1377  */
1378 int
1379 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1380 {
1381         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1382         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1383         objset_t *os = db->db_objset;
1384         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1385         dbuf_dirty_record_t *dr;
1386         dmu_sync_arg_t *dsa;
1387         zbookmark_t zb;
1388         zio_prop_t zp;
1389         dnode_t *dn;
1390
1391         ASSERT(pio != NULL);
1392         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
1393         ASSERT(txg != 0);
1394
1395         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1396             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1397
1398         DB_DNODE_ENTER(db);
1399         dn = DB_DNODE(db);
1400         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1401         DB_DNODE_EXIT(db);
1402
1403         /*
1404          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1405          */
1406         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1407                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1408
1409         /*
1410          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1411          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1412          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1413          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1414          */
1415         mutex_enter(&db->db_mtx);
1416
1417         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1418                 /*
1419                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1420                  */
1421                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1422                 return (EEXIST);
1423         }
1424
1425         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1426                 /*
1427                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1428                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1429                  */
1430                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1431                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1432         }
1433
1434         dr = db->db_last_dirty;
1435         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1436                 dr = dr->dr_next;
1437
1438         if (dr == NULL) {
1439                 /*
1440                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1441                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1442                  */
1443                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1444                 return (ENOENT);
1445         }
1446
1447         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1448         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1449             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1450                 /*
1451                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1452                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1453                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1454                  */
1455                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1456                 return (EALREADY);
1457         }
1458
1459         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1460         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1461         mutex_exit(&db->db_mtx);
1462
1463         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1464         dsa->dsa_dr = dr;
1465         dsa->dsa_done = done;
1466         dsa->dsa_zgd = zgd;
1467         dsa->dsa_tx = NULL;
1468
1469         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1470             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db), &zp,
1471             dmu_sync_ready, dmu_sync_done, dsa,
1472             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1473
1474         return (0);
1475 }
1476
1477 int
1478 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1479         dmu_tx_t *tx)
1480 {
1481         dnode_t *dn;
1482         int err;
1483
1484         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1485         if (err)
1486                 return (err);
1487         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1488         dnode_rele(dn, FTAG);
1489         return (err);
1490 }
1491
1492 void
1493 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1494         dmu_tx_t *tx)
1495 {
1496         dnode_t *dn;
1497
1498         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1499         (void) dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1500         ASSERT(checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1501         dn->dn_checksum = checksum;
1502         dnode_setdirty(dn, tx);
1503         dnode_rele(dn, FTAG);
1504 }
1505
1506 void
1507 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1508         dmu_tx_t *tx)
1509 {
1510         dnode_t *dn;
1511
1512         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1513         (void) dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1514         ASSERT(compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
1515         dn->dn_compress = compress;
1516         dnode_setdirty(dn, tx);
1517         dnode_rele(dn, FTAG);
1518 }
1519
1520 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1521 TUNABLE_INT("vfs.zfs.mdcomp_disable", &zfs_mdcomp_disable);
1522 SYSCTL_DECL(_vfs_zfs);
1523 SYSCTL_INT(_vfs_zfs, OID_AUTO, mdcomp_disable, CTLFLAG_RW,
1524     &zfs_mdcomp_disable, 0, "Disable metadata compression");
1525
1526 void
1527 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1528 {
1529         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1530         boolean_t ismd = (level > 0 || DMU_OT_IS_METADATA(type) ||
1531             (wp & WP_SPILL));
1532         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1533         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1534         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1535         boolean_t dedup;
1536         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1537         int copies = os->os_copies;
1538
1539         /*
1540          * Determine checksum setting.
1541          */
1542         if (ismd) {
1543                 /*
1544                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1545                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1546                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1547                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1548                  * to fletcher4.
1549                  */
1550                 if (zio_checksum_table[checksum].ci_correctable < 1 ||
1551                     zio_checksum_table[checksum].ci_eck)
1552                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1553         } else {
1554                 checksum = zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum);
1555         }
1556
1557         /*
1558          * Determine compression setting.
1559          */
1560         if (ismd) {
1561                 /*
1562                  * XXX -- we should design a compression algorithm
1563                  * that specializes in arrays of bps.
1564                  */
1565                 compress = zfs_mdcomp_disable ? ZIO_COMPRESS_EMPTY :
1566                     ZIO_COMPRESS_LZJB;
1567         } else {
1568                 compress = zio_compress_select(dn->dn_compress, compress);
1569         }
1570
1571         /*
1572          * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(), we won't
1573          * actually dedup now because that's all done in syncing context;
1574          * but we do want to use the dedup checkum.  If the checksum is not
1575          * strong enough to ensure unique signatures, force dedup_verify.
1576          */
1577         dedup = (!ismd && dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF);
1578         if (dedup) {
1579                 checksum = dedup_checksum;
1580                 if (!zio_checksum_table[checksum].ci_dedup)
1581                         dedup_verify = 1;
1582         }
1583
1584         if (wp & WP_DMU_SYNC)
1585                 dedup = 0;
1586
1587         if (wp & WP_NOFILL) {
1588                 ASSERT(!ismd && level == 0);
1589                 checksum = ZIO_CHECKSUM_OFF;
1590                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1591                 dedup = B_FALSE;
1592         }
1593
1594         zp->zp_checksum = checksum;
1595         zp->zp_compress = compress;
1596         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
1597         zp->zp_level = level;
1598         zp->zp_copies = MIN(copies + ismd, spa_max_replication(os->os_spa));
1599         zp->zp_dedup = dedup;
1600         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
1601 }
1602
1603 int
1604 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1605 {
1606         dnode_t *dn;
1607         int i, err;
1608
1609         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1610         if (err)
1611                 return (err);
1612         /*
1613          * Sync any current changes before
1614          * we go trundling through the block pointers.
1615          */
1616         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1617                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]))
1618                         break;
1619         }
1620         if (i != TXG_SIZE) {
1621                 dnode_rele(dn, FTAG);
1622                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1623                 err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1624                 if (err)
1625                         return (err);
1626         }
1627
1628         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1629         dnode_rele(dn, FTAG);
1630
1631         return (err);
1632 }
1633
1634 void
1635 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1636 {
1637         dnode_phys_t *dnp;
1638
1639         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1640         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1641
1642         dnp = dn->dn_phys;
1643
1644         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1645         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1646             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1647         doi->doi_type = dn->dn_type;
1648         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1649         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1650         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1651         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1652         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1653         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
1654         doi->doi_max_offset = (dnp->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
1655         doi->doi_fill_count = 0;
1656         for (int i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
1657                 doi->doi_fill_count += dnp->dn_blkptr[i].blk_fill;
1658
1659         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1660         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Get information on a DMU object.
1665  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
1666  */
1667 int
1668 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
1669 {
1670         dnode_t *dn;
1671         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1672
1673         if (err)
1674                 return (err);
1675
1676         if (doi != NULL)
1677                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
1678
1679         dnode_rele(dn, FTAG);
1680         return (0);
1681 }
1682
1683 /*
1684  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
1685  */
1686 void
1687 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
1688 {
1689         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1690
1691         DB_DNODE_ENTER(db);
1692         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
1693         DB_DNODE_EXIT(db);
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Faster still when you only care about the size.
1698  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
1699  */
1700 void
1701 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
1702     u_longlong_t *nblk512)
1703 {
1704         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1705         dnode_t *dn;
1706
1707         DB_DNODE_ENTER(db);
1708         dn = DB_DNODE(db);
1709
1710         *blksize = dn->dn_datablksz;
1711         /* add 1 for dnode space */
1712         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
1713             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
1714         DB_DNODE_EXIT(db);
1715 }
1716
1717 void
1718 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
1719 {
1720         uint64_t *buf = vbuf;
1721         size_t count = size >> 3;
1722         int i;
1723
1724         ASSERT((size & 7) == 0);
1725
1726         for (i = 0; i < count; i++)
1727                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
1728 }
1729
1730 void
1731 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
1732 {
1733         uint32_t *buf = vbuf;
1734         size_t count = size >> 2;
1735         int i;
1736
1737         ASSERT((size & 3) == 0);
1738
1739         for (i = 0; i < count; i++)
1740                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
1741 }
1742
1743 void
1744 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
1745 {
1746         uint16_t *buf = vbuf;
1747         size_t count = size >> 1;
1748         int i;
1749
1750         ASSERT((size & 1) == 0);
1751
1752         for (i = 0; i < count; i++)
1753                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
1754 }
1755
1756 /* ARGSUSED */
1757 void
1758 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
1759 {
1760 }
1761
1762 void
1763 dmu_init(void)
1764 {
1765         zfs_dbgmsg_init();
1766         sa_cache_init();
1767         xuio_stat_init();
1768         dmu_objset_init();
1769         dnode_init();
1770         dbuf_init();
1771         zfetch_init();
1772         l2arc_init();
1773         arc_init();
1774 }
1775
1776 void
1777 dmu_fini(void)
1778 {
1779         arc_fini();
1780         l2arc_fini();
1781         zfetch_fini();
1782         dbuf_fini();
1783         dnode_fini();
1784         dmu_objset_fini();
1785         xuio_stat_fini();
1786         sa_cache_fini();
1787         zfs_dbgmsg_fini();
1788 }