]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
MFC r259811: MFV r258373:
[FreeBSD/stable/9.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) 2013 by Delphix. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
26  * Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved.
27  */
28
29 #include <sys/zfs_context.h>
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/dmu_send.h>
32 #include <sys/dmu_impl.h>
33 #include <sys/dbuf.h>
34 #include <sys/dmu_objset.h>
35 #include <sys/dsl_dataset.h>
36 #include <sys/dsl_dir.h>
37 #include <sys/dmu_tx.h>
38 #include <sys/spa.h>
39 #include <sys/zio.h>
40 #include <sys/dmu_zfetch.h>
41 #include <sys/sa.h>
42 #include <sys/sa_impl.h>
43
44 /*
45  * Number of times that zfs_free_range() took the slow path while doing
46  * a zfs receive.  A nonzero value indicates a potential performance problem.
47  */
48 uint64_t zfs_free_range_recv_miss;
49
50 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
51 static boolean_t dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
52 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
53
54 /*
55  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
56  */
57 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
58
59 /* ARGSUSED */
60 static int
61 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
62 {
63         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
64         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
65
66         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
67         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
68         refcount_create(&db->db_holds);
69         return (0);
70 }
71
72 /* ARGSUSED */
73 static void
74 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
75 {
76         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
77         mutex_destroy(&db->db_mtx);
78         cv_destroy(&db->db_changed);
79         refcount_destroy(&db->db_holds);
80 }
81
82 /*
83  * dbuf hash table routines
84  */
85 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
86
87 static uint64_t dbuf_hash_count;
88
89 static uint64_t
90 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
91 {
92         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
93         uint64_t crc = -1ULL;
94
95         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
96         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
97         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
98         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
99         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
100         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
101         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
102
103         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
104
105         return (crc);
106 }
107
108 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
109
110 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
111         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
112         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
113         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
114         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
115
116 dmu_buf_impl_t *
117 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
118 {
119         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
120         objset_t *os = dn->dn_objset;
121         uint64_t obj = dn->dn_object;
122         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
123         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
124         dmu_buf_impl_t *db;
125
126         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
127         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
128                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
129                         mutex_enter(&db->db_mtx);
130                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
131                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
132                                 return (db);
133                         }
134                         mutex_exit(&db->db_mtx);
135                 }
136         }
137         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
138         return (NULL);
139 }
140
141 /*
142  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
143  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
144  * will be returned and the new element will not be inserted.
145  * Otherwise returns NULL.
146  */
147 static dmu_buf_impl_t *
148 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
149 {
150         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
151         objset_t *os = db->db_objset;
152         uint64_t obj = db->db.db_object;
153         int level = db->db_level;
154         uint64_t blkid = db->db_blkid;
155         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
156         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
157         dmu_buf_impl_t *dbf;
158
159         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
160         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
161                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
162                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
163                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
164                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
165                                 return (dbf);
166                         }
167                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
168                 }
169         }
170
171         mutex_enter(&db->db_mtx);
172         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
173         h->hash_table[idx] = db;
174         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
175         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
176
177         return (NULL);
178 }
179
180 /*
181  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
182  * fail if there are any existing holds on the db.
183  */
184 static void
185 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
186 {
187         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
188         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
189             db->db_level, db->db_blkid);
190         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
191         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
192
193         /*
194          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
195          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
196          */
197         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
198         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
199         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
200
201         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
202         dbp = &h->hash_table[idx];
203         while ((dbf = *dbp) != db) {
204                 dbp = &dbf->db_hash_next;
205                 ASSERT(dbf != NULL);
206         }
207         *dbp = db->db_hash_next;
208         db->db_hash_next = NULL;
209         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
210         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
211 }
212
213 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
214
215 static void
216 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
217 {
218         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
219
220         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
221                 return;
222
223         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
224                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
225         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
226         db->db_user_ptr = NULL;
227         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
228         db->db_evict_func = NULL;
229 }
230
231 boolean_t
232 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
233 {
234         if (db->db_level > 0) {
235                 return (B_TRUE);
236         } else {
237                 boolean_t is_metadata;
238
239                 DB_DNODE_ENTER(db);
240                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
241                 DB_DNODE_EXIT(db);
242
243                 return (is_metadata);
244         }
245 }
246
247 void
248 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
249 {
250         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
251         ASSERT(db->db_buf == NULL);
252         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
253
254         dbuf_clear(db);
255         dbuf_destroy(db);
256 }
257
258 void
259 dbuf_init(void)
260 {
261         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
262         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
263         int i;
264
265         /*
266          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
267          * with an average 4K block size.  The table will take up
268          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
269          */
270         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
271                 hsize <<= 1;
272
273 retry:
274         h->hash_table_mask = hsize - 1;
275         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
276         if (h->hash_table == NULL) {
277                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
278                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
279                 hsize >>= 1;
280                 goto retry;
281         }
282
283         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
284             sizeof (dmu_buf_impl_t),
285             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
286
287         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
288                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
289 }
290
291 void
292 dbuf_fini(void)
293 {
294         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
295         int i;
296
297         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
298                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
299         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
300         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
301 }
302
303 /*
304  * Other stuff.
305  */
306
307 #ifdef ZFS_DEBUG
308 static void
309 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
310 {
311         dnode_t *dn;
312         dbuf_dirty_record_t *dr;
313
314         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
315
316         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
317                 return;
318
319         ASSERT(db->db_objset != NULL);
320         DB_DNODE_ENTER(db);
321         dn = DB_DNODE(db);
322         if (dn == NULL) {
323                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
324                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
325         } else {
326                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
327                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
328                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
329                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
330                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
331                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
332         }
333         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
334                 ASSERT(dn != NULL);
335                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
336                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
337         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
338                 ASSERT(dn != NULL);
339                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
340                 ASSERT0(db->db.db_offset);
341         } else {
342                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
343         }
344
345         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
346                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
347
348         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
349                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
350
351         /*
352          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
353          * can be momentarily different when another thread is doing
354          * dnode_set_blksz().
355          */
356         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
357                 dr = db->db_data_pending;
358                 /*
359                  * It should only be modified in syncing context, so
360                  * make sure we only have one copy of the data.
361                  */
362                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
363         }
364
365         /* verify db->db_blkptr */
366         if (db->db_blkptr) {
367                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
368                         /* db is pointed to by the dnode */
369                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
370                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
371                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
372                         else
373                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
374                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
375                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
376                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
377                 } else {
378                         /* db is pointed to by an indirect block */
379                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
380                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
381                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
382                             db->db.db_object);
383                         /*
384                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
385                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
386                          * grows.  safe to do this now?
387                          */
388                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
389                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
390                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
391                                     db->db_blkid % epb));
392                         }
393                 }
394         }
395         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
396             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
397             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
398             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
399                 /*
400                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
401                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
402                  * data when we evict this buffer.
403                  */
404                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
405                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
406                         int i;
407
408                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
409                                 ASSERT(buf[i] == 0);
410                         }
411                 }
412         }
413         DB_DNODE_EXIT(db);
414 }
415 #endif
416
417 static void
418 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
419 {
420         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
421         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
422                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
423                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
424         }
425 }
426
427 static void
428 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
429 {
430         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
431         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
432         db->db_buf = buf;
433         if (buf != NULL) {
434                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
435                 db->db.db_data = buf->b_data;
436                 if (!arc_released(buf))
437                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
438                 dbuf_update_data(db);
439         } else {
440                 dbuf_evict_user(db);
441                 db->db.db_data = NULL;
442                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
443                         db->db_state = DB_UNCACHED;
444         }
445 }
446
447 /*
448  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
449  */
450 arc_buf_t *
451 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
452 {
453         arc_buf_t *abuf;
454
455         mutex_enter(&db->db_mtx);
456         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
457                 int blksz = db->db.db_size;
458                 spa_t *spa;
459
460                 mutex_exit(&db->db_mtx);
461                 DB_GET_SPA(&spa, db);
462                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
463                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
464         } else {
465                 abuf = db->db_buf;
466                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
467                 dbuf_set_data(db, NULL);
468                 mutex_exit(&db->db_mtx);
469         }
470         return (abuf);
471 }
472
473 uint64_t
474 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
475 {
476         if (dn->dn_datablkshift) {
477                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
478         } else {
479                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
480                 return (0);
481         }
482 }
483
484 static void
485 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
486 {
487         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
488
489         mutex_enter(&db->db_mtx);
490         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
491         /*
492          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
493          */
494         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
495         ASSERT(db->db_buf == NULL);
496         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
497         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
498                 /* we were freed in flight; disregard any error */
499                 arc_release(buf, db);
500                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
501                 arc_buf_freeze(buf);
502                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
503                 dbuf_set_data(db, buf);
504                 db->db_state = DB_CACHED;
505         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
506                 dbuf_set_data(db, buf);
507                 db->db_state = DB_CACHED;
508         } else {
509                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
510                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
511                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
512                 db->db_state = DB_UNCACHED;
513         }
514         cv_broadcast(&db->db_changed);
515         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
516 }
517
518 static void
519 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
520 {
521         dnode_t *dn;
522         spa_t *spa;
523         zbookmark_t zb;
524         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
525
526         DB_DNODE_ENTER(db);
527         dn = DB_DNODE(db);
528         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
529         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
530         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
531         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
532         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
533         ASSERT(db->db_buf == NULL);
534
535         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
536                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
537
538                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
539                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
540                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
541                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
542                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
543                 if (bonuslen)
544                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
545                 DB_DNODE_EXIT(db);
546                 dbuf_update_data(db);
547                 db->db_state = DB_CACHED;
548                 mutex_exit(&db->db_mtx);
549                 return;
550         }
551
552         /*
553          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
554          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
555          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
556          */
557         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
558             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
559             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
560                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
561
562                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
563                     db->db.db_size, db, type));
564                 DB_DNODE_EXIT(db);
565                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
566                 db->db_state = DB_CACHED;
567                 *flags |= DB_RF_CACHED;
568                 mutex_exit(&db->db_mtx);
569                 return;
570         }
571
572         spa = dn->dn_objset->os_spa;
573         DB_DNODE_EXIT(db);
574
575         db->db_state = DB_READ;
576         mutex_exit(&db->db_mtx);
577
578         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
579                 aflags |= ARC_L2CACHE;
580         if (DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db))
581                 aflags |= ARC_L2COMPRESS;
582
583         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
584             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
585             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
586
587         dbuf_add_ref(db, NULL);
588
589         (void) arc_read(zio, spa, db->db_blkptr,
590             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
591             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
592             &aflags, &zb);
593         if (aflags & ARC_CACHED)
594                 *flags |= DB_RF_CACHED;
595 }
596
597 int
598 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
599 {
600         int err = 0;
601         int havepzio = (zio != NULL);
602         int prefetch;
603         dnode_t *dn;
604
605         /*
606          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
607          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
608          */
609         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
610
611         if (db->db_state == DB_NOFILL)
612                 return (SET_ERROR(EIO));
613
614         DB_DNODE_ENTER(db);
615         dn = DB_DNODE(db);
616         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
617                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
618
619         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
620             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
621             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
622
623         mutex_enter(&db->db_mtx);
624         if (db->db_state == DB_CACHED) {
625                 mutex_exit(&db->db_mtx);
626                 if (prefetch)
627                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
628                             db->db.db_size, TRUE);
629                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
630                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
631                 DB_DNODE_EXIT(db);
632         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
633                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
634
635                 if (zio == NULL)
636                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
637                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
638
639                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
640
641                 if (prefetch)
642                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
643                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
644
645                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
646                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
647                 DB_DNODE_EXIT(db);
648
649                 if (!havepzio)
650                         err = zio_wait(zio);
651         } else {
652                 /*
653                  * Another reader came in while the dbuf was in flight
654                  * between UNCACHED and CACHED.  Either a writer will finish
655                  * writing the buffer (sending the dbuf to CACHED) or the
656                  * first reader's request will reach the read_done callback
657                  * and send the dbuf to CACHED.  Otherwise, a failure
658                  * occurred and the dbuf went to UNCACHED.
659                  */
660                 mutex_exit(&db->db_mtx);
661                 if (prefetch)
662                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
663                             db->db.db_size, TRUE);
664                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
665                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
666                 DB_DNODE_EXIT(db);
667
668                 /* Skip the wait per the caller's request. */
669                 mutex_enter(&db->db_mtx);
670                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
671                         while (db->db_state == DB_READ ||
672                             db->db_state == DB_FILL) {
673                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
674                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
675                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
676                         }
677                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
678                                 err = SET_ERROR(EIO);
679                 }
680                 mutex_exit(&db->db_mtx);
681         }
682
683         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
684         return (err);
685 }
686
687 static void
688 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
689 {
690         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
691         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
692         mutex_enter(&db->db_mtx);
693         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
694                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
695         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
696                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
697                 spa_t *spa;
698
699                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
700                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
701                 DB_GET_SPA(&spa, db);
702                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
703                 db->db_state = DB_FILL;
704         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
705                 dbuf_set_data(db, NULL);
706         } else {
707                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
708         }
709         mutex_exit(&db->db_mtx);
710 }
711
712 /*
713  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
714  * buffers, that have been modified in a previous transaction
715  * group, before we modify them in the current active group.
716  *
717  * This function is used in two places: when we are dirtying a
718  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
719  * a range in a dnode that includes this buffer.
720  *
721  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
722  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
723  * dbuf list for the dnode.
724  */
725 static void
726 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
727 {
728         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
729
730         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
731         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
732         ASSERT(db->db_level == 0);
733         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
734
735         if (dr == NULL ||
736             (dr->dt.dl.dr_data !=
737             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
738                 return;
739
740         /*
741          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
742          * and its referencing the dbuf data, either:
743          *      reset the reference to point to a new copy,
744          * or (if there a no active holders)
745          *      just null out the current db_data pointer.
746          */
747         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
748         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
749                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
750                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
751                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
752                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
753         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
754                 int size = db->db.db_size;
755                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
756                 spa_t *spa;
757
758                 DB_GET_SPA(&spa, db);
759                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
760                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
761         } else {
762                 dbuf_set_data(db, NULL);
763         }
764 }
765
766 void
767 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
768 {
769         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
770         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
771         uint64_t txg = dr->dr_txg;
772
773         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
774         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
775         ASSERT(db->db_level == 0);
776
777         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
778             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
779                 return;
780
781         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
782
783         /* free this block */
784         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
785                 spa_t *spa;
786
787                 DB_GET_SPA(&spa, db);
788                 zio_free(spa, txg, bp);
789         }
790         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
791         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
792
793         /*
794          * Release the already-written buffer, so we leave it in
795          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
796          * modifying the buffer, so they will immediately do
797          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
798          * the buf thawed to save the effort of freezing &
799          * immediately re-thawing it.
800          */
801         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
802 }
803
804 /*
805  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
806  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
807  * empty blocks.  Also, if we happen across any level-1 dbufs in the
808  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
809  * they stay in memory.
810  *
811  * This is a no-op if the dataset is in the middle of an incremental
812  * receive; see comment below for details.
813  */
814 void
815 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
816 {
817         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
818         uint64_t txg = tx->tx_txg;
819         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
820         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
821         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
822
823         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
824                 end = dn->dn_maxblkid;
825                 last_l1 = end >> epbs;
826         }
827         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
828
829         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
830         if (start >= dn->dn_unlisted_l0_blkid * dn->dn_datablksz) {
831                 /* There can't be any dbufs in this range; no need to search. */
832                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
833                 return;
834         } else if (dmu_objset_is_receiving(dn->dn_objset)) {
835                 /*
836                  * If we are receiving, we expect there to be no dbufs in
837                  * the range to be freed, because receive modifies each
838                  * block at most once, and in offset order.  If this is
839                  * not the case, it can lead to performance problems,
840                  * so note that we unexpectedly took the slow path.
841                  */
842                 atomic_inc_64(&zfs_free_range_recv_miss);
843         }
844
845         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db != NULL; db = db_next) {
846                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
847                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
848
849                 if (db->db_level == 1 &&
850                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
851                         mutex_enter(&db->db_mtx);
852                         if (db->db_last_dirty &&
853                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
854                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
855                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
856                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
857                                 dbuf_rele(db, FTAG);
858                         } else {
859                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
860                         }
861                 }
862
863                 if (db->db_level != 0)
864                         continue;
865                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
866                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
867                         continue;
868
869                 /* found a level 0 buffer in the range */
870                 mutex_enter(&db->db_mtx);
871                 if (dbuf_undirty(db, tx)) {
872                         /* mutex has been dropped and dbuf destroyed */
873                         continue;
874                 }
875
876                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
877                     db->db_state == DB_NOFILL ||
878                     db->db_state == DB_EVICTING) {
879                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
880                         mutex_exit(&db->db_mtx);
881                         continue;
882                 }
883                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
884                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
885                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
886                         mutex_exit(&db->db_mtx);
887                         continue;
888                 }
889                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
890                         ASSERT(db->db_buf);
891                         dbuf_clear(db);
892                         continue;
893                 }
894                 /* The dbuf is referenced */
895
896                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
897                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
898
899                         if (dr->dr_txg == txg) {
900                                 /*
901                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
902                                  * size to reflect that this buffer may
903                                  * contain new data when we sync.
904                                  */
905                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
906                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
907                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
908                                 dbuf_unoverride(dr);
909                         } else {
910                                 /*
911                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
912                                  * Either uncache it (if its not referenced in
913                                  * the open context) or reset its contents to
914                                  * empty.
915                                  */
916                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
917                         }
918                 }
919                 /* clear the contents if its cached */
920                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
921                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
922                         arc_release(db->db_buf, db);
923                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
924                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
925                 }
926
927                 mutex_exit(&db->db_mtx);
928         }
929         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
930 }
931
932 static int
933 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
934 {
935         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
936         uint64_t birth_txg = 0;
937
938         /*
939          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
940          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
941          * so we'll ignore db_blkptr.
942          */
943         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
944         if (db->db_last_dirty)
945                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
946         else if (db->db_blkptr)
947                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
948
949         /*
950          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
951          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
952          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
953          * prefetching a dedup-ed block.
954          */
955         if (birth_txg)
956                 return (ds == NULL ||
957                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
958         else
959                 return (FALSE);
960 }
961
962 void
963 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
964 {
965         arc_buf_t *buf, *obuf;
966         int osize = db->db.db_size;
967         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
968         dnode_t *dn;
969
970         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
971
972         DB_DNODE_ENTER(db);
973         dn = DB_DNODE(db);
974
975         /* XXX does *this* func really need the lock? */
976         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
977
978         /*
979          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
980          * is OK, because there can be no other references to the db
981          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
982          * be happening.
983          */
984         /*
985          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
986          * value and returning that up to our callers
987          */
988         dbuf_will_dirty(db, tx);
989
990         /* create the data buffer for the new block */
991         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
992
993         /* copy old block data to the new block */
994         obuf = db->db_buf;
995         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
996         /* zero the remainder */
997         if (size > osize)
998                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
999
1000         mutex_enter(&db->db_mtx);
1001         dbuf_set_data(db, buf);
1002         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db));
1003         db->db.db_size = size;
1004
1005         if (db->db_level == 0) {
1006                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1007                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
1008         }
1009         mutex_exit(&db->db_mtx);
1010
1011         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
1012         DB_DNODE_EXIT(db);
1013 }
1014
1015 void
1016 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
1017 {
1018         objset_t *os;
1019
1020         DB_GET_OBJSET(&os, db);
1021         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
1022         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
1023             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
1024         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
1025
1026         (void) arc_release(db->db_buf, db);
1027 }
1028
1029 dbuf_dirty_record_t *
1030 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1031 {
1032         dnode_t *dn;
1033         objset_t *os;
1034         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1035         int drop_struct_lock = FALSE;
1036         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1037         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1038
1039         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1040         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1041         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1042
1043         DB_DNODE_ENTER(db);
1044         dn = DB_DNODE(db);
1045         /*
1046          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1047          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1048          * were already pre-dirtied in open context.
1049          */
1050         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1051             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1052             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1053             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1054         /*
1055          * We make this assert for private objects as well, but after we
1056          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1057          * in syncing context.
1058          */
1059         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1060             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1061             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1062
1063         mutex_enter(&db->db_mtx);
1064         /*
1065          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1066          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1067          * syncing context don't bother holding ahead.
1068          */
1069         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1070             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1071             db->db_state == DB_NOFILL);
1072
1073         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1074         /*
1075          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1076          * initialize the objset.
1077          */
1078         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1079             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1080                 dn->dn_dirtyctx =
1081                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1082                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1083                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1084         }
1085         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1086
1087         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1088                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1089
1090         /*
1091          * If this buffer is already dirty, we're done.
1092          */
1093         drp = &db->db_last_dirty;
1094         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1095             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1096         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1097                 drp = &dr->dr_next;
1098         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1099                 DB_DNODE_EXIT(db);
1100
1101                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1102                         /*
1103                          * If this buffer has already been written out,
1104                          * we now need to reset its state.
1105                          */
1106                         dbuf_unoverride(dr);
1107                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1108                             db->db_state != DB_NOFILL)
1109                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1110                 }
1111                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1112                 return (dr);
1113         }
1114
1115         /*
1116          * Only valid if not already dirty.
1117          */
1118         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1119             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1120             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1121
1122         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1123         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1124             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1125             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1126             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1127             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1128
1129         /*
1130          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1131          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1132          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1133          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1134          * this assertion only if we're not already dirty.
1135          */
1136         os = dn->dn_objset;
1137         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1138             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1139         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1140
1141         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1142
1143         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1144                 /*
1145                  * Update the accounting.
1146                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1147                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1148                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1149                  * also holding the db_mtx.
1150                  */
1151                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1152                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1153         }
1154
1155         /*
1156          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1157          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1158          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1159          */
1160         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1161         if (db->db_level == 0) {
1162                 void *data_old = db->db_buf;
1163
1164                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1165                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1166                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1167                                 data_old = db->db.db_data;
1168                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1169                                 /*
1170                                  * Release the data buffer from the cache so
1171                                  * that we can modify it without impacting
1172                                  * possible other users of this cached data
1173                                  * block.  Note that indirect blocks and
1174                                  * private objects are not released until the
1175                                  * syncing state (since they are only modified
1176                                  * then).
1177                                  */
1178                                 arc_release(db->db_buf, db);
1179                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1180                                 data_old = db->db_buf;
1181                         }
1182                         ASSERT(data_old != NULL);
1183                 }
1184                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1185         } else {
1186                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1187                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1188                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1189                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1190         }
1191         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && os->os_dsl_dataset != NULL)
1192                 dr->dr_accounted = db->db.db_size;
1193         dr->dr_dbuf = db;
1194         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1195         dr->dr_next = *drp;
1196         *drp = dr;
1197
1198         /*
1199          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1200          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1201          * happened after the free.
1202          */
1203         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1204             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1205                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1206                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1207                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1208                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1209         }
1210
1211         /*
1212          * This buffer is now part of this txg
1213          */
1214         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1215         db->db_dirtycnt += 1;
1216         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1217
1218         mutex_exit(&db->db_mtx);
1219
1220         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1221             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1222                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1223                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1224                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1225                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1226                 dnode_setdirty(dn, tx);
1227                 DB_DNODE_EXIT(db);
1228                 return (dr);
1229         } else if (do_free_accounting) {
1230                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1231                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1232                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1233                 /*
1234                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1235                  * in a previous txg, we don't know how much
1236                  * space it will use on disk yet.  We should
1237                  * really have the struct_rwlock to access
1238                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1239                  * it's OK if we get an odd answer.
1240                  */
1241                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1242                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1243         }
1244
1245         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1246                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1247                 drop_struct_lock = TRUE;
1248         }
1249
1250         if (db->db_level == 0) {
1251                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1252                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1253         }
1254
1255         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1256                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1257                 dbuf_dirty_record_t *di;
1258                 int parent_held = FALSE;
1259
1260                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1261                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1262
1263                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1264                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1265                         ASSERT(parent != NULL);
1266                         parent_held = TRUE;
1267                 }
1268                 if (drop_struct_lock)
1269                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1270                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1271                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1272                 if (parent_held)
1273                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1274
1275                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1276                 /*
1277                  * Since we've dropped the mutex, it's possible that
1278                  * dbuf_undirty() might have changed this out from under us.
1279                  */
1280                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1281                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1282                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1283                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1284                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1285                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1286                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1287                         dr->dr_parent = di;
1288                 }
1289                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1290         } else {
1291                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1292                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1293                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1294                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1295                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1296                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1297                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1298                 if (drop_struct_lock)
1299                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1300         }
1301
1302         dnode_setdirty(dn, tx);
1303         DB_DNODE_EXIT(db);
1304         return (dr);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Undirty a buffer in the transaction group referenced by the given
1309  * transaction.  Return whether this evicted the dbuf.
1310  */
1311 static boolean_t
1312 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1313 {
1314         dnode_t *dn;
1315         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1316         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1317
1318         ASSERT(txg != 0);
1319         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1320         ASSERT0(db->db_level);
1321         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1322
1323         /*
1324          * If this buffer is not dirty, we're done.
1325          */
1326         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1327                 if (dr->dr_txg <= txg)
1328                         break;
1329         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg)
1330                 return (B_FALSE);
1331         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1332         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1333
1334         DB_DNODE_ENTER(db);
1335         dn = DB_DNODE(db);
1336
1337         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1338
1339         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1340
1341         /*
1342          * Any space we accounted for in dp_dirty_* will be cleaned up by
1343          * dsl_pool_sync().  This is relatively rare so the discrepancy
1344          * is not a big deal.
1345          */
1346
1347         *drp = dr->dr_next;
1348
1349         /*
1350          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1351          * where this dirty record may be put on a list.
1352          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1353          * every one of those list_insert calls.
1354          */
1355         if (dr->dr_parent) {
1356                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1357                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1358                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1359         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1360             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1361                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1362                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1363                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1364                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1365         }
1366         DB_DNODE_EXIT(db);
1367
1368         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1369                 dbuf_unoverride(dr);
1370
1371                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1372                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1373                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1374                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db));
1375         }
1376         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1377
1378         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1379         db->db_dirtycnt -= 1;
1380
1381         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1382                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1383
1384                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1385                 dbuf_set_data(db, NULL);
1386                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1387                 dbuf_evict(db);
1388                 return (B_TRUE);
1389         }
1390
1391         return (B_FALSE);
1392 }
1393
1394 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1395 void
1396 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1397 {
1398         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1399
1400         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1401         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1402
1403         DB_DNODE_ENTER(db);
1404         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1405                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1406         DB_DNODE_EXIT(db);
1407         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1408         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1409 }
1410
1411 void
1412 dmu_buf_will_not_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         db->db_state = DB_NOFILL;
1417
1418         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1419 }
1420
1421 void
1422 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1423 {
1424         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1425
1426         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1427         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1428         ASSERT(db->db_level == 0);
1429         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1430
1431         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1432             dmu_tx_private_ok(tx));
1433
1434         dbuf_noread(db);
1435         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1436 }
1437
1438 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1439 /* ARGSUSED */
1440 void
1441 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1442 {
1443         mutex_enter(&db->db_mtx);
1444         DBUF_VERIFY(db);
1445
1446         if (db->db_state == DB_FILL) {
1447                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1448                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1449                         /* we were freed while filling */
1450                         /* XXX dbuf_undirty? */
1451                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1452                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1453                 }
1454                 db->db_state = DB_CACHED;
1455                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1456         }
1457         mutex_exit(&db->db_mtx);
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1462  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1463  */
1464 void
1465 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1466 {
1467         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1468         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1469         ASSERT(db->db_level == 0);
1470         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1471         ASSERT(buf != NULL);
1472         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1473         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1474
1475         arc_return_buf(buf, db);
1476         ASSERT(arc_released(buf));
1477
1478         mutex_enter(&db->db_mtx);
1479
1480         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1481                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1482
1483         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1484
1485         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1486             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1487                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1488                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1489                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1490                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1491                 xuio_stat_wbuf_copied();
1492                 return;
1493         }
1494
1495         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1496         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1497                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1498
1499                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1500                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1501                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1502                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1503                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1504                                     DR_OVERRIDDEN);
1505                                 arc_release(db->db_buf, db);
1506                         }
1507                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1508                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1509                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1510                         arc_release(db->db_buf, db);
1511                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1512                 }
1513                 db->db_buf = NULL;
1514         }
1515         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1516         dbuf_set_data(db, buf);
1517         db->db_state = DB_FILL;
1518         mutex_exit(&db->db_mtx);
1519         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1520         dbuf_fill_done(db, tx);
1521 }
1522
1523 /*
1524  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1525  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunately,
1526  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1527  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1528  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1529  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1530  * For the arc callback, we will usually see:
1531  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1532  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1533  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1534  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1535  */
1536 void
1537 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1538 {
1539         dnode_t *dn;
1540         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1541         dmu_buf_impl_t *dndb;
1542         int dbuf_gone = FALSE;
1543
1544         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1545         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1546
1547         dbuf_evict_user(db);
1548
1549         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1550                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1551                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1552                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1553                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1554                 }
1555                 db->db.db_data = NULL;
1556                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1557         }
1558
1559         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1560         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1561
1562         db->db_state = DB_EVICTING;
1563         db->db_blkptr = NULL;
1564
1565         DB_DNODE_ENTER(db);
1566         dn = DB_DNODE(db);
1567         dndb = dn->dn_dbuf;
1568         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1569                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1570                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1571                 membar_producer();
1572                 DB_DNODE_EXIT(db);
1573                 /*
1574                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1575                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1576                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1577                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1578                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1579                  * release any lock.
1580                  */
1581                 dnode_rele(dn, db);
1582                 db->db_dnode_handle = NULL;
1583         } else {
1584                 DB_DNODE_EXIT(db);
1585         }
1586
1587         if (db->db_buf)
1588                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1589
1590         if (!dbuf_gone)
1591                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1592
1593         /*
1594          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1595          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1596          */
1597         if (parent && parent != dndb)
1598                 dbuf_rele(parent, db);
1599 }
1600
1601 static int
1602 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1603     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1604 {
1605         int nlevels, epbs;
1606
1607         *parentp = NULL;
1608         *bpp = NULL;
1609
1610         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1611
1612         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1613                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1614                 if (dn->dn_have_spill &&
1615                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1616                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1617                 else
1618                         *bpp = NULL;
1619                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1620                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1621                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1622                 return (0);
1623         }
1624
1625         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1626                 nlevels = 1;
1627         else
1628                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1629
1630         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1631
1632         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1633         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1634         if (level >= nlevels ||
1635             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1636                 /* the buffer has no parent yet */
1637                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1638         } else if (level < nlevels-1) {
1639                 /* this block is referenced from an indirect block */
1640                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1641                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1642                 if (err)
1643                         return (err);
1644                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1645                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1646                 if (err) {
1647                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1648                         *parentp = NULL;
1649                         return (err);
1650                 }
1651                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1652                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1653                 return (0);
1654         } else {
1655                 /* the block is referenced from the dnode */
1656                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1657                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1658                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1659                 if (dn->dn_dbuf) {
1660                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1661                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1662                 }
1663                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1664                 return (0);
1665         }
1666 }
1667
1668 static dmu_buf_impl_t *
1669 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1670     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1671 {
1672         objset_t *os = dn->dn_objset;
1673         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1674
1675         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1676         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1677
1678         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1679
1680         db->db_objset = os;
1681         db->db.db_object = dn->dn_object;
1682         db->db_level = level;
1683         db->db_blkid = blkid;
1684         db->db_last_dirty = NULL;
1685         db->db_dirtycnt = 0;
1686         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1687         db->db_parent = parent;
1688         db->db_blkptr = blkptr;
1689
1690         db->db_user_ptr = NULL;
1691         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1692         db->db_evict_func = NULL;
1693         db->db_immediate_evict = 0;
1694         db->db_freed_in_flight = 0;
1695
1696         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1697                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1698                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1699                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1700                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1701                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1702                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1703                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1704                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1705                 return (db);
1706         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1707                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1708                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1709                 db->db.db_offset = 0;
1710         } else {
1711                 int blocksize =
1712                     db->db_level ? 1 << dn->dn_indblkshift : dn->dn_datablksz;
1713                 db->db.db_size = blocksize;
1714                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1715         }
1716
1717         /*
1718          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1719          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1720          * This prevents a possible deadlock with someone
1721          * trying to look up this dbuf before its added to the
1722          * dn_dbufs list.
1723          */
1724         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1725         db->db_state = DB_EVICTING;
1726         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1727                 /* someone else inserted it first */
1728                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1729                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1730                 return (odb);
1731         }
1732         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1733         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid >=
1734             dn->dn_unlisted_l0_blkid)
1735                 dn->dn_unlisted_l0_blkid = db->db_blkid + 1;
1736         db->db_state = DB_UNCACHED;
1737         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1738         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1739
1740         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1741                 dbuf_add_ref(parent, db);
1742
1743         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1744             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1745         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1746         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1747
1748         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1749
1750         return (db);
1751 }
1752
1753 static int
1754 dbuf_do_evict(void *private)
1755 {
1756         arc_buf_t *buf = private;
1757         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1758
1759         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1760                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1761
1762         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1763
1764         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1765                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1766                 DBUF_VERIFY(db);
1767                 db->db_buf = NULL;
1768                 dbuf_evict(db);
1769         } else {
1770                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1771                 dbuf_destroy(db);
1772         }
1773         return (0);
1774 }
1775
1776 static void
1777 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1778 {
1779         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1780
1781         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1782                 /*
1783                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1784                  * remove it from that list.
1785                  */
1786                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1787                         dnode_t *dn;
1788
1789                         DB_DNODE_ENTER(db);
1790                         dn = DB_DNODE(db);
1791                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1792                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1793                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1794                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1795                         DB_DNODE_EXIT(db);
1796                         /*
1797                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1798                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1799                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1800                          * moved until after we release the hold.
1801                          */
1802                         dnode_rele(dn, db);
1803                         db->db_dnode_handle = NULL;
1804                 }
1805                 dbuf_hash_remove(db);
1806         }
1807         db->db_parent = NULL;
1808         db->db_buf = NULL;
1809
1810         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1811         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1812         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1813         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1814         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1815
1816         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1817         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1818 }
1819
1820 void
1821 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid, zio_priority_t prio)
1822 {
1823         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1824         blkptr_t *bp = NULL;
1825
1826         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1827         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1828
1829         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1830                 return;
1831
1832         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1833         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1834                 /*
1835                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1836                  * it is already CACHED, or else about to be either
1837                  * read or filled.
1838                  */
1839                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1840                 return;
1841         }
1842
1843         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1844                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1845                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1846                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1847                         zbookmark_t zb;
1848
1849                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1850                             dn->dn_object, 0, blkid);
1851
1852                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1853                             bp, NULL, NULL, prio,
1854                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1855                             &aflags, &zb);
1856                 }
1857                 if (db)
1858                         dbuf_rele(db, NULL);
1859         }
1860 }
1861
1862 /*
1863  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1864  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1865  */
1866 int
1867 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1868     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1869 {
1870         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1871
1872         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1873         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1874         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1875
1876         *dbp = NULL;
1877 top:
1878         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1879         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1880
1881         if (db == NULL) {
1882                 blkptr_t *bp = NULL;
1883                 int err;
1884
1885                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1886                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1887                 if (fail_sparse) {
1888                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1889                                 err = SET_ERROR(ENOENT);
1890                         if (err) {
1891                                 if (parent)
1892                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1893                                 return (err);
1894                         }
1895                 }
1896                 if (err && err != ENOENT)
1897                         return (err);
1898                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1899         }
1900
1901         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1902                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1903                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1904                         dbuf_clear(db);
1905                         if (parent) {
1906                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1907                                 parent = NULL;
1908                         }
1909                         goto top;
1910                 }
1911                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1912         }
1913
1914         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1915
1916         /*
1917          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1918          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1919          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1920          */
1921         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1922             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1923             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1924                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1925
1926                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1927                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1928
1929                         dbuf_set_data(db,
1930                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1931                             db->db.db_size, db, type));
1932                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1933                             db->db.db_size);
1934                 }
1935         }
1936
1937         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1938         dbuf_update_data(db);
1939         DBUF_VERIFY(db);
1940         mutex_exit(&db->db_mtx);
1941
1942         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1943         if (parent)
1944                 dbuf_rele(parent, NULL);
1945
1946         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1947         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1948         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1949         *dbp = db;
1950
1951         return (0);
1952 }
1953
1954 dmu_buf_impl_t *
1955 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1956 {
1957         dmu_buf_impl_t *db;
1958         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1959         return (err ? NULL : db);
1960 }
1961
1962 dmu_buf_impl_t *
1963 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1964 {
1965         dmu_buf_impl_t *db;
1966         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1967         return (err ? NULL : db);
1968 }
1969
1970 void
1971 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1972 {
1973         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1974
1975         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1976         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1977 }
1978
1979 int
1980 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1981 {
1982         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1983         dnode_t *dn;
1984
1985         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1986                 return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1987         if (blksz == 0)
1988                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1989         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1990                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1991         else
1992                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1993
1994         DB_DNODE_ENTER(db);
1995         dn = DB_DNODE(db);
1996         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1997         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1998         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1999         DB_DNODE_EXIT(db);
2000
2001         return (0);
2002 }
2003
2004 void
2005 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
2006 {
2007         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
2008 }
2009
2010 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
2011 void
2012 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2013 {
2014         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
2015         ASSERT(holds > 1);
2016 }
2017
2018 /*
2019  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
2020  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
2021  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2022  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2023  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2024  */
2025 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
2026 void
2027 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2028 {
2029         mutex_enter(&db->db_mtx);
2030         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2031 }
2032
2033 /*
2034  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2035  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2036  */
2037 void
2038 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2039 {
2040         int64_t holds;
2041
2042         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2043         DBUF_VERIFY(db);
2044
2045         /*
2046          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2047          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2048          * buffer has a corresponding dnode hold.
2049          */
2050         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2051         ASSERT(holds >= 0);
2052
2053         /*
2054          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2055          * may be modified in the current syncing context.
2056          */
2057         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2058                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2059
2060         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2061             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2062                 dbuf_evict_user(db);
2063
2064         if (holds == 0) {
2065                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2066                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2067
2068                         /*
2069                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2070                          * until the move completes.
2071                          */
2072                         DB_DNODE_ENTER(db);
2073                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2074                         DB_DNODE_EXIT(db);
2075                         /*
2076                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2077                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2078                          * the dnode_rele().
2079                          */
2080                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2081                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2082                         /*
2083                          * This is a special case: we never associated this
2084                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2085                          */
2086                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2087                             db->db_state == DB_NOFILL);
2088                         dbuf_evict(db);
2089                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2090                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2091                         /*
2092                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2093                          */
2094                         dbuf_set_data(db, NULL);
2095                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
2096                         dbuf_evict(db);
2097                 } else {
2098                         VERIFY(!arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
2099
2100                         /*
2101                          * A dbuf will be eligible for eviction if either the
2102                          * 'primarycache' property is set or a duplicate
2103                          * copy of this buffer is already cached in the arc.
2104                          *
2105                          * In the case of the 'primarycache' a buffer
2106                          * is considered for eviction if it matches the
2107                          * criteria set in the property.
2108                          *
2109                          * To decide if our buffer is considered a
2110                          * duplicate, we must call into the arc to determine
2111                          * if multiple buffers are referencing the same
2112                          * block on-disk. If so, then we simply evict
2113                          * ourselves.
2114                          */
2115                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db) ||
2116                             arc_buf_eviction_needed(db->db_buf))
2117                                 dbuf_clear(db);
2118                         else
2119                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2120                 }
2121         } else {
2122                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2123         }
2124 }
2125
2126 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2127 uint64_t
2128 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2129 {
2130         return (refcount_count(&db->db_holds));
2131 }
2132
2133 void *
2134 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2135     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2136 {
2137         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2138             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2139 }
2140
2141 void *
2142 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2143     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2144 {
2145         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2146
2147         db->db_immediate_evict = TRUE;
2148         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2149             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2150 }
2151
2152 void *
2153 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2154     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2155 {
2156         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2157         ASSERT(db->db_level == 0);
2158
2159         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2160
2161         mutex_enter(&db->db_mtx);
2162
2163         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2164                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2165                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2166                 db->db_evict_func = evict_func;
2167
2168                 dbuf_update_data(db);
2169         } else {
2170                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2171         }
2172
2173         mutex_exit(&db->db_mtx);
2174         return (old_user_ptr);
2175 }
2176
2177 void *
2178 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2179 {
2180         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2181         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2182
2183         return (db->db_user_ptr);
2184 }
2185
2186 boolean_t
2187 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2188 {
2189         boolean_t res = B_FALSE;
2190         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2191
2192         if (db->db_blkptr)
2193                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2194                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2195
2196         return (res);
2197 }
2198
2199 blkptr_t *
2200 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2201 {
2202         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2203         return (dbi->db_blkptr);
2204 }
2205
2206 static void
2207 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2208 {
2209         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2210         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2211
2212         if (db->db_blkptr != NULL)
2213                 return;
2214
2215         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2216                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2217                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2218                 return;
2219         }
2220         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2221                 /*
2222                  * This buffer was allocated at a time when there was
2223                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2224                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2225                  */
2226                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2227                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2228                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2229                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2230                 DBUF_VERIFY(db);
2231         } else {
2232                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2233                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2234
2235                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2236                 if (parent == NULL) {
2237                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2238                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2239                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2240                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2241                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2242                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2243                         db->db_parent = parent;
2244                 }
2245                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2246                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2247                 DBUF_VERIFY(db);
2248         }
2249 }
2250
2251 static void
2252 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2253 {
2254         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2255         dnode_t *dn;
2256         zio_t *zio;
2257
2258         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2259
2260         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2261
2262         mutex_enter(&db->db_mtx);
2263
2264         ASSERT(db->db_level > 0);
2265         DBUF_VERIFY(db);
2266
2267         /* Read the block if it hasn't been read yet. */
2268         if (db->db_buf == NULL) {
2269                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2270                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2271                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2272         }
2273         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2274         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2275
2276         DB_DNODE_ENTER(db);
2277         dn = DB_DNODE(db);
2278         /* Indirect block size must match what the dnode thinks it is. */
2279         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2280         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2281         DB_DNODE_EXIT(db);
2282
2283         /* Provide the pending dirty record to child dbufs */
2284         db->db_data_pending = dr;
2285
2286         mutex_exit(&db->db_mtx);
2287         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2288
2289         zio = dr->dr_zio;
2290         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2291         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2292         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2293         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2294         zio_nowait(zio);
2295 }
2296
2297 static void
2298 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2299 {
2300         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2301         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2302         dnode_t *dn;
2303         objset_t *os;
2304         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2305
2306         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2307
2308         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2309
2310         mutex_enter(&db->db_mtx);
2311         /*
2312          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2313          * might have been freed after the dirty.
2314          */
2315         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2316                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2317                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2318         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2319                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2320                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2321         } else {
2322                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2323         }
2324         DBUF_VERIFY(db);
2325
2326         DB_DNODE_ENTER(db);
2327         dn = DB_DNODE(db);
2328
2329         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2330                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2331                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2332                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2333         }
2334
2335         /*
2336          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2337          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2338          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2339          * be called).
2340          */
2341         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2342                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2343
2344                 ASSERT(*datap != NULL);
2345                 ASSERT0(db->db_level);
2346                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2347                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2348                 DB_DNODE_EXIT(db);
2349
2350                 if (*datap != db->db.db_data) {
2351                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2352                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2353                 }
2354                 db->db_data_pending = NULL;
2355                 drp = &db->db_last_dirty;
2356                 while (*drp != dr)
2357                         drp = &(*drp)->dr_next;
2358                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2359                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2360                 *drp = dr->dr_next;
2361                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2362                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2363                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2364                 }
2365                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2366                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2367                 db->db_dirtycnt -= 1;
2368                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2369                 return;
2370         }
2371
2372         os = dn->dn_objset;
2373
2374         /*
2375          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2376          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2377          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2378          * dbuf_check_blkptr.
2379          */
2380         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2381
2382         /*
2383          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2384          * wait for the synchronous IO to complete.
2385          */
2386         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2387                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2388                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2389                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2390         }
2391
2392         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2393             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2394             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2395             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2396             *datap == db->db_buf) {
2397                 /*
2398                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2399                  * are active holds and db_data still references it),
2400                  * then make a copy before we start the write so that
2401                  * any modifications from the open txg will not leak
2402                  * into this write.
2403                  *
2404                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2405                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2406                  * DNONE_DNODE blocks).
2407                  */
2408                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2409                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2410                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2411                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2412         }
2413         db->db_data_pending = dr;
2414
2415         mutex_exit(&db->db_mtx);
2416
2417         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2418
2419         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2420         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2421                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2422                 DB_DNODE_EXIT(db);
2423         } else {
2424                 /*
2425                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2426                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2427                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2428                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2429                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2430                  */
2431                 DB_DNODE_EXIT(db);
2432                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2433         }
2434 }
2435
2436 void
2437 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2438 {
2439         dbuf_dirty_record_t *dr;
2440
2441         while (dr = list_head(list)) {
2442                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2443                         /*
2444                          * If we find an already initialized zio then we
2445                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2446                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2447                          * during processing, so that we can zio_wait()
2448                          * these IOs after initiating all child IOs.
2449                          */
2450                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2451                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2452                         break;
2453                 }
2454                 list_remove(list, dr);
2455                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2456                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2457                 else
2458                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2459         }
2460 }
2461
2462 /* ARGSUSED */
2463 static void
2464 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2465 {
2466         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2467         dnode_t *dn;
2468         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2469         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2470         spa_t *spa = zio->io_spa;
2471         int64_t delta;
2472         uint64_t fill = 0;
2473         int i;
2474
2475         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2476
2477         DB_DNODE_ENTER(db);
2478         dn = DB_DNODE(db);
2479         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2480         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2481         zio->io_prev_space_delta = delta;
2482
2483         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2484                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2485                 DB_DNODE_EXIT(db);
2486                 return;
2487         }
2488
2489         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2490             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2491             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2492             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2493         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2494
2495         mutex_enter(&db->db_mtx);
2496
2497 #ifdef ZFS_DEBUG
2498         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2499                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2500                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2501                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2502         }
2503 #endif
2504
2505         if (db->db_level == 0) {
2506                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2507                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2508                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2509                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2510                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2511
2512                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2513                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2514                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2515                             i--, dnp++) {
2516                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2517                                         fill++;
2518                         }
2519                 } else {
2520                         fill = 1;
2521                 }
2522         } else {
2523                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2524                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2525                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2526                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2527                                 continue;
2528                         fill += ibp->blk_fill;
2529                 }
2530         }
2531         DB_DNODE_EXIT(db);
2532
2533         bp->blk_fill = fill;
2534
2535         mutex_exit(&db->db_mtx);
2536 }
2537
2538 /*
2539  * The SPA will call this callback several times for each zio - once
2540  * for every physical child i/o (zio->io_phys_children times).  This
2541  * allows the DMU to monitor the progress of each logical i/o.  For example,
2542  * there may be 2 copies of an indirect block, or many fragments of a RAID-Z
2543  * block.  There may be a long delay before all copies/fragments are completed,
2544  * so this callback allows us to retire dirty space gradually, as the physical
2545  * i/os complete.
2546  */
2547 /* ARGSUSED */
2548 static void
2549 dbuf_write_physdone(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *arg)
2550 {
2551         dmu_buf_impl_t *db = arg;
2552         objset_t *os = db->db_objset;
2553         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(os);
2554         dbuf_dirty_record_t *dr;
2555         int delta = 0;
2556
2557         dr = db->db_data_pending;
2558         ASSERT3U(dr->dr_txg, ==, zio->io_txg);
2559
2560         /*
2561          * The callback will be called io_phys_children times.  Retire one
2562          * portion of our dirty space each time we are called.  Any rounding
2563          * error will be cleaned up by dsl_pool_sync()'s call to
2564          * dsl_pool_undirty_space().
2565          */
2566         delta = dr->dr_accounted / zio->io_phys_children;
2567         dsl_pool_undirty_space(dp, delta, zio->io_txg);
2568 }
2569
2570 /* ARGSUSED */
2571 static void
2572 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2573 {
2574         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2575         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2576         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2577         uint64_t txg = zio->io_txg;
2578         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2579
2580         ASSERT0(zio->io_error);
2581         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2582
2583         /*
2584          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2585          * original and bypass all the accounting.
2586          */
2587         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2588                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2589         } else {
2590                 objset_t *os;
2591                 dsl_dataset_t *ds;
2592                 dmu_tx_t *tx;
2593
2594                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2595                 ds = os->os_dsl_dataset;
2596                 tx = os->os_synctx;
2597
2598                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2599                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2600         }
2601
2602         mutex_enter(&db->db_mtx);
2603
2604         DBUF_VERIFY(db);
2605
2606         drp = &db->db_last_dirty;
2607         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2608                 drp = &dr->dr_next;
2609         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2610         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2611         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2612         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2613         *drp = dr->dr_next;
2614
2615 #ifdef ZFS_DEBUG
2616         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2617                 dnode_t *dn;
2618
2619                 DB_DNODE_ENTER(db);
2620                 dn = DB_DNODE(db);
2621                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2622                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2623                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2624                 DB_DNODE_EXIT(db);
2625         }
2626 #endif
2627
2628         if (db->db_level == 0) {
2629                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2630                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2631                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2632                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2633                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2634                                     db));
2635                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2636                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2637                 }
2638         } else {
2639                 dnode_t *dn;
2640
2641                 DB_DNODE_ENTER(db);
2642                 dn = DB_DNODE(db);
2643                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2644                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2645                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2646                         int epbs =
2647                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2648                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2649                             db->db.db_size);
2650                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2651                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2652                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2653                 }
2654                 DB_DNODE_EXIT(db);
2655                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2656                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2657         }
2658         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2659
2660         cv_broadcast(&db->db_changed);
2661         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2662         db->db_dirtycnt -= 1;
2663         db->db_data_pending = NULL;
2664
2665         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2666 }
2667
2668 static void
2669 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2670 {
2671         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2672 }
2673
2674 static void
2675 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2676 {
2677         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2678 }
2679
2680 static void
2681 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2682 {
2683         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2684         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2685
2686         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2687 }
2688
2689 static void
2690 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2691 {
2692         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2693         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2694         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2695
2696         mutex_enter(&db->db_mtx);
2697         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2698                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2699                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2700                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2701         }
2702         mutex_exit(&db->db_mtx);
2703
2704         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2705 }
2706
2707 /* Issue I/O to commit a dirty buffer to disk. */
2708 static void
2709 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2710 {
2711         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2712         dnode_t *dn;
2713         objset_t *os;
2714         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2715         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2716         zbookmark_t zb;
2717         zio_prop_t zp;
2718         zio_t *zio;
2719         int wp_flag = 0;
2720
2721         DB_DNODE_ENTER(db);
2722         dn = DB_DNODE(db);
2723         os = dn->dn_objset;
2724
2725         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2726                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2727                         /*
2728                          * Private object buffers are released here rather
2729                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2730                          * in the syncing context and we don't want the
2731                          * overhead of making multiple copies of the data.
2732                          */
2733                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2734                                 arc_buf_thaw(data);
2735                         } else {
2736                                 dbuf_release_bp(db);
2737                         }
2738                 }
2739         }
2740
2741         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2742                 /* Our parent is an indirect block. */
2743                 /* We have a dirty parent that has been scheduled for write. */
2744                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2745                 /* Our parent's buffer is one level closer to the dnode. */
2746                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2747                 /*
2748                  * We're about to modify our parent's db_data by modifying
2749                  * our block pointer, so the parent must be released.
2750                  */
2751                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2752                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2753         } else {
2754                 /* Our parent is the dnode itself. */
2755                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2756                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2757                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2758                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2759                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2760                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2761                 zio = dn->dn_zio;
2762         }
2763
2764         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2765         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2766         ASSERT(zio);
2767
2768         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2769             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2770             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2771
2772         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2773                 wp_flag = WP_SPILL;
2774         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2775
2776         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2777         DB_DNODE_EXIT(db);
2778
2779         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2780                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2781                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2782                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2783                     dbuf_write_override_ready, NULL, dbuf_write_override_done,
2784                     dr, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2785                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2786                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2787                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2788                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2789                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2790         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2791                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF ||
2792                     zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_NOPARITY);
2793                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2794                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2795                     dbuf_write_nofill_ready, NULL, dbuf_write_nofill_done, db,
2796                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2797                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2798         } else {
2799                 ASSERT(arc_released(data));
2800                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2801                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
2802                     DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dbuf_write_ready,
2803                     dbuf_write_physdone, dbuf_write_done, db,
2804                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2805         }
2806 }