]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
MFC r264669: MFV r264666:
[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) 2012, 2014 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 #include <sys/range_tree.h>
44
45 /*
46  * Number of times that zfs_free_range() took the slow path while doing
47  * a zfs receive.  A nonzero value indicates a potential performance problem.
48  */
49 uint64_t zfs_free_range_recv_miss;
50
51 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
52 static boolean_t dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
53 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
54
55 /*
56  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
57  */
58 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
59
60 /* ARGSUSED */
61 static int
62 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
63 {
64         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
65         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
66
67         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
68         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
69         refcount_create(&db->db_holds);
70         return (0);
71 }
72
73 /* ARGSUSED */
74 static void
75 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
76 {
77         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
78         mutex_destroy(&db->db_mtx);
79         cv_destroy(&db->db_changed);
80         refcount_destroy(&db->db_holds);
81 }
82
83 /*
84  * dbuf hash table routines
85  */
86 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
87
88 static uint64_t dbuf_hash_count;
89
90 static uint64_t
91 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
92 {
93         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
94         uint64_t crc = -1ULL;
95
96         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
97         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
98         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
99         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
100         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
101         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
102         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
103
104         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
105
106         return (crc);
107 }
108
109 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
110
111 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
112         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
113         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
114         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
115         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
116
117 dmu_buf_impl_t *
118 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
119 {
120         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
121         objset_t *os = dn->dn_objset;
122         uint64_t obj = dn->dn_object;
123         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
124         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
125         dmu_buf_impl_t *db;
126
127         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
128         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
129                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
130                         mutex_enter(&db->db_mtx);
131                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
132                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
133                                 return (db);
134                         }
135                         mutex_exit(&db->db_mtx);
136                 }
137         }
138         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
139         return (NULL);
140 }
141
142 /*
143  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
144  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
145  * will be returned and the new element will not be inserted.
146  * Otherwise returns NULL.
147  */
148 static dmu_buf_impl_t *
149 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
150 {
151         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
152         objset_t *os = db->db_objset;
153         uint64_t obj = db->db.db_object;
154         int level = db->db_level;
155         uint64_t blkid = db->db_blkid;
156         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
157         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
158         dmu_buf_impl_t *dbf;
159
160         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
161         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
162                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
163                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
164                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
165                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
166                                 return (dbf);
167                         }
168                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
169                 }
170         }
171
172         mutex_enter(&db->db_mtx);
173         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
174         h->hash_table[idx] = db;
175         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
176         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
177
178         return (NULL);
179 }
180
181 /*
182  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
183  * fail if there are any existing holds on the db.
184  */
185 static void
186 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
187 {
188         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
189         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
190             db->db_level, db->db_blkid);
191         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
192         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
193
194         /*
195          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
196          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
197          */
198         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
199         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
200         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
201
202         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
203         dbp = &h->hash_table[idx];
204         while ((dbf = *dbp) != db) {
205                 dbp = &dbf->db_hash_next;
206                 ASSERT(dbf != NULL);
207         }
208         *dbp = db->db_hash_next;
209         db->db_hash_next = NULL;
210         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
211         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
212 }
213
214 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
215
216 static void
217 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
218 {
219         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
220
221         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
222                 return;
223
224         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
225                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
226         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
227         db->db_user_ptr = NULL;
228         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
229         db->db_evict_func = NULL;
230 }
231
232 boolean_t
233 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
234 {
235         if (db->db_level > 0) {
236                 return (B_TRUE);
237         } else {
238                 boolean_t is_metadata;
239
240                 DB_DNODE_ENTER(db);
241                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
242                 DB_DNODE_EXIT(db);
243
244                 return (is_metadata);
245         }
246 }
247
248 void
249 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
250 {
251         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
252         ASSERT(db->db_buf == NULL);
253         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
254
255         dbuf_clear(db);
256         dbuf_destroy(db);
257 }
258
259 void
260 dbuf_init(void)
261 {
262         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
263         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
264         int i;
265
266         /*
267          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
268          * with an average 4K block size.  The table will take up
269          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
270          */
271         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
272                 hsize <<= 1;
273
274 retry:
275         h->hash_table_mask = hsize - 1;
276         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
277         if (h->hash_table == NULL) {
278                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
279                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
280                 hsize >>= 1;
281                 goto retry;
282         }
283
284         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
285             sizeof (dmu_buf_impl_t),
286             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
287
288         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
289                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
290 }
291
292 void
293 dbuf_fini(void)
294 {
295         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
296         int i;
297
298         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
299                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
300         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
301         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
302 }
303
304 /*
305  * Other stuff.
306  */
307
308 #ifdef ZFS_DEBUG
309 static void
310 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
311 {
312         dnode_t *dn;
313         dbuf_dirty_record_t *dr;
314
315         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
316
317         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
318                 return;
319
320         ASSERT(db->db_objset != NULL);
321         DB_DNODE_ENTER(db);
322         dn = DB_DNODE(db);
323         if (dn == NULL) {
324                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
325                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
326         } else {
327                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
328                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
329                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
330                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
331                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
332                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
333         }
334         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
335                 ASSERT(dn != NULL);
336                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
337                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
338         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
339                 ASSERT(dn != NULL);
340                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
341                 ASSERT0(db->db.db_offset);
342         } else {
343                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
344         }
345
346         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
347                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
348
349         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
350                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
351
352         /*
353          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
354          * can be momentarily different when another thread is doing
355          * dnode_set_blksz().
356          */
357         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
358                 dr = db->db_data_pending;
359                 /*
360                  * It should only be modified in syncing context, so
361                  * make sure we only have one copy of the data.
362                  */
363                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
364         }
365
366         /* verify db->db_blkptr */
367         if (db->db_blkptr) {
368                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
369                         /* db is pointed to by the dnode */
370                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
371                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
372                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
373                         else
374                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
375                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
376                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
377                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
378                 } else {
379                         /* db is pointed to by an indirect block */
380                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
381                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
382                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
383                             db->db.db_object);
384                         /*
385                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
386                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
387                          * grows.  safe to do this now?
388                          */
389                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
390                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
391                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
392                                     db->db_blkid % epb));
393                         }
394                 }
395         }
396         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
397             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
398             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
399             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
400                 /*
401                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
402                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
403                  * data when we evict this buffer.
404                  */
405                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
406                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
407                         int i;
408
409                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
410                                 ASSERT(buf[i] == 0);
411                         }
412                 }
413         }
414         DB_DNODE_EXIT(db);
415 }
416 #endif
417
418 static void
419 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
420 {
421         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
422         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
423                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
424                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
425         }
426 }
427
428 static void
429 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
430 {
431         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
432         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
433         db->db_buf = buf;
434         if (buf != NULL) {
435                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
436                 db->db.db_data = buf->b_data;
437                 if (!arc_released(buf))
438                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
439                 dbuf_update_data(db);
440         } else {
441                 dbuf_evict_user(db);
442                 db->db.db_data = NULL;
443                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
444                         db->db_state = DB_UNCACHED;
445         }
446 }
447
448 /*
449  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
450  */
451 arc_buf_t *
452 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
453 {
454         arc_buf_t *abuf;
455
456         mutex_enter(&db->db_mtx);
457         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
458                 int blksz = db->db.db_size;
459                 spa_t *spa = db->db_objset->os_spa;
460
461                 mutex_exit(&db->db_mtx);
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         zbookmark_t zb;
523         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
524
525         DB_DNODE_ENTER(db);
526         dn = DB_DNODE(db);
527         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
528         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
529         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
530         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
531         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
532         ASSERT(db->db_buf == NULL);
533
534         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
535                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
536
537                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
538                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
539                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
540                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
541                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
542                 if (bonuslen)
543                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
544                 DB_DNODE_EXIT(db);
545                 dbuf_update_data(db);
546                 db->db_state = DB_CACHED;
547                 mutex_exit(&db->db_mtx);
548                 return;
549         }
550
551         /*
552          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
553          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
554          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
555          */
556         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
557             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
558             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
559                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
560
561                 DB_DNODE_EXIT(db);
562                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(db->db_objset->os_spa,
563                     db->db.db_size, db, type));
564                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
565                 db->db_state = DB_CACHED;
566                 *flags |= DB_RF_CACHED;
567                 mutex_exit(&db->db_mtx);
568                 return;
569         }
570
571         DB_DNODE_EXIT(db);
572
573         db->db_state = DB_READ;
574         mutex_exit(&db->db_mtx);
575
576         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
577                 aflags |= ARC_L2CACHE;
578         if (DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db))
579                 aflags |= ARC_L2COMPRESS;
580
581         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
582             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
583             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
584
585         dbuf_add_ref(db, NULL);
586
587         (void) arc_read(zio, db->db_objset->os_spa, db->db_blkptr,
588             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
589             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
590             &aflags, &zb);
591         if (aflags & ARC_CACHED)
592                 *flags |= DB_RF_CACHED;
593 }
594
595 int
596 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
597 {
598         int err = 0;
599         boolean_t havepzio = (zio != NULL);
600         boolean_t prefetch;
601         dnode_t *dn;
602
603         /*
604          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
605          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
606          */
607         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
608
609         if (db->db_state == DB_NOFILL)
610                 return (SET_ERROR(EIO));
611
612         DB_DNODE_ENTER(db);
613         dn = DB_DNODE(db);
614         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
615                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
616
617         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
618             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
619             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
620
621         mutex_enter(&db->db_mtx);
622         if (db->db_state == DB_CACHED) {
623                 mutex_exit(&db->db_mtx);
624                 if (prefetch)
625                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
626                             db->db.db_size, TRUE);
627                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
628                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
629                 DB_DNODE_EXIT(db);
630         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
631                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
632
633                 if (zio == NULL)
634                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
635                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
636
637                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
638
639                 if (prefetch)
640                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
641                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
642
643                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
644                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
645                 DB_DNODE_EXIT(db);
646
647                 if (!havepzio)
648                         err = zio_wait(zio);
649         } else {
650                 /*
651                  * Another reader came in while the dbuf was in flight
652                  * between UNCACHED and CACHED.  Either a writer will finish
653                  * writing the buffer (sending the dbuf to CACHED) or the
654                  * first reader's request will reach the read_done callback
655                  * and send the dbuf to CACHED.  Otherwise, a failure
656                  * occurred and the dbuf went to UNCACHED.
657                  */
658                 mutex_exit(&db->db_mtx);
659                 if (prefetch)
660                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
661                             db->db.db_size, TRUE);
662                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
663                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
664                 DB_DNODE_EXIT(db);
665
666                 /* Skip the wait per the caller's request. */
667                 mutex_enter(&db->db_mtx);
668                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
669                         while (db->db_state == DB_READ ||
670                             db->db_state == DB_FILL) {
671                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
672                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
673                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
674                         }
675                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
676                                 err = SET_ERROR(EIO);
677                 }
678                 mutex_exit(&db->db_mtx);
679         }
680
681         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
682         return (err);
683 }
684
685 static void
686 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
687 {
688         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
689         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
690         mutex_enter(&db->db_mtx);
691         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
692                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
693         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
694                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
695                 spa_t *spa = db->db_objset->os_spa;
696
697                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
698                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
699                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
700                 db->db_state = DB_FILL;
701         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
702                 dbuf_set_data(db, NULL);
703         } else {
704                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
705         }
706         mutex_exit(&db->db_mtx);
707 }
708
709 /*
710  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
711  * buffers, that have been modified in a previous transaction
712  * group, before we modify them in the current active group.
713  *
714  * This function is used in two places: when we are dirtying a
715  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
716  * a range in a dnode that includes this buffer.
717  *
718  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
719  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
720  * dbuf list for the dnode.
721  */
722 static void
723 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
724 {
725         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
726
727         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
728         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
729         ASSERT(db->db_level == 0);
730         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
731
732         if (dr == NULL ||
733             (dr->dt.dl.dr_data !=
734             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
735                 return;
736
737         /*
738          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
739          * and its referencing the dbuf data, either:
740          *      reset the reference to point to a new copy,
741          * or (if there a no active holders)
742          *      just null out the current db_data pointer.
743          */
744         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
745         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
746                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
747                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
748                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
749                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
750         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
751                 int size = db->db.db_size;
752                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
753                 spa_t *spa = db->db_objset->os_spa;
754
755                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
756                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
757         } else {
758                 dbuf_set_data(db, NULL);
759         }
760 }
761
762 void
763 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
764 {
765         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
766         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
767         uint64_t txg = dr->dr_txg;
768
769         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
770         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
771         ASSERT(db->db_level == 0);
772
773         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
774             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
775                 return;
776
777         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
778
779         /* free this block */
780         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite)
781                 zio_free(db->db_objset->os_spa, txg, bp);
782
783         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
784         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
785
786         /*
787          * Release the already-written buffer, so we leave it in
788          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
789          * modifying the buffer, so they will immediately do
790          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
791          * the buf thawed to save the effort of freezing &
792          * immediately re-thawing it.
793          */
794         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
795 }
796
797 /*
798  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
799  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
800  * empty blocks.
801  *
802  * This is a no-op if the dataset is in the middle of an incremental
803  * receive; see comment below for details.
804  */
805 void
806 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
807 {
808         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
809         uint64_t txg = tx->tx_txg;
810
811         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID))
812                 end = dn->dn_maxblkid;
813         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
814
815         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
816         if (start >= dn->dn_unlisted_l0_blkid * dn->dn_datablksz) {
817                 /* There can't be any dbufs in this range; no need to search. */
818                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
819                 return;
820         } else if (dmu_objset_is_receiving(dn->dn_objset)) {
821                 /*
822                  * If we are receiving, we expect there to be no dbufs in
823                  * the range to be freed, because receive modifies each
824                  * block at most once, and in offset order.  If this is
825                  * not the case, it can lead to performance problems,
826                  * so note that we unexpectedly took the slow path.
827                  */
828                 atomic_inc_64(&zfs_free_range_recv_miss);
829         }
830
831         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db != NULL; db = db_next) {
832                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
833                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
834
835                 if (db->db_level != 0)
836                         continue;
837                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
838                         continue;
839
840                 /* found a level 0 buffer in the range */
841                 mutex_enter(&db->db_mtx);
842                 if (dbuf_undirty(db, tx)) {
843                         /* mutex has been dropped and dbuf destroyed */
844                         continue;
845                 }
846
847                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
848                     db->db_state == DB_NOFILL ||
849                     db->db_state == DB_EVICTING) {
850                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
851                         mutex_exit(&db->db_mtx);
852                         continue;
853                 }
854                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
855                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
856                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
857                         mutex_exit(&db->db_mtx);
858                         continue;
859                 }
860                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
861                         ASSERT(db->db_buf);
862                         dbuf_clear(db);
863                         continue;
864                 }
865                 /* The dbuf is referenced */
866
867                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
868                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
869
870                         if (dr->dr_txg == txg) {
871                                 /*
872                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
873                                  * size to reflect that this buffer may
874                                  * contain new data when we sync.
875                                  */
876                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
877                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
878                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
879                                 dbuf_unoverride(dr);
880                         } else {
881                                 /*
882                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
883                                  * Either uncache it (if its not referenced in
884                                  * the open context) or reset its contents to
885                                  * empty.
886                                  */
887                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
888                         }
889                 }
890                 /* clear the contents if its cached */
891                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
892                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
893                         arc_release(db->db_buf, db);
894                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
895                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
896                 }
897
898                 mutex_exit(&db->db_mtx);
899         }
900         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
901 }
902
903 static int
904 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
905 {
906         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
907         uint64_t birth_txg = 0;
908
909         /*
910          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
911          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
912          * so we'll ignore db_blkptr.
913          *
914          * This logic ensures that only block births for
915          * filled blocks are considered.
916          */
917         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
918         if (db->db_last_dirty && (db->db_blkptr == NULL ||
919             !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
920                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
921         } else if (db->db_blkptr != NULL && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
922                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
923         }
924
925         /*
926          * If this block don't exist or is in a snapshot, it can't be freed.
927          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
928          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
929          * prefetching a dedup-ed block.
930          */
931         if (birth_txg != 0)
932                 return (ds == NULL ||
933                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
934         else
935                 return (B_FALSE);
936 }
937
938 void
939 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
940 {
941         arc_buf_t *buf, *obuf;
942         int osize = db->db.db_size;
943         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
944         dnode_t *dn;
945
946         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
947
948         DB_DNODE_ENTER(db);
949         dn = DB_DNODE(db);
950
951         /* XXX does *this* func really need the lock? */
952         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
953
954         /*
955          * This call to dmu_buf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
956          * is OK, because there can be no other references to the db
957          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
958          * be happening.
959          */
960         /*
961          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
962          * value and returning that up to our callers
963          */
964         dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
965
966         /* create the data buffer for the new block */
967         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
968
969         /* copy old block data to the new block */
970         obuf = db->db_buf;
971         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
972         /* zero the remainder */
973         if (size > osize)
974                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
975
976         mutex_enter(&db->db_mtx);
977         dbuf_set_data(db, buf);
978         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db));
979         db->db.db_size = size;
980
981         if (db->db_level == 0) {
982                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
983                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
984         }
985         mutex_exit(&db->db_mtx);
986
987         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
988         DB_DNODE_EXIT(db);
989 }
990
991 void
992 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
993 {
994         objset_t *os = db->db_objset;
995
996         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
997         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
998             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
999         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
1000
1001         (void) arc_release(db->db_buf, db);
1002 }
1003
1004 dbuf_dirty_record_t *
1005 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1006 {
1007         dnode_t *dn;
1008         objset_t *os;
1009         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1010         int drop_struct_lock = FALSE;
1011         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1012         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1013
1014         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1015         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1016         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1017
1018         DB_DNODE_ENTER(db);
1019         dn = DB_DNODE(db);
1020         /*
1021          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1022          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1023          * were already pre-dirtied in open context.
1024          */
1025         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1026             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1027             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1028             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1029         /*
1030          * We make this assert for private objects as well, but after we
1031          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1032          * in syncing context.
1033          */
1034         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1035             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1036             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1037
1038         mutex_enter(&db->db_mtx);
1039         /*
1040          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1041          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1042          * syncing context don't bother holding ahead.
1043          */
1044         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1045             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1046             db->db_state == DB_NOFILL);
1047
1048         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1049         /*
1050          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1051          * initialize the objset.
1052          */
1053         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1054             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1055                 dn->dn_dirtyctx =
1056                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1057                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1058                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1059         }
1060         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1061
1062         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1063                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1064
1065         /*
1066          * If this buffer is already dirty, we're done.
1067          */
1068         drp = &db->db_last_dirty;
1069         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1070             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1071         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1072                 drp = &dr->dr_next;
1073         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1074                 DB_DNODE_EXIT(db);
1075
1076                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1077                         /*
1078                          * If this buffer has already been written out,
1079                          * we now need to reset its state.
1080                          */
1081                         dbuf_unoverride(dr);
1082                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1083                             db->db_state != DB_NOFILL)
1084                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1085                 }
1086                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1087                 return (dr);
1088         }
1089
1090         /*
1091          * Only valid if not already dirty.
1092          */
1093         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1094             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1095             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1096
1097         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1098         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1099             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1100             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1101             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1102             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1103
1104         /*
1105          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1106          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1107          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1108          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1109          * this assertion only if we're not already dirty.
1110          */
1111         os = dn->dn_objset;
1112         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1113             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1114         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1115
1116         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1117
1118         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1119                 /*
1120                  * Update the accounting.
1121                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1122                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1123                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1124                  * also holding the db_mtx.
1125                  */
1126                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1127                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1128         }
1129
1130         /*
1131          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1132          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1133          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1134          */
1135         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1136         if (db->db_level == 0) {
1137                 void *data_old = db->db_buf;
1138
1139                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1140                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1141                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1142                                 data_old = db->db.db_data;
1143                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1144                                 /*
1145                                  * Release the data buffer from the cache so
1146                                  * that we can modify it without impacting
1147                                  * possible other users of this cached data
1148                                  * block.  Note that indirect blocks and
1149                                  * private objects are not released until the
1150                                  * syncing state (since they are only modified
1151                                  * then).
1152                                  */
1153                                 arc_release(db->db_buf, db);
1154                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1155                                 data_old = db->db_buf;
1156                         }
1157                         ASSERT(data_old != NULL);
1158                 }
1159                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1160         } else {
1161                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1162                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1163                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1164                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1165         }
1166         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && os->os_dsl_dataset != NULL)
1167                 dr->dr_accounted = db->db.db_size;
1168         dr->dr_dbuf = db;
1169         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1170         dr->dr_next = *drp;
1171         *drp = dr;
1172
1173         /*
1174          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1175          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1176          * happened after the free.
1177          */
1178         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1179             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1180                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1181                 if (dn->dn_free_ranges[txgoff] != NULL) {
1182                         range_tree_clear(dn->dn_free_ranges[txgoff],
1183                             db->db_blkid, 1);
1184                 }
1185                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1186                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1187         }
1188
1189         /*
1190          * This buffer is now part of this txg
1191          */
1192         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1193         db->db_dirtycnt += 1;
1194         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1195
1196         mutex_exit(&db->db_mtx);
1197
1198         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1199             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1200                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1201                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1202                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1203                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1204                 dnode_setdirty(dn, tx);
1205                 DB_DNODE_EXIT(db);
1206                 return (dr);
1207         } else if (do_free_accounting) {
1208                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1209                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1210                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1211                 /*
1212                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1213                  * in a previous txg, we don't know how much
1214                  * space it will use on disk yet.  We should
1215                  * really have the struct_rwlock to access
1216                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1217                  * it's OK if we get an odd answer.
1218                  */
1219                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1220                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1221         }
1222
1223         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1224                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1225                 drop_struct_lock = TRUE;
1226         }
1227
1228         if (db->db_level == 0) {
1229                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1230                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1231         }
1232
1233         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1234                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1235                 dbuf_dirty_record_t *di;
1236                 int parent_held = FALSE;
1237
1238                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1239                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1240
1241                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1242                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1243                         ASSERT(parent != NULL);
1244                         parent_held = TRUE;
1245                 }
1246                 if (drop_struct_lock)
1247                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1248                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1249                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1250                 if (parent_held)
1251                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1252
1253                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1254                 /*
1255                  * Since we've dropped the mutex, it's possible that
1256                  * dbuf_undirty() might have changed this out from under us.
1257                  */
1258                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1259                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1260                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1261                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1262                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1263                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1264                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1265                         dr->dr_parent = di;
1266                 }
1267                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1268         } else {
1269                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1270                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1271                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1272                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1273                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1274                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1275                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1276                 if (drop_struct_lock)
1277                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1278         }
1279
1280         dnode_setdirty(dn, tx);
1281         DB_DNODE_EXIT(db);
1282         return (dr);
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Undirty a buffer in the transaction group referenced by the given
1287  * transaction.  Return whether this evicted the dbuf.
1288  */
1289 static boolean_t
1290 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1291 {
1292         dnode_t *dn;
1293         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1294         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1295
1296         ASSERT(txg != 0);
1297         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1298         ASSERT0(db->db_level);
1299         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1300
1301         /*
1302          * If this buffer is not dirty, we're done.
1303          */
1304         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1305                 if (dr->dr_txg <= txg)
1306                         break;
1307         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg)
1308                 return (B_FALSE);
1309         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1310         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1311
1312         DB_DNODE_ENTER(db);
1313         dn = DB_DNODE(db);
1314
1315         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1316
1317         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1318
1319         /*
1320          * Any space we accounted for in dp_dirty_* will be cleaned up by
1321          * dsl_pool_sync().  This is relatively rare so the discrepancy
1322          * is not a big deal.
1323          */
1324
1325         *drp = dr->dr_next;
1326
1327         /*
1328          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1329          * where this dirty record may be put on a list.
1330          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1331          * every one of those list_insert calls.
1332          */
1333         if (dr->dr_parent) {
1334                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1335                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1336                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1337         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1338             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1339                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1340                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1341                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1342                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1343         }
1344         DB_DNODE_EXIT(db);
1345
1346         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1347                 dbuf_unoverride(dr);
1348
1349                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1350                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1351                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1352                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db));
1353         }
1354         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1355
1356         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1357         db->db_dirtycnt -= 1;
1358
1359         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1360                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1361
1362                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1363                 dbuf_set_data(db, NULL);
1364                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1365                 dbuf_evict(db);
1366                 return (B_TRUE);
1367         }
1368
1369         return (B_FALSE);
1370 }
1371
1372 void
1373 dmu_buf_will_dirty(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1374 {
1375         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1376         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1377
1378         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1379         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1380
1381         DB_DNODE_ENTER(db);
1382         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1383                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1384         DB_DNODE_EXIT(db);
1385         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1386         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1387 }
1388
1389 void
1390 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1391 {
1392         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1393
1394         db->db_state = DB_NOFILL;
1395
1396         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1397 }
1398
1399 void
1400 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1401 {
1402         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1403
1404         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1405         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1406         ASSERT(db->db_level == 0);
1407         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1408
1409         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1410             dmu_tx_private_ok(tx));
1411
1412         dbuf_noread(db);
1413         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1414 }
1415
1416 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1417 /* ARGSUSED */
1418 void
1419 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1420 {
1421         mutex_enter(&db->db_mtx);
1422         DBUF_VERIFY(db);
1423
1424         if (db->db_state == DB_FILL) {
1425                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1426                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1427                         /* we were freed while filling */
1428                         /* XXX dbuf_undirty? */
1429                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1430                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1431                 }
1432                 db->db_state = DB_CACHED;
1433                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1434         }
1435         mutex_exit(&db->db_mtx);
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1440  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1441  */
1442 void
1443 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1444 {
1445         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1446         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1447         ASSERT(db->db_level == 0);
1448         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1449         ASSERT(buf != NULL);
1450         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1451         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1452
1453         arc_return_buf(buf, db);
1454         ASSERT(arc_released(buf));
1455
1456         mutex_enter(&db->db_mtx);
1457
1458         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1459                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1460
1461         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1462
1463         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1464             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1465                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1466                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1467                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1468                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1469                 xuio_stat_wbuf_copied();
1470                 return;
1471         }
1472
1473         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1474         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1475                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1476
1477                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1478                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1479                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1480                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1481                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1482                                     DR_OVERRIDDEN);
1483                                 arc_release(db->db_buf, db);
1484                         }
1485                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1486                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1487                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1488                         arc_release(db->db_buf, db);
1489                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1490                 }
1491                 db->db_buf = NULL;
1492         }
1493         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1494         dbuf_set_data(db, buf);
1495         db->db_state = DB_FILL;
1496         mutex_exit(&db->db_mtx);
1497         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1498         dmu_buf_fill_done(&db->db, tx);
1499 }
1500
1501 /*
1502  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1503  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunately,
1504  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1505  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1506  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1507  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1508  * For the arc callback, we will usually see:
1509  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1510  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1511  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1512  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1513  */
1514 void
1515 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1516 {
1517         dnode_t *dn;
1518         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1519         dmu_buf_impl_t *dndb;
1520         int dbuf_gone = FALSE;
1521
1522         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1523         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1524
1525         dbuf_evict_user(db);
1526
1527         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1528                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1529                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1530                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1531                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1532                 }
1533                 db->db.db_data = NULL;
1534                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1535         }
1536
1537         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1538         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1539
1540         db->db_state = DB_EVICTING;
1541         db->db_blkptr = NULL;
1542
1543         DB_DNODE_ENTER(db);
1544         dn = DB_DNODE(db);
1545         dndb = dn->dn_dbuf;
1546         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1547                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1548                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1549                 membar_producer();
1550                 DB_DNODE_EXIT(db);
1551                 /*
1552                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1553                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1554                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1555                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1556                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1557                  * release any lock.
1558                  */
1559                 dnode_rele(dn, db);
1560                 db->db_dnode_handle = NULL;
1561         } else {
1562                 DB_DNODE_EXIT(db);
1563         }
1564
1565         if (db->db_buf)
1566                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1567
1568         if (!dbuf_gone)
1569                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1570
1571         /*
1572          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1573          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1574          */
1575         if (parent && parent != dndb)
1576                 dbuf_rele(parent, db);
1577 }
1578
1579 static int
1580 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1581     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1582 {
1583         int nlevels, epbs;
1584
1585         *parentp = NULL;
1586         *bpp = NULL;
1587
1588         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1589
1590         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1591                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1592                 if (dn->dn_have_spill &&
1593                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1594                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1595                 else
1596                         *bpp = NULL;
1597                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1598                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1599                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1600                 return (0);
1601         }
1602
1603         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1604                 nlevels = 1;
1605         else
1606                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1607
1608         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1609
1610         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1611         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1612         if (level >= nlevels ||
1613             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1614                 /* the buffer has no parent yet */
1615                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1616         } else if (level < nlevels-1) {
1617                 /* this block is referenced from an indirect block */
1618                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1619                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1620                 if (err)
1621                         return (err);
1622                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1623                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1624                 if (err) {
1625                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1626                         *parentp = NULL;
1627                         return (err);
1628                 }
1629                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1630                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1631                 return (0);
1632         } else {
1633                 /* the block is referenced from the dnode */
1634                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1635                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1636                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1637                 if (dn->dn_dbuf) {
1638                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1639                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1640                 }
1641                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1642                 return (0);
1643         }
1644 }
1645
1646 static dmu_buf_impl_t *
1647 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1648     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1649 {
1650         objset_t *os = dn->dn_objset;
1651         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1652
1653         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1654         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1655
1656         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1657
1658         db->db_objset = os;
1659         db->db.db_object = dn->dn_object;
1660         db->db_level = level;
1661         db->db_blkid = blkid;
1662         db->db_last_dirty = NULL;
1663         db->db_dirtycnt = 0;
1664         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1665         db->db_parent = parent;
1666         db->db_blkptr = blkptr;
1667
1668         db->db_user_ptr = NULL;
1669         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1670         db->db_evict_func = NULL;
1671         db->db_immediate_evict = 0;
1672         db->db_freed_in_flight = 0;
1673
1674         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1675                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1676                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1677                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1678                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1679                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1680                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1681                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1682                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1683                 return (db);
1684         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1685                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1686                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1687                 db->db.db_offset = 0;
1688         } else {
1689                 int blocksize =
1690                     db->db_level ? 1 << dn->dn_indblkshift : dn->dn_datablksz;
1691                 db->db.db_size = blocksize;
1692                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1693         }
1694
1695         /*
1696          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1697          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1698          * This prevents a possible deadlock with someone
1699          * trying to look up this dbuf before its added to the
1700          * dn_dbufs list.
1701          */
1702         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1703         db->db_state = DB_EVICTING;
1704         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1705                 /* someone else inserted it first */
1706                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1707                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1708                 return (odb);
1709         }
1710         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1711         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid >=
1712             dn->dn_unlisted_l0_blkid)
1713                 dn->dn_unlisted_l0_blkid = db->db_blkid + 1;
1714         db->db_state = DB_UNCACHED;
1715         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1716         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1717
1718         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1719                 dbuf_add_ref(parent, db);
1720
1721         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1722             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1723         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1724         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1725
1726         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1727
1728         return (db);
1729 }
1730
1731 static int
1732 dbuf_do_evict(void *private)
1733 {
1734         arc_buf_t *buf = private;
1735         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1736
1737         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1738                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1739
1740         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1741
1742         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1743                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1744                 DBUF_VERIFY(db);
1745                 db->db_buf = NULL;
1746                 dbuf_evict(db);
1747         } else {
1748                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1749                 dbuf_destroy(db);
1750         }
1751         return (0);
1752 }
1753
1754 static void
1755 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1756 {
1757         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1758
1759         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1760                 /*
1761                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1762                  * remove it from that list.
1763                  */
1764                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1765                         dnode_t *dn;
1766
1767                         DB_DNODE_ENTER(db);
1768                         dn = DB_DNODE(db);
1769                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1770                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1771                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1772                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1773                         DB_DNODE_EXIT(db);
1774                         /*
1775                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1776                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1777                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1778                          * moved until after we release the hold.
1779                          */
1780                         dnode_rele(dn, db);
1781                         db->db_dnode_handle = NULL;
1782                 }
1783                 dbuf_hash_remove(db);
1784         }
1785         db->db_parent = NULL;
1786         db->db_buf = NULL;
1787
1788         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1789         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1790         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1791         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1792         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1793
1794         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1795         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1796 }
1797
1798 void
1799 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid, zio_priority_t prio)
1800 {
1801         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1802         blkptr_t *bp = NULL;
1803
1804         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1805         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1806
1807         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1808                 return;
1809
1810         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1811         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1812                 /*
1813                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1814                  * it is already CACHED, or else about to be either
1815                  * read or filled.
1816                  */
1817                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1818                 return;
1819         }
1820
1821         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1822                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1823                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1824                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1825                         zbookmark_t zb;
1826
1827                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1828                             dn->dn_object, 0, blkid);
1829
1830                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1831                             bp, NULL, NULL, prio,
1832                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1833                             &aflags, &zb);
1834                 }
1835                 if (db)
1836                         dbuf_rele(db, NULL);
1837         }
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1842  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1843  */
1844 int
1845 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1846     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1847 {
1848         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1849
1850         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1851         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1852         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1853
1854         *dbp = NULL;
1855 top:
1856         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1857         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1858
1859         if (db == NULL) {
1860                 blkptr_t *bp = NULL;
1861                 int err;
1862
1863                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1864                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1865                 if (fail_sparse) {
1866                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1867                                 err = SET_ERROR(ENOENT);
1868                         if (err) {
1869                                 if (parent)
1870                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1871                                 return (err);
1872                         }
1873                 }
1874                 if (err && err != ENOENT)
1875                         return (err);
1876                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1877         }
1878
1879         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1880                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1881                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1882                         dbuf_clear(db);
1883                         if (parent) {
1884                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1885                                 parent = NULL;
1886                         }
1887                         goto top;
1888                 }
1889                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1890         }
1891
1892         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1893
1894         /*
1895          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1896          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1897          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1898          */
1899         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1900             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1901             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1902                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1903
1904                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1905                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1906
1907                         dbuf_set_data(db,
1908                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1909                             db->db.db_size, db, type));
1910                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1911                             db->db.db_size);
1912                 }
1913         }
1914
1915         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1916         dbuf_update_data(db);
1917         DBUF_VERIFY(db);
1918         mutex_exit(&db->db_mtx);
1919
1920         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1921         if (parent)
1922                 dbuf_rele(parent, NULL);
1923
1924         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1925         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1926         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1927         *dbp = db;
1928
1929         return (0);
1930 }
1931
1932 dmu_buf_impl_t *
1933 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1934 {
1935         dmu_buf_impl_t *db;
1936         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1937         return (err ? NULL : db);
1938 }
1939
1940 dmu_buf_impl_t *
1941 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1942 {
1943         dmu_buf_impl_t *db;
1944         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1945         return (err ? NULL : db);
1946 }
1947
1948 void
1949 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1950 {
1951         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1952
1953         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1954         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1955 }
1956
1957 int
1958 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1959 {
1960         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1961         dnode_t *dn;
1962
1963         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1964                 return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1965         if (blksz == 0)
1966                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1967         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1968                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1969         else
1970                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1971
1972         DB_DNODE_ENTER(db);
1973         dn = DB_DNODE(db);
1974         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1975         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1976         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1977         DB_DNODE_EXIT(db);
1978
1979         return (0);
1980 }
1981
1982 void
1983 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1984 {
1985         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
1986 }
1987
1988 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
1989 void
1990 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
1991 {
1992         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
1993         ASSERT(holds > 1);
1994 }
1995
1996 /*
1997  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
1998  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
1999  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2000  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2001  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2002  */
2003 void
2004 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2005 {
2006         mutex_enter(&db->db_mtx);
2007         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2008 }
2009
2010 void
2011 dmu_buf_rele(dmu_buf_t *db, void *tag)
2012 {
2013         dbuf_rele((dmu_buf_impl_t *)db, tag);
2014 }
2015
2016 /*
2017  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2018  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2019  */
2020 void
2021 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2022 {
2023         int64_t holds;
2024
2025         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2026         DBUF_VERIFY(db);
2027
2028         /*
2029          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2030          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2031          * buffer has a corresponding dnode hold.
2032          */
2033         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2034         ASSERT(holds >= 0);
2035
2036         /*
2037          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2038          * may be modified in the current syncing context.
2039          */
2040         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2041                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2042
2043         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2044             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2045                 dbuf_evict_user(db);
2046
2047         if (holds == 0) {
2048                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2049                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2050
2051                         /*
2052                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2053                          * until the move completes.
2054                          */
2055                         DB_DNODE_ENTER(db);
2056                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2057                         DB_DNODE_EXIT(db);
2058                         /*
2059                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2060                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2061                          * the dnode_rele().
2062                          */
2063                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2064                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2065                         /*
2066                          * This is a special case: we never associated this
2067                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2068                          */
2069                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2070                             db->db_state == DB_NOFILL);
2071                         dbuf_evict(db);
2072                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2073                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2074                         /*
2075                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2076                          */
2077                         dbuf_set_data(db, NULL);
2078                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
2079                         dbuf_evict(db);
2080                 } else {
2081                         VERIFY(!arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
2082
2083                         /*
2084                          * A dbuf will be eligible for eviction if either the
2085                          * 'primarycache' property is set or a duplicate
2086                          * copy of this buffer is already cached in the arc.
2087                          *
2088                          * In the case of the 'primarycache' a buffer
2089                          * is considered for eviction if it matches the
2090                          * criteria set in the property.
2091                          *
2092                          * To decide if our buffer is considered a
2093                          * duplicate, we must call into the arc to determine
2094                          * if multiple buffers are referencing the same
2095                          * block on-disk. If so, then we simply evict
2096                          * ourselves.
2097                          */
2098                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db) ||
2099                             arc_buf_eviction_needed(db->db_buf))
2100                                 dbuf_clear(db);
2101                         else
2102                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2103                 }
2104         } else {
2105                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2106         }
2107 }
2108
2109 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2110 uint64_t
2111 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2112 {
2113         return (refcount_count(&db->db_holds));
2114 }
2115
2116 void *
2117 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2118     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2119 {
2120         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2121             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2122 }
2123
2124 void *
2125 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2126     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2127 {
2128         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2129
2130         db->db_immediate_evict = TRUE;
2131         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2132             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2133 }
2134
2135 void *
2136 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2137     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2138 {
2139         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2140         ASSERT(db->db_level == 0);
2141
2142         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2143
2144         mutex_enter(&db->db_mtx);
2145
2146         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2147                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2148                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2149                 db->db_evict_func = evict_func;
2150
2151                 dbuf_update_data(db);
2152         } else {
2153                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2154         }
2155
2156         mutex_exit(&db->db_mtx);
2157         return (old_user_ptr);
2158 }
2159
2160 void *
2161 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2162 {
2163         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2164         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2165
2166         return (db->db_user_ptr);
2167 }
2168
2169 boolean_t
2170 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2171 {
2172         boolean_t res = B_FALSE;
2173         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2174
2175         if (db->db_blkptr)
2176                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2177                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2178
2179         return (res);
2180 }
2181
2182 blkptr_t *
2183 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2184 {
2185         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2186         return (dbi->db_blkptr);
2187 }
2188
2189 static void
2190 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2191 {
2192         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2193         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2194
2195         if (db->db_blkptr != NULL)
2196                 return;
2197
2198         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2199                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2200                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2201                 return;
2202         }
2203         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2204                 /*
2205                  * This buffer was allocated at a time when there was
2206                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2207                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2208                  */
2209                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2210                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2211                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2212                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2213                 DBUF_VERIFY(db);
2214         } else {
2215                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2216                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2217
2218                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2219                 if (parent == NULL) {
2220                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2221                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2222                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2223                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2224                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2225                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2226                         db->db_parent = parent;
2227                 }
2228                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2229                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2230                 DBUF_VERIFY(db);
2231         }
2232 }
2233
2234 static void
2235 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2236 {
2237         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2238         dnode_t *dn;
2239         zio_t *zio;
2240
2241         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2242
2243         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2244
2245         mutex_enter(&db->db_mtx);
2246
2247         ASSERT(db->db_level > 0);
2248         DBUF_VERIFY(db);
2249
2250         /* Read the block if it hasn't been read yet. */
2251         if (db->db_buf == NULL) {
2252                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2253                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2254                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2255         }
2256         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2257         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2258
2259         DB_DNODE_ENTER(db);
2260         dn = DB_DNODE(db);
2261         /* Indirect block size must match what the dnode thinks it is. */
2262         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2263         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2264         DB_DNODE_EXIT(db);
2265
2266         /* Provide the pending dirty record to child dbufs */
2267         db->db_data_pending = dr;
2268
2269         mutex_exit(&db->db_mtx);
2270         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2271
2272         zio = dr->dr_zio;
2273         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2274         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2275         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2276         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2277         zio_nowait(zio);
2278 }
2279
2280 static void
2281 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2282 {
2283         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2284         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2285         dnode_t *dn;
2286         objset_t *os;
2287         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2288
2289         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2290
2291         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2292
2293         mutex_enter(&db->db_mtx);
2294         /*
2295          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2296          * might have been freed after the dirty.
2297          */
2298         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2299                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2300                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2301         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2302                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2303                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2304         } else {
2305                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2306         }
2307         DBUF_VERIFY(db);
2308
2309         DB_DNODE_ENTER(db);
2310         dn = DB_DNODE(db);
2311
2312         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2313                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2314                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2315                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2316         }
2317
2318         /*
2319          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2320          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2321          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2322          * be called).
2323          */
2324         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2325                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2326
2327                 ASSERT(*datap != NULL);
2328                 ASSERT0(db->db_level);
2329                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2330                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2331                 DB_DNODE_EXIT(db);
2332
2333                 if (*datap != db->db.db_data) {
2334                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2335                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2336                 }
2337                 db->db_data_pending = NULL;
2338                 drp = &db->db_last_dirty;
2339                 while (*drp != dr)
2340                         drp = &(*drp)->dr_next;
2341                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2342                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2343                 *drp = dr->dr_next;
2344                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2345                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2346                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2347                 }
2348                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2349                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2350                 db->db_dirtycnt -= 1;
2351                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2352                 return;
2353         }
2354
2355         os = dn->dn_objset;
2356
2357         /*
2358          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2359          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2360          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2361          * dbuf_check_blkptr.
2362          */
2363         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2364
2365         /*
2366          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2367          * wait for the synchronous IO to complete.
2368          */
2369         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2370                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2371                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2372                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2373         }
2374
2375         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2376             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2377             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2378             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2379             *datap == db->db_buf) {
2380                 /*
2381                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2382                  * are active holds and db_data still references it),
2383                  * then make a copy before we start the write so that
2384                  * any modifications from the open txg will not leak
2385                  * into this write.
2386                  *
2387                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2388                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2389                  * DNONE_DNODE blocks).
2390                  */
2391                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2392                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2393                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2394                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2395         }
2396         db->db_data_pending = dr;
2397
2398         mutex_exit(&db->db_mtx);
2399
2400         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2401
2402         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2403         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2404                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2405                 DB_DNODE_EXIT(db);
2406         } else {
2407                 /*
2408                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2409                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2410                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2411                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2412                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2413                  */
2414                 DB_DNODE_EXIT(db);
2415                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2416         }
2417 }
2418
2419 void
2420 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2421 {
2422         dbuf_dirty_record_t *dr;
2423
2424         while (dr = list_head(list)) {
2425                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2426                         /*
2427                          * If we find an already initialized zio then we
2428                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2429                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2430                          * during processing, so that we can zio_wait()
2431                          * these IOs after initiating all child IOs.
2432                          */
2433                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2434                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2435                         break;
2436                 }
2437                 list_remove(list, dr);
2438                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2439                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2440                 else
2441                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2442         }
2443 }
2444
2445 /* ARGSUSED */
2446 static void
2447 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2448 {
2449         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2450         dnode_t *dn;
2451         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2452         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2453         spa_t *spa = zio->io_spa;
2454         int64_t delta;
2455         uint64_t fill = 0;
2456         int i;
2457
2458         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2459
2460         DB_DNODE_ENTER(db);
2461         dn = DB_DNODE(db);
2462         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2463         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2464         zio->io_prev_space_delta = delta;
2465
2466         if (bp->blk_birth != 0) {
2467                 ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2468                     BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2469                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2470                     BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2471                 ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2472         }
2473
2474         mutex_enter(&db->db_mtx);
2475
2476 #ifdef ZFS_DEBUG
2477         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2478                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2479                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2480                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2481         }
2482 #endif
2483
2484         if (db->db_level == 0) {
2485                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2486                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2487                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2488                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2489                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2490
2491                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2492                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2493                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2494                             i--, dnp++) {
2495                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2496                                         fill++;
2497                         }
2498                 } else {
2499                         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2500                                 fill = 0;
2501                         } else {
2502                                 fill = 1;
2503                         }
2504                 }
2505         } else {
2506                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2507                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2508                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2509                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2510                                 continue;
2511                         fill += ibp->blk_fill;
2512                 }
2513         }
2514         DB_DNODE_EXIT(db);
2515
2516         bp->blk_fill = fill;
2517
2518         mutex_exit(&db->db_mtx);
2519 }
2520
2521 /*
2522  * The SPA will call this callback several times for each zio - once
2523  * for every physical child i/o (zio->io_phys_children times).  This
2524  * allows the DMU to monitor the progress of each logical i/o.  For example,
2525  * there may be 2 copies of an indirect block, or many fragments of a RAID-Z
2526  * block.  There may be a long delay before all copies/fragments are completed,
2527  * so this callback allows us to retire dirty space gradually, as the physical
2528  * i/os complete.
2529  */
2530 /* ARGSUSED */
2531 static void
2532 dbuf_write_physdone(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *arg)
2533 {
2534         dmu_buf_impl_t *db = arg;
2535         objset_t *os = db->db_objset;
2536         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(os);
2537         dbuf_dirty_record_t *dr;
2538         int delta = 0;
2539
2540         dr = db->db_data_pending;
2541         ASSERT3U(dr->dr_txg, ==, zio->io_txg);
2542
2543         /*
2544          * The callback will be called io_phys_children times.  Retire one
2545          * portion of our dirty space each time we are called.  Any rounding
2546          * error will be cleaned up by dsl_pool_sync()'s call to
2547          * dsl_pool_undirty_space().
2548          */
2549         delta = dr->dr_accounted / zio->io_phys_children;
2550         dsl_pool_undirty_space(dp, delta, zio->io_txg);
2551 }
2552
2553 /* ARGSUSED */
2554 static void
2555 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2556 {
2557         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2558         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2559         blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
2560         objset_t *os = db->db_objset;
2561         dmu_tx_t *tx = os->os_synctx;
2562         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2563
2564         ASSERT0(zio->io_error);
2565         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2566
2567         /*
2568          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2569          * original and bypass all the accounting.
2570          */
2571         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2572                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2573         } else {
2574                 dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
2575                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2576                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2577         }
2578
2579         mutex_enter(&db->db_mtx);
2580
2581         DBUF_VERIFY(db);
2582
2583         drp = &db->db_last_dirty;
2584         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2585                 drp = &dr->dr_next;
2586         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2587         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2588         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2589         *drp = dr->dr_next;
2590
2591 #ifdef ZFS_DEBUG
2592         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2593                 dnode_t *dn;
2594
2595                 DB_DNODE_ENTER(db);
2596                 dn = DB_DNODE(db);
2597                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2598                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2599                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2600                 DB_DNODE_EXIT(db);
2601         }
2602 #endif
2603
2604         if (db->db_level == 0) {
2605                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2606                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2607                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2608                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2609                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2610                                     db));
2611                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2612                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2613                 }
2614         } else {
2615                 dnode_t *dn;
2616
2617                 DB_DNODE_ENTER(db);
2618                 dn = DB_DNODE(db);
2619                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2620                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1 << dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2621                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2622                         int epbs =
2623                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2624                         ASSERT3U(db->db_blkid, <=,
2625                             dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (db->db_level * epbs));
2626                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2627                             db->db.db_size);
2628                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2629                 }
2630                 DB_DNODE_EXIT(db);
2631                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2632                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2633         }
2634         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2635
2636         cv_broadcast(&db->db_changed);
2637         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2638         db->db_dirtycnt -= 1;
2639         db->db_data_pending = NULL;
2640         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
2641 }
2642
2643 static void
2644 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2645 {
2646         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2647 }
2648
2649 static void
2650 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2651 {
2652         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2653 }
2654
2655 static void
2656 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2657 {
2658         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2659         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2660
2661         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2662 }
2663
2664 static void
2665 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2666 {
2667         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2668         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2669         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2670
2671         mutex_enter(&db->db_mtx);
2672         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2673                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2674                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2675                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2676         }
2677         mutex_exit(&db->db_mtx);
2678
2679         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2680 }
2681
2682 /* Issue I/O to commit a dirty buffer to disk. */
2683 static void
2684 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2685 {
2686         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2687         dnode_t *dn;
2688         objset_t *os;
2689         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2690         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2691         zbookmark_t zb;
2692         zio_prop_t zp;
2693         zio_t *zio;
2694         int wp_flag = 0;
2695
2696         DB_DNODE_ENTER(db);
2697         dn = DB_DNODE(db);
2698         os = dn->dn_objset;
2699
2700         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2701                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2702                         /*
2703                          * Private object buffers are released here rather
2704                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2705                          * in the syncing context and we don't want the
2706                          * overhead of making multiple copies of the data.
2707                          */
2708                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2709                                 arc_buf_thaw(data);
2710                         } else {
2711                                 dbuf_release_bp(db);
2712                         }
2713                 }
2714         }
2715
2716         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2717                 /* Our parent is an indirect block. */
2718                 /* We have a dirty parent that has been scheduled for write. */
2719                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2720                 /* Our parent's buffer is one level closer to the dnode. */
2721                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2722                 /*
2723                  * We're about to modify our parent's db_data by modifying
2724                  * our block pointer, so the parent must be released.
2725                  */
2726                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2727                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2728         } else {
2729                 /* Our parent is the dnode itself. */
2730                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2731                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2732                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2733                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2734                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2735                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2736                 zio = dn->dn_zio;
2737         }
2738
2739         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2740         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2741         ASSERT(zio);
2742
2743         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2744             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2745             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2746
2747         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2748                 wp_flag = WP_SPILL;
2749         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2750
2751         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2752         DB_DNODE_EXIT(db);
2753
2754         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2755                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2756                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2757                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2758                     dbuf_write_override_ready, NULL, dbuf_write_override_done,
2759                     dr, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2760                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2761                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2762                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2763                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2764                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2765         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2766                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF ||
2767                     zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_NOPARITY);
2768                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2769                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2770                     dbuf_write_nofill_ready, NULL, dbuf_write_nofill_done, db,
2771                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2772                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2773         } else {
2774                 ASSERT(arc_released(data));
2775                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2776                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
2777                     DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dbuf_write_ready,
2778                     dbuf_write_physdone, dbuf_write_done, db,
2779                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2780         }
2781 }