]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dbuf.c
MFC r255750: MFV r254750: Add support of Illumos dumps on zvol over RAID-Z.
[FreeBSD/stable/9.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dbuf.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
24  * Copyright (c) 2013 by Delphix. All rights reserved.
25  * Copyright (c) 2013 by Saso Kiselkov. All rights reserved.
26  * Copyright (c) 2013, Joyent, Inc. All rights reserved.
27  */
28
29 #include <sys/zfs_context.h>
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/dmu_send.h>
32 #include <sys/dmu_impl.h>
33 #include <sys/dbuf.h>
34 #include <sys/dmu_objset.h>
35 #include <sys/dsl_dataset.h>
36 #include <sys/dsl_dir.h>
37 #include <sys/dmu_tx.h>
38 #include <sys/spa.h>
39 #include <sys/zio.h>
40 #include <sys/dmu_zfetch.h>
41 #include <sys/sa.h>
42 #include <sys/sa_impl.h>
43
44 /*
45  * Number of times that zfs_free_range() took the slow path while doing
46  * a zfs receive.  A nonzero value indicates a potential performance problem.
47  */
48 uint64_t zfs_free_range_recv_miss;
49
50 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
51 static boolean_t dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
52 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
53
54 /*
55  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
56  */
57 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
58
59 /* ARGSUSED */
60 static int
61 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
62 {
63         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
64         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
65
66         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
67         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
68         refcount_create(&db->db_holds);
69         return (0);
70 }
71
72 /* ARGSUSED */
73 static void
74 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
75 {
76         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
77         mutex_destroy(&db->db_mtx);
78         cv_destroy(&db->db_changed);
79         refcount_destroy(&db->db_holds);
80 }
81
82 /*
83  * dbuf hash table routines
84  */
85 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
86
87 static uint64_t dbuf_hash_count;
88
89 static uint64_t
90 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
91 {
92         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
93         uint64_t crc = -1ULL;
94
95         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
96         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
97         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
98         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
99         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
100         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
101         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
102
103         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
104
105         return (crc);
106 }
107
108 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
109
110 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
111         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
112         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
113         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
114         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
115
116 dmu_buf_impl_t *
117 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
118 {
119         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
120         objset_t *os = dn->dn_objset;
121         uint64_t obj = dn->dn_object;
122         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
123         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
124         dmu_buf_impl_t *db;
125
126         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
127         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
128                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
129                         mutex_enter(&db->db_mtx);
130                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
131                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
132                                 return (db);
133                         }
134                         mutex_exit(&db->db_mtx);
135                 }
136         }
137         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
138         return (NULL);
139 }
140
141 /*
142  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
143  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
144  * will be returned and the new element will not be inserted.
145  * Otherwise returns NULL.
146  */
147 static dmu_buf_impl_t *
148 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
149 {
150         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
151         objset_t *os = db->db_objset;
152         uint64_t obj = db->db.db_object;
153         int level = db->db_level;
154         uint64_t blkid = db->db_blkid;
155         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
156         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
157         dmu_buf_impl_t *dbf;
158
159         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
160         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
161                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
162                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
163                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
164                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
165                                 return (dbf);
166                         }
167                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
168                 }
169         }
170
171         mutex_enter(&db->db_mtx);
172         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
173         h->hash_table[idx] = db;
174         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
175         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
176
177         return (NULL);
178 }
179
180 /*
181  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
182  * fail if there are any existing holds on the db.
183  */
184 static void
185 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
186 {
187         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
188         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
189             db->db_level, db->db_blkid);
190         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
191         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
192
193         /*
194          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
195          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
196          */
197         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
198         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
199         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
200
201         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
202         dbp = &h->hash_table[idx];
203         while ((dbf = *dbp) != db) {
204                 dbp = &dbf->db_hash_next;
205                 ASSERT(dbf != NULL);
206         }
207         *dbp = db->db_hash_next;
208         db->db_hash_next = NULL;
209         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
210         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
211 }
212
213 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
214
215 static void
216 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
217 {
218         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
219
220         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
221                 return;
222
223         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
224                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
225         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
226         db->db_user_ptr = NULL;
227         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
228         db->db_evict_func = NULL;
229 }
230
231 boolean_t
232 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
233 {
234         if (db->db_level > 0) {
235                 return (B_TRUE);
236         } else {
237                 boolean_t is_metadata;
238
239                 DB_DNODE_ENTER(db);
240                 is_metadata = DMU_OT_IS_METADATA(DB_DNODE(db)->dn_type);
241                 DB_DNODE_EXIT(db);
242
243                 return (is_metadata);
244         }
245 }
246
247 void
248 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
249 {
250         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
251         ASSERT(db->db_buf == NULL);
252         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
253
254         dbuf_clear(db);
255         dbuf_destroy(db);
256 }
257
258 void
259 dbuf_init(void)
260 {
261         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
262         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
263         int i;
264
265         /*
266          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
267          * with an average 4K block size.  The table will take up
268          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
269          */
270         while (hsize * 4096 < (uint64_t)physmem * PAGESIZE)
271                 hsize <<= 1;
272
273 retry:
274         h->hash_table_mask = hsize - 1;
275         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
276         if (h->hash_table == NULL) {
277                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
278                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
279                 hsize >>= 1;
280                 goto retry;
281         }
282
283         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
284             sizeof (dmu_buf_impl_t),
285             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
286
287         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
288                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
289 }
290
291 void
292 dbuf_fini(void)
293 {
294         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
295         int i;
296
297         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
298                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
299         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
300         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
301 }
302
303 /*
304  * Other stuff.
305  */
306
307 #ifdef ZFS_DEBUG
308 static void
309 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
310 {
311         dnode_t *dn;
312         dbuf_dirty_record_t *dr;
313
314         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
315
316         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
317                 return;
318
319         ASSERT(db->db_objset != NULL);
320         DB_DNODE_ENTER(db);
321         dn = DB_DNODE(db);
322         if (dn == NULL) {
323                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
324                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
325         } else {
326                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
327                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
328                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
329                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
330                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
331                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
332         }
333         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
334                 ASSERT(dn != NULL);
335                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
336                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
337         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
338                 ASSERT(dn != NULL);
339                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
340                 ASSERT0(db->db.db_offset);
341         } else {
342                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
343         }
344
345         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
346                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
347
348         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
349                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
350
351         /*
352          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
353          * can be momentarily different when another thread is doing
354          * dnode_set_blksz().
355          */
356         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
357                 dr = db->db_data_pending;
358                 /*
359                  * It should only be modified in syncing context, so
360                  * make sure we only have one copy of the data.
361                  */
362                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
363         }
364
365         /* verify db->db_blkptr */
366         if (db->db_blkptr) {
367                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
368                         /* db is pointed to by the dnode */
369                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
370                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
371                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
372                         else
373                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
374                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
375                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
376                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
377                 } else {
378                         /* db is pointed to by an indirect block */
379                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
380                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
381                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
382                             db->db.db_object);
383                         /*
384                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
385                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
386                          * grows.  safe to do this now?
387                          */
388                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
389                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
390                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
391                                     db->db_blkid % epb));
392                         }
393                 }
394         }
395         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
396             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
397             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
398             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
399                 /*
400                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
401                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
402                  * data when we evict this buffer.
403                  */
404                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
405                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
406                         int i;
407
408                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
409                                 ASSERT(buf[i] == 0);
410                         }
411                 }
412         }
413         DB_DNODE_EXIT(db);
414 }
415 #endif
416
417 static void
418 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
419 {
420         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
421         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
422                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
423                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
424         }
425 }
426
427 static void
428 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
429 {
430         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
431         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
432         db->db_buf = buf;
433         if (buf != NULL) {
434                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
435                 db->db.db_data = buf->b_data;
436                 if (!arc_released(buf))
437                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
438                 dbuf_update_data(db);
439         } else {
440                 dbuf_evict_user(db);
441                 db->db.db_data = NULL;
442                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
443                         db->db_state = DB_UNCACHED;
444         }
445 }
446
447 /*
448  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
449  */
450 arc_buf_t *
451 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
452 {
453         arc_buf_t *abuf;
454
455         mutex_enter(&db->db_mtx);
456         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
457                 int blksz = db->db.db_size;
458                 spa_t *spa;
459
460                 mutex_exit(&db->db_mtx);
461                 DB_GET_SPA(&spa, db);
462                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
463                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
464         } else {
465                 abuf = db->db_buf;
466                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
467                 dbuf_set_data(db, NULL);
468                 mutex_exit(&db->db_mtx);
469         }
470         return (abuf);
471 }
472
473 uint64_t
474 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
475 {
476         if (dn->dn_datablkshift) {
477                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
478         } else {
479                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
480                 return (0);
481         }
482 }
483
484 static void
485 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
486 {
487         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
488
489         mutex_enter(&db->db_mtx);
490         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
491         /*
492          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
493          */
494         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
495         ASSERT(db->db_buf == NULL);
496         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
497         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
498                 /* we were freed in flight; disregard any error */
499                 arc_release(buf, db);
500                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
501                 arc_buf_freeze(buf);
502                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
503                 dbuf_set_data(db, buf);
504                 db->db_state = DB_CACHED;
505         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
506                 dbuf_set_data(db, buf);
507                 db->db_state = DB_CACHED;
508         } else {
509                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
510                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
511                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
512                 db->db_state = DB_UNCACHED;
513         }
514         cv_broadcast(&db->db_changed);
515         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
516 }
517
518 static void
519 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
520 {
521         dnode_t *dn;
522         spa_t *spa;
523         zbookmark_t zb;
524         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
525
526         DB_DNODE_ENTER(db);
527         dn = DB_DNODE(db);
528         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
529         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
530         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
531         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
532         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
533         ASSERT(db->db_buf == NULL);
534
535         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
536                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
537
538                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
539                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
540                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
541                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
542                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
543                 if (bonuslen)
544                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
545                 DB_DNODE_EXIT(db);
546                 dbuf_update_data(db);
547                 db->db_state = DB_CACHED;
548                 mutex_exit(&db->db_mtx);
549                 return;
550         }
551
552         /*
553          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
554          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
555          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
556          */
557         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
558             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
559             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
560                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
561
562                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
563                     db->db.db_size, db, type));
564                 DB_DNODE_EXIT(db);
565                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
566                 db->db_state = DB_CACHED;
567                 *flags |= DB_RF_CACHED;
568                 mutex_exit(&db->db_mtx);
569                 return;
570         }
571
572         spa = dn->dn_objset->os_spa;
573         DB_DNODE_EXIT(db);
574
575         db->db_state = DB_READ;
576         mutex_exit(&db->db_mtx);
577
578         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
579                 aflags |= ARC_L2CACHE;
580         if (DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db))
581                 aflags |= ARC_L2COMPRESS;
582
583         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
584             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
585             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
586
587         dbuf_add_ref(db, NULL);
588
589         (void) arc_read(zio, spa, db->db_blkptr,
590             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
591             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
592             &aflags, &zb);
593         if (aflags & ARC_CACHED)
594                 *flags |= DB_RF_CACHED;
595 }
596
597 int
598 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
599 {
600         int err = 0;
601         int havepzio = (zio != NULL);
602         int prefetch;
603         dnode_t *dn;
604
605         /*
606          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
607          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
608          */
609         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
610
611         if (db->db_state == DB_NOFILL)
612                 return (SET_ERROR(EIO));
613
614         DB_DNODE_ENTER(db);
615         dn = DB_DNODE(db);
616         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
617                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
618
619         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
620             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
621             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
622
623         mutex_enter(&db->db_mtx);
624         if (db->db_state == DB_CACHED) {
625                 mutex_exit(&db->db_mtx);
626                 if (prefetch)
627                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
628                             db->db.db_size, TRUE);
629                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
630                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
631                 DB_DNODE_EXIT(db);
632         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
633                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
634
635                 if (zio == NULL)
636                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
637                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
638
639                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
640
641                 if (prefetch)
642                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
643                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
644
645                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
646                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
647                 DB_DNODE_EXIT(db);
648
649                 if (!havepzio)
650                         err = zio_wait(zio);
651         } else {
652                 /*
653                  * Another reader came in while the dbuf was in flight
654                  * between UNCACHED and CACHED.  Either a writer will finish
655                  * writing the buffer (sending the dbuf to CACHED) or the
656                  * first reader's request will reach the read_done callback
657                  * and send the dbuf to CACHED.  Otherwise, a failure
658                  * occurred and the dbuf went to UNCACHED.
659                  */
660                 mutex_exit(&db->db_mtx);
661                 if (prefetch)
662                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
663                             db->db.db_size, TRUE);
664                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
665                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
666                 DB_DNODE_EXIT(db);
667
668                 /* Skip the wait per the caller's request. */
669                 mutex_enter(&db->db_mtx);
670                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
671                         while (db->db_state == DB_READ ||
672                             db->db_state == DB_FILL) {
673                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
674                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
675                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
676                         }
677                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
678                                 err = SET_ERROR(EIO);
679                 }
680                 mutex_exit(&db->db_mtx);
681         }
682
683         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
684         return (err);
685 }
686
687 static void
688 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
689 {
690         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
691         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
692         mutex_enter(&db->db_mtx);
693         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
694                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
695         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
696                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
697                 spa_t *spa;
698
699                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
700                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
701                 DB_GET_SPA(&spa, db);
702                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
703                 db->db_state = DB_FILL;
704         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
705                 dbuf_set_data(db, NULL);
706         } else {
707                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
708         }
709         mutex_exit(&db->db_mtx);
710 }
711
712 /*
713  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
714  * buffers, that have been modified in a previous transaction
715  * group, before we modify them in the current active group.
716  *
717  * This function is used in two places: when we are dirtying a
718  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
719  * a range in a dnode that includes this buffer.
720  *
721  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
722  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
723  * dbuf list for the dnode.
724  */
725 static void
726 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
727 {
728         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
729
730         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
731         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
732         ASSERT(db->db_level == 0);
733         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
734
735         if (dr == NULL ||
736             (dr->dt.dl.dr_data !=
737             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
738                 return;
739
740         /*
741          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
742          * and its referencing the dbuf data, either:
743          *      reset the reference to point to a new copy,
744          * or (if there a no active holders)
745          *      just null out the current db_data pointer.
746          */
747         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
748         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
749                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
750                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
751                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
752                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
753         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
754                 int size = db->db.db_size;
755                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
756                 spa_t *spa;
757
758                 DB_GET_SPA(&spa, db);
759                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
760                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
761         } else {
762                 dbuf_set_data(db, NULL);
763         }
764 }
765
766 void
767 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
768 {
769         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
770         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
771         uint64_t txg = dr->dr_txg;
772
773         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
774         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
775         ASSERT(db->db_level == 0);
776
777         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
778             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
779                 return;
780
781         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
782
783         /* free this block */
784         if (!BP_IS_HOLE(bp) && !dr->dt.dl.dr_nopwrite) {
785                 spa_t *spa;
786
787                 DB_GET_SPA(&spa, db);
788                 zio_free(spa, txg, bp);
789         }
790         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
791         dr->dt.dl.dr_nopwrite = B_FALSE;
792
793         /*
794          * Release the already-written buffer, so we leave it in
795          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
796          * modifying the buffer, so they will immediately do
797          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
798          * the buf thawed to save the effort of freezing &
799          * immediately re-thawing it.
800          */
801         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
802 }
803
804 /*
805  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
806  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
807  * empty blocks.  Also, if we happen across any level-1 dbufs in the
808  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
809  * they stay in memory.
810  *
811  * This is a no-op if the dataset is in the middle of an incremental
812  * receive; see comment below for details.
813  */
814 void
815 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
816 {
817         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
818         uint64_t txg = tx->tx_txg;
819         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
820         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
821         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
822
823         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
824                 end = dn->dn_maxblkid;
825                 last_l1 = end >> epbs;
826         }
827         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
828
829         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
830         if (start >= dn->dn_unlisted_l0_blkid * dn->dn_datablksz) {
831                 /* There can't be any dbufs in this range; no need to search. */
832                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
833                 return;
834         } else if (dmu_objset_is_receiving(dn->dn_objset)) {
835                 /*
836                  * If we are receiving, we expect there to be no dbufs in
837                  * the range to be freed, because receive modifies each
838                  * block at most once, and in offset order.  If this is
839                  * not the case, it can lead to performance problems,
840                  * so note that we unexpectedly took the slow path.
841                  */
842                 atomic_inc_64(&zfs_free_range_recv_miss);
843         }
844
845         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db != NULL; db = db_next) {
846                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
847                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
848
849                 if (db->db_level == 1 &&
850                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
851                         mutex_enter(&db->db_mtx);
852                         if (db->db_last_dirty &&
853                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
854                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
855                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
856                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
857                                 dbuf_rele(db, FTAG);
858                         } else {
859                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
860                         }
861                 }
862
863                 if (db->db_level != 0)
864                         continue;
865                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
866                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
867                         continue;
868
869                 /* found a level 0 buffer in the range */
870                 mutex_enter(&db->db_mtx);
871                 if (dbuf_undirty(db, tx)) {
872                         /* mutex has been dropped and dbuf destroyed */
873                         continue;
874                 }
875
876                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
877                     db->db_state == DB_NOFILL ||
878                     db->db_state == DB_EVICTING) {
879                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
880                         mutex_exit(&db->db_mtx);
881                         continue;
882                 }
883                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
884                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
885                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
886                         mutex_exit(&db->db_mtx);
887                         continue;
888                 }
889                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
890                         ASSERT(db->db_buf);
891                         dbuf_clear(db);
892                         continue;
893                 }
894                 /* The dbuf is referenced */
895
896                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
897                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
898
899                         if (dr->dr_txg == txg) {
900                                 /*
901                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
902                                  * size to reflect that this buffer may
903                                  * contain new data when we sync.
904                                  */
905                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
906                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
907                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
908                                 dbuf_unoverride(dr);
909                         } else {
910                                 /*
911                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
912                                  * Either uncache it (if its not referenced in
913                                  * the open context) or reset its contents to
914                                  * empty.
915                                  */
916                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
917                         }
918                 }
919                 /* clear the contents if its cached */
920                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
921                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
922                         arc_release(db->db_buf, db);
923                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
924                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
925                 }
926
927                 mutex_exit(&db->db_mtx);
928         }
929         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
930 }
931
932 static int
933 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
934 {
935         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
936         uint64_t birth_txg = 0;
937
938         /*
939          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
940          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
941          * so we'll ignore db_blkptr.
942          */
943         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
944         if (db->db_last_dirty)
945                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
946         else if (db->db_blkptr)
947                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
948
949         /*
950          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
951          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
952          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
953          * prefetching a dedup-ed block.
954          */
955         if (birth_txg)
956                 return (ds == NULL ||
957                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
958         else
959                 return (FALSE);
960 }
961
962 void
963 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
964 {
965         arc_buf_t *buf, *obuf;
966         int osize = db->db.db_size;
967         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
968         dnode_t *dn;
969
970         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
971
972         DB_DNODE_ENTER(db);
973         dn = DB_DNODE(db);
974
975         /* XXX does *this* func really need the lock? */
976         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
977
978         /*
979          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
980          * is OK, because there can be no other references to the db
981          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
982          * be happening.
983          */
984         /*
985          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
986          * value and returning that up to our callers
987          */
988         dbuf_will_dirty(db, tx);
989
990         /* create the data buffer for the new block */
991         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
992
993         /* copy old block data to the new block */
994         obuf = db->db_buf;
995         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
996         /* zero the remainder */
997         if (size > osize)
998                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
999
1000         mutex_enter(&db->db_mtx);
1001         dbuf_set_data(db, buf);
1002         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db));
1003         db->db.db_size = size;
1004
1005         if (db->db_level == 0) {
1006                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1007                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
1008         }
1009         mutex_exit(&db->db_mtx);
1010
1011         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
1012         DB_DNODE_EXIT(db);
1013 }
1014
1015 void
1016 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
1017 {
1018         objset_t *os;
1019
1020         DB_GET_OBJSET(&os, db);
1021         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
1022         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
1023             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
1024         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
1025
1026         (void) arc_release(db->db_buf, db);
1027 }
1028
1029 dbuf_dirty_record_t *
1030 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1031 {
1032         dnode_t *dn;
1033         objset_t *os;
1034         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1035         int drop_struct_lock = FALSE;
1036         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1037         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1038
1039         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1040         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1041         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1042
1043         DB_DNODE_ENTER(db);
1044         dn = DB_DNODE(db);
1045         /*
1046          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1047          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1048          * were already pre-dirtied in open context.
1049          */
1050         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1051             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1052             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1053             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1054         /*
1055          * We make this assert for private objects as well, but after we
1056          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1057          * in syncing context.
1058          */
1059         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1060             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1061             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1062
1063         mutex_enter(&db->db_mtx);
1064         /*
1065          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1066          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1067          * syncing context don't bother holding ahead.
1068          */
1069         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1070             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1071             db->db_state == DB_NOFILL);
1072
1073         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1074         /*
1075          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1076          * initialize the objset.
1077          */
1078         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1079             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1080                 dn->dn_dirtyctx =
1081                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1082                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1083                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1084         }
1085         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1086
1087         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1088                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1089
1090         /*
1091          * If this buffer is already dirty, we're done.
1092          */
1093         drp = &db->db_last_dirty;
1094         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1095             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1096         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1097                 drp = &dr->dr_next;
1098         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1099                 DB_DNODE_EXIT(db);
1100
1101                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1102                         /*
1103                          * If this buffer has already been written out,
1104                          * we now need to reset its state.
1105                          */
1106                         dbuf_unoverride(dr);
1107                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1108                             db->db_state != DB_NOFILL)
1109                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1110                 }
1111                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1112                 return (dr);
1113         }
1114
1115         /*
1116          * Only valid if not already dirty.
1117          */
1118         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1119             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1120             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1121
1122         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1123         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1124             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1125             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1126             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1127             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1128
1129         /*
1130          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1131          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1132          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1133          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1134          * this assertion only if we're not already dirty.
1135          */
1136         os = dn->dn_objset;
1137         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1138             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1139         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1140
1141         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1142
1143         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1144                 /*
1145                  * Update the accounting.
1146                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1147                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1148                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1149                  * also holding the db_mtx.
1150                  */
1151                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1152                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1153         }
1154
1155         /*
1156          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1157          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1158          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1159          */
1160         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1161         if (db->db_level == 0) {
1162                 void *data_old = db->db_buf;
1163
1164                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1165                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1166                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1167                                 data_old = db->db.db_data;
1168                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1169                                 /*
1170                                  * Release the data buffer from the cache so
1171                                  * that we can modify it without impacting
1172                                  * possible other users of this cached data
1173                                  * block.  Note that indirect blocks and
1174                                  * private objects are not released until the
1175                                  * syncing state (since they are only modified
1176                                  * then).
1177                                  */
1178                                 arc_release(db->db_buf, db);
1179                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1180                                 data_old = db->db_buf;
1181                         }
1182                         ASSERT(data_old != NULL);
1183                 }
1184                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1185         } else {
1186                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1187                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1188                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1189                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1190         }
1191         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && os->os_dsl_dataset != NULL)
1192                 dr->dr_accounted = db->db.db_size;
1193         dr->dr_dbuf = db;
1194         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1195         dr->dr_next = *drp;
1196         *drp = dr;
1197
1198         /*
1199          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1200          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1201          * happened after the free.
1202          */
1203         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1204             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1205                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1206                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1207                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1208                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1209         }
1210
1211         /*
1212          * This buffer is now part of this txg
1213          */
1214         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1215         db->db_dirtycnt += 1;
1216         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1217
1218         mutex_exit(&db->db_mtx);
1219
1220         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1221             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1222                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1223                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1224                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1225                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1226                 dnode_setdirty(dn, tx);
1227                 DB_DNODE_EXIT(db);
1228                 return (dr);
1229         } else if (do_free_accounting) {
1230                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1231                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1232                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1233                 /*
1234                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1235                  * in a previous txg, we don't know how much
1236                  * space it will use on disk yet.  We should
1237                  * really have the struct_rwlock to access
1238                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1239                  * it's OK if we get an odd answer.
1240                  */
1241                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1242                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1243         }
1244
1245         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1246                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1247                 drop_struct_lock = TRUE;
1248         }
1249
1250         if (db->db_level == 0) {
1251                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1252                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1253         }
1254
1255         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1256                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1257                 dbuf_dirty_record_t *di;
1258                 int parent_held = FALSE;
1259
1260                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1261                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1262
1263                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1264                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1265                         ASSERT(parent != NULL);
1266                         parent_held = TRUE;
1267                 }
1268                 if (drop_struct_lock)
1269                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1270                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1271                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1272                 if (parent_held)
1273                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1274
1275                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1276                 /*
1277                  * Since we've dropped the mutex, it's possible that
1278                  * dbuf_undirty() might have changed this out from under us.
1279                  */
1280                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1281                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1282                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1283                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1284                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1285                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1286                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1287                         dr->dr_parent = di;
1288                 }
1289                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1290         } else {
1291                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1292                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1293                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1294                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1295                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1296                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1297                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1298                 if (drop_struct_lock)
1299                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1300         }
1301
1302         dnode_setdirty(dn, tx);
1303         DB_DNODE_EXIT(db);
1304         return (dr);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Undirty a buffer in the transaction group referenced by the given
1309  * transaction.  Return whether this evicted the dbuf.
1310  */
1311 static boolean_t
1312 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1313 {
1314         dnode_t *dn;
1315         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1316         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1317
1318         ASSERT(txg != 0);
1319         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1320         ASSERT0(db->db_level);
1321         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1322
1323         /*
1324          * If this buffer is not dirty, we're done.
1325          */
1326         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1327                 if (dr->dr_txg <= txg)
1328                         break;
1329         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg)
1330                 return (B_FALSE);
1331         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1332         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1333
1334         DB_DNODE_ENTER(db);
1335         dn = DB_DNODE(db);
1336
1337         /*
1338          * Note:  This code will probably work even if there are concurrent
1339          * holders, but it is untested in that scenerio, as the ZPL and
1340          * ztest have additional locking (the range locks) that prevents
1341          * that type of concurrent access.
1342          */
1343         ASSERT3U(refcount_count(&db->db_holds), ==, db->db_dirtycnt);
1344
1345         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1346
1347         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1348
1349         /*
1350          * Any space we accounted for in dp_dirty_* will be cleaned up by
1351          * dsl_pool_sync().  This is relatively rare so the discrepancy
1352          * is not a big deal.
1353          */
1354
1355         *drp = dr->dr_next;
1356
1357         /*
1358          * Note that there are three places in dbuf_dirty()
1359          * where this dirty record may be put on a list.
1360          * Make sure to do a list_remove corresponding to
1361          * every one of those list_insert calls.
1362          */
1363         if (dr->dr_parent) {
1364                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1365                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1366                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1367         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
1368             db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1369                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1370                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1371                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1372                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1373         }
1374         DB_DNODE_EXIT(db);
1375
1376         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1377                 dbuf_unoverride(dr);
1378
1379                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1380                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1381                 if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1382                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data, db));
1383         }
1384         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1385
1386         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1387         db->db_dirtycnt -= 1;
1388
1389         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1390                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1391
1392                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1393                 dbuf_set_data(db, NULL);
1394                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1395                 dbuf_evict(db);
1396                 return (B_TRUE);
1397         }
1398
1399         return (B_FALSE);
1400 }
1401
1402 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1403 void
1404 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1405 {
1406         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1407
1408         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1409         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1410
1411         DB_DNODE_ENTER(db);
1412         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1413                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1414         DB_DNODE_EXIT(db);
1415         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1416         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1417 }
1418
1419 void
1420 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1421 {
1422         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1423
1424         db->db_state = DB_NOFILL;
1425
1426         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1427 }
1428
1429 void
1430 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1431 {
1432         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1433
1434         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1435         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1436         ASSERT(db->db_level == 0);
1437         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1438
1439         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1440             dmu_tx_private_ok(tx));
1441
1442         dbuf_noread(db);
1443         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1444 }
1445
1446 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1447 /* ARGSUSED */
1448 void
1449 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1450 {
1451         mutex_enter(&db->db_mtx);
1452         DBUF_VERIFY(db);
1453
1454         if (db->db_state == DB_FILL) {
1455                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1456                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1457                         /* we were freed while filling */
1458                         /* XXX dbuf_undirty? */
1459                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1460                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1461                 }
1462                 db->db_state = DB_CACHED;
1463                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1464         }
1465         mutex_exit(&db->db_mtx);
1466 }
1467
1468 /*
1469  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1470  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1471  */
1472 void
1473 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1474 {
1475         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1476         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1477         ASSERT(db->db_level == 0);
1478         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1479         ASSERT(buf != NULL);
1480         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1481         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1482
1483         arc_return_buf(buf, db);
1484         ASSERT(arc_released(buf));
1485
1486         mutex_enter(&db->db_mtx);
1487
1488         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1489                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1490
1491         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1492
1493         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1494             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1495                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1496                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1497                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1498                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
1499                 xuio_stat_wbuf_copied();
1500                 return;
1501         }
1502
1503         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1504         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1505                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1506
1507                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1508                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1509                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1510                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1511                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1512                                     DR_OVERRIDDEN);
1513                                 arc_release(db->db_buf, db);
1514                         }
1515                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1516                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1517                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1518                         arc_release(db->db_buf, db);
1519                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
1520                 }
1521                 db->db_buf = NULL;
1522         }
1523         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1524         dbuf_set_data(db, buf);
1525         db->db_state = DB_FILL;
1526         mutex_exit(&db->db_mtx);
1527         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1528         dbuf_fill_done(db, tx);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1533  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunately,
1534  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1535  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1536  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1537  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1538  * For the arc callback, we will usually see:
1539  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1540  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1541  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1542  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1543  */
1544 void
1545 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1546 {
1547         dnode_t *dn;
1548         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1549         dmu_buf_impl_t *dndb;
1550         int dbuf_gone = FALSE;
1551
1552         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1553         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1554
1555         dbuf_evict_user(db);
1556
1557         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1558                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1559                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1560                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1561                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1562                 }
1563                 db->db.db_data = NULL;
1564                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1565         }
1566
1567         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1568         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1569
1570         db->db_state = DB_EVICTING;
1571         db->db_blkptr = NULL;
1572
1573         DB_DNODE_ENTER(db);
1574         dn = DB_DNODE(db);
1575         dndb = dn->dn_dbuf;
1576         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1577                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1578                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1579                 membar_producer();
1580                 DB_DNODE_EXIT(db);
1581                 /*
1582                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1583                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1584                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1585                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1586                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1587                  * release any lock.
1588                  */
1589                 dnode_rele(dn, db);
1590                 db->db_dnode_handle = NULL;
1591         } else {
1592                 DB_DNODE_EXIT(db);
1593         }
1594
1595         if (db->db_buf)
1596                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1597
1598         if (!dbuf_gone)
1599                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1600
1601         /*
1602          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1603          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1604          */
1605         if (parent && parent != dndb)
1606                 dbuf_rele(parent, db);
1607 }
1608
1609 static int
1610 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1611     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1612 {
1613         int nlevels, epbs;
1614
1615         *parentp = NULL;
1616         *bpp = NULL;
1617
1618         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1619
1620         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1621                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1622                 if (dn->dn_have_spill &&
1623                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1624                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1625                 else
1626                         *bpp = NULL;
1627                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1628                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1629                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1630                 return (0);
1631         }
1632
1633         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1634                 nlevels = 1;
1635         else
1636                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1637
1638         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1639
1640         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1641         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1642         if (level >= nlevels ||
1643             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1644                 /* the buffer has no parent yet */
1645                 return (SET_ERROR(ENOENT));
1646         } else if (level < nlevels-1) {
1647                 /* this block is referenced from an indirect block */
1648                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1649                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1650                 if (err)
1651                         return (err);
1652                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1653                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1654                 if (err) {
1655                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1656                         *parentp = NULL;
1657                         return (err);
1658                 }
1659                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1660                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1661                 return (0);
1662         } else {
1663                 /* the block is referenced from the dnode */
1664                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1665                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1666                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1667                 if (dn->dn_dbuf) {
1668                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1669                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1670                 }
1671                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1672                 return (0);
1673         }
1674 }
1675
1676 static dmu_buf_impl_t *
1677 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1678     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1679 {
1680         objset_t *os = dn->dn_objset;
1681         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1682
1683         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1684         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1685
1686         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1687
1688         db->db_objset = os;
1689         db->db.db_object = dn->dn_object;
1690         db->db_level = level;
1691         db->db_blkid = blkid;
1692         db->db_last_dirty = NULL;
1693         db->db_dirtycnt = 0;
1694         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1695         db->db_parent = parent;
1696         db->db_blkptr = blkptr;
1697
1698         db->db_user_ptr = NULL;
1699         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1700         db->db_evict_func = NULL;
1701         db->db_immediate_evict = 0;
1702         db->db_freed_in_flight = 0;
1703
1704         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1705                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1706                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1707                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1708                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1709                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1710                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1711                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1712                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1713                 return (db);
1714         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1715                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1716                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1717                 db->db.db_offset = 0;
1718         } else {
1719                 int blocksize =
1720                     db->db_level ? 1 << dn->dn_indblkshift : dn->dn_datablksz;
1721                 db->db.db_size = blocksize;
1722                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1723         }
1724
1725         /*
1726          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1727          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1728          * This prevents a possible deadlock with someone
1729          * trying to look up this dbuf before its added to the
1730          * dn_dbufs list.
1731          */
1732         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1733         db->db_state = DB_EVICTING;
1734         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1735                 /* someone else inserted it first */
1736                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1737                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1738                 return (odb);
1739         }
1740         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1741         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid >=
1742             dn->dn_unlisted_l0_blkid)
1743                 dn->dn_unlisted_l0_blkid = db->db_blkid + 1;
1744         db->db_state = DB_UNCACHED;
1745         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1746         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1747
1748         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1749                 dbuf_add_ref(parent, db);
1750
1751         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1752             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1753         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1754         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1755
1756         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1757
1758         return (db);
1759 }
1760
1761 static int
1762 dbuf_do_evict(void *private)
1763 {
1764         arc_buf_t *buf = private;
1765         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1766
1767         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1768                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1769
1770         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1771
1772         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1773                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1774                 DBUF_VERIFY(db);
1775                 db->db_buf = NULL;
1776                 dbuf_evict(db);
1777         } else {
1778                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1779                 dbuf_destroy(db);
1780         }
1781         return (0);
1782 }
1783
1784 static void
1785 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1786 {
1787         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1788
1789         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1790                 /*
1791                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1792                  * remove it from that list.
1793                  */
1794                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1795                         dnode_t *dn;
1796
1797                         DB_DNODE_ENTER(db);
1798                         dn = DB_DNODE(db);
1799                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1800                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1801                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1802                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1803                         DB_DNODE_EXIT(db);
1804                         /*
1805                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1806                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1807                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1808                          * moved until after we release the hold.
1809                          */
1810                         dnode_rele(dn, db);
1811                         db->db_dnode_handle = NULL;
1812                 }
1813                 dbuf_hash_remove(db);
1814         }
1815         db->db_parent = NULL;
1816         db->db_buf = NULL;
1817
1818         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1819         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1820         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1821         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1822         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1823
1824         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1825         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1826 }
1827
1828 void
1829 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid, zio_priority_t prio)
1830 {
1831         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1832         blkptr_t *bp = NULL;
1833
1834         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1835         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1836
1837         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1838                 return;
1839
1840         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1841         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1842                 /*
1843                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1844                  * it is already CACHED, or else about to be either
1845                  * read or filled.
1846                  */
1847                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1848                 return;
1849         }
1850
1851         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1852                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1853                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1854                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1855                         zbookmark_t zb;
1856
1857                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1858                             dn->dn_object, 0, blkid);
1859
1860                         (void) arc_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1861                             bp, NULL, NULL, prio,
1862                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1863                             &aflags, &zb);
1864                 }
1865                 if (db)
1866                         dbuf_rele(db, NULL);
1867         }
1868 }
1869
1870 /*
1871  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1872  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1873  */
1874 int
1875 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1876     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1877 {
1878         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1879
1880         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1881         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1882         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1883
1884         *dbp = NULL;
1885 top:
1886         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1887         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1888
1889         if (db == NULL) {
1890                 blkptr_t *bp = NULL;
1891                 int err;
1892
1893                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1894                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1895                 if (fail_sparse) {
1896                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1897                                 err = SET_ERROR(ENOENT);
1898                         if (err) {
1899                                 if (parent)
1900                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1901                                 return (err);
1902                         }
1903                 }
1904                 if (err && err != ENOENT)
1905                         return (err);
1906                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1907         }
1908
1909         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1910                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1911                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1912                         dbuf_clear(db);
1913                         if (parent) {
1914                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1915                                 parent = NULL;
1916                         }
1917                         goto top;
1918                 }
1919                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1920         }
1921
1922         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1923
1924         /*
1925          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1926          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1927          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1928          */
1929         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1930             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1931             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1932                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1933
1934                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1935                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1936
1937                         dbuf_set_data(db,
1938                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1939                             db->db.db_size, db, type));
1940                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1941                             db->db.db_size);
1942                 }
1943         }
1944
1945         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1946         dbuf_update_data(db);
1947         DBUF_VERIFY(db);
1948         mutex_exit(&db->db_mtx);
1949
1950         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1951         if (parent)
1952                 dbuf_rele(parent, NULL);
1953
1954         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1955         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1956         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1957         *dbp = db;
1958
1959         return (0);
1960 }
1961
1962 dmu_buf_impl_t *
1963 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1964 {
1965         dmu_buf_impl_t *db;
1966         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1967         return (err ? NULL : db);
1968 }
1969
1970 dmu_buf_impl_t *
1971 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1972 {
1973         dmu_buf_impl_t *db;
1974         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1975         return (err ? NULL : db);
1976 }
1977
1978 void
1979 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1980 {
1981         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1982
1983         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1984         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1985 }
1986
1987 int
1988 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1989 {
1990         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1991         dnode_t *dn;
1992
1993         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1994                 return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1995         if (blksz == 0)
1996                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1997         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1998                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1999         else
2000                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
2001
2002         DB_DNODE_ENTER(db);
2003         dn = DB_DNODE(db);
2004         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
2005         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
2006         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2007         DB_DNODE_EXIT(db);
2008
2009         return (0);
2010 }
2011
2012 void
2013 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
2014 {
2015         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
2016 }
2017
2018 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
2019 void
2020 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2021 {
2022         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
2023         ASSERT(holds > 1);
2024 }
2025
2026 /*
2027  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
2028  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
2029  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2030  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2031  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2032  */
2033 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
2034 void
2035 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2036 {
2037         mutex_enter(&db->db_mtx);
2038         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2039 }
2040
2041 /*
2042  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2043  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2044  */
2045 void
2046 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2047 {
2048         int64_t holds;
2049
2050         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2051         DBUF_VERIFY(db);
2052
2053         /*
2054          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2055          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2056          * buffer has a corresponding dnode hold.
2057          */
2058         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2059         ASSERT(holds >= 0);
2060
2061         /*
2062          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2063          * may be modified in the current syncing context.
2064          */
2065         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2066                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2067
2068         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2069             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2070                 dbuf_evict_user(db);
2071
2072         if (holds == 0) {
2073                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2074                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2075
2076                         /*
2077                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2078                          * until the move completes.
2079                          */
2080                         DB_DNODE_ENTER(db);
2081                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2082                         DB_DNODE_EXIT(db);
2083                         /*
2084                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2085                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2086                          * the dnode_rele().
2087                          */
2088                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2089                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2090                         /*
2091                          * This is a special case: we never associated this
2092                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2093                          */
2094                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2095                             db->db_state == DB_NOFILL);
2096                         dbuf_evict(db);
2097                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2098                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2099                         /*
2100                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2101                          */
2102                         dbuf_set_data(db, NULL);
2103                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db));
2104                         dbuf_evict(db);
2105                 } else {
2106                         VERIFY(!arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db));
2107
2108                         /*
2109                          * A dbuf will be eligible for eviction if either the
2110                          * 'primarycache' property is set or a duplicate
2111                          * copy of this buffer is already cached in the arc.
2112                          *
2113                          * In the case of the 'primarycache' a buffer
2114                          * is considered for eviction if it matches the
2115                          * criteria set in the property.
2116                          *
2117                          * To decide if our buffer is considered a
2118                          * duplicate, we must call into the arc to determine
2119                          * if multiple buffers are referencing the same
2120                          * block on-disk. If so, then we simply evict
2121                          * ourselves.
2122                          */
2123                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db) ||
2124                             arc_buf_eviction_needed(db->db_buf))
2125                                 dbuf_clear(db);
2126                         else
2127                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2128                 }
2129         } else {
2130                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2131         }
2132 }
2133
2134 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2135 uint64_t
2136 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2137 {
2138         return (refcount_count(&db->db_holds));
2139 }
2140
2141 void *
2142 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2143     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2144 {
2145         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2146             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2147 }
2148
2149 void *
2150 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2151     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2152 {
2153         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2154
2155         db->db_immediate_evict = TRUE;
2156         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2157             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2158 }
2159
2160 void *
2161 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2162     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2163 {
2164         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2165         ASSERT(db->db_level == 0);
2166
2167         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2168
2169         mutex_enter(&db->db_mtx);
2170
2171         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2172                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2173                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2174                 db->db_evict_func = evict_func;
2175
2176                 dbuf_update_data(db);
2177         } else {
2178                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2179         }
2180
2181         mutex_exit(&db->db_mtx);
2182         return (old_user_ptr);
2183 }
2184
2185 void *
2186 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2187 {
2188         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2189         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2190
2191         return (db->db_user_ptr);
2192 }
2193
2194 boolean_t
2195 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2196 {
2197         boolean_t res = B_FALSE;
2198         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2199
2200         if (db->db_blkptr)
2201                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2202                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2203
2204         return (res);
2205 }
2206
2207 blkptr_t *
2208 dmu_buf_get_blkptr(dmu_buf_t *db)
2209 {
2210         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
2211         return (dbi->db_blkptr);
2212 }
2213
2214 static void
2215 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2216 {
2217         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2218         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2219
2220         if (db->db_blkptr != NULL)
2221                 return;
2222
2223         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2224                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2225                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2226                 return;
2227         }
2228         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2229                 /*
2230                  * This buffer was allocated at a time when there was
2231                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2232                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2233                  */
2234                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2235                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2236                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2237                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2238                 DBUF_VERIFY(db);
2239         } else {
2240                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2241                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2242
2243                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2244                 if (parent == NULL) {
2245                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2246                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2247                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2248                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2249                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2250                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2251                         db->db_parent = parent;
2252                 }
2253                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2254                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2255                 DBUF_VERIFY(db);
2256         }
2257 }
2258
2259 static void
2260 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2261 {
2262         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2263         dnode_t *dn;
2264         zio_t *zio;
2265
2266         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2267
2268         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2269
2270         mutex_enter(&db->db_mtx);
2271
2272         ASSERT(db->db_level > 0);
2273         DBUF_VERIFY(db);
2274
2275         /* Read the block if it hasn't been read yet. */
2276         if (db->db_buf == NULL) {
2277                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2278                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2279                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2280         }
2281         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2282         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2283
2284         DB_DNODE_ENTER(db);
2285         dn = DB_DNODE(db);
2286         /* Indirect block size must match what the dnode thinks it is. */
2287         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2288         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2289         DB_DNODE_EXIT(db);
2290
2291         /* Provide the pending dirty record to child dbufs */
2292         db->db_data_pending = dr;
2293
2294         mutex_exit(&db->db_mtx);
2295         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2296
2297         zio = dr->dr_zio;
2298         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2299         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2300         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2301         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2302         zio_nowait(zio);
2303 }
2304
2305 static void
2306 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2307 {
2308         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2309         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2310         dnode_t *dn;
2311         objset_t *os;
2312         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2313
2314         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2315
2316         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2317
2318         mutex_enter(&db->db_mtx);
2319         /*
2320          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2321          * might have been freed after the dirty.
2322          */
2323         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2324                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2325                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2326         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2327                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2328                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2329         } else {
2330                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2331         }
2332         DBUF_VERIFY(db);
2333
2334         DB_DNODE_ENTER(db);
2335         dn = DB_DNODE(db);
2336
2337         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2338                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2339                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2340                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2341         }
2342
2343         /*
2344          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2345          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2346          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2347          * be called).
2348          */
2349         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2350                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2351
2352                 ASSERT(*datap != NULL);
2353                 ASSERT0(db->db_level);
2354                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2355                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2356                 DB_DNODE_EXIT(db);
2357
2358                 if (*datap != db->db.db_data) {
2359                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2360                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2361                 }
2362                 db->db_data_pending = NULL;
2363                 drp = &db->db_last_dirty;
2364                 while (*drp != dr)
2365                         drp = &(*drp)->dr_next;
2366                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2367                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2368                 *drp = dr->dr_next;
2369                 if (dr->dr_dbuf->db_level != 0) {
2370                         list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2371                         mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2372                 }
2373                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2374                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2375                 db->db_dirtycnt -= 1;
2376                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2377                 return;
2378         }
2379
2380         os = dn->dn_objset;
2381
2382         /*
2383          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2384          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2385          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2386          * dbuf_check_blkptr.
2387          */
2388         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2389
2390         /*
2391          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2392          * wait for the synchronous IO to complete.
2393          */
2394         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2395                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2396                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2397                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2398         }
2399
2400         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2401             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2402             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2403             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2404             *datap == db->db_buf) {
2405                 /*
2406                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2407                  * are active holds and db_data still references it),
2408                  * then make a copy before we start the write so that
2409                  * any modifications from the open txg will not leak
2410                  * into this write.
2411                  *
2412                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2413                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2414                  * DNONE_DNODE blocks).
2415                  */
2416                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2417                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2418                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2419                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2420         }
2421         db->db_data_pending = dr;
2422
2423         mutex_exit(&db->db_mtx);
2424
2425         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2426
2427         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2428         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2429                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2430                 DB_DNODE_EXIT(db);
2431         } else {
2432                 /*
2433                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2434                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2435                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2436                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2437                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2438                  */
2439                 DB_DNODE_EXIT(db);
2440                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2441         }
2442 }
2443
2444 void
2445 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2446 {
2447         dbuf_dirty_record_t *dr;
2448
2449         while (dr = list_head(list)) {
2450                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2451                         /*
2452                          * If we find an already initialized zio then we
2453                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2454                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2455                          * during processing, so that we can zio_wait()
2456                          * these IOs after initiating all child IOs.
2457                          */
2458                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2459                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2460                         break;
2461                 }
2462                 list_remove(list, dr);
2463                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2464                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2465                 else
2466                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2467         }
2468 }
2469
2470 /* ARGSUSED */
2471 static void
2472 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2473 {
2474         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2475         dnode_t *dn;
2476         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2477         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2478         spa_t *spa = zio->io_spa;
2479         int64_t delta;
2480         uint64_t fill = 0;
2481         int i;
2482
2483         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2484
2485         DB_DNODE_ENTER(db);
2486         dn = DB_DNODE(db);
2487         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2488         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2489         zio->io_prev_space_delta = delta;
2490
2491         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2492                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2493                 DB_DNODE_EXIT(db);
2494                 return;
2495         }
2496
2497         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2498             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2499             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2500             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2501         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2502
2503         mutex_enter(&db->db_mtx);
2504
2505 #ifdef ZFS_DEBUG
2506         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2507                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2508                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2509                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2510         }
2511 #endif
2512
2513         if (db->db_level == 0) {
2514                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2515                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2516                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2517                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2518                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2519
2520                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2521                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2522                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2523                             i--, dnp++) {
2524                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2525                                         fill++;
2526                         }
2527                 } else {
2528                         fill = 1;
2529                 }
2530         } else {
2531                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2532                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2533                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2534                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2535                                 continue;
2536                         fill += ibp->blk_fill;
2537                 }
2538         }
2539         DB_DNODE_EXIT(db);
2540
2541         bp->blk_fill = fill;
2542
2543         mutex_exit(&db->db_mtx);
2544 }
2545
2546 /*
2547  * The SPA will call this callback several times for each zio - once
2548  * for every physical child i/o (zio->io_phys_children times).  This
2549  * allows the DMU to monitor the progress of each logical i/o.  For example,
2550  * there may be 2 copies of an indirect block, or many fragments of a RAID-Z
2551  * block.  There may be a long delay before all copies/fragments are completed,
2552  * so this callback allows us to retire dirty space gradually, as the physical
2553  * i/os complete.
2554  */
2555 /* ARGSUSED */
2556 static void
2557 dbuf_write_physdone(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *arg)
2558 {
2559         dmu_buf_impl_t *db = arg;
2560         objset_t *os = db->db_objset;
2561         dsl_pool_t *dp = dmu_objset_pool(os);
2562         dbuf_dirty_record_t *dr;
2563         int delta = 0;
2564
2565         dr = db->db_data_pending;
2566         ASSERT3U(dr->dr_txg, ==, zio->io_txg);
2567
2568         /*
2569          * The callback will be called io_phys_children times.  Retire one
2570          * portion of our dirty space each time we are called.  Any rounding
2571          * error will be cleaned up by dsl_pool_sync()'s call to
2572          * dsl_pool_undirty_space().
2573          */
2574         delta = dr->dr_accounted / zio->io_phys_children;
2575         dsl_pool_undirty_space(dp, delta, zio->io_txg);
2576 }
2577
2578 /* ARGSUSED */
2579 static void
2580 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2581 {
2582         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2583         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2584         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2585         uint64_t txg = zio->io_txg;
2586         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2587
2588         ASSERT0(zio->io_error);
2589         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2590
2591         /*
2592          * For nopwrites and rewrites we ensure that the bp matches our
2593          * original and bypass all the accounting.
2594          */
2595         if (zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_REWRITE | ZIO_FLAG_NOPWRITE)) {
2596                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2597         } else {
2598                 objset_t *os;
2599                 dsl_dataset_t *ds;
2600                 dmu_tx_t *tx;
2601
2602                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2603                 ds = os->os_dsl_dataset;
2604                 tx = os->os_synctx;
2605
2606                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2607                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2608         }
2609
2610         mutex_enter(&db->db_mtx);
2611
2612         DBUF_VERIFY(db);
2613
2614         drp = &db->db_last_dirty;
2615         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2616                 drp = &dr->dr_next;
2617         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2618         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2619         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2620         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2621         *drp = dr->dr_next;
2622
2623 #ifdef ZFS_DEBUG
2624         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2625                 dnode_t *dn;
2626
2627                 DB_DNODE_ENTER(db);
2628                 dn = DB_DNODE(db);
2629                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2630                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2631                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2632                 DB_DNODE_EXIT(db);
2633         }
2634 #endif
2635
2636         if (db->db_level == 0) {
2637                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2638                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2639                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2640                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2641                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2642                                     db));
2643                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2644                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2645                 }
2646         } else {
2647                 dnode_t *dn;
2648
2649                 DB_DNODE_ENTER(db);
2650                 dn = DB_DNODE(db);
2651                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2652                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2653                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2654                         int epbs =
2655                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2656                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2657                             db->db.db_size);
2658                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2659                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2660                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2661                 }
2662                 DB_DNODE_EXIT(db);
2663                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2664                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2665         }
2666         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2667
2668         cv_broadcast(&db->db_changed);
2669         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2670         db->db_dirtycnt -= 1;
2671         db->db_data_pending = NULL;
2672
2673         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2674 }
2675
2676 static void
2677 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2678 {
2679         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2680 }
2681
2682 static void
2683 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2684 {
2685         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2686 }
2687
2688 static void
2689 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2690 {
2691         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2692         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2693
2694         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2695 }
2696
2697 static void
2698 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2699 {
2700         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2701         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2702         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2703
2704         mutex_enter(&db->db_mtx);
2705         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2706                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2707                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2708                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2709         }
2710         mutex_exit(&db->db_mtx);
2711
2712         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2713 }
2714
2715 /* Issue I/O to commit a dirty buffer to disk. */
2716 static void
2717 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2718 {
2719         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2720         dnode_t *dn;
2721         objset_t *os;
2722         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2723         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2724         zbookmark_t zb;
2725         zio_prop_t zp;
2726         zio_t *zio;
2727         int wp_flag = 0;
2728
2729         DB_DNODE_ENTER(db);
2730         dn = DB_DNODE(db);
2731         os = dn->dn_objset;
2732
2733         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2734                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2735                         /*
2736                          * Private object buffers are released here rather
2737                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2738                          * in the syncing context and we don't want the
2739                          * overhead of making multiple copies of the data.
2740                          */
2741                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2742                                 arc_buf_thaw(data);
2743                         } else {
2744                                 dbuf_release_bp(db);
2745                         }
2746                 }
2747         }
2748
2749         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2750                 /* Our parent is an indirect block. */
2751                 /* We have a dirty parent that has been scheduled for write. */
2752                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2753                 /* Our parent's buffer is one level closer to the dnode. */
2754                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2755                 /*
2756                  * We're about to modify our parent's db_data by modifying
2757                  * our block pointer, so the parent must be released.
2758                  */
2759                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2760                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2761         } else {
2762                 /* Our parent is the dnode itself. */
2763                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2764                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2765                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2766                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2767                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2768                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2769                 zio = dn->dn_zio;
2770         }
2771
2772         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2773         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2774         ASSERT(zio);
2775
2776         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2777             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2778             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2779
2780         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2781                 wp_flag = WP_SPILL;
2782         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2783
2784         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2785         DB_DNODE_EXIT(db);
2786
2787         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2788                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2789                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2790                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2791                     dbuf_write_override_ready, NULL, dbuf_write_override_done,
2792                     dr, ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2793                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2794                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2795                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2796                     dr->dt.dl.dr_copies, dr->dt.dl.dr_nopwrite);
2797                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2798         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2799                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF ||
2800                     zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_NOPARITY);
2801                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2802                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2803                     dbuf_write_nofill_ready, NULL, dbuf_write_nofill_done, db,
2804                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2805                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2806         } else {
2807                 ASSERT(arc_released(data));
2808                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2809                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
2810                     DBUF_IS_L2COMPRESSIBLE(db), &zp, dbuf_write_ready,
2811                     dbuf_write_physdone, dbuf_write_done, db,
2812                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2813         }
2814 }