]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/dnode.c
MFC r264669: MFV r264666:
[FreeBSD/stable/9.git] / sys / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dnode.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2012, 2014 by Delphix. All rights reserved.
24  */
25
26 #include <sys/zfs_context.h>
27 #include <sys/dbuf.h>
28 #include <sys/dnode.h>
29 #include <sys/dmu.h>
30 #include <sys/dmu_impl.h>
31 #include <sys/dmu_tx.h>
32 #include <sys/dmu_objset.h>
33 #include <sys/dsl_dir.h>
34 #include <sys/dsl_dataset.h>
35 #include <sys/spa.h>
36 #include <sys/zio.h>
37 #include <sys/dmu_zfetch.h>
38 #include <sys/range_tree.h>
39
40 static kmem_cache_t *dnode_cache;
41 /*
42  * Define DNODE_STATS to turn on statistic gathering. By default, it is only
43  * turned on when DEBUG is also defined.
44  */
45 #ifdef  DEBUG
46 #define DNODE_STATS
47 #endif  /* DEBUG */
48
49 #ifdef  DNODE_STATS
50 #define DNODE_STAT_ADD(stat)                    ((stat)++)
51 #else
52 #define DNODE_STAT_ADD(stat)                    /* nothing */
53 #endif  /* DNODE_STATS */
54
55 static dnode_phys_t dnode_phys_zero;
56
57 int zfs_default_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
58 int zfs_default_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
59
60 #ifdef sun
61 static kmem_cbrc_t dnode_move(void *, void *, size_t, void *);
62 #endif
63
64 /* ARGSUSED */
65 static int
66 dnode_cons(void *arg, void *unused, int kmflag)
67 {
68         dnode_t *dn = arg;
69         int i;
70
71         rw_init(&dn->dn_struct_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
72         mutex_init(&dn->dn_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
73         mutex_init(&dn->dn_dbufs_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
74         cv_init(&dn->dn_notxholds, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
75
76         /*
77          * Every dbuf has a reference, and dropping a tracked reference is
78          * O(number of references), so don't track dn_holds.
79          */
80         refcount_create_untracked(&dn->dn_holds);
81         refcount_create(&dn->dn_tx_holds);
82         list_link_init(&dn->dn_link);
83
84         bzero(&dn->dn_next_nblkptr[0], sizeof (dn->dn_next_nblkptr));
85         bzero(&dn->dn_next_nlevels[0], sizeof (dn->dn_next_nlevels));
86         bzero(&dn->dn_next_indblkshift[0], sizeof (dn->dn_next_indblkshift));
87         bzero(&dn->dn_next_bonustype[0], sizeof (dn->dn_next_bonustype));
88         bzero(&dn->dn_rm_spillblk[0], sizeof (dn->dn_rm_spillblk));
89         bzero(&dn->dn_next_bonuslen[0], sizeof (dn->dn_next_bonuslen));
90         bzero(&dn->dn_next_blksz[0], sizeof (dn->dn_next_blksz));
91
92         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
93                 list_link_init(&dn->dn_dirty_link[i]);
94                 dn->dn_free_ranges[i] = NULL;
95                 list_create(&dn->dn_dirty_records[i],
96                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
97                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
98         }
99
100         dn->dn_allocated_txg = 0;
101         dn->dn_free_txg = 0;
102         dn->dn_assigned_txg = 0;
103         dn->dn_dirtyctx = 0;
104         dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
105         dn->dn_bonus = NULL;
106         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
107         dn->dn_zio = NULL;
108         dn->dn_oldused = 0;
109         dn->dn_oldflags = 0;
110         dn->dn_olduid = 0;
111         dn->dn_oldgid = 0;
112         dn->dn_newuid = 0;
113         dn->dn_newgid = 0;
114         dn->dn_id_flags = 0;
115
116         dn->dn_dbufs_count = 0;
117         dn->dn_unlisted_l0_blkid = 0;
118         list_create(&dn->dn_dbufs, sizeof (dmu_buf_impl_t),
119             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
120
121         dn->dn_moved = 0;
122         POINTER_INVALIDATE(&dn->dn_objset);
123         return (0);
124 }
125
126 /* ARGSUSED */
127 static void
128 dnode_dest(void *arg, void *unused)
129 {
130         int i;
131         dnode_t *dn = arg;
132
133         rw_destroy(&dn->dn_struct_rwlock);
134         mutex_destroy(&dn->dn_mtx);
135         mutex_destroy(&dn->dn_dbufs_mtx);
136         cv_destroy(&dn->dn_notxholds);
137         refcount_destroy(&dn->dn_holds);
138         refcount_destroy(&dn->dn_tx_holds);
139         ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_link));
140
141         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
142                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
143                 ASSERT3P(dn->dn_free_ranges[i], ==, NULL);
144                 list_destroy(&dn->dn_dirty_records[i]);
145                 ASSERT0(dn->dn_next_nblkptr[i]);
146                 ASSERT0(dn->dn_next_nlevels[i]);
147                 ASSERT0(dn->dn_next_indblkshift[i]);
148                 ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[i]);
149                 ASSERT0(dn->dn_rm_spillblk[i]);
150                 ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[i]);
151                 ASSERT0(dn->dn_next_blksz[i]);
152         }
153
154         ASSERT0(dn->dn_allocated_txg);
155         ASSERT0(dn->dn_free_txg);
156         ASSERT0(dn->dn_assigned_txg);
157         ASSERT0(dn->dn_dirtyctx);
158         ASSERT3P(dn->dn_dirtyctx_firstset, ==, NULL);
159         ASSERT3P(dn->dn_bonus, ==, NULL);
160         ASSERT(!dn->dn_have_spill);
161         ASSERT3P(dn->dn_zio, ==, NULL);
162         ASSERT0(dn->dn_oldused);
163         ASSERT0(dn->dn_oldflags);
164         ASSERT0(dn->dn_olduid);
165         ASSERT0(dn->dn_oldgid);
166         ASSERT0(dn->dn_newuid);
167         ASSERT0(dn->dn_newgid);
168         ASSERT0(dn->dn_id_flags);
169
170         ASSERT0(dn->dn_dbufs_count);
171         ASSERT0(dn->dn_unlisted_l0_blkid);
172         list_destroy(&dn->dn_dbufs);
173 }
174
175 void
176 dnode_init(void)
177 {
178         ASSERT(dnode_cache == NULL);
179         dnode_cache = kmem_cache_create("dnode_t",
180             sizeof (dnode_t),
181             0, dnode_cons, dnode_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
182         kmem_cache_set_move(dnode_cache, dnode_move);
183 }
184
185 void
186 dnode_fini(void)
187 {
188         kmem_cache_destroy(dnode_cache);
189         dnode_cache = NULL;
190 }
191
192
193 #ifdef ZFS_DEBUG
194 void
195 dnode_verify(dnode_t *dn)
196 {
197         int drop_struct_lock = FALSE;
198
199         ASSERT(dn->dn_phys);
200         ASSERT(dn->dn_objset);
201         ASSERT(dn->dn_handle->dnh_dnode == dn);
202
203         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_phys->dn_type));
204
205         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DNODE_VERIFY))
206                 return;
207
208         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
209                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
210                 drop_struct_lock = TRUE;
211         }
212         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE || dn->dn_allocated_txg != 0) {
213                 int i;
214                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, >=, 0);
215                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
216                 if (dn->dn_datablkshift) {
217                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
218                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
219                         ASSERT3U(1<<dn->dn_datablkshift, ==, dn->dn_datablksz);
220                 }
221                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, <=, 30);
222                 ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_type));
223                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, >=, 1);
224                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
225                 ASSERT3U(dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
226                 ASSERT3U(dn->dn_datablksz, ==,
227                     dn->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
228                 ASSERT3U(ISP2(dn->dn_datablksz), ==, dn->dn_datablkshift != 0);
229                 ASSERT3U((dn->dn_nblkptr - 1) * sizeof (blkptr_t) +
230                     dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
231                 for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
232                         ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], <=, dn->dn_nlevels);
233                 }
234         }
235         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE)
236                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_nlevels, <=, dn->dn_nlevels);
237         ASSERT(DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) || dn->dn_dbuf != NULL);
238         if (dn->dn_dbuf != NULL) {
239                 ASSERT3P(dn->dn_phys, ==,
240                     (dnode_phys_t *)dn->dn_dbuf->db.db_data +
241                     (dn->dn_object % (dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT)));
242         }
243         if (drop_struct_lock)
244                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
245 }
246 #endif
247
248 void
249 dnode_byteswap(dnode_phys_t *dnp)
250 {
251         uint64_t *buf64 = (void*)&dnp->dn_blkptr;
252         int i;
253
254         if (dnp->dn_type == DMU_OT_NONE) {
255                 bzero(dnp, sizeof (dnode_phys_t));
256                 return;
257         }
258
259         dnp->dn_datablkszsec = BSWAP_16(dnp->dn_datablkszsec);
260         dnp->dn_bonuslen = BSWAP_16(dnp->dn_bonuslen);
261         dnp->dn_maxblkid = BSWAP_64(dnp->dn_maxblkid);
262         dnp->dn_used = BSWAP_64(dnp->dn_used);
263
264         /*
265          * dn_nblkptr is only one byte, so it's OK to read it in either
266          * byte order.  We can't read dn_bouslen.
267          */
268         ASSERT(dnp->dn_indblkshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT);
269         ASSERT(dnp->dn_nblkptr <= DN_MAX_NBLKPTR);
270         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr * sizeof (blkptr_t)/8; i++)
271                 buf64[i] = BSWAP_64(buf64[i]);
272
273         /*
274          * OK to check dn_bonuslen for zero, because it won't matter if
275          * we have the wrong byte order.  This is necessary because the
276          * dnode dnode is smaller than a regular dnode.
277          */
278         if (dnp->dn_bonuslen != 0) {
279                 /*
280                  * Note that the bonus length calculated here may be
281                  * longer than the actual bonus buffer.  This is because
282                  * we always put the bonus buffer after the last block
283                  * pointer (instead of packing it against the end of the
284                  * dnode buffer).
285                  */
286                 int off = (dnp->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
287                 size_t len = DN_MAX_BONUSLEN - off;
288                 ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dnp->dn_bonustype));
289                 dmu_object_byteswap_t byteswap =
290                     DMU_OT_BYTESWAP(dnp->dn_bonustype);
291                 dmu_ot_byteswap[byteswap].ob_func(dnp->dn_bonus + off, len);
292         }
293
294         /* Swap SPILL block if we have one */
295         if (dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)
296                 byteswap_uint64_array(&dnp->dn_spill, sizeof (blkptr_t));
297
298 }
299
300 void
301 dnode_buf_byteswap(void *vbuf, size_t size)
302 {
303         dnode_phys_t *buf = vbuf;
304         int i;
305
306         ASSERT3U(sizeof (dnode_phys_t), ==, (1<<DNODE_SHIFT));
307         ASSERT((size & (sizeof (dnode_phys_t)-1)) == 0);
308
309         size >>= DNODE_SHIFT;
310         for (i = 0; i < size; i++) {
311                 dnode_byteswap(buf);
312                 buf++;
313         }
314 }
315
316 void
317 dnode_setbonuslen(dnode_t *dn, int newsize, dmu_tx_t *tx)
318 {
319         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
320
321         dnode_setdirty(dn, tx);
322         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
323         ASSERT3U(newsize, <=, DN_MAX_BONUSLEN -
324             (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t));
325         dn->dn_bonuslen = newsize;
326         if (newsize == 0)
327                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = DN_ZERO_BONUSLEN;
328         else
329                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
330         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
331 }
332
333 void
334 dnode_setbonus_type(dnode_t *dn, dmu_object_type_t newtype, dmu_tx_t *tx)
335 {
336         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
337         dnode_setdirty(dn, tx);
338         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
339         dn->dn_bonustype = newtype;
340         dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonustype;
341         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
342 }
343
344 void
345 dnode_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
346 {
347         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
348         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
349         dnode_setdirty(dn, tx);
350         dn->dn_rm_spillblk[tx->tx_txg&TXG_MASK] = DN_KILL_SPILLBLK;
351         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
352 }
353
354 static void
355 dnode_setdblksz(dnode_t *dn, int size)
356 {
357         ASSERT0(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE));
358         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
359         ASSERT3U(size, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
360         ASSERT3U(size >> SPA_MINBLOCKSHIFT, <,
361             1<<(sizeof (dn->dn_phys->dn_datablkszsec) * 8));
362         dn->dn_datablksz = size;
363         dn->dn_datablkszsec = size >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
364         dn->dn_datablkshift = ISP2(size) ? highbit64(size - 1) : 0;
365 }
366
367 static dnode_t *
368 dnode_create(objset_t *os, dnode_phys_t *dnp, dmu_buf_impl_t *db,
369     uint64_t object, dnode_handle_t *dnh)
370 {
371         dnode_t *dn = kmem_cache_alloc(dnode_cache, KM_SLEEP);
372
373         ASSERT(!POINTER_IS_VALID(dn->dn_objset));
374         dn->dn_moved = 0;
375
376         /*
377          * Defer setting dn_objset until the dnode is ready to be a candidate
378          * for the dnode_move() callback.
379          */
380         dn->dn_object = object;
381         dn->dn_dbuf = db;
382         dn->dn_handle = dnh;
383         dn->dn_phys = dnp;
384
385         if (dnp->dn_datablkszsec) {
386                 dnode_setdblksz(dn, dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
387         } else {
388                 dn->dn_datablksz = 0;
389                 dn->dn_datablkszsec = 0;
390                 dn->dn_datablkshift = 0;
391         }
392         dn->dn_indblkshift = dnp->dn_indblkshift;
393         dn->dn_nlevels = dnp->dn_nlevels;
394         dn->dn_type = dnp->dn_type;
395         dn->dn_nblkptr = dnp->dn_nblkptr;
396         dn->dn_checksum = dnp->dn_checksum;
397         dn->dn_compress = dnp->dn_compress;
398         dn->dn_bonustype = dnp->dn_bonustype;
399         dn->dn_bonuslen = dnp->dn_bonuslen;
400         dn->dn_maxblkid = dnp->dn_maxblkid;
401         dn->dn_have_spill = ((dnp->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR) != 0);
402         dn->dn_id_flags = 0;
403
404         dmu_zfetch_init(&dn->dn_zfetch, dn);
405
406         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(dn->dn_phys->dn_type));
407
408         mutex_enter(&os->os_lock);
409         list_insert_head(&os->os_dnodes, dn);
410         membar_producer();
411         /*
412          * Everything else must be valid before assigning dn_objset makes the
413          * dnode eligible for dnode_move().
414          */
415         dn->dn_objset = os;
416         mutex_exit(&os->os_lock);
417
418         arc_space_consume(sizeof (dnode_t), ARC_SPACE_OTHER);
419         return (dn);
420 }
421
422 /*
423  * Caller must be holding the dnode handle, which is released upon return.
424  */
425 static void
426 dnode_destroy(dnode_t *dn)
427 {
428         objset_t *os = dn->dn_objset;
429
430         ASSERT((dn->dn_id_flags & DN_ID_NEW_EXIST) == 0);
431
432         mutex_enter(&os->os_lock);
433         POINTER_INVALIDATE(&dn->dn_objset);
434         list_remove(&os->os_dnodes, dn);
435         mutex_exit(&os->os_lock);
436
437         /* the dnode can no longer move, so we can release the handle */
438         zrl_remove(&dn->dn_handle->dnh_zrlock);
439
440         dn->dn_allocated_txg = 0;
441         dn->dn_free_txg = 0;
442         dn->dn_assigned_txg = 0;
443
444         dn->dn_dirtyctx = 0;
445         if (dn->dn_dirtyctx_firstset != NULL) {
446                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
447                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
448         }
449         if (dn->dn_bonus != NULL) {
450                 mutex_enter(&dn->dn_bonus->db_mtx);
451                 dbuf_evict(dn->dn_bonus);
452                 dn->dn_bonus = NULL;
453         }
454         dn->dn_zio = NULL;
455
456         dn->dn_have_spill = B_FALSE;
457         dn->dn_oldused = 0;
458         dn->dn_oldflags = 0;
459         dn->dn_olduid = 0;
460         dn->dn_oldgid = 0;
461         dn->dn_newuid = 0;
462         dn->dn_newgid = 0;
463         dn->dn_id_flags = 0;
464         dn->dn_unlisted_l0_blkid = 0;
465
466         dmu_zfetch_rele(&dn->dn_zfetch);
467         kmem_cache_free(dnode_cache, dn);
468         arc_space_return(sizeof (dnode_t), ARC_SPACE_OTHER);
469 }
470
471 void
472 dnode_allocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize, int ibs,
473     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
474 {
475         int i;
476
477         if (blocksize == 0)
478                 blocksize = 1 << zfs_default_bs;
479         else if (blocksize > SPA_MAXBLOCKSIZE)
480                 blocksize = SPA_MAXBLOCKSIZE;
481         else
482                 blocksize = P2ROUNDUP(blocksize, SPA_MINBLOCKSIZE);
483
484         if (ibs == 0)
485                 ibs = zfs_default_ibs;
486
487         ibs = MIN(MAX(ibs, DN_MIN_INDBLKSHIFT), DN_MAX_INDBLKSHIFT);
488
489         dprintf("os=%p obj=%llu txg=%llu blocksize=%d ibs=%d\n", dn->dn_objset,
490             dn->dn_object, tx->tx_txg, blocksize, ibs);
491
492         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
493         ASSERT(bcmp(dn->dn_phys, &dnode_phys_zero, sizeof (dnode_phys_t)) == 0);
494         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type == DMU_OT_NONE);
495         ASSERT(ot != DMU_OT_NONE);
496         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(ot));
497         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
498             (bonustype == DMU_OT_SA && bonuslen == 0) ||
499             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
500         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(bonustype));
501         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
502         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
503         ASSERT0(dn->dn_maxblkid);
504         ASSERT0(dn->dn_allocated_txg);
505         ASSERT0(dn->dn_assigned_txg);
506         ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
507         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), <=, 1);
508         ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dbufs), ==, NULL);
509
510         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
511                 ASSERT0(dn->dn_next_nblkptr[i]);
512                 ASSERT0(dn->dn_next_nlevels[i]);
513                 ASSERT0(dn->dn_next_indblkshift[i]);
514                 ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[i]);
515                 ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[i]);
516                 ASSERT0(dn->dn_rm_spillblk[i]);
517                 ASSERT0(dn->dn_next_blksz[i]);
518                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
519                 ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dirty_records[i]), ==, NULL);
520                 ASSERT3P(dn->dn_free_ranges[i], ==, NULL);
521         }
522
523         dn->dn_type = ot;
524         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
525         dn->dn_indblkshift = ibs;
526         dn->dn_nlevels = 1;
527         if (bonustype == DMU_OT_SA) /* Maximize bonus space for SA */
528                 dn->dn_nblkptr = 1;
529         else
530                 dn->dn_nblkptr = 1 +
531                     ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
532         dn->dn_bonustype = bonustype;
533         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
534         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
535         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
536         dn->dn_dirtyctx = 0;
537
538         dn->dn_free_txg = 0;
539         if (dn->dn_dirtyctx_firstset) {
540                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
541                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
542         }
543
544         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
545         dn->dn_id_flags = 0;
546
547         dnode_setdirty(dn, tx);
548         dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg & TXG_MASK] = ibs;
549         dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
550         dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonustype;
551         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_datablksz;
552 }
553
554 void
555 dnode_reallocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize,
556     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
557 {
558         int nblkptr;
559
560         ASSERT3U(blocksize, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
561         ASSERT3U(blocksize, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
562         ASSERT0(blocksize % SPA_MINBLOCKSIZE);
563         ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT || dmu_tx_private_ok(tx));
564         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
565         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
566             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0) ||
567             (bonustype == DMU_OT_SA && bonuslen == 0));
568         ASSERT(DMU_OT_IS_VALID(bonustype));
569         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
570
571         /* clean up any unreferenced dbufs */
572         dnode_evict_dbufs(dn);
573
574         dn->dn_id_flags = 0;
575
576         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
577         dnode_setdirty(dn, tx);
578         if (dn->dn_datablksz != blocksize) {
579                 /* change blocksize */
580                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0 &&
581                     (BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) ||
582                     dnode_block_freed(dn, 0)));
583                 dnode_setdblksz(dn, blocksize);
584                 dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = blocksize;
585         }
586         if (dn->dn_bonuslen != bonuslen)
587                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg&TXG_MASK] = bonuslen;
588
589         if (bonustype == DMU_OT_SA) /* Maximize bonus space for SA */
590                 nblkptr = 1;
591         else
592                 nblkptr = 1 + ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
593         if (dn->dn_bonustype != bonustype)
594                 dn->dn_next_bonustype[tx->tx_txg&TXG_MASK] = bonustype;
595         if (dn->dn_nblkptr != nblkptr)
596                 dn->dn_next_nblkptr[tx->tx_txg&TXG_MASK] = nblkptr;
597         if (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR) {
598                 dbuf_rm_spill(dn, tx);
599                 dnode_rm_spill(dn, tx);
600         }
601         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
602
603         /* change type */
604         dn->dn_type = ot;
605
606         /* change bonus size and type */
607         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
608         dn->dn_bonustype = bonustype;
609         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
610         dn->dn_nblkptr = nblkptr;
611         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
612         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
613         ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
614
615         /* fix up the bonus db_size */
616         if (dn->dn_bonus) {
617                 dn->dn_bonus->db.db_size =
618                     DN_MAX_BONUSLEN - (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
619                 ASSERT(dn->dn_bonuslen <= dn->dn_bonus->db.db_size);
620         }
621
622         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
623         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
624 }
625
626 #ifdef  DNODE_STATS
627 static struct {
628         uint64_t dms_dnode_invalid;
629         uint64_t dms_dnode_recheck1;
630         uint64_t dms_dnode_recheck2;
631         uint64_t dms_dnode_special;
632         uint64_t dms_dnode_handle;
633         uint64_t dms_dnode_rwlock;
634         uint64_t dms_dnode_active;
635 } dnode_move_stats;
636 #endif  /* DNODE_STATS */
637
638 static void
639 dnode_move_impl(dnode_t *odn, dnode_t *ndn)
640 {
641         int i;
642
643         ASSERT(!RW_LOCK_HELD(&odn->dn_struct_rwlock));
644         ASSERT(MUTEX_NOT_HELD(&odn->dn_mtx));
645         ASSERT(MUTEX_NOT_HELD(&odn->dn_dbufs_mtx));
646         ASSERT(!RW_LOCK_HELD(&odn->dn_zfetch.zf_rwlock));
647
648         /* Copy fields. */
649         ndn->dn_objset = odn->dn_objset;
650         ndn->dn_object = odn->dn_object;
651         ndn->dn_dbuf = odn->dn_dbuf;
652         ndn->dn_handle = odn->dn_handle;
653         ndn->dn_phys = odn->dn_phys;
654         ndn->dn_type = odn->dn_type;
655         ndn->dn_bonuslen = odn->dn_bonuslen;
656         ndn->dn_bonustype = odn->dn_bonustype;
657         ndn->dn_nblkptr = odn->dn_nblkptr;
658         ndn->dn_checksum = odn->dn_checksum;
659         ndn->dn_compress = odn->dn_compress;
660         ndn->dn_nlevels = odn->dn_nlevels;
661         ndn->dn_indblkshift = odn->dn_indblkshift;
662         ndn->dn_datablkshift = odn->dn_datablkshift;
663         ndn->dn_datablkszsec = odn->dn_datablkszsec;
664         ndn->dn_datablksz = odn->dn_datablksz;
665         ndn->dn_maxblkid = odn->dn_maxblkid;
666         bcopy(&odn->dn_next_nblkptr[0], &ndn->dn_next_nblkptr[0],
667             sizeof (odn->dn_next_nblkptr));
668         bcopy(&odn->dn_next_nlevels[0], &ndn->dn_next_nlevels[0],
669             sizeof (odn->dn_next_nlevels));
670         bcopy(&odn->dn_next_indblkshift[0], &ndn->dn_next_indblkshift[0],
671             sizeof (odn->dn_next_indblkshift));
672         bcopy(&odn->dn_next_bonustype[0], &ndn->dn_next_bonustype[0],
673             sizeof (odn->dn_next_bonustype));
674         bcopy(&odn->dn_rm_spillblk[0], &ndn->dn_rm_spillblk[0],
675             sizeof (odn->dn_rm_spillblk));
676         bcopy(&odn->dn_next_bonuslen[0], &ndn->dn_next_bonuslen[0],
677             sizeof (odn->dn_next_bonuslen));
678         bcopy(&odn->dn_next_blksz[0], &ndn->dn_next_blksz[0],
679             sizeof (odn->dn_next_blksz));
680         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
681                 list_move_tail(&ndn->dn_dirty_records[i],
682                     &odn->dn_dirty_records[i]);
683         }
684         bcopy(&odn->dn_free_ranges[0], &ndn->dn_free_ranges[0],
685             sizeof (odn->dn_free_ranges));
686         ndn->dn_allocated_txg = odn->dn_allocated_txg;
687         ndn->dn_free_txg = odn->dn_free_txg;
688         ndn->dn_assigned_txg = odn->dn_assigned_txg;
689         ndn->dn_dirtyctx = odn->dn_dirtyctx;
690         ndn->dn_dirtyctx_firstset = odn->dn_dirtyctx_firstset;
691         ASSERT(refcount_count(&odn->dn_tx_holds) == 0);
692         refcount_transfer(&ndn->dn_holds, &odn->dn_holds);
693         ASSERT(list_is_empty(&ndn->dn_dbufs));
694         list_move_tail(&ndn->dn_dbufs, &odn->dn_dbufs);
695         ndn->dn_dbufs_count = odn->dn_dbufs_count;
696         ndn->dn_unlisted_l0_blkid = odn->dn_unlisted_l0_blkid;
697         ndn->dn_bonus = odn->dn_bonus;
698         ndn->dn_have_spill = odn->dn_have_spill;
699         ndn->dn_zio = odn->dn_zio;
700         ndn->dn_oldused = odn->dn_oldused;
701         ndn->dn_oldflags = odn->dn_oldflags;
702         ndn->dn_olduid = odn->dn_olduid;
703         ndn->dn_oldgid = odn->dn_oldgid;
704         ndn->dn_newuid = odn->dn_newuid;
705         ndn->dn_newgid = odn->dn_newgid;
706         ndn->dn_id_flags = odn->dn_id_flags;
707         dmu_zfetch_init(&ndn->dn_zfetch, NULL);
708         list_move_tail(&ndn->dn_zfetch.zf_stream, &odn->dn_zfetch.zf_stream);
709         ndn->dn_zfetch.zf_dnode = odn->dn_zfetch.zf_dnode;
710         ndn->dn_zfetch.zf_stream_cnt = odn->dn_zfetch.zf_stream_cnt;
711         ndn->dn_zfetch.zf_alloc_fail = odn->dn_zfetch.zf_alloc_fail;
712
713         /*
714          * Update back pointers. Updating the handle fixes the back pointer of
715          * every descendant dbuf as well as the bonus dbuf.
716          */
717         ASSERT(ndn->dn_handle->dnh_dnode == odn);
718         ndn->dn_handle->dnh_dnode = ndn;
719         if (ndn->dn_zfetch.zf_dnode == odn) {
720                 ndn->dn_zfetch.zf_dnode = ndn;
721         }
722
723         /*
724          * Invalidate the original dnode by clearing all of its back pointers.
725          */
726         odn->dn_dbuf = NULL;
727         odn->dn_handle = NULL;
728         list_create(&odn->dn_dbufs, sizeof (dmu_buf_impl_t),
729             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
730         odn->dn_dbufs_count = 0;
731         odn->dn_unlisted_l0_blkid = 0;
732         odn->dn_bonus = NULL;
733         odn->dn_zfetch.zf_dnode = NULL;
734
735         /*
736          * Set the low bit of the objset pointer to ensure that dnode_move()
737          * recognizes the dnode as invalid in any subsequent callback.
738          */
739         POINTER_INVALIDATE(&odn->dn_objset);
740
741         /*
742          * Satisfy the destructor.
743          */
744         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
745                 list_create(&odn->dn_dirty_records[i],
746                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
747                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
748                 odn->dn_free_ranges[i] = NULL;
749                 odn->dn_next_nlevels[i] = 0;
750                 odn->dn_next_indblkshift[i] = 0;
751                 odn->dn_next_bonustype[i] = 0;
752                 odn->dn_rm_spillblk[i] = 0;
753                 odn->dn_next_bonuslen[i] = 0;
754                 odn->dn_next_blksz[i] = 0;
755         }
756         odn->dn_allocated_txg = 0;
757         odn->dn_free_txg = 0;
758         odn->dn_assigned_txg = 0;
759         odn->dn_dirtyctx = 0;
760         odn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
761         odn->dn_have_spill = B_FALSE;
762         odn->dn_zio = NULL;
763         odn->dn_oldused = 0;
764         odn->dn_oldflags = 0;
765         odn->dn_olduid = 0;
766         odn->dn_oldgid = 0;
767         odn->dn_newuid = 0;
768         odn->dn_newgid = 0;
769         odn->dn_id_flags = 0;
770
771         /*
772          * Mark the dnode.
773          */
774         ndn->dn_moved = 1;
775         odn->dn_moved = (uint8_t)-1;
776 }
777
778 #ifdef sun
779 #ifdef  _KERNEL
780 /*ARGSUSED*/
781 static kmem_cbrc_t
782 dnode_move(void *buf, void *newbuf, size_t size, void *arg)
783 {
784         dnode_t *odn = buf, *ndn = newbuf;
785         objset_t *os;
786         int64_t refcount;
787         uint32_t dbufs;
788
789         /*
790          * The dnode is on the objset's list of known dnodes if the objset
791          * pointer is valid. We set the low bit of the objset pointer when
792          * freeing the dnode to invalidate it, and the memory patterns written
793          * by kmem (baddcafe and deadbeef) set at least one of the two low bits.
794          * A newly created dnode sets the objset pointer last of all to indicate
795          * that the dnode is known and in a valid state to be moved by this
796          * function.
797          */
798         os = odn->dn_objset;
799         if (!POINTER_IS_VALID(os)) {
800                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_invalid);
801                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
802         }
803
804         /*
805          * Ensure that the objset does not go away during the move.
806          */
807         rw_enter(&os_lock, RW_WRITER);
808         if (os != odn->dn_objset) {
809                 rw_exit(&os_lock);
810                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_recheck1);
811                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
812         }
813
814         /*
815          * If the dnode is still valid, then so is the objset. We know that no
816          * valid objset can be freed while we hold os_lock, so we can safely
817          * ensure that the objset remains in use.
818          */
819         mutex_enter(&os->os_lock);
820
821         /*
822          * Recheck the objset pointer in case the dnode was removed just before
823          * acquiring the lock.
824          */
825         if (os != odn->dn_objset) {
826                 mutex_exit(&os->os_lock);
827                 rw_exit(&os_lock);
828                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_recheck2);
829                 return (KMEM_CBRC_DONT_KNOW);
830         }
831
832         /*
833          * At this point we know that as long as we hold os->os_lock, the dnode
834          * cannot be freed and fields within the dnode can be safely accessed.
835          * The objset listing this dnode cannot go away as long as this dnode is
836          * on its list.
837          */
838         rw_exit(&os_lock);
839         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(odn->dn_object)) {
840                 mutex_exit(&os->os_lock);
841                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_special);
842                 return (KMEM_CBRC_NO);
843         }
844         ASSERT(odn->dn_dbuf != NULL); /* only "special" dnodes have no parent */
845
846         /*
847          * Lock the dnode handle to prevent the dnode from obtaining any new
848          * holds. This also prevents the descendant dbufs and the bonus dbuf
849          * from accessing the dnode, so that we can discount their holds. The
850          * handle is safe to access because we know that while the dnode cannot
851          * go away, neither can its handle. Once we hold dnh_zrlock, we can
852          * safely move any dnode referenced only by dbufs.
853          */
854         if (!zrl_tryenter(&odn->dn_handle->dnh_zrlock)) {
855                 mutex_exit(&os->os_lock);
856                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_handle);
857                 return (KMEM_CBRC_LATER);
858         }
859
860         /*
861          * Ensure a consistent view of the dnode's holds and the dnode's dbufs.
862          * We need to guarantee that there is a hold for every dbuf in order to
863          * determine whether the dnode is actively referenced. Falsely matching
864          * a dbuf to an active hold would lead to an unsafe move. It's possible
865          * that a thread already having an active dnode hold is about to add a
866          * dbuf, and we can't compare hold and dbuf counts while the add is in
867          * progress.
868          */
869         if (!rw_tryenter(&odn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER)) {
870                 zrl_exit(&odn->dn_handle->dnh_zrlock);
871                 mutex_exit(&os->os_lock);
872                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_rwlock);
873                 return (KMEM_CBRC_LATER);
874         }
875
876         /*
877          * A dbuf may be removed (evicted) without an active dnode hold. In that
878          * case, the dbuf count is decremented under the handle lock before the
879          * dbuf's hold is released. This order ensures that if we count the hold
880          * after the dbuf is removed but before its hold is released, we will
881          * treat the unmatched hold as active and exit safely. If we count the
882          * hold before the dbuf is removed, the hold is discounted, and the
883          * removal is blocked until the move completes.
884          */
885         refcount = refcount_count(&odn->dn_holds);
886         ASSERT(refcount >= 0);
887         dbufs = odn->dn_dbufs_count;
888
889         /* We can't have more dbufs than dnode holds. */
890         ASSERT3U(dbufs, <=, refcount);
891         DTRACE_PROBE3(dnode__move, dnode_t *, odn, int64_t, refcount,
892             uint32_t, dbufs);
893
894         if (refcount > dbufs) {
895                 rw_exit(&odn->dn_struct_rwlock);
896                 zrl_exit(&odn->dn_handle->dnh_zrlock);
897                 mutex_exit(&os->os_lock);
898                 DNODE_STAT_ADD(dnode_move_stats.dms_dnode_active);
899                 return (KMEM_CBRC_LATER);
900         }
901
902         rw_exit(&odn->dn_struct_rwlock);
903
904         /*
905          * At this point we know that anyone with a hold on the dnode is not
906          * actively referencing it. The dnode is known and in a valid state to
907          * move. We're holding the locks needed to execute the critical section.
908          */
909         dnode_move_impl(odn, ndn);
910
911         list_link_replace(&odn->dn_link, &ndn->dn_link);
912         /* If the dnode was safe to move, the refcount cannot have changed. */
913         ASSERT(refcount == refcount_count(&ndn->dn_holds));
914         ASSERT(dbufs == ndn->dn_dbufs_count);
915         zrl_exit(&ndn->dn_handle->dnh_zrlock); /* handle has moved */
916         mutex_exit(&os->os_lock);
917
918         return (KMEM_CBRC_YES);
919 }
920 #endif  /* _KERNEL */
921 #endif  /* sun */
922
923 void
924 dnode_special_close(dnode_handle_t *dnh)
925 {
926         dnode_t *dn = dnh->dnh_dnode;
927
928         /*
929          * Wait for final references to the dnode to clear.  This can
930          * only happen if the arc is asyncronously evicting state that
931          * has a hold on this dnode while we are trying to evict this
932          * dnode.
933          */
934         while (refcount_count(&dn->dn_holds) > 0)
935                 delay(1);
936         zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
937         dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() */
938         zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
939         dnh->dnh_dnode = NULL;
940 }
941
942 dnode_t *
943 dnode_special_open(objset_t *os, dnode_phys_t *dnp, uint64_t object,
944     dnode_handle_t *dnh)
945 {
946         dnode_t *dn = dnode_create(os, dnp, NULL, object, dnh);
947         dnh->dnh_dnode = dn;
948         zrl_init(&dnh->dnh_zrlock);
949         DNODE_VERIFY(dn);
950         return (dn);
951 }
952
953 static void
954 dnode_buf_pageout(dmu_buf_t *db, void *arg)
955 {
956         dnode_children_t *children_dnodes = arg;
957         int i;
958         int epb = db->db_size >> DNODE_SHIFT;
959
960         ASSERT(epb == children_dnodes->dnc_count);
961
962         for (i = 0; i < epb; i++) {
963                 dnode_handle_t *dnh = &children_dnodes->dnc_children[i];
964                 dnode_t *dn;
965
966                 /*
967                  * The dnode handle lock guards against the dnode moving to
968                  * another valid address, so there is no need here to guard
969                  * against changes to or from NULL.
970                  */
971                 if (dnh->dnh_dnode == NULL) {
972                         zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
973                         continue;
974                 }
975
976                 zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
977                 dn = dnh->dnh_dnode;
978                 /*
979                  * If there are holds on this dnode, then there should
980                  * be holds on the dnode's containing dbuf as well; thus
981                  * it wouldn't be eligible for eviction and this function
982                  * would not have been called.
983                  */
984                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_holds));
985                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
986
987                 dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() */
988                 zrl_destroy(&dnh->dnh_zrlock);
989                 dnh->dnh_dnode = NULL;
990         }
991         kmem_free(children_dnodes, sizeof (dnode_children_t) +
992             (epb - 1) * sizeof (dnode_handle_t));
993 }
994
995 /*
996  * errors:
997  * EINVAL - invalid object number.
998  * EIO - i/o error.
999  * succeeds even for free dnodes.
1000  */
1001 int
1002 dnode_hold_impl(objset_t *os, uint64_t object, int flag,
1003     void *tag, dnode_t **dnp)
1004 {
1005         int epb, idx, err;
1006         int drop_struct_lock = FALSE;
1007         int type;
1008         uint64_t blk;
1009         dnode_t *mdn, *dn;
1010         dmu_buf_impl_t *db;
1011         dnode_children_t *children_dnodes;
1012         dnode_handle_t *dnh;
1013
1014         /*
1015          * If you are holding the spa config lock as writer, you shouldn't
1016          * be asking the DMU to do *anything* unless it's the root pool
1017          * which may require us to read from the root filesystem while
1018          * holding some (not all) of the locks as writer.
1019          */
1020         ASSERT(spa_config_held(os->os_spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == 0 ||
1021             (spa_is_root(os->os_spa) &&
1022             spa_config_held(os->os_spa, SCL_STATE, RW_WRITER)));
1023
1024         if (object == DMU_USERUSED_OBJECT || object == DMU_GROUPUSED_OBJECT) {
1025                 dn = (object == DMU_USERUSED_OBJECT) ?
1026                     DMU_USERUSED_DNODE(os) : DMU_GROUPUSED_DNODE(os);
1027                 if (dn == NULL)
1028                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1029                 type = dn->dn_type;
1030                 if ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE)
1031                         return (SET_ERROR(ENOENT));
1032                 if ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) && type != DMU_OT_NONE)
1033                         return (SET_ERROR(EEXIST));
1034                 DNODE_VERIFY(dn);
1035                 (void) refcount_add(&dn->dn_holds, tag);
1036                 *dnp = dn;
1037                 return (0);
1038         }
1039
1040         if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
1041                 return (SET_ERROR(EINVAL));
1042
1043         mdn = DMU_META_DNODE(os);
1044         ASSERT(mdn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1045
1046         DNODE_VERIFY(mdn);
1047
1048         if (!RW_WRITE_HELD(&mdn->dn_struct_rwlock)) {
1049                 rw_enter(&mdn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1050                 drop_struct_lock = TRUE;
1051         }
1052
1053         blk = dbuf_whichblock(mdn, object * sizeof (dnode_phys_t));
1054
1055         db = dbuf_hold(mdn, blk, FTAG);
1056         if (drop_struct_lock)
1057                 rw_exit(&mdn->dn_struct_rwlock);
1058         if (db == NULL)
1059                 return (SET_ERROR(EIO));
1060         err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL);
1061         if (err) {
1062                 dbuf_rele(db, FTAG);
1063                 return (err);
1064         }
1065
1066         ASSERT3U(db->db.db_size, >=, 1<<DNODE_SHIFT);
1067         epb = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
1068
1069         idx = object & (epb-1);
1070
1071         ASSERT(DB_DNODE(db)->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1072         children_dnodes = dmu_buf_get_user(&db->db);
1073         if (children_dnodes == NULL) {
1074                 int i;
1075                 dnode_children_t *winner;
1076                 children_dnodes = kmem_zalloc(sizeof (dnode_children_t) +
1077                     (epb - 1) * sizeof (dnode_handle_t), KM_SLEEP);
1078                 children_dnodes->dnc_count = epb;
1079                 dnh = &children_dnodes->dnc_children[0];
1080                 for (i = 0; i < epb; i++) {
1081                         zrl_init(&dnh[i].dnh_zrlock);
1082                         dnh[i].dnh_dnode = NULL;
1083                 }
1084                 if (winner = dmu_buf_set_user(&db->db, children_dnodes, NULL,
1085                     dnode_buf_pageout)) {
1086                         kmem_free(children_dnodes, sizeof (dnode_children_t) +
1087                             (epb - 1) * sizeof (dnode_handle_t));
1088                         children_dnodes = winner;
1089                 }
1090         }
1091         ASSERT(children_dnodes->dnc_count == epb);
1092
1093         dnh = &children_dnodes->dnc_children[idx];
1094         zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1095         if ((dn = dnh->dnh_dnode) == NULL) {
1096                 dnode_phys_t *phys = (dnode_phys_t *)db->db.db_data+idx;
1097                 dnode_t *winner;
1098
1099                 dn = dnode_create(os, phys, db, object, dnh);
1100                 winner = atomic_cas_ptr(&dnh->dnh_dnode, NULL, dn);
1101                 if (winner != NULL) {
1102                         zrl_add(&dnh->dnh_zrlock);
1103                         dnode_destroy(dn); /* implicit zrl_remove() */
1104                         dn = winner;
1105                 }
1106         }
1107
1108         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1109         type = dn->dn_type;
1110         if (dn->dn_free_txg ||
1111             ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE) ||
1112             ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) &&
1113             (type != DMU_OT_NONE || !refcount_is_zero(&dn->dn_holds)))) {
1114                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1115                 zrl_remove(&dnh->dnh_zrlock);
1116                 dbuf_rele(db, FTAG);
1117                 return (type == DMU_OT_NONE ? ENOENT : EEXIST);
1118         }
1119         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1120
1121         if (refcount_add(&dn->dn_holds, tag) == 1)
1122                 dbuf_add_ref(db, dnh);
1123         /* Now we can rely on the hold to prevent the dnode from moving. */
1124         zrl_remove(&dnh->dnh_zrlock);
1125
1126         DNODE_VERIFY(dn);
1127         ASSERT3P(dn->dn_dbuf, ==, db);
1128         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, object);
1129         dbuf_rele(db, FTAG);
1130
1131         *dnp = dn;
1132         return (0);
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Return held dnode if the object is allocated, NULL if not.
1137  */
1138 int
1139 dnode_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dnode_t **dnp)
1140 {
1141         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED, tag, dnp));
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Can only add a reference if there is already at least one
1146  * reference on the dnode.  Returns FALSE if unable to add a
1147  * new reference.
1148  */
1149 boolean_t
1150 dnode_add_ref(dnode_t *dn, void *tag)
1151 {
1152         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1153         if (refcount_is_zero(&dn->dn_holds)) {
1154                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1155                 return (FALSE);
1156         }
1157         VERIFY(1 < refcount_add(&dn->dn_holds, tag));
1158         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1159         return (TRUE);
1160 }
1161
1162 void
1163 dnode_rele(dnode_t *dn, void *tag)
1164 {
1165         uint64_t refs;
1166         /* Get while the hold prevents the dnode from moving. */
1167         dmu_buf_impl_t *db = dn->dn_dbuf;
1168         dnode_handle_t *dnh = dn->dn_handle;
1169
1170         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1171         refs = refcount_remove(&dn->dn_holds, tag);
1172         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1173
1174         /*
1175          * It's unsafe to release the last hold on a dnode by dnode_rele() or
1176          * indirectly by dbuf_rele() while relying on the dnode handle to
1177          * prevent the dnode from moving, since releasing the last hold could
1178          * result in the dnode's parent dbuf evicting its dnode handles. For
1179          * that reason anyone calling dnode_rele() or dbuf_rele() without some
1180          * other direct or indirect hold on the dnode must first drop the dnode
1181          * handle.
1182          */
1183         ASSERT(refs > 0 || dnh->dnh_zrlock.zr_owner != curthread);
1184
1185         /* NOTE: the DNODE_DNODE does not have a dn_dbuf */
1186         if (refs == 0 && db != NULL) {
1187                 /*
1188                  * Another thread could add a hold to the dnode handle in
1189                  * dnode_hold_impl() while holding the parent dbuf. Since the
1190                  * hold on the parent dbuf prevents the handle from being
1191                  * destroyed, the hold on the handle is OK. We can't yet assert
1192                  * that the handle has zero references, but that will be
1193                  * asserted anyway when the handle gets destroyed.
1194                  */
1195                 dbuf_rele(db, dnh);
1196         }
1197 }
1198
1199 void
1200 dnode_setdirty(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1201 {
1202         objset_t *os = dn->dn_objset;
1203         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1204
1205         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object)) {
1206                 dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
1207                 return;
1208         }
1209
1210         DNODE_VERIFY(dn);
1211
1212 #ifdef ZFS_DEBUG
1213         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1214         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type || dn->dn_allocated_txg);
1215         ASSERT(dn->dn_free_txg == 0 || dn->dn_free_txg >= txg);
1216         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1217 #endif
1218
1219         /*
1220          * Determine old uid/gid when necessary
1221          */
1222         dmu_objset_userquota_get_ids(dn, B_TRUE, tx);
1223
1224         mutex_enter(&os->os_lock);
1225
1226         /*
1227          * If we are already marked dirty, we're done.
1228          */
1229         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txg & TXG_MASK])) {
1230                 mutex_exit(&os->os_lock);
1231                 return;
1232         }
1233
1234         ASSERT(!refcount_is_zero(&dn->dn_holds) || list_head(&dn->dn_dbufs));
1235         ASSERT(dn->dn_datablksz != 0);
1236         ASSERT0(dn->dn_next_bonuslen[txg&TXG_MASK]);
1237         ASSERT0(dn->dn_next_blksz[txg&TXG_MASK]);
1238         ASSERT0(dn->dn_next_bonustype[txg&TXG_MASK]);
1239
1240         dprintf_ds(os->os_dsl_dataset, "obj=%llu txg=%llu\n",
1241             dn->dn_object, txg);
1242
1243         if (dn->dn_free_txg > 0 && dn->dn_free_txg <= txg) {
1244                 list_insert_tail(&os->os_free_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
1245         } else {
1246                 list_insert_tail(&os->os_dirty_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
1247         }
1248
1249         mutex_exit(&os->os_lock);
1250
1251         /*
1252          * The dnode maintains a hold on its containing dbuf as
1253          * long as there are holds on it.  Each instantiated child
1254          * dbuf maintains a hold on the dnode.  When the last child
1255          * drops its hold, the dnode will drop its hold on the
1256          * containing dbuf. We add a "dirty hold" here so that the
1257          * dnode will hang around after we finish processing its
1258          * children.
1259          */
1260         VERIFY(dnode_add_ref(dn, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg));
1261
1262         (void) dbuf_dirty(dn->dn_dbuf, tx);
1263
1264         dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
1265 }
1266
1267 void
1268 dnode_free(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1269 {
1270         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1271
1272         dprintf("dn=%p txg=%llu\n", dn, tx->tx_txg);
1273
1274         /* we should be the only holder... hopefully */
1275         /* ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), ==, 1); */
1276
1277         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1278         if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg) {
1279                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1280                 return;
1281         }
1282         dn->dn_free_txg = tx->tx_txg;
1283         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1284
1285         /*
1286          * If the dnode is already dirty, it needs to be moved from
1287          * the dirty list to the free list.
1288          */
1289         mutex_enter(&dn->dn_objset->os_lock);
1290         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txgoff])) {
1291                 list_remove(&dn->dn_objset->os_dirty_dnodes[txgoff], dn);
1292                 list_insert_tail(&dn->dn_objset->os_free_dnodes[txgoff], dn);
1293                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
1294         } else {
1295                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
1296                 dnode_setdirty(dn, tx);
1297         }
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Try to change the block size for the indicated dnode.  This can only
1302  * succeed if there are no blocks allocated or dirty beyond first block
1303  */
1304 int
1305 dnode_set_blksz(dnode_t *dn, uint64_t size, int ibs, dmu_tx_t *tx)
1306 {
1307         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
1308         int err;
1309
1310         if (size == 0)
1311                 size = SPA_MINBLOCKSIZE;
1312         if (size > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1313                 size = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1314         else
1315                 size = P2ROUNDUP(size, SPA_MINBLOCKSIZE);
1316
1317         if (ibs == dn->dn_indblkshift)
1318                 ibs = 0;
1319
1320         if (size >> SPA_MINBLOCKSHIFT == dn->dn_datablkszsec && ibs == 0)
1321                 return (0);
1322
1323         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1324
1325         /* Check for any allocated blocks beyond the first */
1326         if (dn->dn_maxblkid != 0)
1327                 goto fail;
1328
1329         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1330         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
1331                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
1332
1333                 if (db->db_blkid != 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1334                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1335                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1336                         goto fail;
1337                 }
1338         }
1339         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1340
1341         if (ibs && dn->dn_nlevels != 1)
1342                 goto fail;
1343
1344         /* resize the old block */
1345         err = dbuf_hold_impl(dn, 0, 0, TRUE, FTAG, &db);
1346         if (err == 0)
1347                 dbuf_new_size(db, size, tx);
1348         else if (err != ENOENT)
1349                 goto fail;
1350
1351         dnode_setdblksz(dn, size);
1352         dnode_setdirty(dn, tx);
1353         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = size;
1354         if (ibs) {
1355                 dn->dn_indblkshift = ibs;
1356                 dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg&TXG_MASK] = ibs;
1357         }
1358         /* rele after we have fixed the blocksize in the dnode */
1359         if (db)
1360                 dbuf_rele(db, FTAG);
1361
1362         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1363         return (0);
1364
1365 fail:
1366         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1367         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
1368 }
1369
1370 /* read-holding callers must not rely on the lock being continuously held */
1371 void
1372 dnode_new_blkid(dnode_t *dn, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx, boolean_t have_read)
1373 {
1374         uint64_t txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1375         int epbs, new_nlevels;
1376         uint64_t sz;
1377
1378         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1379
1380         ASSERT(have_read ?
1381             RW_READ_HELD(&dn->dn_struct_rwlock) :
1382             RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1383
1384         /*
1385          * if we have a read-lock, check to see if we need to do any work
1386          * before upgrading to a write-lock.
1387          */
1388         if (have_read) {
1389                 if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
1390                         return;
1391
1392                 if (!rw_tryupgrade(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1393                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1394                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1395                 }
1396         }
1397
1398         if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
1399                 goto out;
1400
1401         dn->dn_maxblkid = blkid;
1402
1403         /*
1404          * Compute the number of levels necessary to support the new maxblkid.
1405          */
1406         new_nlevels = 1;
1407         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1408         for (sz = dn->dn_nblkptr;
1409             sz <= blkid && sz >= dn->dn_nblkptr; sz <<= epbs)
1410                 new_nlevels++;
1411
1412         if (new_nlevels > dn->dn_nlevels) {
1413                 int old_nlevels = dn->dn_nlevels;
1414                 dmu_buf_impl_t *db;
1415                 list_t *list;
1416                 dbuf_dirty_record_t *new, *dr, *dr_next;
1417
1418                 dn->dn_nlevels = new_nlevels;
1419
1420                 ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_next_nlevels[txgoff]);
1421                 dn->dn_next_nlevels[txgoff] = new_nlevels;
1422
1423                 /* dirty the left indirects */
1424                 db = dbuf_hold_level(dn, old_nlevels, 0, FTAG);
1425                 ASSERT(db != NULL);
1426                 new = dbuf_dirty(db, tx);
1427                 dbuf_rele(db, FTAG);
1428
1429                 /* transfer the dirty records to the new indirect */
1430                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1431                 mutex_enter(&new->dt.di.dr_mtx);
1432                 list = &dn->dn_dirty_records[txgoff];
1433                 for (dr = list_head(list); dr; dr = dr_next) {
1434                         dr_next = list_next(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1435                         if (dr->dr_dbuf->db_level != new_nlevels-1 &&
1436                             dr->dr_dbuf->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1437                             dr->dr_dbuf->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1438                                 ASSERT(dr->dr_dbuf->db_level == old_nlevels-1);
1439                                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1440                                 list_insert_tail(&new->dt.di.dr_children, dr);
1441                                 dr->dr_parent = new;
1442                         }
1443                 }
1444                 mutex_exit(&new->dt.di.dr_mtx);
1445                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1446         }
1447
1448 out:
1449         if (have_read)
1450                 rw_downgrade(&dn->dn_struct_rwlock);
1451 }
1452
1453 void
1454 dnode_free_range(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t len, dmu_tx_t *tx)
1455 {
1456         dmu_buf_impl_t *db;
1457         uint64_t blkoff, blkid, nblks;
1458         int blksz, blkshift, head, tail;
1459         int trunc = FALSE;
1460         int epbs;
1461
1462         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1463         blksz = dn->dn_datablksz;
1464         blkshift = dn->dn_datablkshift;
1465         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1466
1467         if (len == DMU_OBJECT_END) {
1468                 len = UINT64_MAX - off;
1469                 trunc = TRUE;
1470         }
1471
1472         /*
1473          * First, block align the region to free:
1474          */
1475         if (ISP2(blksz)) {
1476                 head = P2NPHASE(off, blksz);
1477                 blkoff = P2PHASE(off, blksz);
1478                 if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
1479                         goto out;
1480         } else {
1481                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0);
1482                 if (off == 0 && len >= blksz) {
1483                         /*
1484                          * Freeing the whole block; fast-track this request.
1485                          * Note that we won't dirty any indirect blocks,
1486                          * which is fine because we will be freeing the entire
1487                          * file and thus all indirect blocks will be freed
1488                          * by free_children().
1489                          */
1490                         blkid = 0;
1491                         nblks = 1;
1492                         goto done;
1493                 } else if (off >= blksz) {
1494                         /* Freeing past end-of-data */
1495                         goto out;
1496                 } else {
1497                         /* Freeing part of the block. */
1498                         head = blksz - off;
1499                         ASSERT3U(head, >, 0);
1500                 }
1501                 blkoff = off;
1502         }
1503         /* zero out any partial block data at the start of the range */
1504         if (head) {
1505                 ASSERT3U(blkoff + head, ==, blksz);
1506                 if (len < head)
1507                         head = len;
1508                 if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off), TRUE,
1509                     FTAG, &db) == 0) {
1510                         caddr_t data;
1511
1512                         /* don't dirty if it isn't on disk and isn't dirty */
1513                         if (db->db_last_dirty ||
1514                             (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1515                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1516                                 dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
1517                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1518                                 data = db->db.db_data;
1519                                 bzero(data + blkoff, head);
1520                         }
1521                         dbuf_rele(db, FTAG);
1522                 }
1523                 off += head;
1524                 len -= head;
1525         }
1526
1527         /* If the range was less than one block, we're done */
1528         if (len == 0)
1529                 goto out;
1530
1531         /* If the remaining range is past end of file, we're done */
1532         if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
1533                 goto out;
1534
1535         ASSERT(ISP2(blksz));
1536         if (trunc)
1537                 tail = 0;
1538         else
1539                 tail = P2PHASE(len, blksz);
1540
1541         ASSERT0(P2PHASE(off, blksz));
1542         /* zero out any partial block data at the end of the range */
1543         if (tail) {
1544                 if (len < tail)
1545                         tail = len;
1546                 if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off+len),
1547                     TRUE, FTAG, &db) == 0) {
1548                         /* don't dirty if not on disk and not dirty */
1549                         if (db->db_last_dirty ||
1550                             (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1551                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1552                                 dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
1553                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1554                                 bzero(db->db.db_data, tail);
1555                         }
1556                         dbuf_rele(db, FTAG);
1557                 }
1558                 len -= tail;
1559         }
1560
1561         /* If the range did not include a full block, we are done */
1562         if (len == 0)
1563                 goto out;
1564
1565         ASSERT(IS_P2ALIGNED(off, blksz));
1566         ASSERT(trunc || IS_P2ALIGNED(len, blksz));
1567         blkid = off >> blkshift;
1568         nblks = len >> blkshift;
1569         if (trunc)
1570                 nblks += 1;
1571
1572         /*
1573          * Dirty the first and last indirect blocks, as they (and/or their
1574          * parents) will need to be written out if they were only
1575          * partially freed.  Interior indirect blocks will be themselves freed,
1576          * by free_children(), so they need not be dirtied.  Note that these
1577          * interior blocks have already been prefetched by dmu_tx_hold_free().
1578          */
1579         if (dn->dn_nlevels > 1) {
1580                 uint64_t first, last;
1581
1582                 first = blkid >> epbs;
1583                 if (db = dbuf_hold_level(dn, 1, first, FTAG)) {
1584                         dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
1585                         dbuf_rele(db, FTAG);
1586                 }
1587                 if (trunc)
1588                         last = dn->dn_maxblkid >> epbs;
1589                 else
1590                         last = (blkid + nblks - 1) >> epbs;
1591                 if (last > first && (db = dbuf_hold_level(dn, 1, last, FTAG))) {
1592                         dmu_buf_will_dirty(&db->db, tx);
1593                         dbuf_rele(db, FTAG);
1594                 }
1595         }
1596
1597 done:
1598         /*
1599          * Add this range to the dnode range list.
1600          * We will finish up this free operation in the syncing phase.
1601          */
1602         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1603         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1604         if (dn->dn_free_ranges[txgoff] == NULL) {
1605                 dn->dn_free_ranges[txgoff] =
1606                     range_tree_create(NULL, NULL, &dn->dn_mtx);
1607         }
1608         range_tree_clear(dn->dn_free_ranges[txgoff], blkid, nblks);
1609         range_tree_add(dn->dn_free_ranges[txgoff], blkid, nblks);
1610         dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
1611             blkid, nblks, tx->tx_txg);
1612         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1613
1614         dbuf_free_range(dn, blkid, blkid + nblks - 1, tx);
1615         dnode_setdirty(dn, tx);
1616 out:
1617
1618         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1619 }
1620
1621 static boolean_t
1622 dnode_spill_freed(dnode_t *dn)
1623 {
1624         int i;
1625
1626         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1627         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1628                 if (dn->dn_rm_spillblk[i] == DN_KILL_SPILLBLK)
1629                         break;
1630         }
1631         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1632         return (i < TXG_SIZE);
1633 }
1634
1635 /* return TRUE if this blkid was freed in a recent txg, or FALSE if it wasn't */
1636 uint64_t
1637 dnode_block_freed(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1638 {
1639         void *dp = spa_get_dsl(dn->dn_objset->os_spa);
1640         int i;
1641
1642         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID)
1643                 return (FALSE);
1644
1645         /*
1646          * If we're in the process of opening the pool, dp will not be
1647          * set yet, but there shouldn't be anything dirty.
1648          */
1649         if (dp == NULL)
1650                 return (FALSE);
1651
1652         if (dn->dn_free_txg)
1653                 return (TRUE);
1654
1655         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1656                 return (dnode_spill_freed(dn));
1657
1658         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1659         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1660                 if (dn->dn_free_ranges[i] != NULL &&
1661                     range_tree_contains(dn->dn_free_ranges[i], blkid, 1))
1662                         break;
1663         }
1664         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1665         return (i < TXG_SIZE);
1666 }
1667
1668 /* call from syncing context when we actually write/free space for this dnode */
1669 void
1670 dnode_diduse_space(dnode_t *dn, int64_t delta)
1671 {
1672         uint64_t space;
1673         dprintf_dnode(dn, "dn=%p dnp=%p used=%llu delta=%lld\n",
1674             dn, dn->dn_phys,
1675             (u_longlong_t)dn->dn_phys->dn_used,
1676             (longlong_t)delta);
1677
1678         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1679         space = DN_USED_BYTES(dn->dn_phys);
1680         if (delta > 0) {
1681                 ASSERT3U(space + delta, >=, space); /* no overflow */
1682         } else {
1683                 ASSERT3U(space, >=, -delta); /* no underflow */
1684         }
1685         space += delta;
1686         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_DNODE_BYTES) {
1687                 ASSERT((dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_USED_BYTES) == 0);
1688                 ASSERT0(P2PHASE(space, 1<<DEV_BSHIFT));
1689                 dn->dn_phys->dn_used = space >> DEV_BSHIFT;
1690         } else {
1691                 dn->dn_phys->dn_used = space;
1692                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_USED_BYTES;
1693         }
1694         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1695 }
1696
1697 /*
1698  * Call when we think we're going to write/free space in open context to track
1699  * the amount of memory in use by the currently open txg.
1700  */
1701 void
1702 dnode_willuse_space(dnode_t *dn, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
1703 {
1704         objset_t *os = dn->dn_objset;
1705         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1706         int64_t aspace = spa_get_asize(os->os_spa, space);
1707
1708         if (ds != NULL) {
1709                 dsl_dir_willuse_space(ds->ds_dir, aspace, tx);
1710                 dsl_pool_dirty_space(dmu_tx_pool(tx), space, tx);
1711         }
1712
1713         dmu_tx_willuse_space(tx, aspace);
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Scans a block at the indicated "level" looking for a hole or data,
1718  * depending on 'flags'.
1719  *
1720  * If level > 0, then we are scanning an indirect block looking at its
1721  * pointers.  If level == 0, then we are looking at a block of dnodes.
1722  *
1723  * If we don't find what we are looking for in the block, we return ESRCH.
1724  * Otherwise, return with *offset pointing to the beginning (if searching
1725  * forwards) or end (if searching backwards) of the range covered by the
1726  * block pointer we matched on (or dnode).
1727  *
1728  * The basic search algorithm used below by dnode_next_offset() is to
1729  * use this function to search up the block tree (widen the search) until
1730  * we find something (i.e., we don't return ESRCH) and then search back
1731  * down the tree (narrow the search) until we reach our original search
1732  * level.
1733  */
1734 static int
1735 dnode_next_offset_level(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
1736         int lvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1737 {
1738         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1739         void *data = NULL;
1740         uint64_t epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1741         uint64_t epb = 1ULL << epbs;
1742         uint64_t minfill, maxfill;
1743         boolean_t hole;
1744         int i, inc, error, span;
1745
1746         dprintf("probing object %llu offset %llx level %d of %u\n",
1747             dn->dn_object, *offset, lvl, dn->dn_phys->dn_nlevels);
1748
1749         hole = ((flags & DNODE_FIND_HOLE) != 0);
1750         inc = (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS) ? -1 : 1;
1751         ASSERT(txg == 0 || !hole);
1752
1753         if (lvl == dn->dn_phys->dn_nlevels) {
1754                 error = 0;
1755                 epb = dn->dn_phys->dn_nblkptr;
1756                 data = dn->dn_phys->dn_blkptr;
1757         } else {
1758                 uint64_t blkid = dbuf_whichblock(dn, *offset) >> (epbs * lvl);
1759                 error = dbuf_hold_impl(dn, lvl, blkid, TRUE, FTAG, &db);
1760                 if (error) {
1761                         if (error != ENOENT)
1762                                 return (error);
1763                         if (hole)
1764                                 return (0);
1765                         /*
1766                          * This can only happen when we are searching up
1767                          * the block tree for data.  We don't really need to
1768                          * adjust the offset, as we will just end up looking
1769                          * at the pointer to this block in its parent, and its
1770                          * going to be unallocated, so we will skip over it.
1771                          */
1772                         return (SET_ERROR(ESRCH));
1773                 }
1774                 error = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_HAVESTRUCT);
1775                 if (error) {
1776                         dbuf_rele(db, FTAG);
1777                         return (error);
1778                 }
1779                 data = db->db.db_data;
1780         }
1781
1782
1783         if (db != NULL && txg != 0 && (db->db_blkptr == NULL ||
1784             db->db_blkptr->blk_birth <= txg ||
1785             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1786                 /*
1787                  * This can only happen when we are searching up the tree
1788                  * and these conditions mean that we need to keep climbing.
1789                  */
1790                 error = SET_ERROR(ESRCH);
1791         } else if (lvl == 0) {
1792                 dnode_phys_t *dnp = data;
1793                 span = DNODE_SHIFT;
1794                 ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1795
1796                 for (i = (*offset >> span) & (blkfill - 1);
1797                     i >= 0 && i < blkfill; i += inc) {
1798                         if ((dnp[i].dn_type == DMU_OT_NONE) == hole)
1799                                 break;
1800                         *offset += (1ULL << span) * inc;
1801                 }
1802                 if (i < 0 || i == blkfill)
1803                         error = SET_ERROR(ESRCH);
1804         } else {
1805                 blkptr_t *bp = data;
1806                 uint64_t start = *offset;
1807                 span = (lvl - 1) * epbs + dn->dn_datablkshift;
1808                 minfill = 0;
1809                 maxfill = blkfill << ((lvl - 1) * epbs);
1810
1811                 if (hole)
1812                         maxfill--;
1813                 else
1814                         minfill++;
1815
1816                 *offset = *offset >> span;
1817                 for (i = BF64_GET(*offset, 0, epbs);
1818                     i >= 0 && i < epb; i += inc) {
1819                         if (bp[i].blk_fill >= minfill &&
1820                             bp[i].blk_fill <= maxfill &&
1821                             (hole || bp[i].blk_birth > txg))
1822                                 break;
1823                         if (inc > 0 || *offset > 0)
1824                                 *offset += inc;
1825                 }
1826                 *offset = *offset << span;
1827                 if (inc < 0) {
1828                         /* traversing backwards; position offset at the end */
1829                         ASSERT3U(*offset, <=, start);
1830                         *offset = MIN(*offset + (1ULL << span) - 1, start);
1831                 } else if (*offset < start) {
1832                         *offset = start;
1833                 }
1834                 if (i < 0 || i >= epb)
1835                         error = SET_ERROR(ESRCH);
1836         }
1837
1838         if (db)
1839                 dbuf_rele(db, FTAG);
1840
1841         return (error);
1842 }
1843
1844 /*
1845  * Find the next hole, data, or sparse region at or after *offset.
1846  * The value 'blkfill' tells us how many items we expect to find
1847  * in an L0 data block; this value is 1 for normal objects,
1848  * DNODES_PER_BLOCK for the meta dnode, and some fraction of
1849  * DNODES_PER_BLOCK when searching for sparse regions thereof.
1850  *
1851  * Examples:
1852  *
1853  * dnode_next_offset(dn, flags, offset, 1, 1, 0);
1854  *      Finds the next/previous hole/data in a file.
1855  *      Used in dmu_offset_next().
1856  *
1857  * dnode_next_offset(mdn, flags, offset, 0, DNODES_PER_BLOCK, txg);
1858  *      Finds the next free/allocated dnode an objset's meta-dnode.
1859  *      Only finds objects that have new contents since txg (ie.
1860  *      bonus buffer changes and content removal are ignored).
1861  *      Used in dmu_object_next().
1862  *
1863  * dnode_next_offset(mdn, DNODE_FIND_HOLE, offset, 2, DNODES_PER_BLOCK >> 2, 0);
1864  *      Finds the next L2 meta-dnode bp that's at most 1/4 full.
1865  *      Used in dmu_object_alloc().
1866  */
1867 int
1868 dnode_next_offset(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
1869     int minlvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1870 {
1871         uint64_t initial_offset = *offset;
1872         int lvl, maxlvl;
1873         int error = 0;
1874
1875         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
1876                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1877
1878         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0) {
1879                 error = SET_ERROR(ESRCH);
1880                 goto out;
1881         }
1882
1883         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
1884                 if (*offset < dn->dn_datablksz) {
1885                         if (flags & DNODE_FIND_HOLE)
1886                                 *offset = dn->dn_datablksz;
1887                 } else {
1888                         error = SET_ERROR(ESRCH);
1889                 }
1890                 goto out;
1891         }
1892
1893         maxlvl = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1894
1895         for (lvl = minlvl; lvl <= maxlvl; lvl++) {
1896                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1897                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
1898                 if (error != ESRCH)
1899                         break;
1900         }
1901
1902         while (error == 0 && --lvl >= minlvl) {
1903                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1904                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
1905         }
1906
1907         if (error == 0 && (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS ?
1908             initial_offset < *offset : initial_offset > *offset))
1909                 error = SET_ERROR(ESRCH);
1910 out:
1911         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
1912                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1913
1914         return (error);
1915 }