Move the world out of /zfs/ and seperate out module build tree
[zfs.git] / cmd / ztest / ztest.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 2008 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
23  * Use is subject to license terms.
24  */
25
26 /*
27  * The objective of this program is to provide a DMU/ZAP/SPA stress test
28  * that runs entirely in userland, is easy to use, and easy to extend.
29  *
30  * The overall design of the ztest program is as follows:
31  *
32  * (1) For each major functional area (e.g. adding vdevs to a pool,
33  *     creating and destroying datasets, reading and writing objects, etc)
34  *     we have a simple routine to test that functionality.  These
35  *     individual routines do not have to do anything "stressful".
36  *
37  * (2) We turn these simple functionality tests into a stress test by
38  *     running them all in parallel, with as many threads as desired,
39  *     and spread across as many datasets, objects, and vdevs as desired.
40  *
41  * (3) While all this is happening, we inject faults into the pool to
42  *     verify that self-healing data really works.
43  *
44  * (4) Every time we open a dataset, we change its checksum and compression
45  *     functions.  Thus even individual objects vary from block to block
46  *     in which checksum they use and whether they're compressed.
47  *
48  * (5) To verify that we never lose on-disk consistency after a crash,
49  *     we run the entire test in a child of the main process.
50  *     At random times, the child self-immolates with a SIGKILL.
51  *     This is the software equivalent of pulling the power cord.
52  *     The parent then runs the test again, using the existing
53  *     storage pool, as many times as desired.
54  *
55  * (6) To verify that we don't have future leaks or temporal incursions,
56  *     many of the functional tests record the transaction group number
57  *     as part of their data.  When reading old data, they verify that
58  *     the transaction group number is less than the current, open txg.
59  *     If you add a new test, please do this if applicable.
60  *
61  * When run with no arguments, ztest runs for about five minutes and
62  * produces no output if successful.  To get a little bit of information,
63  * specify -V.  To get more information, specify -VV, and so on.
64  *
65  * To turn this into an overnight stress test, use -T to specify run time.
66  *
67  * You can ask more more vdevs [-v], datasets [-d], or threads [-t]
68  * to increase the pool capacity, fanout, and overall stress level.
69  *
70  * The -N(okill) option will suppress kills, so each child runs to completion.
71  * This can be useful when you're trying to distinguish temporal incursions
72  * from plain old race conditions.
73  */
74
75 #include <sys/zfs_context.h>
76 #include <sys/spa.h>
77 #include <sys/dmu.h>
78 #include <sys/txg.h>
79 #include <sys/zap.h>
80 #include <sys/dmu_objset.h>
81 #include <sys/poll.h>
82 #include <sys/stat.h>
83 #include <sys/time.h>
84 #include <sys/wait.h>
85 #include <sys/mman.h>
86 #include <sys/resource.h>
87 #include <sys/zio.h>
88 #include <sys/zio_checksum.h>
89 #include <sys/zio_compress.h>
90 #include <sys/zil.h>
91 #include <sys/vdev_impl.h>
92 #include <sys/vdev_file.h>
93 #include <sys/spa_impl.h>
94 #include <sys/dsl_prop.h>
95 #include <sys/refcount.h>
96 #include <stdio.h>
97 #include <stdio_ext.h>
98 #include <stdlib.h>
99 #include <unistd.h>
100 #include <signal.h>
101 #include <umem.h>
102 #include <dlfcn.h>
103 #include <ctype.h>
104 #include <math.h>
105 #include <sys/fs/zfs.h>
106
107 static char cmdname[] = "ztest";
108 static char *zopt_pool = cmdname;
109
110 static uint64_t zopt_vdevs = 5;
111 static uint64_t zopt_vdevtime;
112 static int zopt_ashift = SPA_MINBLOCKSHIFT;
113 static int zopt_mirrors = 2;
114 static int zopt_raidz = 4;
115 static int zopt_raidz_parity = 1;
116 static size_t zopt_vdev_size = SPA_MINDEVSIZE;
117 static int zopt_datasets = 7;
118 static int zopt_threads = 23;
119 static uint64_t zopt_passtime = 60;     /* 60 seconds */
120 static uint64_t zopt_killrate = 70;     /* 70% kill rate */
121 static int zopt_verbose = 0;
122 static int zopt_init = 1;
123 static char *zopt_dir = "/tmp";
124 static uint64_t zopt_time = 300;        /* 5 minutes */
125 static int zopt_maxfaults;
126
127 typedef struct ztest_block_tag {
128         uint64_t        bt_objset;
129         uint64_t        bt_object;
130         uint64_t        bt_offset;
131         uint64_t        bt_txg;
132         uint64_t        bt_thread;
133         uint64_t        bt_seq;
134 } ztest_block_tag_t;
135
136 typedef struct ztest_args {
137         char            za_pool[MAXNAMELEN];
138         spa_t           *za_spa;
139         objset_t        *za_os;
140         zilog_t         *za_zilog;
141         thread_t        za_thread;
142         uint64_t        za_instance;
143         uint64_t        za_random;
144         uint64_t        za_diroff;
145         uint64_t        za_diroff_shared;
146         uint64_t        za_zil_seq;
147         hrtime_t        za_start;
148         hrtime_t        za_stop;
149         hrtime_t        za_kill;
150         /*
151          * Thread-local variables can go here to aid debugging.
152          */
153         ztest_block_tag_t za_rbt;
154         ztest_block_tag_t za_wbt;
155         dmu_object_info_t za_doi;
156         dmu_buf_t       *za_dbuf;
157 } ztest_args_t;
158
159 typedef void ztest_func_t(ztest_args_t *);
160
161 /*
162  * Note: these aren't static because we want dladdr() to work.
163  */
164 ztest_func_t ztest_dmu_read_write;
165 ztest_func_t ztest_dmu_write_parallel;
166 ztest_func_t ztest_dmu_object_alloc_free;
167 ztest_func_t ztest_zap;
168 ztest_func_t ztest_zap_parallel;
169 ztest_func_t ztest_traverse;
170 ztest_func_t ztest_dsl_prop_get_set;
171 ztest_func_t ztest_dmu_objset_create_destroy;
172 ztest_func_t ztest_dmu_snapshot_create_destroy;
173 ztest_func_t ztest_spa_create_destroy;
174 ztest_func_t ztest_fault_inject;
175 ztest_func_t ztest_spa_rename;
176 ztest_func_t ztest_vdev_attach_detach;
177 ztest_func_t ztest_vdev_LUN_growth;
178 ztest_func_t ztest_vdev_add_remove;
179 ztest_func_t ztest_vdev_aux_add_remove;
180 ztest_func_t ztest_scrub;
181
182 typedef struct ztest_info {
183         ztest_func_t    *zi_func;       /* test function */
184         uint64_t        zi_iters;       /* iterations per execution */
185         uint64_t        *zi_interval;   /* execute every <interval> seconds */
186         uint64_t        zi_calls;       /* per-pass count */
187         uint64_t        zi_call_time;   /* per-pass time */
188         uint64_t        zi_call_total;  /* cumulative total */
189         uint64_t        zi_call_target; /* target cumulative total */
190 } ztest_info_t;
191
192 uint64_t zopt_always = 0;               /* all the time */
193 uint64_t zopt_often = 1;                /* every second */
194 uint64_t zopt_sometimes = 10;           /* every 10 seconds */
195 uint64_t zopt_rarely = 60;              /* every 60 seconds */
196
197 ztest_info_t ztest_info[] = {
198         { ztest_dmu_read_write,                 1,      &zopt_always    },
199         { ztest_dmu_write_parallel,             30,     &zopt_always    },
200         { ztest_dmu_object_alloc_free,          1,      &zopt_always    },
201         { ztest_zap,                            30,     &zopt_always    },
202         { ztest_zap_parallel,                   100,    &zopt_always    },
203         { ztest_dsl_prop_get_set,               1,      &zopt_sometimes },
204         { ztest_dmu_objset_create_destroy,      1,      &zopt_sometimes },
205         { ztest_dmu_snapshot_create_destroy,    1,      &zopt_sometimes },
206         { ztest_spa_create_destroy,             1,      &zopt_sometimes },
207         { ztest_fault_inject,                   1,      &zopt_sometimes },
208         { ztest_spa_rename,                     1,      &zopt_rarely    },
209         { ztest_vdev_attach_detach,             1,      &zopt_rarely    },
210         { ztest_vdev_LUN_growth,                1,      &zopt_rarely    },
211         { ztest_vdev_add_remove,                1,      &zopt_vdevtime  },
212         { ztest_vdev_aux_add_remove,            1,      &zopt_vdevtime  },
213         { ztest_scrub,                          1,      &zopt_vdevtime  },
214 };
215
216 #define ZTEST_FUNCS     (sizeof (ztest_info) / sizeof (ztest_info_t))
217
218 #define ZTEST_SYNC_LOCKS        16
219
220 /*
221  * Stuff we need to share writably between parent and child.
222  */
223 typedef struct ztest_shared {
224         mutex_t         zs_vdev_lock;
225         rwlock_t        zs_name_lock;
226         uint64_t        zs_vdev_primaries;
227         uint64_t        zs_vdev_aux;
228         uint64_t        zs_enospc_count;
229         hrtime_t        zs_start_time;
230         hrtime_t        zs_stop_time;
231         uint64_t        zs_alloc;
232         uint64_t        zs_space;
233         ztest_info_t    zs_info[ZTEST_FUNCS];
234         mutex_t         zs_sync_lock[ZTEST_SYNC_LOCKS];
235         uint64_t        zs_seq[ZTEST_SYNC_LOCKS];
236 } ztest_shared_t;
237
238 static char ztest_dev_template[] = "%s/%s.%llua";
239 static char ztest_aux_template[] = "%s/%s.%s.%llu";
240 static ztest_shared_t *ztest_shared;
241
242 static int ztest_random_fd;
243 static int ztest_dump_core = 1;
244
245 static boolean_t ztest_exiting;
246
247 extern uint64_t metaslab_gang_bang;
248
249 #define ZTEST_DIROBJ            1
250 #define ZTEST_MICROZAP_OBJ      2
251 #define ZTEST_FATZAP_OBJ        3
252
253 #define ZTEST_DIROBJ_BLOCKSIZE  (1 << 10)
254 #define ZTEST_DIRSIZE           256
255
256 static void usage(boolean_t) __NORETURN;
257
258 /*
259  * These libumem hooks provide a reasonable set of defaults for the allocator's
260  * debugging facilities.
261  */
262 const char *
263 _umem_debug_init()
264 {
265         return ("default,verbose"); /* $UMEM_DEBUG setting */
266 }
267
268 const char *
269 _umem_logging_init(void)
270 {
271         return ("fail,contents"); /* $UMEM_LOGGING setting */
272 }
273
274 #define FATAL_MSG_SZ    1024
275
276 char *fatal_msg;
277
278 static void
279 fatal(int do_perror, char *message, ...)
280 {
281         va_list args;
282         int save_errno = errno;
283         char buf[FATAL_MSG_SZ];
284
285         (void) fflush(stdout);
286
287         va_start(args, message);
288         (void) sprintf(buf, "ztest: ");
289         /* LINTED */
290         (void) vsprintf(buf + strlen(buf), message, args);
291         va_end(args);
292         if (do_perror) {
293                 (void) snprintf(buf + strlen(buf), FATAL_MSG_SZ - strlen(buf),
294                     ": %s", strerror(save_errno));
295         }
296         (void) fprintf(stderr, "%s\n", buf);
297         fatal_msg = buf;                        /* to ease debugging */
298         if (ztest_dump_core)
299                 abort();
300         exit(3);
301 }
302
303 static int
304 str2shift(const char *buf)
305 {
306         const char *ends = "BKMGTPEZ";
307         int i;
308
309         if (buf[0] == '\0')
310                 return (0);
311         for (i = 0; i < strlen(ends); i++) {
312                 if (toupper(buf[0]) == ends[i])
313                         break;
314         }
315         if (i == strlen(ends)) {
316                 (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n",
317                     buf);
318                 usage(B_FALSE);
319         }
320         if (buf[1] == '\0' || (toupper(buf[1]) == 'B' && buf[2] == '\0')) {
321                 return (10*i);
322         }
323         (void) fprintf(stderr, "ztest: invalid bytes suffix: %s\n", buf);
324         usage(B_FALSE);
325         /* NOTREACHED */
326 }
327
328 static uint64_t
329 nicenumtoull(const char *buf)
330 {
331         char *end;
332         uint64_t val;
333
334         val = strtoull(buf, &end, 0);
335         if (end == buf) {
336                 (void) fprintf(stderr, "ztest: bad numeric value: %s\n", buf);
337                 usage(B_FALSE);
338         } else if (end[0] == '.') {
339                 double fval = strtod(buf, &end);
340                 fval *= pow(2, str2shift(end));
341                 if (fval > UINT64_MAX) {
342                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
343                             buf);
344                         usage(B_FALSE);
345                 }
346                 val = (uint64_t)fval;
347         } else {
348                 int shift = str2shift(end);
349                 if (shift >= 64 || (val << shift) >> shift != val) {
350                         (void) fprintf(stderr, "ztest: value too large: %s\n",
351                             buf);
352                         usage(B_FALSE);
353                 }
354                 val <<= shift;
355         }
356         return (val);
357 }
358
359 static void
360 usage(boolean_t requested)
361 {
362         char nice_vdev_size[10];
363         char nice_gang_bang[10];
364         FILE *fp = requested ? stdout : stderr;
365
366         nicenum(zopt_vdev_size, nice_vdev_size);
367         nicenum(metaslab_gang_bang, nice_gang_bang);
368
369         (void) fprintf(fp, "Usage: %s\n"
370             "\t[-v vdevs (default: %llu)]\n"
371             "\t[-s size_of_each_vdev (default: %s)]\n"
372             "\t[-a alignment_shift (default: %d) (use 0 for random)]\n"
373             "\t[-m mirror_copies (default: %d)]\n"
374             "\t[-r raidz_disks (default: %d)]\n"
375             "\t[-R raidz_parity (default: %d)]\n"
376             "\t[-d datasets (default: %d)]\n"
377             "\t[-t threads (default: %d)]\n"
378             "\t[-g gang_block_threshold (default: %s)]\n"
379             "\t[-i initialize pool i times (default: %d)]\n"
380             "\t[-k kill percentage (default: %llu%%)]\n"
381             "\t[-p pool_name (default: %s)]\n"
382             "\t[-f file directory for vdev files (default: %s)]\n"
383             "\t[-V(erbose)] (use multiple times for ever more blather)\n"
384             "\t[-E(xisting)] (use existing pool instead of creating new one)\n"
385             "\t[-T time] total run time (default: %llu sec)\n"
386             "\t[-P passtime] time per pass (default: %llu sec)\n"
387             "\t[-h] (print help)\n"
388             "",
389             cmdname,
390             (u_longlong_t)zopt_vdevs,                   /* -v */
391             nice_vdev_size,                             /* -s */
392             zopt_ashift,                                /* -a */
393             zopt_mirrors,                               /* -m */
394             zopt_raidz,                                 /* -r */
395             zopt_raidz_parity,                          /* -R */
396             zopt_datasets,                              /* -d */
397             zopt_threads,                               /* -t */
398             nice_gang_bang,                             /* -g */
399             zopt_init,                                  /* -i */
400             (u_longlong_t)zopt_killrate,                /* -k */
401             zopt_pool,                                  /* -p */
402             zopt_dir,                                   /* -f */
403             (u_longlong_t)zopt_time,                    /* -T */
404             (u_longlong_t)zopt_passtime);               /* -P */
405         exit(requested ? 0 : 1);
406 }
407
408 static uint64_t
409 ztest_random(uint64_t range)
410 {
411         uint64_t r;
412
413         if (range == 0)
414                 return (0);
415
416         if (read(ztest_random_fd, &r, sizeof (r)) != sizeof (r))
417                 fatal(1, "short read from /dev/urandom");
418
419         return (r % range);
420 }
421
422 static void
423 ztest_record_enospc(char *s)
424 {
425         dprintf("ENOSPC doing: %s\n", s ? s : "<unknown>");
426         ztest_shared->zs_enospc_count++;
427 }
428
429 static void
430 process_options(int argc, char **argv)
431 {
432         int opt;
433         uint64_t value;
434
435         /* By default, test gang blocks for blocks 32K and greater */
436         metaslab_gang_bang = 32 << 10;
437
438         while ((opt = getopt(argc, argv,
439             "v:s:a:m:r:R:d:t:g:i:k:p:f:VET:P:h")) != EOF) {
440                 value = 0;
441                 switch (opt) {
442                 case 'v':
443                 case 's':
444                 case 'a':
445                 case 'm':
446                 case 'r':
447                 case 'R':
448                 case 'd':
449                 case 't':
450                 case 'g':
451                 case 'i':
452                 case 'k':
453                 case 'T':
454                 case 'P':
455                         value = nicenumtoull(optarg);
456                 }
457                 switch (opt) {
458                 case 'v':
459                         zopt_vdevs = value;
460                         break;
461                 case 's':
462                         zopt_vdev_size = MAX(SPA_MINDEVSIZE, value);
463                         break;
464                 case 'a':
465                         zopt_ashift = value;
466                         break;
467                 case 'm':
468                         zopt_mirrors = value;
469                         break;
470                 case 'r':
471                         zopt_raidz = MAX(1, value);
472                         break;
473                 case 'R':
474                         zopt_raidz_parity = MIN(MAX(value, 1), 2);
475                         break;
476                 case 'd':
477                         zopt_datasets = MAX(1, value);
478                         break;
479                 case 't':
480                         zopt_threads = MAX(1, value);
481                         break;
482                 case 'g':
483                         metaslab_gang_bang = MAX(SPA_MINBLOCKSIZE << 1, value);
484                         break;
485                 case 'i':
486                         zopt_init = value;
487                         break;
488                 case 'k':
489                         zopt_killrate = value;
490                         break;
491                 case 'p':
492                         zopt_pool = strdup(optarg);
493                         break;
494                 case 'f':
495                         zopt_dir = strdup(optarg);
496                         break;
497                 case 'V':
498                         zopt_verbose++;
499                         break;
500                 case 'E':
501                         zopt_init = 0;
502                         break;
503                 case 'T':
504                         zopt_time = value;
505                         break;
506                 case 'P':
507                         zopt_passtime = MAX(1, value);
508                         break;
509                 case 'h':
510                         usage(B_TRUE);
511                         break;
512                 case '?':
513                 default:
514                         usage(B_FALSE);
515                         break;
516                 }
517         }
518
519         zopt_raidz_parity = MIN(zopt_raidz_parity, zopt_raidz - 1);
520
521         zopt_vdevtime = (zopt_vdevs > 0 ? zopt_time / zopt_vdevs : UINT64_MAX);
522         zopt_maxfaults = MAX(zopt_mirrors, 1) * (zopt_raidz_parity + 1) - 1;
523 }
524
525 static uint64_t
526 ztest_get_ashift(void)
527 {
528         if (zopt_ashift == 0)
529                 return (SPA_MINBLOCKSHIFT + ztest_random(3));
530         return (zopt_ashift);
531 }
532
533 static nvlist_t *
534 make_vdev_file(char *path, char *aux, size_t size, uint64_t ashift)
535 {
536         char pathbuf[MAXPATHLEN];
537         uint64_t vdev;
538         nvlist_t *file;
539
540         if (ashift == 0)
541                 ashift = ztest_get_ashift();
542
543         if (path == NULL) {
544                 path = pathbuf;
545
546                 if (aux != NULL) {
547                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_aux;
548                         (void) sprintf(path, ztest_aux_template,
549                             zopt_dir, zopt_pool, aux, vdev);
550                 } else {
551                         vdev = ztest_shared->zs_vdev_primaries++;
552                         (void) sprintf(path, ztest_dev_template,
553                             zopt_dir, zopt_pool, vdev);
554                 }
555         }
556
557         if (size != 0) {
558                 int fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
559                 if (fd == -1)
560                         fatal(1, "can't open %s", path);
561                 if (ftruncate(fd, size) != 0)
562                         fatal(1, "can't ftruncate %s", path);
563                 (void) close(fd);
564         }
565
566         VERIFY(nvlist_alloc(&file, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
567         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_FILE) == 0);
568         VERIFY(nvlist_add_string(file, ZPOOL_CONFIG_PATH, path) == 0);
569         VERIFY(nvlist_add_uint64(file, ZPOOL_CONFIG_ASHIFT, ashift) == 0);
570
571         return (file);
572 }
573
574 static nvlist_t *
575 make_vdev_raidz(char *path, char *aux, size_t size, uint64_t ashift, int r)
576 {
577         nvlist_t *raidz, **child;
578         int c;
579
580         if (r < 2)
581                 return (make_vdev_file(path, aux, size, ashift));
582         child = umem_alloc(r * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
583
584         for (c = 0; c < r; c++)
585                 child[c] = make_vdev_file(path, aux, size, ashift);
586
587         VERIFY(nvlist_alloc(&raidz, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
588         VERIFY(nvlist_add_string(raidz, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
589             VDEV_TYPE_RAIDZ) == 0);
590         VERIFY(nvlist_add_uint64(raidz, ZPOOL_CONFIG_NPARITY,
591             zopt_raidz_parity) == 0);
592         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(raidz, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
593             child, r) == 0);
594
595         for (c = 0; c < r; c++)
596                 nvlist_free(child[c]);
597
598         umem_free(child, r * sizeof (nvlist_t *));
599
600         return (raidz);
601 }
602
603 static nvlist_t *
604 make_vdev_mirror(char *path, char *aux, size_t size, uint64_t ashift,
605         int r, int m)
606 {
607         nvlist_t *mirror, **child;
608         int c;
609
610         if (m < 1)
611                 return (make_vdev_raidz(path, aux, size, ashift, r));
612
613         child = umem_alloc(m * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
614
615         for (c = 0; c < m; c++)
616                 child[c] = make_vdev_raidz(path, aux, size, ashift, r);
617
618         VERIFY(nvlist_alloc(&mirror, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
619         VERIFY(nvlist_add_string(mirror, ZPOOL_CONFIG_TYPE,
620             VDEV_TYPE_MIRROR) == 0);
621         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(mirror, ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
622             child, m) == 0);
623
624         for (c = 0; c < m; c++)
625                 nvlist_free(child[c]);
626
627         umem_free(child, m * sizeof (nvlist_t *));
628
629         return (mirror);
630 }
631
632 static nvlist_t *
633 make_vdev_root(char *path, char *aux, size_t size, uint64_t ashift,
634         int log, int r, int m, int t)
635 {
636         nvlist_t *root, **child;
637         int c;
638
639         ASSERT(t > 0);
640
641         child = umem_alloc(t * sizeof (nvlist_t *), UMEM_NOFAIL);
642
643         for (c = 0; c < t; c++) {
644                 child[c] = make_vdev_mirror(path, aux, size, ashift, r, m);
645                 VERIFY(nvlist_add_uint64(child[c], ZPOOL_CONFIG_IS_LOG,
646                     log) == 0);
647         }
648
649         VERIFY(nvlist_alloc(&root, NV_UNIQUE_NAME, 0) == 0);
650         VERIFY(nvlist_add_string(root, ZPOOL_CONFIG_TYPE, VDEV_TYPE_ROOT) == 0);
651         VERIFY(nvlist_add_nvlist_array(root, aux ? aux : ZPOOL_CONFIG_CHILDREN,
652             child, t) == 0);
653
654         for (c = 0; c < t; c++)
655                 nvlist_free(child[c]);
656
657         umem_free(child, t * sizeof (nvlist_t *));
658
659         return (root);
660 }
661
662 static void
663 ztest_set_random_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
664 {
665         int bs = SPA_MINBLOCKSHIFT +
666             ztest_random(SPA_MAXBLOCKSHIFT - SPA_MINBLOCKSHIFT + 1);
667         int ibs = DN_MIN_INDBLKSHIFT +
668             ztest_random(DN_MAX_INDBLKSHIFT - DN_MIN_INDBLKSHIFT + 1);
669         int error;
670
671         error = dmu_object_set_blocksize(os, object, 1ULL << bs, ibs, tx);
672         if (error) {
673                 char osname[300];
674                 dmu_objset_name(os, osname);
675                 fatal(0, "dmu_object_set_blocksize('%s', %llu, %d, %d) = %d",
676                     osname, object, 1 << bs, ibs, error);
677         }
678 }
679
680 static uint8_t
681 ztest_random_checksum(void)
682 {
683         uint8_t checksum;
684
685         do {
686                 checksum = ztest_random(ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
687         } while (zio_checksum_table[checksum].ci_zbt);
688
689         if (checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF)
690                 checksum = ZIO_CHECKSUM_ON;
691
692         return (checksum);
693 }
694
695 static uint8_t
696 ztest_random_compress(void)
697 {
698         return ((uint8_t)ztest_random(ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS));
699 }
700
701 typedef struct ztest_replay {
702         objset_t        *zr_os;
703         uint64_t        zr_assign;
704 } ztest_replay_t;
705
706 static int
707 ztest_replay_create(ztest_replay_t *zr, lr_create_t *lr, boolean_t byteswap)
708 {
709         objset_t *os = zr->zr_os;
710         dmu_tx_t *tx;
711         int error;
712
713         if (byteswap)
714                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
715
716         tx = dmu_tx_create(os);
717         dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
718         error = dmu_tx_assign(tx, zr->zr_assign);
719         if (error) {
720                 dmu_tx_abort(tx);
721                 return (error);
722         }
723
724         error = dmu_object_claim(os, lr->lr_doid, lr->lr_mode, 0,
725             DMU_OT_NONE, 0, tx);
726         ASSERT3U(error, ==, 0);
727         dmu_tx_commit(tx);
728
729         if (zopt_verbose >= 5) {
730                 char osname[MAXNAMELEN];
731                 dmu_objset_name(os, osname);
732                 (void) printf("replay create of %s object %llu"
733                     " in txg %llu = %d\n",
734                     osname, (u_longlong_t)lr->lr_doid,
735                     (u_longlong_t)zr->zr_assign, error);
736         }
737
738         return (error);
739 }
740
741 static int
742 ztest_replay_remove(ztest_replay_t *zr, lr_remove_t *lr, boolean_t byteswap)
743 {
744         objset_t *os = zr->zr_os;
745         dmu_tx_t *tx;
746         int error;
747
748         if (byteswap)
749                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
750
751         tx = dmu_tx_create(os);
752         dmu_tx_hold_free(tx, lr->lr_doid, 0, DMU_OBJECT_END);
753         error = dmu_tx_assign(tx, zr->zr_assign);
754         if (error) {
755                 dmu_tx_abort(tx);
756                 return (error);
757         }
758
759         error = dmu_object_free(os, lr->lr_doid, tx);
760         dmu_tx_commit(tx);
761
762         return (error);
763 }
764
765 zil_replay_func_t *ztest_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
766         NULL,                   /* 0 no such transaction type */
767         ztest_replay_create,    /* TX_CREATE */
768         NULL,                   /* TX_MKDIR */
769         NULL,                   /* TX_MKXATTR */
770         NULL,                   /* TX_SYMLINK */
771         ztest_replay_remove,    /* TX_REMOVE */
772         NULL,                   /* TX_RMDIR */
773         NULL,                   /* TX_LINK */
774         NULL,                   /* TX_RENAME */
775         NULL,                   /* TX_WRITE */
776         NULL,                   /* TX_TRUNCATE */
777         NULL,                   /* TX_SETATTR */
778         NULL,                   /* TX_ACL */
779 };
780
781 /*
782  * Verify that we can't destroy an active pool, create an existing pool,
783  * or create a pool with a bad vdev spec.
784  */
785 void
786 ztest_spa_create_destroy(ztest_args_t *za)
787 {
788         int error;
789         spa_t *spa;
790         nvlist_t *nvroot;
791
792         /*
793          * Attempt to create using a bad file.
794          */
795         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
796         error = spa_create("ztest_bad_file", nvroot, NULL, NULL, NULL);
797         nvlist_free(nvroot);
798         if (error != ENOENT)
799                 fatal(0, "spa_create(bad_file) = %d", error);
800
801         /*
802          * Attempt to create using a bad mirror.
803          */
804         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, 0, 0, 0, 0, 2, 1);
805         error = spa_create("ztest_bad_mirror", nvroot, NULL, NULL, NULL);
806         nvlist_free(nvroot);
807         if (error != ENOENT)
808                 fatal(0, "spa_create(bad_mirror) = %d", error);
809
810         /*
811          * Attempt to create an existing pool.  It shouldn't matter
812          * what's in the nvroot; we should fail with EEXIST.
813          */
814         (void) rw_rdlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
815         nvroot = make_vdev_root("/dev/bogus", NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
816         error = spa_create(za->za_pool, nvroot, NULL, NULL, NULL);
817         nvlist_free(nvroot);
818         if (error != EEXIST)
819                 fatal(0, "spa_create(whatever) = %d", error);
820
821         error = spa_open(za->za_pool, &spa, FTAG);
822         if (error)
823                 fatal(0, "spa_open() = %d", error);
824
825         error = spa_destroy(za->za_pool);
826         if (error != EBUSY)
827                 fatal(0, "spa_destroy() = %d", error);
828
829         spa_close(spa, FTAG);
830         (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
831 }
832
833 static vdev_t *
834 vdev_lookup_by_path(vdev_t *vd, const char *path)
835 {
836         vdev_t *mvd;
837
838         if (vd->vdev_path != NULL && strcmp(path, vd->vdev_path) == 0)
839                 return (vd);
840
841         for (int c = 0; c < vd->vdev_children; c++)
842                 if ((mvd = vdev_lookup_by_path(vd->vdev_child[c], path)) !=
843                     NULL)
844                         return (mvd);
845
846         return (NULL);
847 }
848
849 /*
850  * Verify that vdev_add() works as expected.
851  */
852 void
853 ztest_vdev_add_remove(ztest_args_t *za)
854 {
855         spa_t *spa = za->za_spa;
856         uint64_t leaves = MAX(zopt_mirrors, 1) * zopt_raidz;
857         nvlist_t *nvroot;
858         int error;
859
860         (void) mutex_lock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
861
862         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
863
864         ztest_shared->zs_vdev_primaries =
865             spa->spa_root_vdev->vdev_children * leaves;
866
867         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
868
869         /*
870          * Make 1/4 of the devices be log devices.
871          */
872         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, zopt_vdev_size, 0,
873             ztest_random(4) == 0, zopt_raidz, zopt_mirrors, 1);
874
875         error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
876         nvlist_free(nvroot);
877
878         (void) mutex_unlock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
879
880         if (error == ENOSPC)
881                 ztest_record_enospc("spa_vdev_add");
882         else if (error != 0)
883                 fatal(0, "spa_vdev_add() = %d", error);
884 }
885
886 /*
887  * Verify that adding/removing aux devices (l2arc, hot spare) works as expected.
888  */
889 void
890 ztest_vdev_aux_add_remove(ztest_args_t *za)
891 {
892         spa_t *spa = za->za_spa;
893         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
894         spa_aux_vdev_t *sav;
895         char *aux;
896         uint64_t guid = 0;
897         int error;
898
899         if (ztest_random(2) == 0) {
900                 sav = &spa->spa_spares;
901                 aux = ZPOOL_CONFIG_SPARES;
902         } else {
903                 sav = &spa->spa_l2cache;
904                 aux = ZPOOL_CONFIG_L2CACHE;
905         }
906
907         (void) mutex_lock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
908
909         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
910
911         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(4) == 0) {
912                 /*
913                  * Pick a random device to remove.
914                  */
915                 guid = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)]->vdev_guid;
916         } else {
917                 /*
918                  * Find an unused device we can add.
919                  */
920                 ztest_shared->zs_vdev_aux = 0;
921                 for (;;) {
922                         char path[MAXPATHLEN];
923                         int c;
924                         (void) sprintf(path, ztest_aux_template, zopt_dir,
925                             zopt_pool, aux, ztest_shared->zs_vdev_aux);
926                         for (c = 0; c < sav->sav_count; c++)
927                                 if (strcmp(sav->sav_vdevs[c]->vdev_path,
928                                     path) == 0)
929                                         break;
930                         if (c == sav->sav_count &&
931                             vdev_lookup_by_path(rvd, path) == NULL)
932                                 break;
933                         ztest_shared->zs_vdev_aux++;
934                 }
935         }
936
937         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
938
939         if (guid == 0) {
940                 /*
941                  * Add a new device.
942                  */
943                 nvlist_t *nvroot = make_vdev_root(NULL, aux,
944                     (zopt_vdev_size * 5) / 4, 0, 0, 0, 0, 1);
945                 error = spa_vdev_add(spa, nvroot);
946                 if (error != 0)
947                         fatal(0, "spa_vdev_add(%p) = %d", nvroot, error);
948                 nvlist_free(nvroot);
949         } else {
950                 /*
951                  * Remove an existing device.  Sometimes, dirty its
952                  * vdev state first to make sure we handle removal
953                  * of devices that have pending state changes.
954                  */
955                 if (ztest_random(2) == 0)
956                         (void) vdev_online(spa, guid, B_FALSE, NULL);
957
958                 error = spa_vdev_remove(spa, guid, B_FALSE);
959                 if (error != 0 && error != EBUSY)
960                         fatal(0, "spa_vdev_remove(%llu) = %d", guid, error);
961         }
962
963         (void) mutex_unlock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
964 }
965
966 /*
967  * Verify that we can attach and detach devices.
968  */
969 void
970 ztest_vdev_attach_detach(ztest_args_t *za)
971 {
972         spa_t *spa = za->za_spa;
973         spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_spares;
974         vdev_t *rvd = spa->spa_root_vdev;
975         vdev_t *oldvd, *newvd, *pvd;
976         nvlist_t *root;
977         uint64_t leaves = MAX(zopt_mirrors, 1) * zopt_raidz;
978         uint64_t leaf, top;
979         uint64_t ashift = ztest_get_ashift();
980         uint64_t oldguid;
981         size_t oldsize, newsize;
982         char oldpath[MAXPATHLEN], newpath[MAXPATHLEN];
983         int replacing;
984         int oldvd_has_siblings = B_FALSE;
985         int newvd_is_spare = B_FALSE;
986         int oldvd_is_log;
987         int error, expected_error;
988
989         (void) mutex_lock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
990
991         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
992
993         /*
994          * Decide whether to do an attach or a replace.
995          */
996         replacing = ztest_random(2);
997
998         /*
999          * Pick a random top-level vdev.
1000          */
1001         top = ztest_random(rvd->vdev_children);
1002
1003         /*
1004          * Pick a random leaf within it.
1005          */
1006         leaf = ztest_random(leaves);
1007
1008         /*
1009          * Locate this vdev.
1010          */
1011         oldvd = rvd->vdev_child[top];
1012         if (zopt_mirrors >= 1)
1013                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf / zopt_raidz];
1014         if (zopt_raidz > 1)
1015                 oldvd = oldvd->vdev_child[leaf % zopt_raidz];
1016
1017         /*
1018          * If we're already doing an attach or replace, oldvd may be a
1019          * mirror vdev -- in which case, pick a random child.
1020          */
1021         while (oldvd->vdev_children != 0) {
1022                 oldvd_has_siblings = B_TRUE;
1023                 ASSERT(oldvd->vdev_children == 2);
1024                 oldvd = oldvd->vdev_child[ztest_random(2)];
1025         }
1026
1027         oldguid = oldvd->vdev_guid;
1028         oldsize = vdev_get_rsize(oldvd);
1029         oldvd_is_log = oldvd->vdev_top->vdev_islog;
1030         (void) strcpy(oldpath, oldvd->vdev_path);
1031         pvd = oldvd->vdev_parent;
1032
1033         /*
1034          * If oldvd has siblings, then half of the time, detach it.
1035          */
1036         if (oldvd_has_siblings && ztest_random(2) == 0) {
1037                 spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1038                 error = spa_vdev_detach(spa, oldguid, B_FALSE);
1039                 if (error != 0 && error != ENODEV && error != EBUSY)
1040                         fatal(0, "detach (%s) returned %d",
1041                             oldpath, error);
1042                 (void) mutex_unlock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
1043                 return;
1044         }
1045
1046         /*
1047          * For the new vdev, choose with equal probability between the two
1048          * standard paths (ending in either 'a' or 'b') or a random hot spare.
1049          */
1050         if (sav->sav_count != 0 && ztest_random(3) == 0) {
1051                 newvd = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
1052                 newvd_is_spare = B_TRUE;
1053                 (void) strcpy(newpath, newvd->vdev_path);
1054         } else {
1055                 (void) snprintf(newpath, sizeof (newpath), ztest_dev_template,
1056                     zopt_dir, zopt_pool, top * leaves + leaf);
1057                 if (ztest_random(2) == 0)
1058                         newpath[strlen(newpath) - 1] = 'b';
1059                 newvd = vdev_lookup_by_path(rvd, newpath);
1060         }
1061
1062         if (newvd) {
1063                 newsize = vdev_get_rsize(newvd);
1064         } else {
1065                 /*
1066                  * Make newsize a little bigger or smaller than oldsize.
1067                  * If it's smaller, the attach should fail.
1068                  * If it's larger, and we're doing a replace,
1069                  * we should get dynamic LUN growth when we're done.
1070                  */
1071                 newsize = 10 * oldsize / (9 + ztest_random(3));
1072         }
1073
1074         /*
1075          * If pvd is not a mirror or root, the attach should fail with ENOTSUP,
1076          * unless it's a replace; in that case any non-replacing parent is OK.
1077          *
1078          * If newvd is already part of the pool, it should fail with EBUSY.
1079          *
1080          * If newvd is too small, it should fail with EOVERFLOW.
1081          */
1082         if (pvd->vdev_ops != &vdev_mirror_ops &&
1083             pvd->vdev_ops != &vdev_root_ops && (!replacing ||
1084             pvd->vdev_ops == &vdev_replacing_ops ||
1085             pvd->vdev_ops == &vdev_spare_ops))
1086                 expected_error = ENOTSUP;
1087         else if (newvd_is_spare && (!replacing || oldvd_is_log))
1088                 expected_error = ENOTSUP;
1089         else if (newvd == oldvd)
1090                 expected_error = replacing ? 0 : EBUSY;
1091         else if (vdev_lookup_by_path(rvd, newpath) != NULL)
1092                 expected_error = EBUSY;
1093         else if (newsize < oldsize)
1094                 expected_error = EOVERFLOW;
1095         else if (ashift > oldvd->vdev_top->vdev_ashift)
1096                 expected_error = EDOM;
1097         else
1098                 expected_error = 0;
1099
1100         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1101
1102         /*
1103          * Build the nvlist describing newpath.
1104          */
1105         root = make_vdev_root(newpath, NULL, newvd == NULL ? newsize : 0,
1106             ashift, 0, 0, 0, 1);
1107
1108         error = spa_vdev_attach(spa, oldguid, root, replacing);
1109
1110         nvlist_free(root);
1111
1112         /*
1113          * If our parent was the replacing vdev, but the replace completed,
1114          * then instead of failing with ENOTSUP we may either succeed,
1115          * fail with ENODEV, or fail with EOVERFLOW.
1116          */
1117         if (expected_error == ENOTSUP &&
1118             (error == 0 || error == ENODEV || error == EOVERFLOW))
1119                 expected_error = error;
1120
1121         /*
1122          * If someone grew the LUN, the replacement may be too small.
1123          */
1124         if (error == EOVERFLOW || error == EBUSY)
1125                 expected_error = error;
1126
1127         /* XXX workaround 6690467 */
1128         if (error != expected_error && expected_error != EBUSY) {
1129                 fatal(0, "attach (%s %llu, %s %llu, %d) "
1130                     "returned %d, expected %d",
1131                     oldpath, (longlong_t)oldsize, newpath,
1132                     (longlong_t)newsize, replacing, error, expected_error);
1133         }
1134
1135         (void) mutex_unlock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Verify that dynamic LUN growth works as expected.
1140  */
1141 /* ARGSUSED */
1142 void
1143 ztest_vdev_LUN_growth(ztest_args_t *za)
1144 {
1145         spa_t *spa = za->za_spa;
1146         char dev_name[MAXPATHLEN];
1147         uint64_t leaves = MAX(zopt_mirrors, 1) * zopt_raidz;
1148         uint64_t vdev;
1149         size_t fsize;
1150         int fd;
1151
1152         (void) mutex_lock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
1153
1154         /*
1155          * Pick a random leaf vdev.
1156          */
1157         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
1158         vdev = ztest_random(spa->spa_root_vdev->vdev_children * leaves);
1159         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1160
1161         (void) sprintf(dev_name, ztest_dev_template, zopt_dir, zopt_pool, vdev);
1162
1163         if ((fd = open(dev_name, O_RDWR)) != -1) {
1164                 /*
1165                  * Determine the size.
1166                  */
1167                 fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1168
1169                 /*
1170                  * If it's less than 2x the original size, grow by around 3%.
1171                  */
1172                 if (fsize < 2 * zopt_vdev_size) {
1173                         size_t newsize = fsize + ztest_random(fsize / 32);
1174                         (void) ftruncate(fd, newsize);
1175                         if (zopt_verbose >= 6) {
1176                                 (void) printf("%s grew from %lu to %lu bytes\n",
1177                                     dev_name, (ulong_t)fsize, (ulong_t)newsize);
1178                         }
1179                 }
1180                 (void) close(fd);
1181         }
1182
1183         (void) mutex_unlock(&ztest_shared->zs_vdev_lock);
1184 }
1185
1186 /* ARGSUSED */
1187 static void
1188 ztest_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
1189 {
1190         /*
1191          * Create the directory object.
1192          */
1193         VERIFY(dmu_object_claim(os, ZTEST_DIROBJ,
1194             DMU_OT_UINT64_OTHER, ZTEST_DIROBJ_BLOCKSIZE,
1195             DMU_OT_UINT64_OTHER, 5 * sizeof (ztest_block_tag_t), tx) == 0);
1196
1197         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_MICROZAP_OBJ,
1198             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
1199
1200         VERIFY(zap_create_claim(os, ZTEST_FATZAP_OBJ,
1201             DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx) == 0);
1202 }
1203
1204 static int
1205 ztest_destroy_cb(char *name, void *arg)
1206 {
1207         ztest_args_t *za = arg;
1208         objset_t *os;
1209         dmu_object_info_t *doi = &za->za_doi;
1210         int error;
1211
1212         /*
1213          * Verify that the dataset contains a directory object.
1214          */
1215         error = dmu_objset_open(name, DMU_OST_OTHER,
1216             DS_MODE_USER | DS_MODE_READONLY, &os);
1217         ASSERT3U(error, ==, 0);
1218         error = dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, doi);
1219         if (error != ENOENT) {
1220                 /* We could have crashed in the middle of destroying it */
1221                 ASSERT3U(error, ==, 0);
1222                 ASSERT3U(doi->doi_type, ==, DMU_OT_UINT64_OTHER);
1223                 ASSERT3S(doi->doi_physical_blks, >=, 0);
1224         }
1225         dmu_objset_close(os);
1226
1227         /*
1228          * Destroy the dataset.
1229          */
1230         error = dmu_objset_destroy(name);
1231         if (error) {
1232                 (void) dmu_objset_open(name, DMU_OST_OTHER,
1233                     DS_MODE_USER | DS_MODE_READONLY, &os);
1234                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(os=%p) = %d\n", &os, error);
1235         }
1236         return (0);
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Verify that dmu_objset_{create,destroy,open,close} work as expected.
1241  */
1242 static uint64_t
1243 ztest_log_create(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int mode)
1244 {
1245         itx_t *itx;
1246         lr_create_t *lr;
1247         size_t namesize;
1248         char name[24];
1249
1250         (void) sprintf(name, "ZOBJ_%llu", (u_longlong_t)object);
1251         namesize = strlen(name) + 1;
1252
1253         itx = zil_itx_create(TX_CREATE, sizeof (*lr) + namesize +
1254             ztest_random(ZIL_MAX_BLKSZ));
1255         lr = (lr_create_t *)&itx->itx_lr;
1256         bzero(lr + 1, lr->lr_common.lrc_reclen - sizeof (*lr));
1257         lr->lr_doid = object;
1258         lr->lr_foid = 0;
1259         lr->lr_mode = mode;
1260         lr->lr_uid = 0;
1261         lr->lr_gid = 0;
1262         lr->lr_gen = dmu_tx_get_txg(tx);
1263         lr->lr_crtime[0] = time(NULL);
1264         lr->lr_crtime[1] = 0;
1265         lr->lr_rdev = 0;
1266         bcopy(name, (char *)(lr + 1), namesize);
1267
1268         return (zil_itx_assign(zilog, itx, tx));
1269 }
1270
1271 void
1272 ztest_dmu_objset_create_destroy(ztest_args_t *za)
1273 {
1274         int error;
1275         objset_t *os, *os2;
1276         char name[100];
1277         int basemode, expected_error;
1278         zilog_t *zilog;
1279         uint64_t seq;
1280         uint64_t objects;
1281         ztest_replay_t zr;
1282
1283         (void) rw_rdlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
1284         (void) snprintf(name, 100, "%s/%s_temp_%llu", za->za_pool, za->za_pool,
1285             (u_longlong_t)za->za_instance);
1286
1287         basemode = DS_MODE_TYPE(za->za_instance);
1288         if (basemode != DS_MODE_USER && basemode != DS_MODE_OWNER)
1289                 basemode = DS_MODE_USER;
1290
1291         /*
1292          * If this dataset exists from a previous run, process its replay log
1293          * half of the time.  If we don't replay it, then dmu_objset_destroy()
1294          * (invoked from ztest_destroy_cb() below) should just throw it away.
1295          */
1296         if (ztest_random(2) == 0 &&
1297             dmu_objset_open(name, DMU_OST_OTHER, DS_MODE_OWNER, &os) == 0) {
1298                 zr.zr_os = os;
1299                 zil_replay(os, &zr, &zr.zr_assign, ztest_replay_vector, NULL);
1300                 dmu_objset_close(os);
1301         }
1302
1303         /*
1304          * There may be an old instance of the dataset we're about to
1305          * create lying around from a previous run.  If so, destroy it
1306          * and all of its snapshots.
1307          */
1308         (void) dmu_objset_find(name, ztest_destroy_cb, za,
1309             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
1310
1311         /*
1312          * Verify that the destroyed dataset is no longer in the namespace.
1313          */
1314         error = dmu_objset_open(name, DMU_OST_OTHER, basemode, &os);
1315         if (error != ENOENT)
1316                 fatal(1, "dmu_objset_open(%s) found destroyed dataset %p",
1317                     name, os);
1318
1319         /*
1320          * Verify that we can create a new dataset.
1321          */
1322         error = dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, NULL, 0,
1323             ztest_create_cb, NULL);
1324         if (error) {
1325                 if (error == ENOSPC) {
1326                         ztest_record_enospc("dmu_objset_create");
1327                         (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
1328                         return;
1329                 }
1330                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d", name, error);
1331         }
1332
1333         error = dmu_objset_open(name, DMU_OST_OTHER, basemode, &os);
1334         if (error) {
1335                 fatal(0, "dmu_objset_open(%s) = %d", name, error);
1336         }
1337
1338         /*
1339          * Open the intent log for it.
1340          */
1341         zilog = zil_open(os, NULL);
1342
1343         /*
1344          * Put a random number of objects in there.
1345          */
1346         objects = ztest_random(20);
1347         seq = 0;
1348         while (objects-- != 0) {
1349                 uint64_t object;
1350                 dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(os);
1351                 dmu_tx_hold_write(tx, DMU_NEW_OBJECT, 0, sizeof (name));
1352                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
1353                 if (error) {
1354                         dmu_tx_abort(tx);
1355                 } else {
1356                         object = dmu_object_alloc(os, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0,
1357                             DMU_OT_NONE, 0, tx);
1358                         ztest_set_random_blocksize(os, object, tx);
1359                         seq = ztest_log_create(zilog, tx, object,
1360                             DMU_OT_UINT64_OTHER);
1361                         dmu_write(os, object, 0, sizeof (name), name, tx);
1362                         dmu_tx_commit(tx);
1363                 }
1364                 if (ztest_random(5) == 0) {
1365                         zil_commit(zilog, seq, object);
1366                 }
1367                 if (ztest_random(100) == 0) {
1368                         error = zil_suspend(zilog);
1369                         if (error == 0) {
1370                                 zil_resume(zilog);
1371                         }
1372                 }
1373         }
1374
1375         /*
1376          * Verify that we cannot create an existing dataset.
1377          */
1378         error = dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, NULL, 0, NULL, NULL);
1379         if (error != EEXIST)
1380                 fatal(0, "created existing dataset, error = %d", error);
1381
1382         /*
1383          * Verify that multiple dataset holds are allowed, but only when
1384          * the new access mode is compatible with the base mode.
1385          */
1386         if (basemode == DS_MODE_OWNER) {
1387                 error = dmu_objset_open(name, DMU_OST_OTHER, DS_MODE_USER,
1388                     &os2);
1389                 if (error)
1390                         fatal(0, "dmu_objset_open('%s') = %d", name, error);
1391                 else
1392                         dmu_objset_close(os2);
1393         }
1394         error = dmu_objset_open(name, DMU_OST_OTHER, DS_MODE_OWNER, &os2);
1395         expected_error = (basemode == DS_MODE_OWNER) ? EBUSY : 0;
1396         if (error != expected_error)
1397                 fatal(0, "dmu_objset_open('%s') = %d, expected %d",
1398                     name, error, expected_error);
1399         if (error == 0)
1400                 dmu_objset_close(os2);
1401
1402         zil_close(zilog);
1403         dmu_objset_close(os);
1404
1405         error = dmu_objset_destroy(name);
1406         if (error)
1407                 fatal(0, "dmu_objset_destroy(%s) = %d", name, error);
1408
1409         (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
1410 }
1411
1412 /*
1413  * Verify that dmu_snapshot_{create,destroy,open,close} work as expected.
1414  */
1415 void
1416 ztest_dmu_snapshot_create_destroy(ztest_args_t *za)
1417 {
1418         int error;
1419         objset_t *os = za->za_os;
1420         char snapname[100];
1421         char osname[MAXNAMELEN];
1422
1423         (void) rw_rdlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
1424         dmu_objset_name(os, osname);
1425         (void) snprintf(snapname, 100, "%s@%llu", osname,
1426             (u_longlong_t)za->za_instance);
1427
1428         error = dmu_objset_destroy(snapname);
1429         if (error != 0 && error != ENOENT)
1430                 fatal(0, "dmu_objset_destroy() = %d", error);
1431         error = dmu_objset_snapshot(osname, strchr(snapname, '@')+1, FALSE);
1432         if (error == ENOSPC)
1433                 ztest_record_enospc("dmu_take_snapshot");
1434         else if (error != 0 && error != EEXIST)
1435                 fatal(0, "dmu_take_snapshot() = %d", error);
1436         (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
1437 }
1438
1439 /*
1440  * Verify that dmu_object_{alloc,free} work as expected.
1441  */
1442 void
1443 ztest_dmu_object_alloc_free(ztest_args_t *za)
1444 {
1445         objset_t *os = za->za_os;
1446         dmu_buf_t *db;
1447         dmu_tx_t *tx;
1448         uint64_t batchobj, object, batchsize, endoff, temp;
1449         int b, c, error, bonuslen;
1450         dmu_object_info_t *doi = &za->za_doi;
1451         char osname[MAXNAMELEN];
1452
1453         dmu_objset_name(os, osname);
1454
1455         endoff = -8ULL;
1456         batchsize = 2;
1457
1458         /*
1459          * Create a batch object if necessary, and record it in the directory.
1460          */
1461         VERIFY3U(0, ==, dmu_read(os, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff,
1462             sizeof (uint64_t), &batchobj));
1463         if (batchobj == 0) {
1464                 tx = dmu_tx_create(os);
1465                 dmu_tx_hold_write(tx, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff,
1466                     sizeof (uint64_t));
1467                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1468                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
1469                 if (error) {
1470                         ztest_record_enospc("create a batch object");
1471                         dmu_tx_abort(tx);
1472                         return;
1473                 }
1474                 batchobj = dmu_object_alloc(os, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0,
1475                     DMU_OT_NONE, 0, tx);
1476                 ztest_set_random_blocksize(os, batchobj, tx);
1477                 dmu_write(os, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff,
1478                     sizeof (uint64_t), &batchobj, tx);
1479                 dmu_tx_commit(tx);
1480         }
1481
1482         /*
1483          * Destroy the previous batch of objects.
1484          */
1485         for (b = 0; b < batchsize; b++) {
1486                 VERIFY3U(0, ==, dmu_read(os, batchobj, b * sizeof (uint64_t),
1487                     sizeof (uint64_t), &object));
1488                 if (object == 0)
1489                         continue;
1490                 /*
1491                  * Read and validate contents.
1492                  * We expect the nth byte of the bonus buffer to be n.
1493                  */
1494                 VERIFY(0 == dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db));
1495                 za->za_dbuf = db;
1496
1497                 dmu_object_info_from_db(db, doi);
1498                 ASSERT(doi->doi_type == DMU_OT_UINT64_OTHER);
1499                 ASSERT(doi->doi_bonus_type == DMU_OT_PLAIN_OTHER);
1500                 ASSERT3S(doi->doi_physical_blks, >=, 0);
1501
1502                 bonuslen = doi->doi_bonus_size;
1503
1504                 for (c = 0; c < bonuslen; c++) {
1505                         if (((uint8_t *)db->db_data)[c] !=
1506                             (uint8_t)(c + bonuslen)) {
1507                                 fatal(0,
1508                                     "bad bonus: %s, obj %llu, off %d: %u != %u",
1509                                     osname, object, c,
1510                                     ((uint8_t *)db->db_data)[c],
1511                                     (uint8_t)(c + bonuslen));
1512                         }
1513                 }
1514
1515                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1516                 za->za_dbuf = NULL;
1517
1518                 /*
1519                  * We expect the word at endoff to be our object number.
1520                  */
1521                 VERIFY(0 == dmu_read(os, object, endoff,
1522                     sizeof (uint64_t), &temp));
1523
1524                 if (temp != object) {
1525                         fatal(0, "bad data in %s, got %llu, expected %llu",
1526                             osname, temp, object);
1527                 }
1528
1529                 /*
1530                  * Destroy old object and clear batch entry.
1531                  */
1532                 tx = dmu_tx_create(os);
1533                 dmu_tx_hold_write(tx, batchobj,
1534                     b * sizeof (uint64_t), sizeof (uint64_t));
1535                 dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
1536                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
1537                 if (error) {
1538                         ztest_record_enospc("free object");
1539                         dmu_tx_abort(tx);
1540                         return;
1541                 }
1542                 error = dmu_object_free(os, object, tx);
1543                 if (error) {
1544                         fatal(0, "dmu_object_free('%s', %llu) = %d",
1545                             osname, object, error);
1546                 }
1547                 object = 0;
1548
1549                 dmu_object_set_checksum(os, batchobj,
1550                     ztest_random_checksum(), tx);
1551                 dmu_object_set_compress(os, batchobj,
1552                     ztest_random_compress(), tx);
1553
1554                 dmu_write(os, batchobj, b * sizeof (uint64_t),
1555                     sizeof (uint64_t), &object, tx);
1556
1557                 dmu_tx_commit(tx);
1558         }
1559
1560         /*
1561          * Before creating the new batch of objects, generate a bunch of churn.
1562          */
1563         for (b = ztest_random(100); b > 0; b--) {
1564                 tx = dmu_tx_create(os);
1565                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1566                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
1567                 if (error) {
1568                         ztest_record_enospc("churn objects");
1569                         dmu_tx_abort(tx);
1570                         return;
1571                 }
1572                 object = dmu_object_alloc(os, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0,
1573                     DMU_OT_NONE, 0, tx);
1574                 ztest_set_random_blocksize(os, object, tx);
1575                 error = dmu_object_free(os, object, tx);
1576                 if (error) {
1577                         fatal(0, "dmu_object_free('%s', %llu) = %d",
1578                             osname, object, error);
1579                 }
1580                 dmu_tx_commit(tx);
1581         }
1582
1583         /*
1584          * Create a new batch of objects with randomly chosen
1585          * blocksizes and record them in the batch directory.
1586          */
1587         for (b = 0; b < batchsize; b++) {
1588                 uint32_t va_blksize;
1589                 u_longlong_t va_nblocks;
1590
1591                 tx = dmu_tx_create(os);
1592                 dmu_tx_hold_write(tx, batchobj, b * sizeof (uint64_t),
1593                     sizeof (uint64_t));
1594                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1595                 dmu_tx_hold_write(tx, DMU_NEW_OBJECT, endoff,
1596                     sizeof (uint64_t));
1597                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
1598                 if (error) {
1599                         ztest_record_enospc("create batchobj");
1600                         dmu_tx_abort(tx);
1601                         return;
1602                 }
1603                 bonuslen = (int)ztest_random(dmu_bonus_max()) + 1;
1604
1605                 object = dmu_object_alloc(os, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0,
1606                     DMU_OT_PLAIN_OTHER, bonuslen, tx);
1607
1608                 ztest_set_random_blocksize(os, object, tx);
1609
1610                 dmu_object_set_checksum(os, object,
1611                     ztest_random_checksum(), tx);
1612                 dmu_object_set_compress(os, object,
1613                     ztest_random_compress(), tx);
1614
1615                 dmu_write(os, batchobj, b * sizeof (uint64_t),
1616                     sizeof (uint64_t), &object, tx);
1617
1618                 /*
1619                  * Write to both the bonus buffer and the regular data.
1620                  */
1621                 VERIFY(dmu_bonus_hold(os, object, FTAG, &db) == 0);
1622                 za->za_dbuf = db;
1623                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db_size);
1624
1625                 dmu_object_size_from_db(db, &va_blksize, &va_nblocks);
1626                 ASSERT3S(va_nblocks, >=, 0);
1627
1628                 dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1629
1630                 /*
1631                  * See comments above regarding the contents of
1632                  * the bonus buffer and the word at endoff.
1633                  */
1634                 for (c = 0; c < bonuslen; c++)
1635                         ((uint8_t *)db->db_data)[c] = (uint8_t)(c + bonuslen);
1636
1637                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1638                 za->za_dbuf = NULL;
1639
1640                 /*
1641                  * Write to a large offset to increase indirection.
1642                  */
1643                 dmu_write(os, object, endoff, sizeof (uint64_t), &object, tx);
1644
1645                 dmu_tx_commit(tx);
1646         }
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Verify that dmu_{read,write} work as expected.
1651  */
1652 typedef struct bufwad {
1653         uint64_t        bw_index;
1654         uint64_t        bw_txg;
1655         uint64_t        bw_data;
1656 } bufwad_t;
1657
1658 typedef struct dmu_read_write_dir {
1659         uint64_t        dd_packobj;
1660         uint64_t        dd_bigobj;
1661         uint64_t        dd_chunk;
1662 } dmu_read_write_dir_t;
1663
1664 void
1665 ztest_dmu_read_write(ztest_args_t *za)
1666 {
1667         objset_t *os = za->za_os;
1668         dmu_read_write_dir_t dd;
1669         dmu_tx_t *tx;
1670         int i, freeit, error;
1671         uint64_t n, s, txg;
1672         bufwad_t *packbuf, *bigbuf, *pack, *bigH, *bigT;
1673         uint64_t packoff, packsize, bigoff, bigsize;
1674         uint64_t regions = 997;
1675         uint64_t stride = 123456789ULL;
1676         uint64_t width = 40;
1677         int free_percent = 5;
1678
1679         /*
1680          * This test uses two objects, packobj and bigobj, that are always
1681          * updated together (i.e. in the same tx) so that their contents are
1682          * in sync and can be compared.  Their contents relate to each other
1683          * in a simple way: packobj is a dense array of 'bufwad' structures,
1684          * while bigobj is a sparse array of the same bufwads.  Specifically,
1685          * for any index n, there are three bufwads that should be identical:
1686          *
1687          *      packobj, at offset n * sizeof (bufwad_t)
1688          *      bigobj, at the head of the nth chunk
1689          *      bigobj, at the tail of the nth chunk
1690          *
1691          * The chunk size is arbitrary. It doesn't have to be a power of two,
1692          * and it doesn't have any relation to the object blocksize.
1693          * The only requirement is that it can hold at least two bufwads.
1694          *
1695          * Normally, we write the bufwad to each of these locations.
1696          * However, free_percent of the time we instead write zeroes to
1697          * packobj and perform a dmu_free_range() on bigobj.  By comparing
1698          * bigobj to packobj, we can verify that the DMU is correctly
1699          * tracking which parts of an object are allocated and free,
1700          * and that the contents of the allocated blocks are correct.
1701          */
1702
1703         /*
1704          * Read the directory info.  If it's the first time, set things up.
1705          */
1706         VERIFY(0 == dmu_read(os, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff,
1707             sizeof (dd), &dd));
1708         if (dd.dd_chunk == 0) {
1709                 ASSERT(dd.dd_packobj == 0);
1710                 ASSERT(dd.dd_bigobj == 0);
1711                 tx = dmu_tx_create(os);
1712                 dmu_tx_hold_write(tx, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff, sizeof (dd));
1713                 dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
1714                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
1715                 if (error) {
1716                         ztest_record_enospc("create r/w directory");
1717                         dmu_tx_abort(tx);
1718                         return;
1719                 }
1720
1721                 dd.dd_packobj = dmu_object_alloc(os, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0,
1722                     DMU_OT_NONE, 0, tx);
1723                 dd.dd_bigobj = dmu_object_alloc(os, DMU_OT_UINT64_OTHER, 0,
1724                     DMU_OT_NONE, 0, tx);
1725                 dd.dd_chunk = (1000 + ztest_random(1000)) * sizeof (uint64_t);
1726
1727                 ztest_set_random_blocksize(os, dd.dd_packobj, tx);
1728                 ztest_set_random_blocksize(os, dd.dd_bigobj, tx);
1729
1730                 dmu_write(os, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff, sizeof (dd), &dd,
1731                     tx);
1732                 dmu_tx_commit(tx);
1733         }
1734
1735         /*
1736          * Prefetch a random chunk of the big object.
1737          * Our aim here is to get some async reads in flight
1738          * for blocks that we may free below; the DMU should
1739          * handle this race correctly.
1740          */
1741         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
1742         s = 1 + ztest_random(2 * width - 1);
1743         dmu_prefetch(os, dd.dd_bigobj, n * dd.dd_chunk, s * dd.dd_chunk);
1744
1745         /*
1746          * Pick a random index and compute the offsets into packobj and bigobj.
1747          */
1748         n = ztest_random(regions) * stride + ztest_random(width);
1749         s = 1 + ztest_random(width - 1);
1750
1751         packoff = n * sizeof (bufwad_t);
1752         packsize = s * sizeof (bufwad_t);
1753
1754         bigoff = n * dd.dd_chunk;
1755         bigsize = s * dd.dd_chunk;
1756
1757         packbuf = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
1758         bigbuf = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
1759
1760         /*
1761          * free_percent of the time, free a range of bigobj rather than
1762          * overwriting it.
1763          */
1764         freeit = (ztest_random(100) < free_percent);
1765
1766         /*
1767          * Read the current contents of our objects.
1768          */
1769         error = dmu_read(os, dd.dd_packobj, packoff, packsize, packbuf);
1770         ASSERT3U(error, ==, 0);
1771         error = dmu_read(os, dd.dd_bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf);
1772         ASSERT3U(error, ==, 0);
1773
1774         /*
1775          * Get a tx for the mods to both packobj and bigobj.
1776          */
1777         tx = dmu_tx_create(os);
1778
1779         dmu_tx_hold_write(tx, dd.dd_packobj, packoff, packsize);
1780
1781         if (freeit)
1782                 dmu_tx_hold_free(tx, dd.dd_bigobj, bigoff, bigsize);
1783         else
1784                 dmu_tx_hold_write(tx, dd.dd_bigobj, bigoff, bigsize);
1785
1786         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
1787
1788         if (error) {
1789                 ztest_record_enospc("dmu r/w range");
1790                 dmu_tx_abort(tx);
1791                 umem_free(packbuf, packsize);
1792                 umem_free(bigbuf, bigsize);
1793                 return;
1794         }
1795
1796         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1797
1798         /*
1799          * For each index from n to n + s, verify that the existing bufwad
1800          * in packobj matches the bufwads at the head and tail of the
1801          * corresponding chunk in bigobj.  Then update all three bufwads
1802          * with the new values we want to write out.
1803          */
1804         for (i = 0; i < s; i++) {
1805                 /* LINTED */
1806                 pack = (bufwad_t *)((char *)packbuf + i * sizeof (bufwad_t));
1807                 /* LINTED */
1808                 bigH = (bufwad_t *)((char *)bigbuf + i * dd.dd_chunk);
1809                 /* LINTED */
1810                 bigT = (bufwad_t *)((char *)bigH + dd.dd_chunk) - 1;
1811
1812                 ASSERT((uintptr_t)bigH - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
1813                 ASSERT((uintptr_t)bigT - (uintptr_t)bigbuf < bigsize);
1814
1815                 if (pack->bw_txg > txg)
1816                         fatal(0, "future leak: got %llx, open txg is %llx",
1817                             pack->bw_txg, txg);
1818
1819                 if (pack->bw_data != 0 && pack->bw_index != n + i)
1820                         fatal(0, "wrong index: got %llx, wanted %llx+%llx",
1821                             pack->bw_index, n, i);
1822
1823                 if (bcmp(pack, bigH, sizeof (bufwad_t)) != 0)
1824                         fatal(0, "pack/bigH mismatch in %p/%p", pack, bigH);
1825
1826                 if (bcmp(pack, bigT, sizeof (bufwad_t)) != 0)
1827                         fatal(0, "pack/bigT mismatch in %p/%p", pack, bigT);
1828
1829                 if (freeit) {
1830                         bzero(pack, sizeof (bufwad_t));
1831                 } else {
1832                         pack->bw_index = n + i;
1833                         pack->bw_txg = txg;
1834                         pack->bw_data = 1 + ztest_random(-2ULL);
1835                 }
1836                 *bigH = *pack;
1837                 *bigT = *pack;
1838         }
1839
1840         /*
1841          * We've verified all the old bufwads, and made new ones.
1842          * Now write them out.
1843          */
1844         dmu_write(os, dd.dd_packobj, packoff, packsize, packbuf, tx);
1845
1846         if (freeit) {
1847                 if (zopt_verbose >= 6) {
1848                         (void) printf("freeing offset %llx size %llx"
1849                             " txg %llx\n",
1850                             (u_longlong_t)bigoff,
1851                             (u_longlong_t)bigsize,
1852                             (u_longlong_t)txg);
1853                 }
1854                 VERIFY(0 == dmu_free_range(os, dd.dd_bigobj, bigoff,
1855                     bigsize, tx));
1856         } else {
1857                 if (zopt_verbose >= 6) {
1858                         (void) printf("writing offset %llx size %llx"
1859                             " txg %llx\n",
1860                             (u_longlong_t)bigoff,
1861                             (u_longlong_t)bigsize,
1862                             (u_longlong_t)txg);
1863                 }
1864                 dmu_write(os, dd.dd_bigobj, bigoff, bigsize, bigbuf, tx);
1865         }
1866
1867         dmu_tx_commit(tx);
1868
1869         /*
1870          * Sanity check the stuff we just wrote.
1871          */
1872         {
1873                 void *packcheck = umem_alloc(packsize, UMEM_NOFAIL);
1874                 void *bigcheck = umem_alloc(bigsize, UMEM_NOFAIL);
1875
1876                 VERIFY(0 == dmu_read(os, dd.dd_packobj, packoff,
1877                     packsize, packcheck));
1878                 VERIFY(0 == dmu_read(os, dd.dd_bigobj, bigoff,
1879                     bigsize, bigcheck));
1880
1881                 ASSERT(bcmp(packbuf, packcheck, packsize) == 0);
1882                 ASSERT(bcmp(bigbuf, bigcheck, bigsize) == 0);
1883
1884                 umem_free(packcheck, packsize);
1885                 umem_free(bigcheck, bigsize);
1886         }
1887
1888         umem_free(packbuf, packsize);
1889         umem_free(bigbuf, bigsize);
1890 }
1891
1892 void
1893 ztest_dmu_check_future_leak(ztest_args_t *za)
1894 {
1895         objset_t *os = za->za_os;
1896         dmu_buf_t *db;
1897         ztest_block_tag_t *bt;
1898         dmu_object_info_t *doi = &za->za_doi;
1899
1900         /*
1901          * Make sure that, if there is a write record in the bonus buffer
1902          * of the ZTEST_DIROBJ, that the txg for this record is <= the
1903          * last synced txg of the pool.
1904          */
1905         VERIFY(dmu_bonus_hold(os, ZTEST_DIROBJ, FTAG, &db) == 0);
1906         za->za_dbuf = db;
1907         VERIFY(dmu_object_info(os, ZTEST_DIROBJ, doi) == 0);
1908         ASSERT3U(doi->doi_bonus_size, >=, sizeof (*bt));
1909         ASSERT3U(doi->doi_bonus_size, <=, db->db_size);
1910         ASSERT3U(doi->doi_bonus_size % sizeof (*bt), ==, 0);
1911         bt = (void *)((char *)db->db_data + doi->doi_bonus_size - sizeof (*bt));
1912         if (bt->bt_objset != 0) {
1913                 ASSERT3U(bt->bt_objset, ==, dmu_objset_id(os));
1914                 ASSERT3U(bt->bt_object, ==, ZTEST_DIROBJ);
1915                 ASSERT3U(bt->bt_offset, ==, -1ULL);
1916                 ASSERT3U(bt->bt_txg, <, spa_first_txg(za->za_spa));
1917         }
1918         dmu_buf_rele(db, FTAG);
1919         za->za_dbuf = NULL;
1920 }
1921
1922 void
1923 ztest_dmu_write_parallel(ztest_args_t *za)
1924 {
1925         objset_t *os = za->za_os;
1926         ztest_block_tag_t *rbt = &za->za_rbt;
1927         ztest_block_tag_t *wbt = &za->za_wbt;
1928         const size_t btsize = sizeof (ztest_block_tag_t);
1929         dmu_buf_t *db;
1930         int b, error;
1931         int bs = ZTEST_DIROBJ_BLOCKSIZE;
1932         int do_free = 0;
1933         uint64_t off, txg, txg_how;
1934         mutex_t *lp;
1935         char osname[MAXNAMELEN];
1936         char iobuf[SPA_MAXBLOCKSIZE];
1937         blkptr_t blk = { 0 };
1938         uint64_t blkoff;
1939         zbookmark_t zb;
1940         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(os);
1941
1942         dmu_objset_name(os, osname);
1943
1944         /*
1945          * Have multiple threads write to large offsets in ZTEST_DIROBJ
1946          * to verify that having multiple threads writing to the same object
1947          * in parallel doesn't cause any trouble.
1948          */
1949         if (ztest_random(4) == 0) {
1950                 /*
1951                  * Do the bonus buffer instead of a regular block.
1952                  * We need a lock to serialize resize vs. others,
1953                  * so we hash on the objset ID.
1954                  */
1955                 b = dmu_objset_id(os) % ZTEST_SYNC_LOCKS;
1956                 off = -1ULL;
1957                 dmu_tx_hold_bonus(tx, ZTEST_DIROBJ);
1958         } else {
1959                 b = ztest_random(ZTEST_SYNC_LOCKS);
1960                 off = za->za_diroff_shared + (b << SPA_MAXBLOCKSHIFT);
1961                 if (ztest_random(4) == 0) {
1962                         do_free = 1;
1963                         dmu_tx_hold_free(tx, ZTEST_DIROBJ, off, bs);
1964                 } else {
1965                         dmu_tx_hold_write(tx, ZTEST_DIROBJ, off, bs);
1966                 }
1967         }
1968
1969         txg_how = ztest_random(2) == 0 ? TXG_WAIT : TXG_NOWAIT;
1970         error = dmu_tx_assign(tx, txg_how);
1971         if (error) {
1972                 if (error == ERESTART) {
1973                         ASSERT(txg_how == TXG_NOWAIT);
1974                         dmu_tx_wait(tx);
1975                 } else {
1976                         ztest_record_enospc("dmu write parallel");
1977                 }
1978                 dmu_tx_abort(tx);
1979                 return;
1980         }
1981         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1982
1983         lp = &ztest_shared->zs_sync_lock[b];
1984         (void) mutex_lock(lp);
1985
1986         wbt->bt_objset = dmu_objset_id(os);
1987         wbt->bt_object = ZTEST_DIROBJ;
1988         wbt->bt_offset = off;
1989         wbt->bt_txg = txg;
1990         wbt->bt_thread = za->za_instance;
1991         wbt->bt_seq = ztest_shared->zs_seq[b]++;        /* protected by lp */
1992
1993         /*
1994          * Occasionally, write an all-zero block to test the behavior
1995          * of blocks that compress into holes.
1996          */
1997         if (off != -1ULL && ztest_random(8) == 0)
1998                 bzero(wbt, btsize);
1999
2000         if (off == -1ULL) {
2001                 dmu_object_info_t *doi = &za->za_doi;
2002                 char *dboff;
2003
2004                 VERIFY(dmu_bonus_hold(os, ZTEST_DIROBJ, FTAG, &db) == 0);
2005                 za->za_dbuf = db;
2006                 dmu_object_info_from_db(db, doi);
2007                 ASSERT3U(doi->doi_bonus_size, <=, db->db_size);
2008                 ASSERT3U(doi->doi_bonus_size, >=, btsize);
2009                 ASSERT3U(doi->doi_bonus_size % btsize, ==, 0);
2010                 dboff = (char *)db->db_data + doi->doi_bonus_size - btsize;
2011                 bcopy(dboff, rbt, btsize);
2012                 if (rbt->bt_objset != 0) {
2013                         ASSERT3U(rbt->bt_objset, ==, wbt->bt_objset);
2014                         ASSERT3U(rbt->bt_object, ==, wbt->bt_object);
2015                         ASSERT3U(rbt->bt_offset, ==, wbt->bt_offset);
2016                         ASSERT3U(rbt->bt_txg, <=, wbt->bt_txg);
2017                 }
2018                 if (ztest_random(10) == 0) {
2019                         int newsize = (ztest_random(db->db_size /
2020                             btsize) + 1) * btsize;
2021
2022                         ASSERT3U(newsize, >=, btsize);
2023                         ASSERT3U(newsize, <=, db->db_size);
2024                         VERIFY3U(dmu_set_bonus(db, newsize, tx), ==, 0);
2025                         dboff = (char *)db->db_data + newsize - btsize;
2026                 }
2027                 dmu_buf_will_dirty(db, tx);
2028                 bcopy(wbt, dboff, btsize);
2029                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
2030                 za->za_dbuf = NULL;
2031         } else if (do_free) {
2032                 VERIFY(dmu_free_range(os, ZTEST_DIROBJ, off, bs, tx) == 0);
2033         } else {
2034                 dmu_write(os, ZTEST_DIROBJ, off, btsize, wbt, tx);
2035         }
2036
2037         (void) mutex_unlock(lp);
2038
2039         if (ztest_random(1000) == 0)
2040                 (void) poll(NULL, 0, 1); /* open dn_notxholds window */
2041
2042         dmu_tx_commit(tx);
2043
2044         if (ztest_random(10000) == 0)
2045                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), txg);
2046
2047         if (off == -1ULL || do_free)
2048                 return;
2049
2050         if (ztest_random(2) != 0)
2051                 return;
2052
2053         /*
2054          * dmu_sync() the block we just wrote.
2055          */
2056         (void) mutex_lock(lp);
2057
2058         blkoff = P2ALIGN_TYPED(off, bs, uint64_t);
2059         error = dmu_buf_hold(os, ZTEST_DIROBJ, blkoff, FTAG, &db);
2060         za->za_dbuf = db;
2061         if (error) {
2062                 dprintf("dmu_buf_hold(%s, %d, %llx) = %d\n",
2063                     osname, ZTEST_DIROBJ, blkoff, error);
2064                 (void) mutex_unlock(lp);
2065                 return;
2066         }
2067         blkoff = off - blkoff;
2068         error = dmu_sync(NULL, db, &blk, txg, NULL, NULL);
2069         dmu_buf_rele(db, FTAG);
2070         za->za_dbuf = NULL;
2071
2072         (void) mutex_unlock(lp);
2073
2074         if (error) {
2075                 dprintf("dmu_sync(%s, %d, %llx) = %d\n",
2076                     osname, ZTEST_DIROBJ, off, error);
2077                 return;
2078         }
2079
2080         if (blk.blk_birth == 0)         /* concurrent free */
2081                 return;
2082
2083         txg_suspend(dmu_objset_pool(os));
2084
2085         ASSERT(blk.blk_fill == 1);
2086         ASSERT3U(BP_GET_TYPE(&blk), ==, DMU_OT_UINT64_OTHER);
2087         ASSERT3U(BP_GET_LEVEL(&blk), ==, 0);
2088         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(&blk), ==, bs);
2089
2090         /*
2091          * Read the block that dmu_sync() returned to make sure its contents
2092          * match what we wrote.  We do this while still txg_suspend()ed
2093          * to ensure that the block can't be reused before we read it.
2094          */
2095         zb.zb_objset = dmu_objset_id(os);
2096         zb.zb_object = ZTEST_DIROBJ;
2097         zb.zb_level = 0;
2098         zb.zb_blkid = off / bs;
2099         error = zio_wait(zio_read(NULL, za->za_spa, &blk, iobuf, bs,
2100             NULL, NULL, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb));
2101         ASSERT3U(error, ==, 0);
2102
2103         txg_resume(dmu_objset_pool(os));
2104
2105         bcopy(&iobuf[blkoff], rbt, btsize);
2106
2107         if (rbt->bt_objset == 0)                /* concurrent free */
2108                 return;
2109
2110         if (wbt->bt_objset == 0)                /* all-zero overwrite */
2111                 return;
2112
2113         ASSERT3U(rbt->bt_objset, ==, wbt->bt_objset);
2114         ASSERT3U(rbt->bt_object, ==, wbt->bt_object);
2115         ASSERT3U(rbt->bt_offset, ==, wbt->bt_offset);
2116
2117         /*
2118          * The semantic of dmu_sync() is that we always push the most recent
2119          * version of the data, so in the face of concurrent updates we may
2120          * see a newer version of the block.  That's OK.
2121          */
2122         ASSERT3U(rbt->bt_txg, >=, wbt->bt_txg);
2123         if (rbt->bt_thread == wbt->bt_thread)
2124                 ASSERT3U(rbt->bt_seq, ==, wbt->bt_seq);
2125         else
2126                 ASSERT3U(rbt->bt_seq, >, wbt->bt_seq);
2127 }
2128
2129 /*
2130  * Verify that zap_{create,destroy,add,remove,update} work as expected.
2131  */
2132 #define ZTEST_ZAP_MIN_INTS      1
2133 #define ZTEST_ZAP_MAX_INTS      4
2134 #define ZTEST_ZAP_MAX_PROPS     1000
2135
2136 void
2137 ztest_zap(ztest_args_t *za)
2138 {
2139         objset_t *os = za->za_os;
2140         uint64_t object;
2141         uint64_t txg, last_txg;
2142         uint64_t value[ZTEST_ZAP_MAX_INTS];
2143         uint64_t zl_ints, zl_intsize, prop;
2144         int i, ints;
2145         dmu_tx_t *tx;
2146         char propname[100], txgname[100];
2147         int error;
2148         char osname[MAXNAMELEN];
2149         char *hc[2] = { "s.acl.h", ".s.open.h.hyLZlg" };
2150
2151         dmu_objset_name(os, osname);
2152
2153         /*
2154          * Create a new object if necessary, and record it in the directory.
2155          */
2156         VERIFY(0 == dmu_read(os, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff,
2157             sizeof (uint64_t), &object));
2158
2159         if (object == 0) {
2160                 tx = dmu_tx_create(os);
2161                 dmu_tx_hold_write(tx, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff,
2162                     sizeof (uint64_t));
2163                 dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, TRUE, NULL);
2164                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
2165                 if (error) {
2166                         ztest_record_enospc("create zap test obj");
2167                         dmu_tx_abort(tx);
2168                         return;
2169                 }
2170                 object = zap_create(os, DMU_OT_ZAP_OTHER, DMU_OT_NONE, 0, tx);
2171                 if (error) {
2172                         fatal(0, "zap_create('%s', %llu) = %d",
2173                             osname, object, error);
2174                 }
2175                 ASSERT(object != 0);
2176                 dmu_write(os, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff,
2177                     sizeof (uint64_t), &object, tx);
2178                 /*
2179                  * Generate a known hash collision, and verify that
2180                  * we can lookup and remove both entries.
2181                  */
2182                 for (i = 0; i < 2; i++) {
2183                         value[i] = i;
2184                         error = zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
2185                             1, &value[i], tx);
2186                         ASSERT3U(error, ==, 0);
2187                 }
2188                 for (i = 0; i < 2; i++) {
2189                         error = zap_add(os, object, hc[i], sizeof (uint64_t),
2190                             1, &value[i], tx);
2191                         ASSERT3U(error, ==, EEXIST);
2192                         error = zap_length(os, object, hc[i],
2193                             &zl_intsize, &zl_ints);
2194                         ASSERT3U(error, ==, 0);
2195                         ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
2196                         ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
2197                 }
2198                 for (i = 0; i < 2; i++) {
2199                         error = zap_remove(os, object, hc[i], tx);
2200                         ASSERT3U(error, ==, 0);
2201                 }
2202
2203                 dmu_tx_commit(tx);
2204         }
2205
2206         ints = MAX(ZTEST_ZAP_MIN_INTS, object % ZTEST_ZAP_MAX_INTS);
2207
2208         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
2209         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
2210         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
2211         bzero(value, sizeof (value));
2212         last_txg = 0;
2213
2214         /*
2215          * If these zap entries already exist, validate their contents.
2216          */
2217         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
2218         if (error == 0) {
2219                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
2220                 ASSERT3U(zl_ints, ==, 1);
2221
2222                 VERIFY(zap_lookup(os, object, txgname, zl_intsize,
2223                     zl_ints, &last_txg) == 0);
2224
2225                 VERIFY(zap_length(os, object, propname, &zl_intsize,
2226                     &zl_ints) == 0);
2227
2228                 ASSERT3U(zl_intsize, ==, sizeof (uint64_t));
2229                 ASSERT3U(zl_ints, ==, ints);
2230
2231                 VERIFY(zap_lookup(os, object, propname, zl_intsize,
2232                     zl_ints, value) == 0);
2233
2234                 for (i = 0; i < ints; i++) {
2235                         ASSERT3U(value[i], ==, last_txg + object + i);
2236                 }
2237         } else {
2238                 ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
2239         }
2240
2241         /*
2242          * Atomically update two entries in our zap object.
2243          * The first is named txg_%llu, and contains the txg
2244          * in which the property was last updated.  The second
2245          * is named prop_%llu, and the nth element of its value
2246          * should be txg + object + n.
2247          */
2248         tx = dmu_tx_create(os);
2249         dmu_tx_hold_zap(tx, object, TRUE, NULL);
2250         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
2251         if (error) {
2252                 ztest_record_enospc("create zap entry");
2253                 dmu_tx_abort(tx);
2254                 return;
2255         }
2256         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
2257
2258         if (last_txg > txg)
2259                 fatal(0, "zap future leak: old %llu new %llu", last_txg, txg);
2260
2261         for (i = 0; i < ints; i++)
2262                 value[i] = txg + object + i;
2263
2264         error = zap_update(os, object, txgname, sizeof (uint64_t), 1, &txg, tx);
2265         if (error)
2266                 fatal(0, "zap_update('%s', %llu, '%s') = %d",
2267                     osname, object, txgname, error);
2268
2269         error = zap_update(os, object, propname, sizeof (uint64_t),
2270             ints, value, tx);
2271         if (error)
2272                 fatal(0, "zap_update('%s', %llu, '%s') = %d",
2273                     osname, object, propname, error);
2274
2275         dmu_tx_commit(tx);
2276
2277         /*
2278          * Remove a random pair of entries.
2279          */
2280         prop = ztest_random(ZTEST_ZAP_MAX_PROPS);
2281         (void) sprintf(propname, "prop_%llu", (u_longlong_t)prop);
2282         (void) sprintf(txgname, "txg_%llu", (u_longlong_t)prop);
2283
2284         error = zap_length(os, object, txgname, &zl_intsize, &zl_ints);
2285
2286         if (error == ENOENT)
2287                 return;
2288
2289         ASSERT3U(error, ==, 0);
2290
2291         tx = dmu_tx_create(os);
2292         dmu_tx_hold_zap(tx, object, TRUE, NULL);
2293         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
2294         if (error) {
2295                 ztest_record_enospc("remove zap entry");
2296                 dmu_tx_abort(tx);
2297                 return;
2298         }
2299         error = zap_remove(os, object, txgname, tx);
2300         if (error)
2301                 fatal(0, "zap_remove('%s', %llu, '%s') = %d",
2302                     osname, object, txgname, error);
2303
2304         error = zap_remove(os, object, propname, tx);
2305         if (error)
2306                 fatal(0, "zap_remove('%s', %llu, '%s') = %d",
2307                     osname, object, propname, error);
2308
2309         dmu_tx_commit(tx);
2310
2311         /*
2312          * Once in a while, destroy the object.
2313          */
2314         if (ztest_random(1000) != 0)
2315                 return;
2316
2317         tx = dmu_tx_create(os);
2318         dmu_tx_hold_write(tx, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff, sizeof (uint64_t));
2319         dmu_tx_hold_free(tx, object, 0, DMU_OBJECT_END);
2320         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
2321         if (error) {
2322                 ztest_record_enospc("destroy zap object");
2323                 dmu_tx_abort(tx);
2324                 return;
2325         }
2326         error = zap_destroy(os, object, tx);
2327         if (error)
2328                 fatal(0, "zap_destroy('%s', %llu) = %d",
2329                     osname, object, error);
2330         object = 0;
2331         dmu_write(os, ZTEST_DIROBJ, za->za_diroff, sizeof (uint64_t),
2332             &object, tx);
2333         dmu_tx_commit(tx);
2334 }
2335
2336 void
2337 ztest_zap_parallel(ztest_args_t *za)
2338 {
2339         objset_t *os = za->za_os;
2340         uint64_t txg, object, count, wsize, wc, zl_wsize, zl_wc;
2341         dmu_tx_t *tx;
2342         int i, namelen, error;
2343         char name[20], string_value[20];
2344         void *data;
2345
2346         /*
2347          * Generate a random name of the form 'xxx.....' where each
2348          * x is a random printable character and the dots are dots.
2349          * There are 94 such characters, and the name length goes from
2350          * 6 to 20, so there are 94^3 * 15 = 12,458,760 possible names.
2351          */
2352         namelen = ztest_random(sizeof (name) - 5) + 5 + 1;
2353
2354         for (i = 0; i < 3; i++)
2355                 name[i] = '!' + ztest_random('~' - '!' + 1);
2356         for (; i < namelen - 1; i++)
2357                 name[i] = '.';
2358         name[i] = '\0';
2359
2360         if (ztest_random(2) == 0)
2361                 object = ZTEST_MICROZAP_OBJ;
2362         else
2363                 object = ZTEST_FATZAP_OBJ;
2364
2365         if ((namelen & 1) || object == ZTEST_MICROZAP_OBJ) {
2366                 wsize = sizeof (txg);
2367                 wc = 1;
2368                 data = &txg;
2369         } else {
2370                 wsize = 1;
2371                 wc = namelen;
2372                 data = string_value;
2373         }
2374
2375         count = -1ULL;
2376         VERIFY(zap_count(os, object, &count) == 0);
2377         ASSERT(count != -1ULL);
2378
2379         /*
2380          * Select an operation: length, lookup, add, update, remove.
2381          */
2382         i = ztest_random(5);
2383
2384         if (i >= 2) {
2385                 tx = dmu_tx_create(os);
2386                 dmu_tx_hold_zap(tx, object, TRUE, NULL);
2387                 error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
2388                 if (error) {
2389                         ztest_record_enospc("zap parallel");
2390                         dmu_tx_abort(tx);
2391                         return;
2392                 }
2393                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
2394                 bcopy(name, string_value, namelen);
2395         } else {
2396                 tx = NULL;
2397                 txg = 0;
2398                 bzero(string_value, namelen);
2399         }
2400
2401         switch (i) {
2402
2403         case 0:
2404                 error = zap_length(os, object, name, &zl_wsize, &zl_wc);
2405                 if (error == 0) {
2406                         ASSERT3U(wsize, ==, zl_wsize);
2407                         ASSERT3U(wc, ==, zl_wc);
2408                 } else {
2409                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
2410                 }
2411                 break;
2412
2413         case 1:
2414                 error = zap_lookup(os, object, name, wsize, wc, data);
2415                 if (error == 0) {
2416                         if (data == string_value &&
2417                             bcmp(name, data, namelen) != 0)
2418                                 fatal(0, "name '%s' != val '%s' len %d",
2419                                     name, data, namelen);
2420                 } else {
2421                         ASSERT3U(error, ==, ENOENT);
2422                 }
2423                 break;
2424
2425         case 2:
2426                 error = zap_add(os, object, name, wsize, wc, data, tx);
2427                 ASSERT(error == 0 || error == EEXIST);
2428                 break;
2429
2430         case 3:
2431                 VERIFY(zap_update(os, object, name, wsize, wc, data, tx) == 0);
2432                 break;
2433
2434         case 4:
2435                 error = zap_remove(os, object, name, tx);
2436                 ASSERT(error == 0 || error == ENOENT);
2437                 break;
2438         }
2439
2440         if (tx != NULL)
2441                 dmu_tx_commit(tx);
2442 }
2443
2444 void
2445 ztest_dsl_prop_get_set(ztest_args_t *za)
2446 {
2447         objset_t *os = za->za_os;
2448         int i, inherit;
2449         uint64_t value;
2450         const char *prop, *valname;
2451         char setpoint[MAXPATHLEN];
2452         char osname[MAXNAMELEN];
2453         int error;
2454
2455         (void) rw_rdlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
2456
2457         dmu_objset_name(os, osname);
2458
2459         for (i = 0; i < 2; i++) {
2460                 if (i == 0) {
2461                         prop = "checksum";
2462                         value = ztest_random_checksum();
2463                         inherit = (value == ZIO_CHECKSUM_INHERIT);
2464                 } else {
2465                         prop = "compression";
2466                         value = ztest_random_compress();
2467                         inherit = (value == ZIO_COMPRESS_INHERIT);
2468                 }
2469
2470                 error = dsl_prop_set(osname, prop, sizeof (value),
2471                     !inherit, &value);
2472
2473                 if (error == ENOSPC) {
2474                         ztest_record_enospc("dsl_prop_set");
2475                         break;
2476                 }
2477
2478                 ASSERT3U(error, ==, 0);
2479
2480                 VERIFY3U(dsl_prop_get(osname, prop, sizeof (value),
2481                     1, &value, setpoint), ==, 0);
2482
2483                 if (i == 0)
2484                         valname = zio_checksum_table[value].ci_name;
2485                 else
2486                         valname = zio_compress_table[value].ci_name;
2487
2488                 if (zopt_verbose >= 6) {
2489                         (void) printf("%s %s = %s for '%s'\n",
2490                             osname, prop, valname, setpoint);
2491                 }
2492         }
2493
2494         (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
2495 }
2496
2497 /*
2498  * Inject random faults into the on-disk data.
2499  */
2500 void
2501 ztest_fault_inject(ztest_args_t *za)
2502 {
2503         int fd;
2504         uint64_t offset;
2505         uint64_t leaves = MAX(zopt_mirrors, 1) * zopt_raidz;
2506         uint64_t bad = 0x1990c0ffeedecade;
2507         uint64_t top, leaf;
2508         char path0[MAXPATHLEN];
2509         char pathrand[MAXPATHLEN];
2510         size_t fsize;
2511         spa_t *spa = za->za_spa;
2512         int bshift = SPA_MAXBLOCKSHIFT + 2;     /* don't scrog all labels */
2513         int iters = 1000;
2514         int maxfaults = zopt_maxfaults;
2515         vdev_t *vd0 = NULL;
2516         uint64_t guid0 = 0;
2517
2518         ASSERT(leaves >= 1);
2519
2520         /*
2521          * We need SCL_STATE here because we're going to look at vd0->vdev_tsd.
2522          */
2523         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
2524
2525         if (ztest_random(2) == 0) {
2526                 /*
2527                  * Inject errors on a normal data device.
2528                  */
2529                 top = ztest_random(spa->spa_root_vdev->vdev_children);
2530                 leaf = ztest_random(leaves);
2531
2532                 /*
2533                  * Generate paths to the first leaf in this top-level vdev,
2534                  * and to the random leaf we selected.  We'll induce transient
2535                  * write failures and random online/offline activity on leaf 0,
2536                  * and we'll write random garbage to the randomly chosen leaf.
2537                  */
2538                 (void) snprintf(path0, sizeof (path0), ztest_dev_template,
2539                     zopt_dir, zopt_pool, top * leaves + 0);
2540                 (void) snprintf(pathrand, sizeof (pathrand), ztest_dev_template,
2541                     zopt_dir, zopt_pool, top * leaves + leaf);
2542
2543                 vd0 = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, path0);
2544                 if (vd0 != NULL && maxfaults != 1) {
2545                         /*
2546                          * Make vd0 explicitly claim to be unreadable,
2547                          * or unwriteable, or reach behind its back
2548                          * and close the underlying fd.  We can do this if
2549                          * maxfaults == 0 because we'll fail and reexecute,
2550                          * and we can do it if maxfaults >= 2 because we'll
2551                          * have enough redundancy.  If maxfaults == 1, the
2552                          * combination of this with injection of random data
2553                          * corruption below exceeds the pool's fault tolerance.
2554                          */
2555                         vdev_file_t *vf = vd0->vdev_tsd;
2556
2557                         if (vf != NULL && ztest_random(3) == 0) {
2558                                 (void) close(vf->vf_vnode->v_fd);
2559                                 vf->vf_vnode->v_fd = -1;
2560                         } else if (ztest_random(2) == 0) {
2561                                 vd0->vdev_cant_read = B_TRUE;
2562                         } else {
2563                                 vd0->vdev_cant_write = B_TRUE;
2564                         }
2565                         guid0 = vd0->vdev_guid;
2566                 }
2567         } else {
2568                 /*
2569                  * Inject errors on an l2cache device.
2570                  */
2571                 spa_aux_vdev_t *sav = &spa->spa_l2cache;
2572
2573                 if (sav->sav_count == 0) {
2574                         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
2575                         return;
2576                 }
2577                 vd0 = sav->sav_vdevs[ztest_random(sav->sav_count)];
2578                 guid0 = vd0->vdev_guid;
2579                 (void) strcpy(path0, vd0->vdev_path);
2580                 (void) strcpy(pathrand, vd0->vdev_path);
2581
2582                 leaf = 0;
2583                 leaves = 1;
2584                 maxfaults = INT_MAX;    /* no limit on cache devices */
2585         }
2586
2587         dprintf("damaging %s and %s\n", path0, pathrand);
2588
2589         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
2590
2591         if (maxfaults == 0)
2592                 return;
2593
2594         /*
2595          * If we can tolerate two or more faults, randomly online/offline vd0.
2596          */
2597         if (maxfaults >= 2 && guid0 != 0) {
2598                 if (ztest_random(10) < 6)
2599                         (void) vdev_offline(spa, guid0, B_TRUE);
2600                 else
2601                         (void) vdev_online(spa, guid0, B_FALSE, NULL);
2602         }
2603
2604         /*
2605          * We have at least single-fault tolerance, so inject data corruption.
2606          */
2607         fd = open(pathrand, O_RDWR);
2608
2609         if (fd == -1)   /* we hit a gap in the device namespace */
2610                 return;
2611
2612         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
2613
2614         while (--iters != 0) {
2615                 offset = ztest_random(fsize / (leaves << bshift)) *
2616                     (leaves << bshift) + (leaf << bshift) +
2617                     (ztest_random(1ULL << (bshift - 1)) & -8ULL);
2618
2619                 if (offset >= fsize)
2620                         continue;
2621
2622                 if (zopt_verbose >= 6)
2623                         (void) printf("injecting bad word into %s,"
2624                             " offset 0x%llx\n", pathrand, (u_longlong_t)offset);
2625
2626                 if (pwrite(fd, &bad, sizeof (bad), offset) != sizeof (bad))
2627                         fatal(1, "can't inject bad word at 0x%llx in %s",
2628                             offset, pathrand);
2629         }
2630
2631         (void) close(fd);
2632 }
2633
2634 /*
2635  * Scrub the pool.
2636  */
2637 void
2638 ztest_scrub(ztest_args_t *za)
2639 {
2640         spa_t *spa = za->za_spa;
2641
2642         (void) spa_scrub(spa, POOL_SCRUB_EVERYTHING);
2643         (void) poll(NULL, 0, 1000); /* wait a second, then force a restart */
2644         (void) spa_scrub(spa, POOL_SCRUB_EVERYTHING);
2645 }
2646
2647 /*
2648  * Rename the pool to a different name and then rename it back.
2649  */
2650 void
2651 ztest_spa_rename(ztest_args_t *za)
2652 {
2653         char *oldname, *newname;
2654         int error;
2655         spa_t *spa;
2656
2657         (void) rw_wrlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
2658
2659         oldname = za->za_pool;
2660         newname = umem_alloc(strlen(oldname) + 5, UMEM_NOFAIL);
2661         (void) strcpy(newname, oldname);
2662         (void) strcat(newname, "_tmp");
2663
2664         /*
2665          * Do the rename
2666          */
2667         error = spa_rename(oldname, newname);
2668         if (error)
2669                 fatal(0, "spa_rename('%s', '%s') = %d", oldname,
2670                     newname, error);
2671
2672         /*
2673          * Try to open it under the old name, which shouldn't exist
2674          */
2675         error = spa_open(oldname, &spa, FTAG);
2676         if (error != ENOENT)
2677                 fatal(0, "spa_open('%s') = %d", oldname, error);
2678
2679         /*
2680          * Open it under the new name and make sure it's still the same spa_t.
2681          */
2682         error = spa_open(newname, &spa, FTAG);
2683         if (error != 0)
2684                 fatal(0, "spa_open('%s') = %d", newname, error);
2685
2686         ASSERT(spa == za->za_spa);
2687         spa_close(spa, FTAG);
2688
2689         /*
2690          * Rename it back to the original
2691          */
2692         error = spa_rename(newname, oldname);
2693         if (error)
2694                 fatal(0, "spa_rename('%s', '%s') = %d", newname,
2695                     oldname, error);
2696
2697         /*
2698          * Make sure it can still be opened
2699          */
2700         error = spa_open(oldname, &spa, FTAG);
2701         if (error != 0)
2702                 fatal(0, "spa_open('%s') = %d", oldname, error);
2703
2704         ASSERT(spa == za->za_spa);
2705         spa_close(spa, FTAG);
2706
2707         umem_free(newname, strlen(newname) + 1);
2708
2709         (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
2710 }
2711
2712
2713 /*
2714  * Completely obliterate one disk.
2715  */
2716 static void
2717 ztest_obliterate_one_disk(uint64_t vdev)
2718 {
2719         int fd;
2720         char dev_name[MAXPATHLEN], copy_name[MAXPATHLEN];
2721         size_t fsize;
2722
2723         if (zopt_maxfaults < 2)
2724                 return;
2725
2726         (void) sprintf(dev_name, ztest_dev_template, zopt_dir, zopt_pool, vdev);
2727         (void) snprintf(copy_name, MAXPATHLEN, "%s.old", dev_name);
2728
2729         fd = open(dev_name, O_RDWR);
2730
2731         if (fd == -1)
2732                 fatal(1, "can't open %s", dev_name);
2733
2734         /*
2735          * Determine the size.
2736          */
2737         fsize = lseek(fd, 0, SEEK_END);
2738
2739         (void) close(fd);
2740
2741         /*
2742          * Rename the old device to dev_name.old (useful for debugging).
2743          */
2744         VERIFY(rename(dev_name, copy_name) == 0);
2745
2746         /*
2747          * Create a new one.
2748          */
2749         VERIFY((fd = open(dev_name, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666)) >= 0);
2750         VERIFY(ftruncate(fd, fsize) == 0);
2751         (void) close(fd);
2752 }
2753
2754 static void
2755 ztest_replace_one_disk(spa_t *spa, uint64_t vdev)
2756 {
2757         char dev_name[MAXPATHLEN];
2758         nvlist_t *root;
2759         int error;
2760         uint64_t guid;
2761         vdev_t *vd;
2762
2763         (void) sprintf(dev_name, ztest_dev_template, zopt_dir, zopt_pool, vdev);
2764
2765         /*
2766          * Build the nvlist describing dev_name.
2767          */
2768         root = make_vdev_root(dev_name, NULL, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
2769
2770         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
2771         if ((vd = vdev_lookup_by_path(spa->spa_root_vdev, dev_name)) == NULL)
2772                 guid = 0;
2773         else
2774                 guid = vd->vdev_guid;
2775         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
2776         error = spa_vdev_attach(spa, guid, root, B_TRUE);
2777         if (error != 0 &&
2778             error != EBUSY &&
2779             error != ENOTSUP &&
2780             error != ENODEV &&
2781             error != EDOM)
2782                 fatal(0, "spa_vdev_attach(in-place) = %d", error);
2783
2784         nvlist_free(root);
2785 }
2786
2787 static void
2788 ztest_verify_blocks(char *pool)
2789 {
2790         int status;
2791         char zdb[MAXPATHLEN + MAXNAMELEN + 20];
2792         char zbuf[1024];
2793         char *bin;
2794         char *ztest;
2795         char *isa;
2796         int isalen;
2797         FILE *fp;
2798
2799         (void) realpath(getexecname(), zdb);
2800
2801         /* zdb lives in /usr/sbin, while ztest lives in /usr/bin */
2802         bin = strstr(zdb, "/usr/bin/");
2803         ztest = strstr(bin, "/ztest");
2804         isa = bin + 8;
2805         isalen = ztest - isa;
2806         isa = strdup(isa);
2807         /* LINTED */
2808         (void) sprintf(bin,
2809             "/usr/sbin%.*s/zdb -bc%s%s -U /tmp/zpool.cache %s",
2810             isalen,
2811             isa,
2812             zopt_verbose >= 3 ? "s" : "",
2813             zopt_verbose >= 4 ? "v" : "",
2814             pool);
2815         free(isa);
2816
2817         if (zopt_verbose >= 5)
2818                 (void) printf("Executing %s\n", strstr(zdb, "zdb "));
2819
2820         fp = popen(zdb, "r");
2821
2822         while (fgets(zbuf, sizeof (zbuf), fp) != NULL)
2823                 if (zopt_verbose >= 3)
2824                         (void) printf("%s", zbuf);
2825
2826         status = pclose(fp);
2827
2828         if (status == 0)
2829                 return;
2830
2831         ztest_dump_core = 0;
2832         if (WIFEXITED(status))
2833                 fatal(0, "'%s' exit code %d", zdb, WEXITSTATUS(status));
2834         else
2835                 fatal(0, "'%s' died with signal %d", zdb, WTERMSIG(status));
2836 }
2837
2838 static void
2839 ztest_walk_pool_directory(char *header)
2840 {
2841         spa_t *spa = NULL;
2842
2843         if (zopt_verbose >= 6)
2844                 (void) printf("%s\n", header);
2845
2846         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
2847         while ((spa = spa_next(spa)) != NULL)
2848                 if (zopt_verbose >= 6)
2849                         (void) printf("\t%s\n", spa_name(spa));
2850         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
2851 }
2852
2853 static void
2854 ztest_spa_import_export(char *oldname, char *newname)
2855 {
2856         nvlist_t *config;
2857         uint64_t pool_guid;
2858         spa_t *spa;
2859         int error;
2860
2861         if (zopt_verbose >= 4) {
2862                 (void) printf("import/export: old = %s, new = %s\n",
2863                     oldname, newname);
2864         }
2865
2866         /*
2867          * Clean up from previous runs.
2868          */
2869         (void) spa_destroy(newname);
2870
2871         /*
2872          * Get the pool's configuration and guid.
2873          */
2874         error = spa_open(oldname, &spa, FTAG);
2875         if (error)
2876                 fatal(0, "spa_open('%s') = %d", oldname, error);
2877
2878         pool_guid = spa_guid(spa);
2879         spa_close(spa, FTAG);
2880
2881         ztest_walk_pool_directory("pools before export");
2882
2883         /*
2884          * Export it.
2885          */
2886         error = spa_export(oldname, &config, B_FALSE);
2887         if (error)
2888                 fatal(0, "spa_export('%s') = %d", oldname, error);
2889
2890         ztest_walk_pool_directory("pools after export");
2891
2892         /*
2893          * Import it under the new name.
2894          */
2895         error = spa_import(newname, config, NULL);
2896         if (error)
2897                 fatal(0, "spa_import('%s') = %d", newname, error);
2898
2899         ztest_walk_pool_directory("pools after import");
2900
2901         /*
2902          * Try to import it again -- should fail with EEXIST.
2903          */
2904         error = spa_import(newname, config, NULL);
2905         if (error != EEXIST)
2906                 fatal(0, "spa_import('%s') twice", newname);
2907
2908         /*
2909          * Try to import it under a different name -- should fail with EEXIST.
2910          */
2911         error = spa_import(oldname, config, NULL);
2912         if (error != EEXIST)
2913                 fatal(0, "spa_import('%s') under multiple names", newname);
2914
2915         /*
2916          * Verify that the pool is no longer visible under the old name.
2917          */
2918         error = spa_open(oldname, &spa, FTAG);
2919         if (error != ENOENT)
2920                 fatal(0, "spa_open('%s') = %d", newname, error);
2921
2922         /*
2923          * Verify that we can open and close the pool using the new name.
2924          */
2925         error = spa_open(newname, &spa, FTAG);
2926         if (error)
2927                 fatal(0, "spa_open('%s') = %d", newname, error);
2928         ASSERT(pool_guid == spa_guid(spa));
2929         spa_close(spa, FTAG);
2930
2931         nvlist_free(config);
2932 }
2933
2934 static void *
2935 ztest_resume(void *arg)
2936 {
2937         spa_t *spa = arg;
2938
2939         while (!ztest_exiting) {
2940                 (void) poll(NULL, 0, 1000);
2941
2942                 if (!spa_suspended(spa))
2943                         continue;
2944
2945                 spa_vdev_state_enter(spa);
2946                 vdev_clear(spa, NULL);
2947                 (void) spa_vdev_state_exit(spa, NULL, 0);
2948
2949                 zio_resume(spa);
2950         }
2951         return (NULL);
2952 }
2953
2954 static void *
2955 ztest_thread(void *arg)
2956 {
2957         ztest_args_t *za = arg;
2958         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
2959         hrtime_t now, functime;
2960         ztest_info_t *zi;
2961         int f, i;
2962
2963         while ((now = gethrtime()) < za->za_stop) {
2964                 /*
2965                  * See if it's time to force a crash.
2966                  */
2967                 if (now > za->za_kill) {
2968                         zs->zs_alloc = spa_get_alloc(za->za_spa);
2969                         zs->zs_space = spa_get_space(za->za_spa);
2970                         (void) kill(getpid(), SIGKILL);
2971                 }
2972
2973                 /*
2974                  * Pick a random function.
2975                  */
2976                 f = ztest_random(ZTEST_FUNCS);
2977                 zi = &zs->zs_info[f];
2978
2979                 /*
2980                  * Decide whether to call it, based on the requested frequency.
2981                  */
2982                 if (zi->zi_call_target == 0 ||
2983                     (double)zi->zi_call_total / zi->zi_call_target >
2984                     (double)(now - zs->zs_start_time) / (zopt_time * NANOSEC))
2985                         continue;
2986
2987                 atomic_add_64(&zi->zi_calls, 1);
2988                 atomic_add_64(&zi->zi_call_total, 1);
2989
2990                 za->za_diroff = (za->za_instance * ZTEST_FUNCS + f) *
2991                     ZTEST_DIRSIZE;
2992                 za->za_diroff_shared = (1ULL << 63);
2993
2994                 for (i = 0; i < zi->zi_iters; i++)
2995                         zi->zi_func(za);
2996
2997                 functime = gethrtime() - now;
2998
2999                 atomic_add_64(&zi->zi_call_time, functime);
3000
3001                 if (zopt_verbose >= 4) {
3002                         Dl_info dli;
3003                         (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
3004                         (void) printf("%6.2f sec in %s\n",
3005                             (double)functime / NANOSEC, dli.dli_sname);
3006                 }
3007
3008                 /*
3009                  * If we're getting ENOSPC with some regularity, stop.
3010                  */
3011                 if (zs->zs_enospc_count > 10)
3012                         break;
3013         }
3014
3015         return (NULL);
3016 }
3017
3018 /*
3019  * Kick off threads to run tests on all datasets in parallel.
3020  */
3021 static void
3022 ztest_run(char *pool)
3023 {
3024         int t, d, error;
3025         ztest_shared_t *zs = ztest_shared;
3026         ztest_args_t *za;
3027         spa_t *spa;
3028         char name[100];
3029         thread_t resume_tid;
3030
3031         ztest_exiting = B_FALSE;
3032
3033         (void) _mutex_init(&zs->zs_vdev_lock, USYNC_THREAD, NULL);
3034         (void) rwlock_init(&zs->zs_name_lock, USYNC_THREAD, NULL);
3035
3036         for (t = 0; t < ZTEST_SYNC_LOCKS; t++)
3037                 (void) _mutex_init(&zs->zs_sync_lock[t], USYNC_THREAD, NULL);
3038
3039         /*
3040          * Destroy one disk before we even start.
3041          * It's mirrored, so everything should work just fine.
3042          * This makes us exercise fault handling very early in spa_load().
3043          */
3044         ztest_obliterate_one_disk(0);
3045
3046         /*
3047          * Verify that the sum of the sizes of all blocks in the pool
3048          * equals the SPA's allocated space total.
3049          */
3050         ztest_verify_blocks(pool);
3051
3052         /*
3053          * Kick off a replacement of the disk we just obliterated.
3054          */
3055         kernel_init(FREAD | FWRITE);
3056         VERIFY(spa_open(pool, &spa, FTAG) == 0);
3057         ztest_replace_one_disk(spa, 0);
3058         if (zopt_verbose >= 5)
3059                 show_pool_stats(spa);
3060         spa_close(spa, FTAG);
3061         kernel_fini();
3062
3063         kernel_init(FREAD | FWRITE);
3064
3065         /*
3066          * Verify that we can export the pool and reimport it under a
3067          * different name.
3068          */
3069         if (ztest_random(2) == 0) {
3070                 (void) snprintf(name, 100, "%s_import", pool);
3071                 ztest_spa_import_export(pool, name);
3072                 ztest_spa_import_export(name, pool);
3073         }
3074
3075         /*
3076          * Verify that we can loop over all pools.
3077          */
3078         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
3079         for (spa = spa_next(NULL); spa != NULL; spa = spa_next(spa)) {
3080                 if (zopt_verbose > 3) {
3081                         (void) printf("spa_next: found %s\n", spa_name(spa));
3082                 }
3083         }
3084         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
3085
3086         /*
3087          * Open our pool.
3088          */
3089         VERIFY(spa_open(pool, &spa, FTAG) == 0);
3090
3091         /*
3092          * Create a thread to periodically resume suspended I/O.
3093          */
3094         VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_resume, spa, THR_BOUND,
3095             &resume_tid) == 0);
3096
3097         /*
3098          * Verify that we can safely inquire about about any object,
3099          * whether it's allocated or not.  To make it interesting,
3100          * we probe a 5-wide window around each power of two.
3101          * This hits all edge cases, including zero and the max.
3102          */
3103         for (t = 0; t < 64; t++) {
3104                 for (d = -5; d <= 5; d++) {
3105                         error = dmu_object_info(spa->spa_meta_objset,
3106                             (1ULL << t) + d, NULL);
3107                         ASSERT(error == 0 || error == ENOENT ||
3108                             error == EINVAL);
3109                 }
3110         }
3111
3112         /*
3113          * Now kick off all the tests that run in parallel.
3114          */
3115         zs->zs_enospc_count = 0;
3116
3117         za = umem_zalloc(zopt_threads * sizeof (ztest_args_t), UMEM_NOFAIL);
3118
3119         if (zopt_verbose >= 4)
3120                 (void) printf("starting main threads...\n");
3121
3122         za[0].za_start = gethrtime();
3123         za[0].za_stop = za[0].za_start + zopt_passtime * NANOSEC;
3124         za[0].za_stop = MIN(za[0].za_stop, zs->zs_stop_time);
3125         za[0].za_kill = za[0].za_stop;
3126         if (ztest_random(100) < zopt_killrate)
3127                 za[0].za_kill -= ztest_random(zopt_passtime * NANOSEC);
3128
3129         for (t = 0; t < zopt_threads; t++) {
3130                 d = t % zopt_datasets;
3131
3132                 (void) strcpy(za[t].za_pool, pool);
3133                 za[t].za_os = za[d].za_os;
3134                 za[t].za_spa = spa;
3135                 za[t].za_zilog = za[d].za_zilog;
3136                 za[t].za_instance = t;
3137                 za[t].za_random = ztest_random(-1ULL);
3138                 za[t].za_start = za[0].za_start;
3139                 za[t].za_stop = za[0].za_stop;
3140                 za[t].za_kill = za[0].za_kill;
3141
3142                 if (t < zopt_datasets) {
3143                         ztest_replay_t zr;
3144                         int test_future = FALSE;
3145                         (void) rw_rdlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
3146                         (void) snprintf(name, 100, "%s/%s_%d", pool, pool, d);
3147                         error = dmu_objset_create(name, DMU_OST_OTHER, NULL, 0,
3148                             ztest_create_cb, NULL);
3149                         if (error == EEXIST) {
3150                                 test_future = TRUE;
3151                         } else if (error == ENOSPC) {
3152                                 zs->zs_enospc_count++;
3153                                 (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
3154                                 break;
3155                         } else if (error != 0) {
3156                                 fatal(0, "dmu_objset_create(%s) = %d",
3157                                     name, error);
3158                         }
3159                         error = dmu_objset_open(name, DMU_OST_OTHER,
3160                             DS_MODE_USER, &za[d].za_os);
3161                         if (error)
3162                                 fatal(0, "dmu_objset_open('%s') = %d",
3163                                     name, error);
3164                         (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
3165                         if (test_future)
3166                                 ztest_dmu_check_future_leak(&za[t]);
3167                         zr.zr_os = za[d].za_os;
3168                         zil_replay(zr.zr_os, &zr, &zr.zr_assign,
3169                             ztest_replay_vector, NULL);
3170                         za[d].za_zilog = zil_open(za[d].za_os, NULL);
3171                 }
3172
3173                 VERIFY(thr_create(0, 0, ztest_thread, &za[t], THR_BOUND,
3174                     &za[t].za_thread) == 0);
3175         }
3176
3177         while (--t >= 0) {
3178                 VERIFY(thr_join(za[t].za_thread, NULL, NULL) == 0);
3179                 if (t < zopt_datasets) {
3180                         zil_close(za[t].za_zilog);
3181                         dmu_objset_close(za[t].za_os);
3182                 }
3183         }
3184
3185         if (zopt_verbose >= 3)
3186                 show_pool_stats(spa);
3187
3188         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3189
3190         zs->zs_alloc = spa_get_alloc(spa);
3191         zs->zs_space = spa_get_space(spa);
3192
3193         /*
3194          * If we had out-of-space errors, destroy a random objset.
3195          */
3196         if (zs->zs_enospc_count != 0) {
3197                 (void) rw_rdlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
3198                 d = (int)ztest_random(zopt_datasets);
3199                 (void) snprintf(name, 100, "%s/%s_%d", pool, pool, d);
3200                 if (zopt_verbose >= 3)
3201                         (void) printf("Destroying %s to free up space\n", name);
3202                 (void) dmu_objset_find(name, ztest_destroy_cb, &za[d],
3203                     DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
3204                 (void) rw_unlock(&ztest_shared->zs_name_lock);
3205         }
3206
3207         txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), 0);
3208
3209         umem_free(za, zopt_threads * sizeof (ztest_args_t));
3210
3211         /* Kill the resume thread */
3212         ztest_exiting = B_TRUE;
3213         VERIFY(thr_join(resume_tid, NULL, NULL) == 0);
3214
3215         /*
3216          * Right before closing the pool, kick off a bunch of async I/O;
3217          * spa_close() should wait for it to complete.
3218          */
3219         for (t = 1; t < 50; t++)
3220                 dmu_prefetch(spa->spa_meta_objset, t, 0, 1 << 15);
3221
3222         spa_close(spa, FTAG);
3223
3224         kernel_fini();
3225 }
3226
3227 void
3228 print_time(hrtime_t t, char *timebuf)
3229 {
3230         hrtime_t s = t / NANOSEC;
3231         hrtime_t m = s / 60;
3232         hrtime_t h = m / 60;
3233         hrtime_t d = h / 24;
3234
3235         s -= m * 60;
3236         m -= h * 60;
3237         h -= d * 24;
3238
3239         timebuf[0] = '\0';
3240
3241         if (d)
3242                 (void) sprintf(timebuf,
3243                     "%llud%02lluh%02llum%02llus", d, h, m, s);
3244         else if (h)
3245                 (void) sprintf(timebuf, "%lluh%02llum%02llus", h, m, s);
3246         else if (m)
3247                 (void) sprintf(timebuf, "%llum%02llus", m, s);
3248         else
3249                 (void) sprintf(timebuf, "%llus", s);
3250 }
3251
3252 /*
3253  * Create a storage pool with the given name and initial vdev size.
3254  * Then create the specified number of datasets in the pool.
3255  */
3256 static void
3257 ztest_init(char *pool)
3258 {
3259         spa_t *spa;
3260         int error;
3261         nvlist_t *nvroot;
3262
3263         kernel_init(FREAD | FWRITE);
3264
3265         /*
3266          * Create the storage pool.
3267          */
3268         (void) spa_destroy(pool);
3269         ztest_shared->zs_vdev_primaries = 0;
3270         nvroot = make_vdev_root(NULL, NULL, zopt_vdev_size, 0,
3271             0, zopt_raidz, zopt_mirrors, 1);
3272         error = spa_create(pool, nvroot, NULL, NULL, NULL);
3273         nvlist_free(nvroot);
3274
3275         if (error)
3276                 fatal(0, "spa_create() = %d", error);
3277         error = spa_open(pool, &spa, FTAG);
3278         if (error)
3279                 fatal(0, "spa_open() = %d", error);
3280
3281         if (zopt_verbose >= 3)
3282                 show_pool_stats(spa);
3283
3284         spa_close(spa, FTAG);
3285
3286         kernel_fini();
3287 }
3288
3289 int
3290 main(int argc, char **argv)
3291 {
3292         int kills = 0;
3293         int iters = 0;
3294         int i, f;
3295         ztest_shared_t *zs;
3296         ztest_info_t *zi;
3297         char timebuf[100];
3298         char numbuf[6];
3299
3300         (void) setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 0);
3301
3302         /* Override location of zpool.cache */
3303         spa_config_path = "/tmp/zpool.cache";
3304
3305         ztest_random_fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
3306
3307         process_options(argc, argv);
3308
3309         argc -= optind;
3310         argv += optind;
3311
3312         dprintf_setup(&argc, argv);
3313
3314         /*
3315          * Blow away any existing copy of zpool.cache
3316          */
3317         if (zopt_init != 0)
3318                 (void) remove("/tmp/zpool.cache");
3319
3320         zs = ztest_shared = (void *)mmap(0,
3321             P2ROUNDUP(sizeof (ztest_shared_t), getpagesize()),
3322             PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANON, -1, 0);
3323
3324         if (zopt_verbose >= 1) {
3325                 (void) printf("%llu vdevs, %d datasets, %d threads,"
3326                     " %llu seconds...\n",
3327                     (u_longlong_t)zopt_vdevs, zopt_datasets, zopt_threads,
3328                     (u_longlong_t)zopt_time);
3329         }
3330
3331         /*
3332          * Create and initialize our storage pool.
3333          */
3334         for (i = 1; i <= zopt_init; i++) {
3335                 bzero(zs, sizeof (ztest_shared_t));
3336                 if (zopt_verbose >= 3 && zopt_init != 1)
3337                         (void) printf("ztest_init(), pass %d\n", i);
3338                 ztest_init(zopt_pool);
3339         }
3340
3341         /*
3342          * Initialize the call targets for each function.
3343          */
3344         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
3345                 zi = &zs->zs_info[f];
3346
3347                 *zi = ztest_info[f];
3348
3349                 if (*zi->zi_interval == 0)
3350                         zi->zi_call_target = UINT64_MAX;
3351                 else
3352                         zi->zi_call_target = zopt_time / *zi->zi_interval;
3353         }
3354
3355         zs->zs_start_time = gethrtime();
3356         zs->zs_stop_time = zs->zs_start_time + zopt_time * NANOSEC;
3357
3358         /*
3359          * Run the tests in a loop.  These tests include fault injection
3360          * to verify that self-healing data works, and forced crashes
3361          * to verify that we never lose on-disk consistency.
3362          */
3363         while (gethrtime() < zs->zs_stop_time) {
3364                 int status;
3365                 pid_t pid;
3366                 char *tmp;
3367
3368                 /*
3369                  * Initialize the workload counters for each function.
3370                  */
3371                 for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
3372                         zi = &zs->zs_info[f];
3373                         zi->zi_calls = 0;
3374                         zi->zi_call_time = 0;
3375                 }
3376
3377                 pid = fork();
3378
3379                 if (pid == -1)
3380                         fatal(1, "fork failed");
3381
3382                 if (pid == 0) { /* child */
3383                         struct rlimit rl = { 1024, 1024 };
3384                         (void) setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);
3385                         (void) enable_extended_FILE_stdio(-1, -1);
3386                         ztest_run(zopt_pool);
3387                         exit(0);
3388                 }
3389
3390                 while (waitpid(pid, &status, 0) != pid)
3391                         continue;
3392
3393                 if (WIFEXITED(status)) {
3394                         if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
3395                                 (void) fprintf(stderr,
3396                                     "child exited with code %d\n",
3397                                     WEXITSTATUS(status));
3398                                 exit(2);
3399                         }
3400                 } else if (WIFSIGNALED(status)) {
3401                         if (WTERMSIG(status) != SIGKILL) {
3402                                 (void) fprintf(stderr,
3403                                     "child died with signal %d\n",
3404                                     WTERMSIG(status));
3405                                 exit(3);
3406                         }
3407                         kills++;
3408                 } else {
3409                         (void) fprintf(stderr, "something strange happened "
3410                             "to child\n");
3411                         exit(4);
3412                 }
3413
3414                 iters++;
3415
3416                 if (zopt_verbose >= 1) {
3417                         hrtime_t now = gethrtime();
3418
3419                         now = MIN(now, zs->zs_stop_time);
3420                         print_time(zs->zs_stop_time - now, timebuf);
3421                         nicenum(zs->zs_space, numbuf);
3422
3423                         (void) printf("Pass %3d, %8s, %3llu ENOSPC, "
3424                             "%4.1f%% of %5s used, %3.0f%% done, %8s to go\n",
3425                             iters,
3426                             WIFEXITED(status) ? "Complete" : "SIGKILL",
3427                             (u_longlong_t)zs->zs_enospc_count,
3428                             100.0 * zs->zs_alloc / zs->zs_space,
3429                             numbuf,
3430                             100.0 * (now - zs->zs_start_time) /
3431                             (zopt_time * NANOSEC), timebuf);
3432                 }
3433
3434                 if (zopt_verbose >= 2) {
3435                         (void) printf("\nWorkload summary:\n\n");
3436                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
3437                             "Calls", "Time", "Function");
3438                         (void) printf("%7s %9s   %s\n",
3439                             "-----", "----", "--------");
3440                         for (f = 0; f < ZTEST_FUNCS; f++) {
3441                                 Dl_info dli;
3442
3443                                 zi = &zs->zs_info[f];
3444                                 print_time(zi->zi_call_time, timebuf);
3445                                 (void) dladdr((void *)zi->zi_func, &dli);
3446                                 (void) printf("%7llu %9s   %s\n",
3447                                     (u_longlong_t)zi->zi_calls, timebuf,
3448                                     dli.dli_sname);
3449                         }
3450                         (void) printf("\n");
3451                 }
3452
3453                 /*
3454                  * It's possible that we killed a child during a rename test, in
3455                  * which case we'll have a 'ztest_tmp' pool lying around instead
3456                  * of 'ztest'.  Do a blind rename in case this happened.
3457                  */
3458                 tmp = umem_alloc(strlen(zopt_pool) + 5, UMEM_NOFAIL);
3459                 (void) strcpy(tmp, zopt_pool);
3460                 (void) strcat(tmp, "_tmp");
3461                 kernel_init(FREAD | FWRITE);
3462                 (void) spa_rename(tmp, zopt_pool);
3463                 kernel_fini();
3464                 umem_free(tmp, strlen(tmp) + 1);
3465         }
3466
3467         ztest_verify_blocks(zopt_pool);
3468
3469         if (zopt_verbose >= 1) {
3470                 (void) printf("%d killed, %d completed, %.0f%% kill rate\n",
3471                     kills, iters - kills, (100.0 * kills) / MAX(1, iters));
3472         }
3473
3474         return (0);
3475 }