Update to onnv_147
[zfs.git] / module / zfs / dbuf.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  */
24
25 #include <sys/zfs_context.h>
26 #include <sys/dmu.h>
27 #include <sys/dmu_impl.h>
28 #include <sys/dbuf.h>
29 #include <sys/dmu_objset.h>
30 #include <sys/dsl_dataset.h>
31 #include <sys/dsl_dir.h>
32 #include <sys/dmu_tx.h>
33 #include <sys/spa.h>
34 #include <sys/zio.h>
35 #include <sys/dmu_zfetch.h>
36 #include <sys/sa.h>
37 #include <sys/sa_impl.h>
38
39 static void dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db);
40 static int dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx);
41 static void dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx);
42
43 /*
44  * Global data structures and functions for the dbuf cache.
45  */
46 static kmem_cache_t *dbuf_cache;
47
48 /* ARGSUSED */
49 static int
50 dbuf_cons(void *vdb, void *unused, int kmflag)
51 {
52         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
53         bzero(db, sizeof (dmu_buf_impl_t));
54
55         mutex_init(&db->db_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
56         cv_init(&db->db_changed, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
57         refcount_create(&db->db_holds);
58         return (0);
59 }
60
61 /* ARGSUSED */
62 static void
63 dbuf_dest(void *vdb, void *unused)
64 {
65         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
66         mutex_destroy(&db->db_mtx);
67         cv_destroy(&db->db_changed);
68         refcount_destroy(&db->db_holds);
69 }
70
71 /*
72  * dbuf hash table routines
73  */
74 static dbuf_hash_table_t dbuf_hash_table;
75
76 static uint64_t dbuf_hash_count;
77
78 static uint64_t
79 dbuf_hash(void *os, uint64_t obj, uint8_t lvl, uint64_t blkid)
80 {
81         uintptr_t osv = (uintptr_t)os;
82         uint64_t crc = -1ULL;
83
84         ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
85         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (lvl)) & 0xFF];
86         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (osv >> 6)) & 0xFF];
87         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 0)) & 0xFF];
88         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (obj >> 8)) & 0xFF];
89         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 0)) & 0xFF];
90         crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ (blkid >> 8)) & 0xFF];
91
92         crc ^= (osv>>14) ^ (obj>>16) ^ (blkid>>16);
93
94         return (crc);
95 }
96
97 #define DBUF_HASH(os, obj, level, blkid) dbuf_hash(os, obj, level, blkid);
98
99 #define DBUF_EQUAL(dbuf, os, obj, level, blkid)         \
100         ((dbuf)->db.db_object == (obj) &&               \
101         (dbuf)->db_objset == (os) &&                    \
102         (dbuf)->db_level == (level) &&                  \
103         (dbuf)->db_blkid == (blkid))
104
105 dmu_buf_impl_t *
106 dbuf_find(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid)
107 {
108         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
109         objset_t *os = dn->dn_objset;
110         uint64_t obj = dn->dn_object;
111         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
112         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
113         dmu_buf_impl_t *db;
114
115         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
116         for (db = h->hash_table[idx]; db != NULL; db = db->db_hash_next) {
117                 if (DBUF_EQUAL(db, os, obj, level, blkid)) {
118                         mutex_enter(&db->db_mtx);
119                         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
120                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
121                                 return (db);
122                         }
123                         mutex_exit(&db->db_mtx);
124                 }
125         }
126         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
127         return (NULL);
128 }
129
130 /*
131  * Insert an entry into the hash table.  If there is already an element
132  * equal to elem in the hash table, then the already existing element
133  * will be returned and the new element will not be inserted.
134  * Otherwise returns NULL.
135  */
136 static dmu_buf_impl_t *
137 dbuf_hash_insert(dmu_buf_impl_t *db)
138 {
139         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
140         objset_t *os = db->db_objset;
141         uint64_t obj = db->db.db_object;
142         int level = db->db_level;
143         uint64_t blkid = db->db_blkid;
144         uint64_t hv = DBUF_HASH(os, obj, level, blkid);
145         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
146         dmu_buf_impl_t *dbf;
147
148         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
149         for (dbf = h->hash_table[idx]; dbf != NULL; dbf = dbf->db_hash_next) {
150                 if (DBUF_EQUAL(dbf, os, obj, level, blkid)) {
151                         mutex_enter(&dbf->db_mtx);
152                         if (dbf->db_state != DB_EVICTING) {
153                                 mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
154                                 return (dbf);
155                         }
156                         mutex_exit(&dbf->db_mtx);
157                 }
158         }
159
160         mutex_enter(&db->db_mtx);
161         db->db_hash_next = h->hash_table[idx];
162         h->hash_table[idx] = db;
163         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
164         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, 1);
165
166         return (NULL);
167 }
168
169 /*
170  * Remove an entry from the hash table.  This operation will
171  * fail if there are any existing holds on the db.
172  */
173 static void
174 dbuf_hash_remove(dmu_buf_impl_t *db)
175 {
176         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
177         uint64_t hv = DBUF_HASH(db->db_objset, db->db.db_object,
178             db->db_level, db->db_blkid);
179         uint64_t idx = hv & h->hash_table_mask;
180         dmu_buf_impl_t *dbf, **dbp;
181
182         /*
183          * We musn't hold db_mtx to maintin lock ordering:
184          * DBUF_HASH_MUTEX > db_mtx.
185          */
186         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
187         ASSERT(db->db_state == DB_EVICTING);
188         ASSERT(!MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
189
190         mutex_enter(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
191         dbp = &h->hash_table[idx];
192         while ((dbf = *dbp) != db) {
193                 dbp = &dbf->db_hash_next;
194                 ASSERT(dbf != NULL);
195         }
196         *dbp = db->db_hash_next;
197         db->db_hash_next = NULL;
198         mutex_exit(DBUF_HASH_MUTEX(h, idx));
199         atomic_add_64(&dbuf_hash_count, -1);
200 }
201
202 static arc_evict_func_t dbuf_do_evict;
203
204 static void
205 dbuf_evict_user(dmu_buf_impl_t *db)
206 {
207         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
208
209         if (db->db_level != 0 || db->db_evict_func == NULL)
210                 return;
211
212         if (db->db_user_data_ptr_ptr)
213                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
214         db->db_evict_func(&db->db, db->db_user_ptr);
215         db->db_user_ptr = NULL;
216         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
217         db->db_evict_func = NULL;
218 }
219
220 boolean_t
221 dbuf_is_metadata(dmu_buf_impl_t *db)
222 {
223         if (db->db_level > 0) {
224                 return (B_TRUE);
225         } else {
226                 boolean_t is_metadata;
227
228                 DB_DNODE_ENTER(db);
229                 is_metadata = dmu_ot[DB_DNODE(db)->dn_type].ot_metadata;
230                 DB_DNODE_EXIT(db);
231
232                 return (is_metadata);
233         }
234 }
235
236 void
237 dbuf_evict(dmu_buf_impl_t *db)
238 {
239         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
240         ASSERT(db->db_buf == NULL);
241         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
242
243         dbuf_clear(db);
244         dbuf_destroy(db);
245 }
246
247 void
248 dbuf_init(void)
249 {
250         uint64_t hsize = 1ULL << 16;
251         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
252         int i;
253
254         /*
255          * The hash table is big enough to fill all of physical memory
256          * with an average 4K block size.  The table will take up
257          * totalmem*sizeof(void*)/4K (i.e. 2MB/GB with 8-byte pointers).
258          */
259         while (hsize * 4096 < physmem * PAGESIZE)
260                 hsize <<= 1;
261
262 retry:
263         h->hash_table_mask = hsize - 1;
264         h->hash_table = kmem_zalloc(hsize * sizeof (void *), KM_NOSLEEP);
265         if (h->hash_table == NULL) {
266                 /* XXX - we should really return an error instead of assert */
267                 ASSERT(hsize > (1ULL << 10));
268                 hsize >>= 1;
269                 goto retry;
270         }
271
272         dbuf_cache = kmem_cache_create("dmu_buf_impl_t",
273             sizeof (dmu_buf_impl_t),
274             0, dbuf_cons, dbuf_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
275
276         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
277                 mutex_init(&h->hash_mutexes[i], NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
278 }
279
280 void
281 dbuf_fini(void)
282 {
283         dbuf_hash_table_t *h = &dbuf_hash_table;
284         int i;
285
286         for (i = 0; i < DBUF_MUTEXES; i++)
287                 mutex_destroy(&h->hash_mutexes[i]);
288         kmem_free(h->hash_table, (h->hash_table_mask + 1) * sizeof (void *));
289         kmem_cache_destroy(dbuf_cache);
290 }
291
292 /*
293  * Other stuff.
294  */
295
296 #ifdef ZFS_DEBUG
297 static void
298 dbuf_verify(dmu_buf_impl_t *db)
299 {
300         dnode_t *dn;
301         dbuf_dirty_record_t *dr;
302
303         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
304
305         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DBUF_VERIFY))
306                 return;
307
308         ASSERT(db->db_objset != NULL);
309         DB_DNODE_ENTER(db);
310         dn = DB_DNODE(db);
311         if (dn == NULL) {
312                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
313                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
314         } else {
315                 ASSERT3U(db->db.db_object, ==, dn->dn_object);
316                 ASSERT3P(db->db_objset, ==, dn->dn_objset);
317                 ASSERT3U(db->db_level, <, dn->dn_nlevels);
318                 ASSERT(db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
319                     db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID ||
320                     !list_is_empty(&dn->dn_dbufs));
321         }
322         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
323                 ASSERT(dn != NULL);
324                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
325                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, DMU_BONUS_BLKID);
326         } else if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
327                 ASSERT(dn != NULL);
328                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
329                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, 0);
330         } else {
331                 ASSERT3U(db->db.db_offset, ==, db->db_blkid * db->db.db_size);
332         }
333
334         for (dr = db->db_data_pending; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
335                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
336
337         for (dr = db->db_last_dirty; dr != NULL; dr = dr->dr_next)
338                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
339
340         /*
341          * We can't assert that db_size matches dn_datablksz because it
342          * can be momentarily different when another thread is doing
343          * dnode_set_blksz().
344          */
345         if (db->db_level == 0 && db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
346                 dr = db->db_data_pending;
347                 /*
348                  * It should only be modified in syncing context, so
349                  * make sure we only have one copy of the data.
350                  */
351                 ASSERT(dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
352         }
353
354         /* verify db->db_blkptr */
355         if (db->db_blkptr) {
356                 if (db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
357                         /* db is pointed to by the dnode */
358                         /* ASSERT3U(db->db_blkid, <, dn->dn_nblkptr); */
359                         if (DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(db->db.db_object))
360                                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
361                         else
362                                 ASSERT(db->db_parent != NULL);
363                         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
364                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
365                                     &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
366                 } else {
367                         /* db is pointed to by an indirect block */
368                         int epb = db->db_parent->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT;
369                         ASSERT3U(db->db_parent->db_level, ==, db->db_level+1);
370                         ASSERT3U(db->db_parent->db.db_object, ==,
371                             db->db.db_object);
372                         /*
373                          * dnode_grow_indblksz() can make this fail if we don't
374                          * have the struct_rwlock.  XXX indblksz no longer
375                          * grows.  safe to do this now?
376                          */
377                         if (RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
378                                 ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
379                                     ((blkptr_t *)db->db_parent->db.db_data +
380                                     db->db_blkid % epb));
381                         }
382                 }
383         }
384         if ((db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
385             (db->db_buf == NULL || db->db_buf->b_data) &&
386             db->db.db_data && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
387             db->db_state != DB_FILL && !dn->dn_free_txg) {
388                 /*
389                  * If the blkptr isn't set but they have nonzero data,
390                  * it had better be dirty, otherwise we'll lose that
391                  * data when we evict this buffer.
392                  */
393                 if (db->db_dirtycnt == 0) {
394                         uint64_t *buf = db->db.db_data;
395                         int i;
396
397                         for (i = 0; i < db->db.db_size >> 3; i++) {
398                                 ASSERT(buf[i] == 0);
399                         }
400                 }
401         }
402         DB_DNODE_EXIT(db);
403 }
404 #endif
405
406 static void
407 dbuf_update_data(dmu_buf_impl_t *db)
408 {
409         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
410         if (db->db_level == 0 && db->db_user_data_ptr_ptr) {
411                 ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
412                 *db->db_user_data_ptr_ptr = db->db.db_data;
413         }
414 }
415
416 static void
417 dbuf_set_data(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf)
418 {
419         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
420         ASSERT(db->db_buf == NULL || !arc_has_callback(db->db_buf));
421         db->db_buf = buf;
422         if (buf != NULL) {
423                 ASSERT(buf->b_data != NULL);
424                 db->db.db_data = buf->b_data;
425                 if (!arc_released(buf))
426                         arc_set_callback(buf, dbuf_do_evict, db);
427                 dbuf_update_data(db);
428         } else {
429                 dbuf_evict_user(db);
430                 db->db.db_data = NULL;
431                 if (db->db_state != DB_NOFILL)
432                         db->db_state = DB_UNCACHED;
433         }
434 }
435
436 /*
437  * Loan out an arc_buf for read.  Return the loaned arc_buf.
438  */
439 arc_buf_t *
440 dbuf_loan_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db)
441 {
442         arc_buf_t *abuf;
443
444         mutex_enter(&db->db_mtx);
445         if (arc_released(db->db_buf) || refcount_count(&db->db_holds) > 1) {
446                 int blksz = db->db.db_size;
447                 spa_t *spa;
448
449                 mutex_exit(&db->db_mtx);
450                 DB_GET_SPA(&spa, db);
451                 abuf = arc_loan_buf(spa, blksz);
452                 bcopy(db->db.db_data, abuf->b_data, blksz);
453         } else {
454                 abuf = db->db_buf;
455                 arc_loan_inuse_buf(abuf, db);
456                 dbuf_set_data(db, NULL);
457                 mutex_exit(&db->db_mtx);
458         }
459         return (abuf);
460 }
461
462 uint64_t
463 dbuf_whichblock(dnode_t *dn, uint64_t offset)
464 {
465         if (dn->dn_datablkshift) {
466                 return (offset >> dn->dn_datablkshift);
467         } else {
468                 ASSERT3U(offset, <, dn->dn_datablksz);
469                 return (0);
470         }
471 }
472
473 static void
474 dbuf_read_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
475 {
476         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
477
478         mutex_enter(&db->db_mtx);
479         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_READ);
480         /*
481          * All reads are synchronous, so we must have a hold on the dbuf
482          */
483         ASSERT(refcount_count(&db->db_holds) > 0);
484         ASSERT(db->db_buf == NULL);
485         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
486         if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
487                 /* we were freed in flight; disregard any error */
488                 arc_release(buf, db);
489                 bzero(buf->b_data, db->db.db_size);
490                 arc_buf_freeze(buf);
491                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
492                 dbuf_set_data(db, buf);
493                 db->db_state = DB_CACHED;
494         } else if (zio == NULL || zio->io_error == 0) {
495                 dbuf_set_data(db, buf);
496                 db->db_state = DB_CACHED;
497         } else {
498                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
499                 ASSERT3P(db->db_buf, ==, NULL);
500                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
501                 db->db_state = DB_UNCACHED;
502         }
503         cv_broadcast(&db->db_changed);
504         dbuf_rele_and_unlock(db, NULL);
505 }
506
507 static void
508 dbuf_read_impl(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t *flags)
509 {
510         dnode_t *dn;
511         spa_t *spa;
512         zbookmark_t zb;
513         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT;
514         arc_buf_t *pbuf;
515
516         DB_DNODE_ENTER(db);
517         dn = DB_DNODE(db);
518         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
519         /* We need the struct_rwlock to prevent db_blkptr from changing. */
520         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
521         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
522         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED);
523         ASSERT(db->db_buf == NULL);
524
525         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
526                 int bonuslen = MIN(dn->dn_bonuslen, dn->dn_phys->dn_bonuslen);
527
528                 ASSERT3U(bonuslen, <=, db->db.db_size);
529                 db->db.db_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
530                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
531                 if (bonuslen < DN_MAX_BONUSLEN)
532                         bzero(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
533                 if (bonuslen)
534                         bcopy(DN_BONUS(dn->dn_phys), db->db.db_data, bonuslen);
535                 DB_DNODE_EXIT(db);
536                 dbuf_update_data(db);
537                 db->db_state = DB_CACHED;
538                 mutex_exit(&db->db_mtx);
539                 return;
540         }
541
542         /*
543          * Recheck BP_IS_HOLE() after dnode_block_freed() in case dnode_sync()
544          * processes the delete record and clears the bp while we are waiting
545          * for the dn_mtx (resulting in a "no" from block_freed).
546          */
547         if (db->db_blkptr == NULL || BP_IS_HOLE(db->db_blkptr) ||
548             (db->db_level == 0 && (dnode_block_freed(dn, db->db_blkid) ||
549             BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)))) {
550                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
551
552                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
553                     db->db.db_size, db, type));
554                 DB_DNODE_EXIT(db);
555                 bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
556                 db->db_state = DB_CACHED;
557                 *flags |= DB_RF_CACHED;
558                 mutex_exit(&db->db_mtx);
559                 return;
560         }
561
562         spa = dn->dn_objset->os_spa;
563         DB_DNODE_EXIT(db);
564
565         db->db_state = DB_READ;
566         mutex_exit(&db->db_mtx);
567
568         if (DBUF_IS_L2CACHEABLE(db))
569                 aflags |= ARC_L2CACHE;
570
571         SET_BOOKMARK(&zb, db->db_objset->os_dsl_dataset ?
572             db->db_objset->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
573             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
574
575         dbuf_add_ref(db, NULL);
576         /* ZIO_FLAG_CANFAIL callers have to check the parent zio's error */
577
578         if (db->db_parent)
579                 pbuf = db->db_parent->db_buf;
580         else
581                 pbuf = db->db_objset->os_phys_buf;
582
583         (void) dsl_read(zio, spa, db->db_blkptr, pbuf,
584             dbuf_read_done, db, ZIO_PRIORITY_SYNC_READ,
585             (*flags & DB_RF_CANFAIL) ? ZIO_FLAG_CANFAIL : ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED,
586             &aflags, &zb);
587         if (aflags & ARC_CACHED)
588                 *flags |= DB_RF_CACHED;
589 }
590
591 int
592 dbuf_read(dmu_buf_impl_t *db, zio_t *zio, uint32_t flags)
593 {
594         int err = 0;
595         int havepzio = (zio != NULL);
596         int prefetch;
597         dnode_t *dn;
598
599         /*
600          * We don't have to hold the mutex to check db_state because it
601          * can't be freed while we have a hold on the buffer.
602          */
603         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
604
605         if (db->db_state == DB_NOFILL)
606                 return (EIO);
607
608         DB_DNODE_ENTER(db);
609         dn = DB_DNODE(db);
610         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
611                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
612
613         prefetch = db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
614             (flags & DB_RF_NOPREFETCH) == 0 && dn != NULL &&
615             DBUF_IS_CACHEABLE(db);
616
617         mutex_enter(&db->db_mtx);
618         if (db->db_state == DB_CACHED) {
619                 mutex_exit(&db->db_mtx);
620                 if (prefetch)
621                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
622                             db->db.db_size, TRUE);
623                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
624                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
625                 DB_DNODE_EXIT(db);
626         } else if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
627                 spa_t *spa = dn->dn_objset->os_spa;
628
629                 if (zio == NULL)
630                         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
631                 dbuf_read_impl(db, zio, &flags);
632
633                 /* dbuf_read_impl has dropped db_mtx for us */
634
635                 if (prefetch)
636                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
637                             db->db.db_size, flags & DB_RF_CACHED);
638
639                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
640                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
641                 DB_DNODE_EXIT(db);
642
643                 if (!havepzio)
644                         err = zio_wait(zio);
645         } else {
646                 mutex_exit(&db->db_mtx);
647                 if (prefetch)
648                         dmu_zfetch(&dn->dn_zfetch, db->db.db_offset,
649                             db->db.db_size, TRUE);
650                 if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
651                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
652                 DB_DNODE_EXIT(db);
653
654                 mutex_enter(&db->db_mtx);
655                 if ((flags & DB_RF_NEVERWAIT) == 0) {
656                         while (db->db_state == DB_READ ||
657                             db->db_state == DB_FILL) {
658                                 ASSERT(db->db_state == DB_READ ||
659                                     (flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0);
660                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
661                         }
662                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
663                                 err = EIO;
664                 }
665                 mutex_exit(&db->db_mtx);
666         }
667
668         ASSERT(err || havepzio || db->db_state == DB_CACHED);
669         return (err);
670 }
671
672 static void
673 dbuf_noread(dmu_buf_impl_t *db)
674 {
675         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
676         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
677         mutex_enter(&db->db_mtx);
678         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
679                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
680         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
681                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
682                 spa_t *spa;
683
684                 ASSERT(db->db_buf == NULL);
685                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
686                 DB_GET_SPA(&spa, db);
687                 dbuf_set_data(db, arc_buf_alloc(spa, db->db.db_size, db, type));
688                 db->db_state = DB_FILL;
689         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
690                 dbuf_set_data(db, NULL);
691         } else {
692                 ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
693         }
694         mutex_exit(&db->db_mtx);
695 }
696
697 /*
698  * This is our just-in-time copy function.  It makes a copy of
699  * buffers, that have been modified in a previous transaction
700  * group, before we modify them in the current active group.
701  *
702  * This function is used in two places: when we are dirtying a
703  * buffer for the first time in a txg, and when we are freeing
704  * a range in a dnode that includes this buffer.
705  *
706  * Note that when we are called from dbuf_free_range() we do
707  * not put a hold on the buffer, we just traverse the active
708  * dbuf list for the dnode.
709  */
710 static void
711 dbuf_fix_old_data(dmu_buf_impl_t *db, uint64_t txg)
712 {
713         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
714
715         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
716         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
717         ASSERT(db->db_level == 0);
718         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
719
720         if (dr == NULL ||
721             (dr->dt.dl.dr_data !=
722             ((db->db_blkid  == DMU_BONUS_BLKID) ? db->db.db_data : db->db_buf)))
723                 return;
724
725         /*
726          * If the last dirty record for this dbuf has not yet synced
727          * and its referencing the dbuf data, either:
728          *      reset the reference to point to a new copy,
729          * or (if there a no active holders)
730          *      just null out the current db_data pointer.
731          */
732         ASSERT(dr->dr_txg >= txg - 2);
733         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
734                 /* Note that the data bufs here are zio_bufs */
735                 dr->dt.dl.dr_data = zio_buf_alloc(DN_MAX_BONUSLEN);
736                 arc_space_consume(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
737                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data, DN_MAX_BONUSLEN);
738         } else if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
739                 int size = db->db.db_size;
740                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
741                 spa_t *spa;
742
743                 DB_GET_SPA(&spa, db);
744                 dr->dt.dl.dr_data = arc_buf_alloc(spa, size, db, type);
745                 bcopy(db->db.db_data, dr->dt.dl.dr_data->b_data, size);
746         } else {
747                 dbuf_set_data(db, NULL);
748         }
749 }
750
751 void
752 dbuf_unoverride(dbuf_dirty_record_t *dr)
753 {
754         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
755         blkptr_t *bp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
756         uint64_t txg = dr->dr_txg;
757
758         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
759         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_IN_DMU_SYNC);
760         ASSERT(db->db_level == 0);
761
762         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
763             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN)
764                 return;
765
766         ASSERT(db->db_data_pending != dr);
767
768         /* free this block */
769         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
770                 spa_t *spa;
771
772                 DB_GET_SPA(&spa, db);
773                 zio_free(spa, txg, bp);
774         }
775         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
776         /*
777          * Release the already-written buffer, so we leave it in
778          * a consistent dirty state.  Note that all callers are
779          * modifying the buffer, so they will immediately do
780          * another (redundant) arc_release().  Therefore, leave
781          * the buf thawed to save the effort of freezing &
782          * immediately re-thawing it.
783          */
784         arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
785 }
786
787 /*
788  * Evict (if its unreferenced) or clear (if its referenced) any level-0
789  * data blocks in the free range, so that any future readers will find
790  * empty blocks.  Also, if we happen accross any level-1 dbufs in the
791  * range that have not already been marked dirty, mark them dirty so
792  * they stay in memory.
793  */
794 void
795 dbuf_free_range(dnode_t *dn, uint64_t start, uint64_t end, dmu_tx_t *tx)
796 {
797         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
798         uint64_t txg = tx->tx_txg;
799         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
800         uint64_t first_l1 = start >> epbs;
801         uint64_t last_l1 = end >> epbs;
802
803         if (end > dn->dn_maxblkid && (end != DMU_SPILL_BLKID)) {
804                 end = dn->dn_maxblkid;
805                 last_l1 = end >> epbs;
806         }
807         dprintf_dnode(dn, "start=%llu end=%llu\n", start, end);
808         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
809         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
810                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
811                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
812
813                 if (db->db_level == 1 &&
814                     db->db_blkid >= first_l1 && db->db_blkid <= last_l1) {
815                         mutex_enter(&db->db_mtx);
816                         if (db->db_last_dirty &&
817                             db->db_last_dirty->dr_txg < txg) {
818                                 dbuf_add_ref(db, FTAG);
819                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
820                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
821                                 dbuf_rele(db, FTAG);
822                         } else {
823                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
824                         }
825                 }
826
827                 if (db->db_level != 0)
828                         continue;
829                 dprintf_dbuf(db, "found buf %s\n", "");
830                 if (db->db_blkid < start || db->db_blkid > end)
831                         continue;
832
833                 /* found a level 0 buffer in the range */
834                 if (dbuf_undirty(db, tx))
835                         continue;
836
837                 mutex_enter(&db->db_mtx);
838                 if (db->db_state == DB_UNCACHED ||
839                     db->db_state == DB_NOFILL ||
840                     db->db_state == DB_EVICTING) {
841                         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
842                         mutex_exit(&db->db_mtx);
843                         continue;
844                 }
845                 if (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL) {
846                         /* will be handled in dbuf_read_done or dbuf_rele */
847                         db->db_freed_in_flight = TRUE;
848                         mutex_exit(&db->db_mtx);
849                         continue;
850                 }
851                 if (refcount_count(&db->db_holds) == 0) {
852                         ASSERT(db->db_buf);
853                         dbuf_clear(db);
854                         continue;
855                 }
856                 /* The dbuf is referenced */
857
858                 if (db->db_last_dirty != NULL) {
859                         dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
860
861                         if (dr->dr_txg == txg) {
862                                 /*
863                                  * This buffer is "in-use", re-adjust the file
864                                  * size to reflect that this buffer may
865                                  * contain new data when we sync.
866                                  */
867                                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
868                                     db->db_blkid > dn->dn_maxblkid)
869                                         dn->dn_maxblkid = db->db_blkid;
870                                 dbuf_unoverride(dr);
871                         } else {
872                                 /*
873                                  * This dbuf is not dirty in the open context.
874                                  * Either uncache it (if its not referenced in
875                                  * the open context) or reset its contents to
876                                  * empty.
877                                  */
878                                 dbuf_fix_old_data(db, txg);
879                         }
880                 }
881                 /* clear the contents if its cached */
882                 if (db->db_state == DB_CACHED) {
883                         ASSERT(db->db.db_data != NULL);
884                         arc_release(db->db_buf, db);
885                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
886                         arc_buf_freeze(db->db_buf);
887                 }
888
889                 mutex_exit(&db->db_mtx);
890         }
891         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
892 }
893
894 static int
895 dbuf_block_freeable(dmu_buf_impl_t *db)
896 {
897         dsl_dataset_t *ds = db->db_objset->os_dsl_dataset;
898         uint64_t birth_txg = 0;
899
900         /*
901          * We don't need any locking to protect db_blkptr:
902          * If it's syncing, then db_last_dirty will be set
903          * so we'll ignore db_blkptr.
904          */
905         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
906         if (db->db_last_dirty)
907                 birth_txg = db->db_last_dirty->dr_txg;
908         else if (db->db_blkptr)
909                 birth_txg = db->db_blkptr->blk_birth;
910
911         /*
912          * If we don't exist or are in a snapshot, we can't be freed.
913          * Don't pass the bp to dsl_dataset_block_freeable() since we
914          * are holding the db_mtx lock and might deadlock if we are
915          * prefetching a dedup-ed block.
916          */
917         if (birth_txg)
918                 return (ds == NULL ||
919                     dsl_dataset_block_freeable(ds, NULL, birth_txg));
920         else
921                 return (FALSE);
922 }
923
924 void
925 dbuf_new_size(dmu_buf_impl_t *db, int size, dmu_tx_t *tx)
926 {
927         arc_buf_t *buf, *obuf;
928         int osize = db->db.db_size;
929         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
930         dnode_t *dn;
931
932         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
933
934         DB_DNODE_ENTER(db);
935         dn = DB_DNODE(db);
936
937         /* XXX does *this* func really need the lock? */
938         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
939
940         /*
941          * This call to dbuf_will_dirty() with the dn_struct_rwlock held
942          * is OK, because there can be no other references to the db
943          * when we are changing its size, so no concurrent DB_FILL can
944          * be happening.
945          */
946         /*
947          * XXX we should be doing a dbuf_read, checking the return
948          * value and returning that up to our callers
949          */
950         dbuf_will_dirty(db, tx);
951
952         /* create the data buffer for the new block */
953         buf = arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa, size, db, type);
954
955         /* copy old block data to the new block */
956         obuf = db->db_buf;
957         bcopy(obuf->b_data, buf->b_data, MIN(osize, size));
958         /* zero the remainder */
959         if (size > osize)
960                 bzero((uint8_t *)buf->b_data + osize, size - osize);
961
962         mutex_enter(&db->db_mtx);
963         dbuf_set_data(db, buf);
964         VERIFY(arc_buf_remove_ref(obuf, db) == 1);
965         db->db.db_size = size;
966
967         if (db->db_level == 0) {
968                 ASSERT3U(db->db_last_dirty->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
969                 db->db_last_dirty->dt.dl.dr_data = buf;
970         }
971         mutex_exit(&db->db_mtx);
972
973         dnode_willuse_space(dn, size-osize, tx);
974         DB_DNODE_EXIT(db);
975 }
976
977 void
978 dbuf_release_bp(dmu_buf_impl_t *db)
979 {
980         objset_t *os;
981         zbookmark_t zb;
982
983         DB_GET_OBJSET(&os, db);
984         ASSERT(dsl_pool_sync_context(dmu_objset_pool(os)));
985         ASSERT(arc_released(os->os_phys_buf) ||
986             list_link_active(&os->os_dsl_dataset->ds_synced_link));
987         ASSERT(db->db_parent == NULL || arc_released(db->db_parent->db_buf));
988
989         zb.zb_objset = os->os_dsl_dataset ?
990             os->os_dsl_dataset->ds_object : 0;
991         zb.zb_object = db->db.db_object;
992         zb.zb_level = db->db_level;
993         zb.zb_blkid = db->db_blkid;
994         (void) arc_release_bp(db->db_buf, db,
995             db->db_blkptr, os->os_spa, &zb);
996 }
997
998 dbuf_dirty_record_t *
999 dbuf_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1000 {
1001         dnode_t *dn;
1002         objset_t *os;
1003         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
1004         int drop_struct_lock = FALSE;
1005         boolean_t do_free_accounting = B_FALSE;
1006         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
1007
1008         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1009         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1010         DMU_TX_DIRTY_BUF(tx, db);
1011
1012         DB_DNODE_ENTER(db);
1013         dn = DB_DNODE(db);
1014         /*
1015          * Shouldn't dirty a regular buffer in syncing context.  Private
1016          * objects may be dirtied in syncing context, but only if they
1017          * were already pre-dirtied in open context.
1018          */
1019         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) ||
1020             BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp) ||
1021             DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1022             dn->dn_objset->os_dsl_dataset == NULL);
1023         /*
1024          * We make this assert for private objects as well, but after we
1025          * check if we're already dirty.  They are allowed to re-dirty
1026          * in syncing context.
1027          */
1028         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1029             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1030             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1031
1032         mutex_enter(&db->db_mtx);
1033         /*
1034          * XXX make this true for indirects too?  The problem is that
1035          * transactions created with dmu_tx_create_assigned() from
1036          * syncing context don't bother holding ahead.
1037          */
1038         ASSERT(db->db_level != 0 ||
1039             db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_FILL ||
1040             db->db_state == DB_NOFILL);
1041
1042         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1043         /*
1044          * Don't set dirtyctx to SYNC if we're just modifying this as we
1045          * initialize the objset.
1046          */
1047         if (dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED &&
1048             !BP_IS_HOLE(dn->dn_objset->os_rootbp)) {
1049                 dn->dn_dirtyctx =
1050                     (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN);
1051                 ASSERT(dn->dn_dirtyctx_firstset == NULL);
1052                 dn->dn_dirtyctx_firstset = kmem_alloc(1, KM_SLEEP);
1053         }
1054         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1055
1056         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
1057                 dn->dn_have_spill = B_TRUE;
1058
1059         /*
1060          * If this buffer is already dirty, we're done.
1061          */
1062         drp = &db->db_last_dirty;
1063         ASSERT(*drp == NULL || (*drp)->dr_txg <= tx->tx_txg ||
1064             db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT);
1065         while ((dr = *drp) != NULL && dr->dr_txg > tx->tx_txg)
1066                 drp = &dr->dr_next;
1067         if (dr && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1068                 DB_DNODE_EXIT(db);
1069
1070                 if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1071                         /*
1072                          * If this buffer has already been written out,
1073                          * we now need to reset its state.
1074                          */
1075                         dbuf_unoverride(dr);
1076                         if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1077                             db->db_state != DB_NOFILL)
1078                                 arc_buf_thaw(db->db_buf);
1079                 }
1080                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1081                 return (dr);
1082         }
1083
1084         /*
1085          * Only valid if not already dirty.
1086          */
1087         ASSERT(dn->dn_object == 0 ||
1088             dn->dn_dirtyctx == DN_UNDIRTIED || dn->dn_dirtyctx ==
1089             (dmu_tx_is_syncing(tx) ? DN_DIRTY_SYNC : DN_DIRTY_OPEN));
1090
1091         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, db->db_level);
1092         ASSERT((dn->dn_phys->dn_nlevels == 0 && db->db_level == 0) ||
1093             dn->dn_phys->dn_nlevels > db->db_level ||
1094             dn->dn_next_nlevels[txgoff] > db->db_level ||
1095             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-1) & TXG_MASK] > db->db_level ||
1096             dn->dn_next_nlevels[(tx->tx_txg-2) & TXG_MASK] > db->db_level);
1097
1098         /*
1099          * We should only be dirtying in syncing context if it's the
1100          * mos or we're initializing the os or it's a special object.
1101          * However, we are allowed to dirty in syncing context provided
1102          * we already dirtied it in open context.  Hence we must make
1103          * this assertion only if we're not already dirty.
1104          */
1105         os = dn->dn_objset;
1106         ASSERT(!dmu_tx_is_syncing(tx) || DMU_OBJECT_IS_SPECIAL(dn->dn_object) ||
1107             os->os_dsl_dataset == NULL || BP_IS_HOLE(os->os_rootbp));
1108         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1109
1110         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1111
1112         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1113                 /*
1114                  * Update the accounting.
1115                  * Note: we delay "free accounting" until after we drop
1116                  * the db_mtx.  This keeps us from grabbing other locks
1117                  * (and possibly deadlocking) in bp_get_dsize() while
1118                  * also holding the db_mtx.
1119                  */
1120                 dnode_willuse_space(dn, db->db.db_size, tx);
1121                 do_free_accounting = dbuf_block_freeable(db);
1122         }
1123
1124         /*
1125          * If this buffer is dirty in an old transaction group we need
1126          * to make a copy of it so that the changes we make in this
1127          * transaction group won't leak out when we sync the older txg.
1128          */
1129         dr = kmem_zalloc(sizeof (dbuf_dirty_record_t), KM_SLEEP);
1130         if (db->db_level == 0) {
1131                 void *data_old = db->db_buf;
1132
1133                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1134                         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1135                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1136                                 data_old = db->db.db_data;
1137                         } else if (db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1138                                 /*
1139                                  * Release the data buffer from the cache so
1140                                  * that we can modify it without impacting
1141                                  * possible other users of this cached data
1142                                  * block.  Note that indirect blocks and
1143                                  * private objects are not released until the
1144                                  * syncing state (since they are only modified
1145                                  * then).
1146                                  */
1147                                 arc_release(db->db_buf, db);
1148                                 dbuf_fix_old_data(db, tx->tx_txg);
1149                                 data_old = db->db_buf;
1150                         }
1151                         ASSERT(data_old != NULL);
1152                 }
1153                 dr->dt.dl.dr_data = data_old;
1154         } else {
1155                 mutex_init(&dr->dt.di.dr_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1156                 list_create(&dr->dt.di.dr_children,
1157                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
1158                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
1159         }
1160         dr->dr_dbuf = db;
1161         dr->dr_txg = tx->tx_txg;
1162         dr->dr_next = *drp;
1163         *drp = dr;
1164
1165         /*
1166          * We could have been freed_in_flight between the dbuf_noread
1167          * and dbuf_dirty.  We win, as though the dbuf_noread() had
1168          * happened after the free.
1169          */
1170         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1171             db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) {
1172                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1173                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1174                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1175                 db->db_freed_in_flight = FALSE;
1176         }
1177
1178         /*
1179          * This buffer is now part of this txg
1180          */
1181         dbuf_add_ref(db, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg);
1182         db->db_dirtycnt += 1;
1183         ASSERT3U(db->db_dirtycnt, <=, 3);
1184
1185         mutex_exit(&db->db_mtx);
1186
1187         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
1188             db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1189                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1190                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1191                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1192                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1193                 dnode_setdirty(dn, tx);
1194                 DB_DNODE_EXIT(db);
1195                 return (dr);
1196         } else if (do_free_accounting) {
1197                 blkptr_t *bp = db->db_blkptr;
1198                 int64_t willfree = (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) ?
1199                     bp_get_dsize(os->os_spa, bp) : db->db.db_size;
1200                 /*
1201                  * This is only a guess -- if the dbuf is dirty
1202                  * in a previous txg, we don't know how much
1203                  * space it will use on disk yet.  We should
1204                  * really have the struct_rwlock to access
1205                  * db_blkptr, but since this is just a guess,
1206                  * it's OK if we get an odd answer.
1207                  */
1208                 ddt_prefetch(os->os_spa, bp);
1209                 dnode_willuse_space(dn, -willfree, tx);
1210         }
1211
1212         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
1213                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1214                 drop_struct_lock = TRUE;
1215         }
1216
1217         if (db->db_level == 0) {
1218                 dnode_new_blkid(dn, db->db_blkid, tx, drop_struct_lock);
1219                 ASSERT(dn->dn_maxblkid >= db->db_blkid);
1220         }
1221
1222         if (db->db_level+1 < dn->dn_nlevels) {
1223                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1224                 dbuf_dirty_record_t *di;
1225                 int parent_held = FALSE;
1226
1227                 if (db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf) {
1228                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1229
1230                         parent = dbuf_hold_level(dn, db->db_level+1,
1231                             db->db_blkid >> epbs, FTAG);
1232                         ASSERT(parent != NULL);
1233                         parent_held = TRUE;
1234                 }
1235                 if (drop_struct_lock)
1236                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1237                 ASSERT3U(db->db_level+1, ==, parent->db_level);
1238                 di = dbuf_dirty(parent, tx);
1239                 if (parent_held)
1240                         dbuf_rele(parent, FTAG);
1241
1242                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1243                 /*  possible race with dbuf_undirty() */
1244                 if (db->db_last_dirty == dr ||
1245                     dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
1246                         mutex_enter(&di->dt.di.dr_mtx);
1247                         ASSERT3U(di->dr_txg, ==, tx->tx_txg);
1248                         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1249                         list_insert_tail(&di->dt.di.dr_children, dr);
1250                         mutex_exit(&di->dt.di.dr_mtx);
1251                         dr->dr_parent = di;
1252                 }
1253                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1254         } else {
1255                 ASSERT(db->db_level+1 == dn->dn_nlevels);
1256                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_nblkptr);
1257                 ASSERT(db->db_parent == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1258                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1259                 ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
1260                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
1261                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1262                 if (drop_struct_lock)
1263                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1264         }
1265
1266         dnode_setdirty(dn, tx);
1267         DB_DNODE_EXIT(db);
1268         return (dr);
1269 }
1270
1271 static int
1272 dbuf_undirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1273 {
1274         dnode_t *dn;
1275         uint64_t txg = tx->tx_txg;
1276         dbuf_dirty_record_t *dr, **drp;
1277
1278         ASSERT(txg != 0);
1279         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1280
1281         mutex_enter(&db->db_mtx);
1282         /*
1283          * If this buffer is not dirty, we're done.
1284          */
1285         for (drp = &db->db_last_dirty; (dr = *drp) != NULL; drp = &dr->dr_next)
1286                 if (dr->dr_txg <= txg)
1287                         break;
1288         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg) {
1289                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1290                 return (0);
1291         }
1292         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1293         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
1294
1295         DB_DNODE_ENTER(db);
1296         dn = DB_DNODE(db);
1297
1298         /*
1299          * If this buffer is currently held, we cannot undirty
1300          * it, since one of the current holders may be in the
1301          * middle of an update.  Note that users of dbuf_undirty()
1302          * should not place a hold on the dbuf before the call.
1303          */
1304         if (refcount_count(&db->db_holds) > db->db_dirtycnt) {
1305                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1306                 /* Make sure we don't toss this buffer at sync phase */
1307                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1308                 dnode_clear_range(dn, db->db_blkid, 1, tx);
1309                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1310                 DB_DNODE_EXIT(db);
1311                 return (0);
1312         }
1313
1314         dprintf_dbuf(db, "size=%llx\n", (u_longlong_t)db->db.db_size);
1315
1316         ASSERT(db->db.db_size != 0);
1317
1318         /* XXX would be nice to fix up dn_towrite_space[] */
1319
1320         *drp = dr->dr_next;
1321
1322         if (dr->dr_parent) {
1323                 mutex_enter(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1324                 list_remove(&dr->dr_parent->dt.di.dr_children, dr);
1325                 mutex_exit(&dr->dr_parent->dt.di.dr_mtx);
1326         } else if (db->db_level+1 == dn->dn_nlevels) {
1327                 ASSERT(db->db_blkptr == NULL || db->db_parent == dn->dn_dbuf);
1328                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1329                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txg & TXG_MASK], dr);
1330                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1331         }
1332         DB_DNODE_EXIT(db);
1333
1334         if (db->db_level == 0) {
1335                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
1336                         dbuf_unoverride(dr);
1337
1338                         ASSERT(db->db_buf != NULL);
1339                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data != NULL);
1340                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
1341                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
1342                                     db) == 1);
1343                 }
1344         } else {
1345                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1346                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
1347                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
1348                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
1349         }
1350         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
1351
1352         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
1353         db->db_dirtycnt -= 1;
1354
1355         if (refcount_remove(&db->db_holds, (void *)(uintptr_t)txg) == 0) {
1356                 arc_buf_t *buf = db->db_buf;
1357
1358                 ASSERT(db->db_state == DB_NOFILL || arc_released(buf));
1359                 dbuf_set_data(db, NULL);
1360                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1361                 dbuf_evict(db);
1362                 return (1);
1363         }
1364
1365         mutex_exit(&db->db_mtx);
1366         return (0);
1367 }
1368
1369 #pragma weak dmu_buf_will_dirty = dbuf_will_dirty
1370 void
1371 dbuf_will_dirty(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1372 {
1373         int rf = DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH;
1374
1375         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1376         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1377
1378         DB_DNODE_ENTER(db);
1379         if (RW_WRITE_HELD(&DB_DNODE(db)->dn_struct_rwlock))
1380                 rf |= DB_RF_HAVESTRUCT;
1381         DB_DNODE_EXIT(db);
1382         (void) dbuf_read(db, NULL, rf);
1383         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1384 }
1385
1386 void
1387 dmu_buf_will_not_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1388 {
1389         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1390
1391         db->db_state = DB_NOFILL;
1392
1393         dmu_buf_will_fill(db_fake, tx);
1394 }
1395
1396 void
1397 dmu_buf_will_fill(dmu_buf_t *db_fake, dmu_tx_t *tx)
1398 {
1399         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1400
1401         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1402         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1403         ASSERT(db->db_level == 0);
1404         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1405
1406         ASSERT(db->db.db_object != DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1407             dmu_tx_private_ok(tx));
1408
1409         dbuf_noread(db);
1410         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1411 }
1412
1413 #pragma weak dmu_buf_fill_done = dbuf_fill_done
1414 /* ARGSUSED */
1415 void
1416 dbuf_fill_done(dmu_buf_impl_t *db, dmu_tx_t *tx)
1417 {
1418         mutex_enter(&db->db_mtx);
1419         DBUF_VERIFY(db);
1420
1421         if (db->db_state == DB_FILL) {
1422                 if (db->db_level == 0 && db->db_freed_in_flight) {
1423                         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1424                         /* we were freed while filling */
1425                         /* XXX dbuf_undirty? */
1426                         bzero(db->db.db_data, db->db.db_size);
1427                         db->db_freed_in_flight = FALSE;
1428                 }
1429                 db->db_state = DB_CACHED;
1430                 cv_broadcast(&db->db_changed);
1431         }
1432         mutex_exit(&db->db_mtx);
1433 }
1434
1435 /*
1436  * Directly assign a provided arc buf to a given dbuf if it's not referenced
1437  * by anybody except our caller. Otherwise copy arcbuf's contents to dbuf.
1438  */
1439 void
1440 dbuf_assign_arcbuf(dmu_buf_impl_t *db, arc_buf_t *buf, dmu_tx_t *tx)
1441 {
1442         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
1443         ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1444         ASSERT(db->db_level == 0);
1445         ASSERT(DBUF_GET_BUFC_TYPE(db) == ARC_BUFC_DATA);
1446         ASSERT(buf != NULL);
1447         ASSERT(arc_buf_size(buf) == db->db.db_size);
1448         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1449
1450         arc_return_buf(buf, db);
1451         ASSERT(arc_released(buf));
1452
1453         mutex_enter(&db->db_mtx);
1454
1455         while (db->db_state == DB_READ || db->db_state == DB_FILL)
1456                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
1457
1458         ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_UNCACHED);
1459
1460         if (db->db_state == DB_CACHED &&
1461             refcount_count(&db->db_holds) - 1 > db->db_dirtycnt) {
1462                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1463                 (void) dbuf_dirty(db, tx);
1464                 bcopy(buf->b_data, db->db.db_data, db->db.db_size);
1465                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
1466                 xuio_stat_wbuf_copied();
1467                 return;
1468         }
1469
1470         xuio_stat_wbuf_nocopy();
1471         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1472                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_last_dirty;
1473
1474                 ASSERT(db->db_buf != NULL);
1475                 if (dr != NULL && dr->dr_txg == tx->tx_txg) {
1476                         ASSERT(dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf);
1477                         if (!arc_released(db->db_buf)) {
1478                                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state ==
1479                                     DR_OVERRIDDEN);
1480                                 arc_release(db->db_buf, db);
1481                         }
1482                         dr->dt.dl.dr_data = buf;
1483                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 1);
1484                 } else if (dr == NULL || dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf) {
1485                         arc_release(db->db_buf, db);
1486                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 1);
1487                 }
1488                 db->db_buf = NULL;
1489         }
1490         ASSERT(db->db_buf == NULL);
1491         dbuf_set_data(db, buf);
1492         db->db_state = DB_FILL;
1493         mutex_exit(&db->db_mtx);
1494         (void) dbuf_dirty(db, tx);
1495         dbuf_fill_done(db, tx);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * "Clear" the contents of this dbuf.  This will mark the dbuf
1500  * EVICTING and clear *most* of its references.  Unfortunetely,
1501  * when we are not holding the dn_dbufs_mtx, we can't clear the
1502  * entry in the dn_dbufs list.  We have to wait until dbuf_destroy()
1503  * in this case.  For callers from the DMU we will usually see:
1504  *      dbuf_clear()->arc_buf_evict()->dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1505  * For the arc callback, we will usually see:
1506  *      dbuf_do_evict()->dbuf_clear();dbuf_destroy()
1507  * Sometimes, though, we will get a mix of these two:
1508  *      DMU: dbuf_clear()->arc_buf_evict()
1509  *      ARC: dbuf_do_evict()->dbuf_destroy()
1510  */
1511 void
1512 dbuf_clear(dmu_buf_impl_t *db)
1513 {
1514         dnode_t *dn;
1515         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
1516         dmu_buf_impl_t *dndb;
1517         int dbuf_gone = FALSE;
1518
1519         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
1520         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1521
1522         dbuf_evict_user(db);
1523
1524         if (db->db_state == DB_CACHED) {
1525                 ASSERT(db->db.db_data != NULL);
1526                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1527                         zio_buf_free(db->db.db_data, DN_MAX_BONUSLEN);
1528                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
1529                 }
1530                 db->db.db_data = NULL;
1531                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1532         }
1533
1534         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
1535         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1536
1537         db->db_state = DB_EVICTING;
1538         db->db_blkptr = NULL;
1539
1540         DB_DNODE_ENTER(db);
1541         dn = DB_DNODE(db);
1542         dndb = dn->dn_dbuf;
1543         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID && MUTEX_HELD(&dn->dn_dbufs_mtx)) {
1544                 list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1545                 (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1546                 membar_producer();
1547                 DB_DNODE_EXIT(db);
1548                 /*
1549                  * Decrementing the dbuf count means that the hold corresponding
1550                  * to the removed dbuf is no longer discounted in dnode_move(),
1551                  * so the dnode cannot be moved until after we release the hold.
1552                  * The membar_producer() ensures visibility of the decremented
1553                  * value in dnode_move(), since DB_DNODE_EXIT doesn't actually
1554                  * release any lock.
1555                  */
1556                 dnode_rele(dn, db);
1557                 db->db_dnode_handle = NULL;
1558         } else {
1559                 DB_DNODE_EXIT(db);
1560         }
1561
1562         if (db->db_buf)
1563                 dbuf_gone = arc_buf_evict(db->db_buf);
1564
1565         if (!dbuf_gone)
1566                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1567
1568         /*
1569          * If this dbuf is referenced from an indirect dbuf,
1570          * decrement the ref count on the indirect dbuf.
1571          */
1572         if (parent && parent != dndb)
1573                 dbuf_rele(parent, db);
1574 }
1575
1576 static int
1577 dbuf_findbp(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1578     dmu_buf_impl_t **parentp, blkptr_t **bpp)
1579 {
1580         int nlevels, epbs;
1581
1582         *parentp = NULL;
1583         *bpp = NULL;
1584
1585         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1586
1587         if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1588                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1589                 if (dn->dn_have_spill &&
1590                     (dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR))
1591                         *bpp = &dn->dn_phys->dn_spill;
1592                 else
1593                         *bpp = NULL;
1594                 dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1595                 *parentp = dn->dn_dbuf;
1596                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1597                 return (0);
1598         }
1599
1600         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0)
1601                 nlevels = 1;
1602         else
1603                 nlevels = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1604
1605         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1606
1607         ASSERT3U(level * epbs, <, 64);
1608         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1609         if (level >= nlevels ||
1610             (blkid > (dn->dn_phys->dn_maxblkid >> (level * epbs)))) {
1611                 /* the buffer has no parent yet */
1612                 return (ENOENT);
1613         } else if (level < nlevels-1) {
1614                 /* this block is referenced from an indirect block */
1615                 int err = dbuf_hold_impl(dn, level+1,
1616                     blkid >> epbs, fail_sparse, NULL, parentp);
1617                 if (err)
1618                         return (err);
1619                 err = dbuf_read(*parentp, NULL,
1620                     (DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_NOPREFETCH | DB_RF_CANFAIL));
1621                 if (err) {
1622                         dbuf_rele(*parentp, NULL);
1623                         *parentp = NULL;
1624                         return (err);
1625                 }
1626                 *bpp = ((blkptr_t *)(*parentp)->db.db_data) +
1627                     (blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
1628                 return (0);
1629         } else {
1630                 /* the block is referenced from the dnode */
1631                 ASSERT3U(level, ==, nlevels-1);
1632                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nblkptr == 0 ||
1633                     blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
1634                 if (dn->dn_dbuf) {
1635                         dbuf_add_ref(dn->dn_dbuf, NULL);
1636                         *parentp = dn->dn_dbuf;
1637                 }
1638                 *bpp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[blkid];
1639                 return (0);
1640         }
1641 }
1642
1643 static dmu_buf_impl_t *
1644 dbuf_create(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid,
1645     dmu_buf_impl_t *parent, blkptr_t *blkptr)
1646 {
1647         objset_t *os = dn->dn_objset;
1648         dmu_buf_impl_t *db, *odb;
1649
1650         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1651         ASSERT(dn->dn_type != DMU_OT_NONE);
1652
1653         db = kmem_cache_alloc(dbuf_cache, KM_SLEEP);
1654
1655         db->db_objset = os;
1656         db->db.db_object = dn->dn_object;
1657         db->db_level = level;
1658         db->db_blkid = blkid;
1659         db->db_last_dirty = NULL;
1660         db->db_dirtycnt = 0;
1661         db->db_dnode_handle = dn->dn_handle;
1662         db->db_parent = parent;
1663         db->db_blkptr = blkptr;
1664
1665         db->db_user_ptr = NULL;
1666         db->db_user_data_ptr_ptr = NULL;
1667         db->db_evict_func = NULL;
1668         db->db_immediate_evict = 0;
1669         db->db_freed_in_flight = 0;
1670
1671         if (blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
1672                 ASSERT3P(parent, ==, dn->dn_dbuf);
1673                 db->db.db_size = DN_MAX_BONUSLEN -
1674                     (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
1675                 ASSERT3U(db->db.db_size, >=, dn->dn_bonuslen);
1676                 db->db.db_offset = DMU_BONUS_BLKID;
1677                 db->db_state = DB_UNCACHED;
1678                 /* the bonus dbuf is not placed in the hash table */
1679                 arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1680                 return (db);
1681         } else if (blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
1682                 db->db.db_size = (blkptr != NULL) ?
1683                     BP_GET_LSIZE(blkptr) : SPA_MINBLOCKSIZE;
1684                 db->db.db_offset = 0;
1685         } else {
1686                 int blocksize =
1687                     db->db_level ? 1<<dn->dn_indblkshift :  dn->dn_datablksz;
1688                 db->db.db_size = blocksize;
1689                 db->db.db_offset = db->db_blkid * blocksize;
1690         }
1691
1692         /*
1693          * Hold the dn_dbufs_mtx while we get the new dbuf
1694          * in the hash table *and* added to the dbufs list.
1695          * This prevents a possible deadlock with someone
1696          * trying to look up this dbuf before its added to the
1697          * dn_dbufs list.
1698          */
1699         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1700         db->db_state = DB_EVICTING;
1701         if ((odb = dbuf_hash_insert(db)) != NULL) {
1702                 /* someone else inserted it first */
1703                 kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1704                 mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1705                 return (odb);
1706         }
1707         list_insert_head(&dn->dn_dbufs, db);
1708         db->db_state = DB_UNCACHED;
1709         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1710         arc_space_consume(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1711
1712         if (parent && parent != dn->dn_dbuf)
1713                 dbuf_add_ref(parent, db);
1714
1715         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT ||
1716             refcount_count(&dn->dn_holds) > 0);
1717         (void) refcount_add(&dn->dn_holds, db);
1718         (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1719
1720         dprintf_dbuf(db, "db=%p\n", db);
1721
1722         return (db);
1723 }
1724
1725 static int
1726 dbuf_do_evict(void *private)
1727 {
1728         arc_buf_t *buf = private;
1729         dmu_buf_impl_t *db = buf->b_private;
1730
1731         if (!MUTEX_HELD(&db->db_mtx))
1732                 mutex_enter(&db->db_mtx);
1733
1734         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1735
1736         if (db->db_state != DB_EVICTING) {
1737                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED);
1738                 DBUF_VERIFY(db);
1739                 db->db_buf = NULL;
1740                 dbuf_evict(db);
1741         } else {
1742                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1743                 dbuf_destroy(db);
1744         }
1745         return (0);
1746 }
1747
1748 static void
1749 dbuf_destroy(dmu_buf_impl_t *db)
1750 {
1751         ASSERT(refcount_is_zero(&db->db_holds));
1752
1753         if (db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID) {
1754                 /*
1755                  * If this dbuf is still on the dn_dbufs list,
1756                  * remove it from that list.
1757                  */
1758                 if (db->db_dnode_handle != NULL) {
1759                         dnode_t *dn;
1760
1761                         DB_DNODE_ENTER(db);
1762                         dn = DB_DNODE(db);
1763                         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
1764                         list_remove(&dn->dn_dbufs, db);
1765                         (void) atomic_dec_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
1766                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
1767                         DB_DNODE_EXIT(db);
1768                         /*
1769                          * Decrementing the dbuf count means that the hold
1770                          * corresponding to the removed dbuf is no longer
1771                          * discounted in dnode_move(), so the dnode cannot be
1772                          * moved until after we release the hold.
1773                          */
1774                         dnode_rele(dn, db);
1775                         db->db_dnode_handle = NULL;
1776                 }
1777                 dbuf_hash_remove(db);
1778         }
1779         db->db_parent = NULL;
1780         db->db_buf = NULL;
1781
1782         ASSERT(!list_link_active(&db->db_link));
1783         ASSERT(db->db.db_data == NULL);
1784         ASSERT(db->db_hash_next == NULL);
1785         ASSERT(db->db_blkptr == NULL);
1786         ASSERT(db->db_data_pending == NULL);
1787
1788         kmem_cache_free(dbuf_cache, db);
1789         arc_space_return(sizeof (dmu_buf_impl_t), ARC_SPACE_OTHER);
1790 }
1791
1792 void
1793 dbuf_prefetch(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1794 {
1795         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1796         blkptr_t *bp = NULL;
1797
1798         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1799         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1800
1801         if (dnode_block_freed(dn, blkid))
1802                 return;
1803
1804         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1805         if (db = dbuf_find(dn, 0, blkid)) {
1806                 /*
1807                  * This dbuf is already in the cache.  We assume that
1808                  * it is already CACHED, or else about to be either
1809                  * read or filled.
1810                  */
1811                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1812                 return;
1813         }
1814
1815         if (dbuf_findbp(dn, 0, blkid, TRUE, &db, &bp) == 0) {
1816                 if (bp && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1817                         int priority = dn->dn_type == DMU_OT_DDT_ZAP ?
1818                             ZIO_PRIORITY_DDT_PREFETCH : ZIO_PRIORITY_ASYNC_READ;
1819                         arc_buf_t *pbuf;
1820                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
1821                         uint32_t aflags = ARC_NOWAIT | ARC_PREFETCH;
1822                         zbookmark_t zb;
1823
1824                         SET_BOOKMARK(&zb, ds ? ds->ds_object : DMU_META_OBJSET,
1825                             dn->dn_object, 0, blkid);
1826
1827                         if (db)
1828                                 pbuf = db->db_buf;
1829                         else
1830                                 pbuf = dn->dn_objset->os_phys_buf;
1831
1832                         (void) dsl_read(NULL, dn->dn_objset->os_spa,
1833                             bp, pbuf, NULL, NULL, priority,
1834                             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE,
1835                             &aflags, &zb);
1836                 }
1837                 if (db)
1838                         dbuf_rele(db, NULL);
1839         }
1840 }
1841
1842 /*
1843  * Returns with db_holds incremented, and db_mtx not held.
1844  * Note: dn_struct_rwlock must be held.
1845  */
1846 int
1847 dbuf_hold_impl(dnode_t *dn, uint8_t level, uint64_t blkid, int fail_sparse,
1848     void *tag, dmu_buf_impl_t **dbp)
1849 {
1850         dmu_buf_impl_t *db, *parent = NULL;
1851
1852         ASSERT(blkid != DMU_BONUS_BLKID);
1853         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1854         ASSERT3U(dn->dn_nlevels, >, level);
1855
1856         *dbp = NULL;
1857 top:
1858         /* dbuf_find() returns with db_mtx held */
1859         db = dbuf_find(dn, level, blkid);
1860
1861         if (db == NULL) {
1862                 blkptr_t *bp = NULL;
1863                 int err;
1864
1865                 ASSERT3P(parent, ==, NULL);
1866                 err = dbuf_findbp(dn, level, blkid, fail_sparse, &parent, &bp);
1867                 if (fail_sparse) {
1868                         if (err == 0 && bp && BP_IS_HOLE(bp))
1869                                 err = ENOENT;
1870                         if (err) {
1871                                 if (parent)
1872                                         dbuf_rele(parent, NULL);
1873                                 return (err);
1874                         }
1875                 }
1876                 if (err && err != ENOENT)
1877                         return (err);
1878                 db = dbuf_create(dn, level, blkid, parent, bp);
1879         }
1880
1881         if (db->db_buf && refcount_is_zero(&db->db_holds)) {
1882                 arc_buf_add_ref(db->db_buf, db);
1883                 if (db->db_buf->b_data == NULL) {
1884                         dbuf_clear(db);
1885                         if (parent) {
1886                                 dbuf_rele(parent, NULL);
1887                                 parent = NULL;
1888                         }
1889                         goto top;
1890                 }
1891                 ASSERT3P(db->db.db_data, ==, db->db_buf->b_data);
1892         }
1893
1894         ASSERT(db->db_buf == NULL || arc_referenced(db->db_buf));
1895
1896         /*
1897          * If this buffer is currently syncing out, and we are are
1898          * still referencing it from db_data, we need to make a copy
1899          * of it in case we decide we want to dirty it again in this txg.
1900          */
1901         if (db->db_level == 0 && db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID &&
1902             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
1903             db->db_state == DB_CACHED && db->db_data_pending) {
1904                 dbuf_dirty_record_t *dr = db->db_data_pending;
1905
1906                 if (dr->dt.dl.dr_data == db->db_buf) {
1907                         arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
1908
1909                         dbuf_set_data(db,
1910                             arc_buf_alloc(dn->dn_objset->os_spa,
1911                             db->db.db_size, db, type));
1912                         bcopy(dr->dt.dl.dr_data->b_data, db->db.db_data,
1913                             db->db.db_size);
1914                 }
1915         }
1916
1917         (void) refcount_add(&db->db_holds, tag);
1918         dbuf_update_data(db);
1919         DBUF_VERIFY(db);
1920         mutex_exit(&db->db_mtx);
1921
1922         /* NOTE: we can't rele the parent until after we drop the db_mtx */
1923         if (parent)
1924                 dbuf_rele(parent, NULL);
1925
1926         ASSERT3P(DB_DNODE(db), ==, dn);
1927         ASSERT3U(db->db_blkid, ==, blkid);
1928         ASSERT3U(db->db_level, ==, level);
1929         *dbp = db;
1930
1931         return (0);
1932 }
1933
1934 dmu_buf_impl_t *
1935 dbuf_hold(dnode_t *dn, uint64_t blkid, void *tag)
1936 {
1937         dmu_buf_impl_t *db;
1938         int err = dbuf_hold_impl(dn, 0, blkid, FALSE, tag, &db);
1939         return (err ? NULL : db);
1940 }
1941
1942 dmu_buf_impl_t *
1943 dbuf_hold_level(dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid, void *tag)
1944 {
1945         dmu_buf_impl_t *db;
1946         int err = dbuf_hold_impl(dn, level, blkid, FALSE, tag, &db);
1947         return (err ? NULL : db);
1948 }
1949
1950 void
1951 dbuf_create_bonus(dnode_t *dn)
1952 {
1953         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
1954
1955         ASSERT(dn->dn_bonus == NULL);
1956         dn->dn_bonus = dbuf_create(dn, 0, DMU_BONUS_BLKID, dn->dn_dbuf, NULL);
1957 }
1958
1959 int
1960 dbuf_spill_set_blksz(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t blksz, dmu_tx_t *tx)
1961 {
1962         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1963         dnode_t *dn;
1964
1965         if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
1966                 return (ENOTSUP);
1967         if (blksz == 0)
1968                 blksz = SPA_MINBLOCKSIZE;
1969         if (blksz > SPA_MAXBLOCKSIZE)
1970                 blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1971         else
1972                 blksz = P2ROUNDUP(blksz, SPA_MINBLOCKSIZE);
1973
1974         DB_DNODE_ENTER(db);
1975         dn = DB_DNODE(db);
1976         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1977         dbuf_new_size(db, blksz, tx);
1978         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1979         DB_DNODE_EXIT(db);
1980
1981         return (0);
1982 }
1983
1984 void
1985 dbuf_rm_spill(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
1986 {
1987         dbuf_free_range(dn, DMU_SPILL_BLKID, DMU_SPILL_BLKID, tx);
1988 }
1989
1990 #pragma weak dmu_buf_add_ref = dbuf_add_ref
1991 void
1992 dbuf_add_ref(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
1993 {
1994         int64_t holds = refcount_add(&db->db_holds, tag);
1995         ASSERT(holds > 1);
1996 }
1997
1998 /*
1999  * If you call dbuf_rele() you had better not be referencing the dnode handle
2000  * unless you have some other direct or indirect hold on the dnode. (An indirect
2001  * hold is a hold on one of the dnode's dbufs, including the bonus buffer.)
2002  * Without that, the dbuf_rele() could lead to a dnode_rele() followed by the
2003  * dnode's parent dbuf evicting its dnode handles.
2004  */
2005 #pragma weak dmu_buf_rele = dbuf_rele
2006 void
2007 dbuf_rele(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2008 {
2009         mutex_enter(&db->db_mtx);
2010         dbuf_rele_and_unlock(db, tag);
2011 }
2012
2013 /*
2014  * dbuf_rele() for an already-locked dbuf.  This is necessary to allow
2015  * db_dirtycnt and db_holds to be updated atomically.
2016  */
2017 void
2018 dbuf_rele_and_unlock(dmu_buf_impl_t *db, void *tag)
2019 {
2020         int64_t holds;
2021
2022         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2023         DBUF_VERIFY(db);
2024
2025         /*
2026          * Remove the reference to the dbuf before removing its hold on the
2027          * dnode so we can guarantee in dnode_move() that a referenced bonus
2028          * buffer has a corresponding dnode hold.
2029          */
2030         holds = refcount_remove(&db->db_holds, tag);
2031         ASSERT(holds >= 0);
2032
2033         /*
2034          * We can't freeze indirects if there is a possibility that they
2035          * may be modified in the current syncing context.
2036          */
2037         if (db->db_buf && holds == (db->db_level == 0 ? db->db_dirtycnt : 0))
2038                 arc_buf_freeze(db->db_buf);
2039
2040         if (holds == db->db_dirtycnt &&
2041             db->db_level == 0 && db->db_immediate_evict)
2042                 dbuf_evict_user(db);
2043
2044         if (holds == 0) {
2045                 if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2046                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2047
2048                         /*
2049                          * If the dnode moves here, we cannot cross this barrier
2050                          * until the move completes.
2051                          */
2052                         DB_DNODE_ENTER(db);
2053                         (void) atomic_dec_32_nv(&DB_DNODE(db)->dn_dbufs_count);
2054                         DB_DNODE_EXIT(db);
2055                         /*
2056                          * The bonus buffer's dnode hold is no longer discounted
2057                          * in dnode_move(). The dnode cannot move until after
2058                          * the dnode_rele().
2059                          */
2060                         dnode_rele(DB_DNODE(db), db);
2061                 } else if (db->db_buf == NULL) {
2062                         /*
2063                          * This is a special case: we never associated this
2064                          * dbuf with any data allocated from the ARC.
2065                          */
2066                         ASSERT(db->db_state == DB_UNCACHED ||
2067                             db->db_state == DB_NOFILL);
2068                         dbuf_evict(db);
2069                 } else if (arc_released(db->db_buf)) {
2070                         arc_buf_t *buf = db->db_buf;
2071                         /*
2072                          * This dbuf has anonymous data associated with it.
2073                          */
2074                         dbuf_set_data(db, NULL);
2075                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, db) == 1);
2076                         dbuf_evict(db);
2077                 } else {
2078                         VERIFY(arc_buf_remove_ref(db->db_buf, db) == 0);
2079                         if (!DBUF_IS_CACHEABLE(db))
2080                                 dbuf_clear(db);
2081                         else
2082                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2083                 }
2084         } else {
2085                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2086         }
2087 }
2088
2089 #pragma weak dmu_buf_refcount = dbuf_refcount
2090 uint64_t
2091 dbuf_refcount(dmu_buf_impl_t *db)
2092 {
2093         return (refcount_count(&db->db_holds));
2094 }
2095
2096 void *
2097 dmu_buf_set_user(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2098     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2099 {
2100         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2101             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2102 }
2103
2104 void *
2105 dmu_buf_set_user_ie(dmu_buf_t *db_fake, void *user_ptr, void *user_data_ptr_ptr,
2106     dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2107 {
2108         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2109
2110         db->db_immediate_evict = TRUE;
2111         return (dmu_buf_update_user(db_fake, NULL, user_ptr,
2112             user_data_ptr_ptr, evict_func));
2113 }
2114
2115 void *
2116 dmu_buf_update_user(dmu_buf_t *db_fake, void *old_user_ptr, void *user_ptr,
2117     void *user_data_ptr_ptr, dmu_buf_evict_func_t *evict_func)
2118 {
2119         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2120         ASSERT(db->db_level == 0);
2121
2122         ASSERT((user_ptr == NULL) == (evict_func == NULL));
2123
2124         mutex_enter(&db->db_mtx);
2125
2126         if (db->db_user_ptr == old_user_ptr) {
2127                 db->db_user_ptr = user_ptr;
2128                 db->db_user_data_ptr_ptr = user_data_ptr_ptr;
2129                 db->db_evict_func = evict_func;
2130
2131                 dbuf_update_data(db);
2132         } else {
2133                 old_user_ptr = db->db_user_ptr;
2134         }
2135
2136         mutex_exit(&db->db_mtx);
2137         return (old_user_ptr);
2138 }
2139
2140 void *
2141 dmu_buf_get_user(dmu_buf_t *db_fake)
2142 {
2143         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
2144         ASSERT(!refcount_is_zero(&db->db_holds));
2145
2146         return (db->db_user_ptr);
2147 }
2148
2149 boolean_t
2150 dmu_buf_freeable(dmu_buf_t *dbuf)
2151 {
2152         boolean_t res = B_FALSE;
2153         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbuf;
2154
2155         if (db->db_blkptr)
2156                 res = dsl_dataset_block_freeable(db->db_objset->os_dsl_dataset,
2157                     db->db_blkptr, db->db_blkptr->blk_birth);
2158
2159         return (res);
2160 }
2161
2162 static void
2163 dbuf_check_blkptr(dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db)
2164 {
2165         /* ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx) */
2166         ASSERT(MUTEX_HELD(&db->db_mtx));
2167
2168         if (db->db_blkptr != NULL)
2169                 return;
2170
2171         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2172                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_spill;
2173                 BP_ZERO(db->db_blkptr);
2174                 return;
2175         }
2176         if (db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1) {
2177                 /*
2178                  * This buffer was allocated at a time when there was
2179                  * no available blkptrs from the dnode, or it was
2180                  * inappropriate to hook it in (i.e., nlevels mis-match).
2181                  */
2182                 ASSERT(db->db_blkid < dn->dn_phys->dn_nblkptr);
2183                 ASSERT(db->db_parent == NULL);
2184                 db->db_parent = dn->dn_dbuf;
2185                 db->db_blkptr = &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid];
2186                 DBUF_VERIFY(db);
2187         } else {
2188                 dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2189                 int epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2190
2191                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_nlevels > 1);
2192                 if (parent == NULL) {
2193                         mutex_exit(&db->db_mtx);
2194                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
2195                         (void) dbuf_hold_impl(dn, db->db_level+1,
2196                             db->db_blkid >> epbs, FALSE, db, &parent);
2197                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
2198                         mutex_enter(&db->db_mtx);
2199                         db->db_parent = parent;
2200                 }
2201                 db->db_blkptr = (blkptr_t *)parent->db.db_data +
2202                     (db->db_blkid & ((1ULL << epbs) - 1));
2203                 DBUF_VERIFY(db);
2204         }
2205 }
2206
2207 static void
2208 dbuf_sync_indirect(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2209 {
2210         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2211         dnode_t *dn;
2212         zio_t *zio;
2213
2214         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2215
2216         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2217
2218         mutex_enter(&db->db_mtx);
2219
2220         ASSERT(db->db_level > 0);
2221         DBUF_VERIFY(db);
2222
2223         if (db->db_buf == NULL) {
2224                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2225                 (void) dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED);
2226                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2227         }
2228         ASSERT3U(db->db_state, ==, DB_CACHED);
2229         ASSERT(db->db_buf != NULL);
2230
2231         DB_DNODE_ENTER(db);
2232         dn = DB_DNODE(db);
2233         ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2234         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2235         DB_DNODE_EXIT(db);
2236
2237         db->db_data_pending = dr;
2238
2239         mutex_exit(&db->db_mtx);
2240         dbuf_write(dr, db->db_buf, tx);
2241
2242         zio = dr->dr_zio;
2243         mutex_enter(&dr->dt.di.dr_mtx);
2244         dbuf_sync_list(&dr->dt.di.dr_children, tx);
2245         ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2246         mutex_exit(&dr->dt.di.dr_mtx);
2247         zio_nowait(zio);
2248 }
2249
2250 static void
2251 dbuf_sync_leaf(dbuf_dirty_record_t *dr, dmu_tx_t *tx)
2252 {
2253         arc_buf_t **datap = &dr->dt.dl.dr_data;
2254         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2255         dnode_t *dn;
2256         objset_t *os;
2257         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2258
2259         ASSERT(dmu_tx_is_syncing(tx));
2260
2261         dprintf_dbuf_bp(db, db->db_blkptr, "blkptr=%p", db->db_blkptr);
2262
2263         mutex_enter(&db->db_mtx);
2264         /*
2265          * To be synced, we must be dirtied.  But we
2266          * might have been freed after the dirty.
2267          */
2268         if (db->db_state == DB_UNCACHED) {
2269                 /* This buffer has been freed since it was dirtied */
2270                 ASSERT(db->db.db_data == NULL);
2271         } else if (db->db_state == DB_FILL) {
2272                 /* This buffer was freed and is now being re-filled */
2273                 ASSERT(db->db.db_data != dr->dt.dl.dr_data);
2274         } else {
2275                 ASSERT(db->db_state == DB_CACHED || db->db_state == DB_NOFILL);
2276         }
2277         DBUF_VERIFY(db);
2278
2279         DB_DNODE_ENTER(db);
2280         dn = DB_DNODE(db);
2281
2282         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2283                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2284                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR;
2285                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2286         }
2287
2288         /*
2289          * If this is a bonus buffer, simply copy the bonus data into the
2290          * dnode.  It will be written out when the dnode is synced (and it
2291          * will be synced, since it must have been dirty for dbuf_sync to
2292          * be called).
2293          */
2294         if (db->db_blkid == DMU_BONUS_BLKID) {
2295                 dbuf_dirty_record_t **drp;
2296
2297                 ASSERT(*datap != NULL);
2298                 ASSERT3U(db->db_level, ==, 0);
2299                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
2300                 bcopy(*datap, DN_BONUS(dn->dn_phys), dn->dn_phys->dn_bonuslen);
2301                 DB_DNODE_EXIT(db);
2302
2303                 if (*datap != db->db.db_data) {
2304                         zio_buf_free(*datap, DN_MAX_BONUSLEN);
2305                         arc_space_return(DN_MAX_BONUSLEN, ARC_SPACE_OTHER);
2306                 }
2307                 db->db_data_pending = NULL;
2308                 drp = &db->db_last_dirty;
2309                 while (*drp != dr)
2310                         drp = &(*drp)->dr_next;
2311                 ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2312                 ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2313                 *drp = dr->dr_next;
2314                 kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2315                 ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2316                 db->db_dirtycnt -= 1;
2317                 dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2318                 return;
2319         }
2320
2321         os = dn->dn_objset;
2322
2323         /*
2324          * This function may have dropped the db_mtx lock allowing a dmu_sync
2325          * operation to sneak in. As a result, we need to ensure that we
2326          * don't check the dr_override_state until we have returned from
2327          * dbuf_check_blkptr.
2328          */
2329         dbuf_check_blkptr(dn, db);
2330
2331         /*
2332          * If this buffer is in the middle of an immediate write,
2333          * wait for the synchronous IO to complete.
2334          */
2335         while (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
2336                 ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT);
2337                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
2338                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state != DR_NOT_OVERRIDDEN);
2339         }
2340
2341         if (db->db_state != DB_NOFILL &&
2342             dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT &&
2343             refcount_count(&db->db_holds) > 1 &&
2344             dr->dt.dl.dr_override_state != DR_OVERRIDDEN &&
2345             *datap == db->db_buf) {
2346                 /*
2347                  * If this buffer is currently "in use" (i.e., there
2348                  * are active holds and db_data still references it),
2349                  * then make a copy before we start the write so that
2350                  * any modifications from the open txg will not leak
2351                  * into this write.
2352                  *
2353                  * NOTE: this copy does not need to be made for
2354                  * objects only modified in the syncing context (e.g.
2355                  * DNONE_DNODE blocks).
2356                  */
2357                 int blksz = arc_buf_size(*datap);
2358                 arc_buf_contents_t type = DBUF_GET_BUFC_TYPE(db);
2359                 *datap = arc_buf_alloc(os->os_spa, blksz, db, type);
2360                 bcopy(db->db.db_data, (*datap)->b_data, blksz);
2361         }
2362         db->db_data_pending = dr;
2363
2364         mutex_exit(&db->db_mtx);
2365
2366         dbuf_write(dr, *datap, tx);
2367
2368         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2369         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
2370                 list_insert_tail(&dn->dn_dirty_records[txg&TXG_MASK], dr);
2371                 DB_DNODE_EXIT(db);
2372         } else {
2373                 /*
2374                  * Although zio_nowait() does not "wait for an IO", it does
2375                  * initiate the IO. If this is an empty write it seems plausible
2376                  * that the IO could actually be completed before the nowait
2377                  * returns. We need to DB_DNODE_EXIT() first in case
2378                  * zio_nowait() invalidates the dbuf.
2379                  */
2380                 DB_DNODE_EXIT(db);
2381                 zio_nowait(dr->dr_zio);
2382         }
2383 }
2384
2385 void
2386 dbuf_sync_list(list_t *list, dmu_tx_t *tx)
2387 {
2388         dbuf_dirty_record_t *dr;
2389
2390         while (dr = list_head(list)) {
2391                 if (dr->dr_zio != NULL) {
2392                         /*
2393                          * If we find an already initialized zio then we
2394                          * are processing the meta-dnode, and we have finished.
2395                          * The dbufs for all dnodes are put back on the list
2396                          * during processing, so that we can zio_wait()
2397                          * these IOs after initiating all child IOs.
2398                          */
2399                         ASSERT3U(dr->dr_dbuf->db.db_object, ==,
2400                             DMU_META_DNODE_OBJECT);
2401                         break;
2402                 }
2403                 list_remove(list, dr);
2404                 if (dr->dr_dbuf->db_level > 0)
2405                         dbuf_sync_indirect(dr, tx);
2406                 else
2407                         dbuf_sync_leaf(dr, tx);
2408         }
2409 }
2410
2411 /* ARGSUSED */
2412 static void
2413 dbuf_write_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2414 {
2415         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2416         dnode_t *dn;
2417         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2418         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2419         spa_t *spa = zio->io_spa;
2420         int64_t delta;
2421         uint64_t fill = 0;
2422         int i;
2423
2424         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2425
2426         DB_DNODE_ENTER(db);
2427         dn = DB_DNODE(db);
2428         delta = bp_get_dsize_sync(spa, bp) - bp_get_dsize_sync(spa, bp_orig);
2429         dnode_diduse_space(dn, delta - zio->io_prev_space_delta);
2430         zio->io_prev_space_delta = delta;
2431
2432         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
2433                 ASSERT(bp->blk_fill == 0);
2434                 DB_DNODE_EXIT(db);
2435                 return;
2436         }
2437
2438         ASSERT((db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID &&
2439             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_type) ||
2440             (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID &&
2441             BP_GET_TYPE(bp) == dn->dn_bonustype));
2442         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == db->db_level);
2443
2444         mutex_enter(&db->db_mtx);
2445
2446 #ifdef ZFS_DEBUG
2447         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2448                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2449                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2450                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2451         }
2452 #endif
2453
2454         if (db->db_level == 0) {
2455                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
2456                 if (db->db_blkid > dn->dn_phys->dn_maxblkid &&
2457                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2458                         dn->dn_phys->dn_maxblkid = db->db_blkid;
2459                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
2460
2461                 if (dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2462                         dnode_phys_t *dnp = db->db.db_data;
2463                         for (i = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT; i > 0;
2464                             i--, dnp++) {
2465                                 if (dnp->dn_type != DMU_OT_NONE)
2466                                         fill++;
2467                         }
2468                 } else {
2469                         fill = 1;
2470                 }
2471         } else {
2472                 blkptr_t *ibp = db->db.db_data;
2473                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2474                 for (i = db->db.db_size >> SPA_BLKPTRSHIFT; i > 0; i--, ibp++) {
2475                         if (BP_IS_HOLE(ibp))
2476                                 continue;
2477                         fill += ibp->blk_fill;
2478                 }
2479         }
2480         DB_DNODE_EXIT(db);
2481
2482         bp->blk_fill = fill;
2483
2484         mutex_exit(&db->db_mtx);
2485 }
2486
2487 /* ARGSUSED */
2488 static void
2489 dbuf_write_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *vdb)
2490 {
2491         dmu_buf_impl_t *db = vdb;
2492         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
2493         blkptr_t *bp_orig = &zio->io_bp_orig;
2494         uint64_t txg = zio->io_txg;
2495         dbuf_dirty_record_t **drp, *dr;
2496
2497         ASSERT3U(zio->io_error, ==, 0);
2498         ASSERT(db->db_blkptr == bp);
2499
2500         if (zio->io_flags & ZIO_FLAG_IO_REWRITE) {
2501                 ASSERT(BP_EQUAL(bp, bp_orig));
2502         } else {
2503                 objset_t *os;
2504                 dsl_dataset_t *ds;
2505                 dmu_tx_t *tx;
2506
2507                 DB_GET_OBJSET(&os, db);
2508                 ds = os->os_dsl_dataset;
2509                 tx = os->os_synctx;
2510
2511                 (void) dsl_dataset_block_kill(ds, bp_orig, tx, B_TRUE);
2512                 dsl_dataset_block_born(ds, bp, tx);
2513         }
2514
2515         mutex_enter(&db->db_mtx);
2516
2517         DBUF_VERIFY(db);
2518
2519         drp = &db->db_last_dirty;
2520         while ((dr = *drp) != db->db_data_pending)
2521                 drp = &dr->dr_next;
2522         ASSERT(!list_link_active(&dr->dr_dirty_node));
2523         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
2524         ASSERT(dr->dr_dbuf == db);
2525         ASSERT(dr->dr_next == NULL);
2526         *drp = dr->dr_next;
2527
2528 #ifdef ZFS_DEBUG
2529         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID) {
2530                 dnode_t *dn;
2531
2532                 DB_DNODE_ENTER(db);
2533                 dn = DB_DNODE(db);
2534                 ASSERT(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR);
2535                 ASSERT(!(BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) &&
2536                     db->db_blkptr == &dn->dn_phys->dn_spill);
2537                 DB_DNODE_EXIT(db);
2538         }
2539 #endif
2540
2541         if (db->db_level == 0) {
2542                 ASSERT(db->db_blkid != DMU_BONUS_BLKID);
2543                 ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
2544                 if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2545                         if (dr->dt.dl.dr_data != db->db_buf)
2546                                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(dr->dt.dl.dr_data,
2547                                     db) == 1);
2548                         else if (!arc_released(db->db_buf))
2549                                 arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2550                 }
2551         } else {
2552                 dnode_t *dn;
2553
2554                 DB_DNODE_ENTER(db);
2555                 dn = DB_DNODE(db);
2556                 ASSERT(list_head(&dr->dt.di.dr_children) == NULL);
2557                 ASSERT3U(db->db.db_size, ==, 1<<dn->dn_phys->dn_indblkshift);
2558                 if (!BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2559                         int epbs =
2560                             dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
2561                         ASSERT3U(BP_GET_LSIZE(db->db_blkptr), ==,
2562                             db->db.db_size);
2563                         ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_maxblkid
2564                             >> (db->db_level * epbs), >=, db->db_blkid);
2565                         arc_set_callback(db->db_buf, dbuf_do_evict, db);
2566                 }
2567                 DB_DNODE_EXIT(db);
2568                 mutex_destroy(&dr->dt.di.dr_mtx);
2569                 list_destroy(&dr->dt.di.dr_children);
2570         }
2571         kmem_free(dr, sizeof (dbuf_dirty_record_t));
2572
2573         cv_broadcast(&db->db_changed);
2574         ASSERT(db->db_dirtycnt > 0);
2575         db->db_dirtycnt -= 1;
2576         db->db_data_pending = NULL;
2577         dbuf_rele_and_unlock(db, (void *)(uintptr_t)txg);
2578 }
2579
2580 static void
2581 dbuf_write_nofill_ready(zio_t *zio)
2582 {
2583         dbuf_write_ready(zio, NULL, zio->io_private);
2584 }
2585
2586 static void
2587 dbuf_write_nofill_done(zio_t *zio)
2588 {
2589         dbuf_write_done(zio, NULL, zio->io_private);
2590 }
2591
2592 static void
2593 dbuf_write_override_ready(zio_t *zio)
2594 {
2595         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2596         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2597
2598         dbuf_write_ready(zio, NULL, db);
2599 }
2600
2601 static void
2602 dbuf_write_override_done(zio_t *zio)
2603 {
2604         dbuf_dirty_record_t *dr = zio->io_private;
2605         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2606         blkptr_t *obp = &dr->dt.dl.dr_overridden_by;
2607
2608         mutex_enter(&db->db_mtx);
2609         if (!BP_EQUAL(zio->io_bp, obp)) {
2610                 if (!BP_IS_HOLE(obp))
2611                         dsl_free(spa_get_dsl(zio->io_spa), zio->io_txg, obp);
2612                 arc_release(dr->dt.dl.dr_data, db);
2613         }
2614         mutex_exit(&db->db_mtx);
2615
2616         dbuf_write_done(zio, NULL, db);
2617 }
2618
2619 static void
2620 dbuf_write(dbuf_dirty_record_t *dr, arc_buf_t *data, dmu_tx_t *tx)
2621 {
2622         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
2623         dnode_t *dn;
2624         objset_t *os;
2625         dmu_buf_impl_t *parent = db->db_parent;
2626         uint64_t txg = tx->tx_txg;
2627         zbookmark_t zb;
2628         zio_prop_t zp;
2629         zio_t *zio;
2630         int wp_flag = 0;
2631
2632         DB_DNODE_ENTER(db);
2633         dn = DB_DNODE(db);
2634         os = dn->dn_objset;
2635
2636         if (db->db_state != DB_NOFILL) {
2637                 if (db->db_level > 0 || dn->dn_type == DMU_OT_DNODE) {
2638                         /*
2639                          * Private object buffers are released here rather
2640                          * than in dbuf_dirty() since they are only modified
2641                          * in the syncing context and we don't want the
2642                          * overhead of making multiple copies of the data.
2643                          */
2644                         if (BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
2645                                 arc_buf_thaw(data);
2646                         } else {
2647                                 dbuf_release_bp(db);
2648                         }
2649                 }
2650         }
2651
2652         if (parent != dn->dn_dbuf) {
2653                 ASSERT(parent && parent->db_data_pending);
2654                 ASSERT(db->db_level == parent->db_level-1);
2655                 ASSERT(arc_released(parent->db_buf));
2656                 zio = parent->db_data_pending->dr_zio;
2657         } else {
2658                 ASSERT((db->db_level == dn->dn_phys->dn_nlevels-1 &&
2659                     db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID) ||
2660                     (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID && db->db_level == 0));
2661                 if (db->db_blkid != DMU_SPILL_BLKID)
2662                         ASSERT3P(db->db_blkptr, ==,
2663                             &dn->dn_phys->dn_blkptr[db->db_blkid]);
2664                 zio = dn->dn_zio;
2665         }
2666
2667         ASSERT(db->db_level == 0 || data == db->db_buf);
2668         ASSERT3U(db->db_blkptr->blk_birth, <=, txg);
2669         ASSERT(zio);
2670
2671         SET_BOOKMARK(&zb, os->os_dsl_dataset ?
2672             os->os_dsl_dataset->ds_object : DMU_META_OBJSET,
2673             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
2674
2675         if (db->db_blkid == DMU_SPILL_BLKID)
2676                 wp_flag = WP_SPILL;
2677         wp_flag |= (db->db_state == DB_NOFILL) ? WP_NOFILL : 0;
2678
2679         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, wp_flag, &zp);
2680         DB_DNODE_EXIT(db);
2681
2682         if (db->db_level == 0 && dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
2683                 ASSERT(db->db_state != DB_NOFILL);
2684                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2685                     db->db_blkptr, data->b_data, arc_buf_size(data), &zp,
2686                     dbuf_write_override_ready, dbuf_write_override_done, dr,
2687                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2688                 mutex_enter(&db->db_mtx);
2689                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
2690                 zio_write_override(dr->dr_zio, &dr->dt.dl.dr_overridden_by,
2691                     dr->dt.dl.dr_copies);
2692                 mutex_exit(&db->db_mtx);
2693         } else if (db->db_state == DB_NOFILL) {
2694                 ASSERT(zp.zp_checksum == ZIO_CHECKSUM_OFF);
2695                 dr->dr_zio = zio_write(zio, os->os_spa, txg,
2696                     db->db_blkptr, NULL, db->db.db_size, &zp,
2697                     dbuf_write_nofill_ready, dbuf_write_nofill_done, db,
2698                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE,
2699                     ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED | ZIO_FLAG_NODATA, &zb);
2700         } else {
2701                 ASSERT(arc_released(data));
2702                 dr->dr_zio = arc_write(zio, os->os_spa, txg,
2703                     db->db_blkptr, data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db), &zp,
2704                     dbuf_write_ready, dbuf_write_done, db,
2705                     ZIO_PRIORITY_ASYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
2706         }
2707 }