ae68c717bdeeda2a71d9742c87a57c20ed31bc81
[zfs.git] / module / zfs / dmu.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/dmu.h>
26 #include <sys/dmu_impl.h>
27 #include <sys/dmu_tx.h>
28 #include <sys/dbuf.h>
29 #include <sys/dnode.h>
30 #include <sys/zfs_context.h>
31 #include <sys/dmu_objset.h>
32 #include <sys/dmu_traverse.h>
33 #include <sys/dsl_dataset.h>
34 #include <sys/dsl_dir.h>
35 #include <sys/dsl_pool.h>
36 #include <sys/dsl_synctask.h>
37 #include <sys/dsl_prop.h>
38 #include <sys/dmu_zfetch.h>
39 #include <sys/zfs_ioctl.h>
40 #include <sys/zap.h>
41 #include <sys/zio_checksum.h>
42 #include <sys/sa.h>
43 #ifdef _KERNEL
44 #include <sys/vmsystm.h>
45 #include <sys/zfs_znode.h>
46 #endif
47
48 const dmu_object_type_info_t dmu_ot[DMU_OT_NUMTYPES] = {
49         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "unallocated"           },
50         {       zap_byteswap,           TRUE,   "object directory"      },
51         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "object array"          },
52         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "packed nvlist"         },
53         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "packed nvlist size"    },
54         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "bpobj"                 },
55         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "bpobj header"          },
56         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "SPA space map header"  },
57         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "SPA space map"         },
58         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "ZIL intent log"        },
59         {       dnode_buf_byteswap,     TRUE,   "DMU dnode"             },
60         {       dmu_objset_byteswap,    TRUE,   "DMU objset"            },
61         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "DSL directory"         },
62         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL directory child map"},
63         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL dataset snap map"  },
64         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL props"             },
65         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "DSL dataset"           },
66         {       zfs_znode_byteswap,     TRUE,   "ZFS znode"             },
67         {       zfs_oldacl_byteswap,    TRUE,   "ZFS V0 ACL"            },
68         {       byteswap_uint8_array,   FALSE,  "ZFS plain file"        },
69         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS directory"         },
70         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS master node"       },
71         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS delete queue"      },
72         {       byteswap_uint8_array,   FALSE,  "zvol object"           },
73         {       zap_byteswap,           TRUE,   "zvol prop"             },
74         {       byteswap_uint8_array,   FALSE,  "other uint8[]"         },
75         {       byteswap_uint64_array,  FALSE,  "other uint64[]"        },
76         {       zap_byteswap,           TRUE,   "other ZAP"             },
77         {       zap_byteswap,           TRUE,   "persistent error log"  },
78         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "SPA history"           },
79         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "SPA history offsets"   },
80         {       zap_byteswap,           TRUE,   "Pool properties"       },
81         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL permissions"       },
82         {       zfs_acl_byteswap,       TRUE,   "ZFS ACL"               },
83         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "ZFS SYSACL"            },
84         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "FUID table"            },
85         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "FUID table size"       },
86         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL dataset next clones"},
87         {       zap_byteswap,           TRUE,   "scan work queue"       },
88         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS user/group used"   },
89         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
90         {       zap_byteswap,           TRUE,   "snapshot refcount tags"},
91         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DDT ZAP algorithm"     },
92         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DDT statistics"        },
93         {       byteswap_uint8_array,   TRUE,   "System attributes"     },
94         {       zap_byteswap,           TRUE,   "SA master node"        },
95         {       zap_byteswap,           TRUE,   "SA attr registration"  },
96         {       zap_byteswap,           TRUE,   "SA attr layouts"       },
97         {       zap_byteswap,           TRUE,   "scan translations"     },
98         {       byteswap_uint8_array,   FALSE,  "deduplicated block"    },
99         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL deadlist map"      },
100         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "DSL deadlist map hdr"  },
101         {       zap_byteswap,           TRUE,   "DSL dir clones"        },
102         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "bpobj subobj"          },
103 };
104
105 int
106 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
107     void *tag, dmu_buf_t **dbp, int flags)
108 {
109         dnode_t *dn;
110         uint64_t blkid;
111         dmu_buf_impl_t *db;
112         int err;
113         int db_flags = DB_RF_CANFAIL;
114
115         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH)
116                 db_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
117
118         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
119         if (err)
120                 return (err);
121         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
122         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
123         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
124         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
125         if (db == NULL) {
126                 err = EIO;
127         } else {
128                 err = dbuf_read(db, NULL, db_flags);
129                 if (err) {
130                         dbuf_rele(db, tag);
131                         db = NULL;
132                 }
133         }
134
135         dnode_rele(dn, FTAG);
136         *dbp = &db->db; /* NULL db plus first field offset is NULL */
137         return (err);
138 }
139
140 int
141 dmu_bonus_max(void)
142 {
143         return (DN_MAX_BONUSLEN);
144 }
145
146 int
147 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db_fake, int newsize, dmu_tx_t *tx)
148 {
149         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
150         dnode_t *dn;
151         int error;
152
153         DB_DNODE_ENTER(db);
154         dn = DB_DNODE(db);
155
156         if (dn->dn_bonus != db) {
157                 error = EINVAL;
158         } else if (newsize < 0 || newsize > db_fake->db_size) {
159                 error = EINVAL;
160         } else {
161                 dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
162                 error = 0;
163         }
164
165         DB_DNODE_EXIT(db);
166         return (error);
167 }
168
169 int
170 dmu_set_bonustype(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_type_t type, dmu_tx_t *tx)
171 {
172         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
173         dnode_t *dn;
174         int error;
175
176         DB_DNODE_ENTER(db);
177         dn = DB_DNODE(db);
178
179         if (type > DMU_OT_NUMTYPES) {
180                 error = EINVAL;
181         } else if (dn->dn_bonus != db) {
182                 error = EINVAL;
183         } else {
184                 dnode_setbonus_type(dn, type, tx);
185                 error = 0;
186         }
187
188         DB_DNODE_EXIT(db);
189         return (error);
190 }
191
192 dmu_object_type_t
193 dmu_get_bonustype(dmu_buf_t *db_fake)
194 {
195         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
196         dnode_t *dn;
197         dmu_object_type_t type;
198
199         DB_DNODE_ENTER(db);
200         dn = DB_DNODE(db);
201         type = dn->dn_bonustype;
202         DB_DNODE_EXIT(db);
203
204         return (type);
205 }
206
207 int
208 dmu_rm_spill(objset_t *os, uint64_t object, dmu_tx_t *tx)
209 {
210         dnode_t *dn;
211         int error;
212
213         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
214         dbuf_rm_spill(dn, tx);
215         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
216         dnode_rm_spill(dn, tx);
217         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
218         dnode_rele(dn, FTAG);
219         return (error);
220 }
221
222 /*
223  * returns ENOENT, EIO, or 0.
224  */
225 int
226 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
227 {
228         dnode_t *dn;
229         dmu_buf_impl_t *db;
230         int error;
231
232         error = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
233         if (error)
234                 return (error);
235
236         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
237         if (dn->dn_bonus == NULL) {
238                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
239                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
240                 if (dn->dn_bonus == NULL)
241                         dbuf_create_bonus(dn);
242         }
243         db = dn->dn_bonus;
244
245         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
246         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1) {
247                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
248                 (void) atomic_inc_32_nv(&dn->dn_dbufs_count);
249         }
250
251         /*
252          * Wait to drop dn_struct_rwlock until after adding the bonus dbuf's
253          * hold and incrementing the dbuf count to ensure that dnode_move() sees
254          * a dnode hold for every dbuf.
255          */
256         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
257
258         dnode_rele(dn, FTAG);
259
260         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED | DB_RF_NOPREFETCH));
261
262         *dbp = &db->db;
263         return (0);
264 }
265
266 /*
267  * returns ENOENT, EIO, or 0.
268  *
269  * This interface will allocate a blank spill dbuf when a spill blk
270  * doesn't already exist on the dnode.
271  *
272  * if you only want to find an already existing spill db, then
273  * dmu_spill_hold_existing() should be used.
274  */
275 int
276 dmu_spill_hold_by_dnode(dnode_t *dn, uint32_t flags, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
277 {
278         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
279         int err;
280
281         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
282                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
283
284         db = dbuf_hold(dn, DMU_SPILL_BLKID, tag);
285
286         if ((flags & DB_RF_HAVESTRUCT) == 0)
287                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
288
289         ASSERT(db != NULL);
290         err = dbuf_read(db, NULL, flags);
291         if (err == 0)
292                 *dbp = &db->db;
293         else
294                 dbuf_rele(db, tag);
295         return (err);
296 }
297
298 int
299 dmu_spill_hold_existing(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
300 {
301         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
302         dnode_t *dn;
303         int err;
304
305         DB_DNODE_ENTER(db);
306         dn = DB_DNODE(db);
307
308         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_SA) {
309                 err = EINVAL;
310         } else {
311                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
312
313                 if (!dn->dn_have_spill) {
314                         err = ENOENT;
315                 } else {
316                         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn,
317                             DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
318                 }
319
320                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
321         }
322
323         DB_DNODE_EXIT(db);
324         return (err);
325 }
326
327 int
328 dmu_spill_hold_by_bonus(dmu_buf_t *bonus, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
329 {
330         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)bonus;
331         dnode_t *dn;
332         int err;
333
334         DB_DNODE_ENTER(db);
335         dn = DB_DNODE(db);
336         err = dmu_spill_hold_by_dnode(dn, DB_RF_CANFAIL, tag, dbp);
337         DB_DNODE_EXIT(db);
338
339         return (err);
340 }
341
342 /*
343  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
344  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
345  * and can induce severe lock contention when writing to several files
346  * whose dnodes are in the same block.
347  */
348 static int
349 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
350     int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
351 {
352         dsl_pool_t *dp = NULL;
353         dmu_buf_t **dbp;
354         uint64_t blkid, nblks, i;
355         uint32_t dbuf_flags;
356         int err;
357         zio_t *zio;
358         hrtime_t start = 0;
359
360         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
361
362         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT | DB_RF_HAVESTRUCT;
363         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH || length > zfetch_array_rd_sz)
364                 dbuf_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
365
366         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
367         if (dn->dn_datablkshift) {
368                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
369                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
370                     P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
371         } else {
372                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
373                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
374                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
375                             (longlong_t)dn->dn_objset->
376                             os_dsl_dataset->ds_object,
377                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
378                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
379                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
380                         return (EIO);
381                 }
382                 nblks = 1;
383         }
384         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP | KM_NODEBUG);
385
386         if (dn->dn_objset->os_dsl_dataset)
387                 dp = dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_dir->dd_pool;
388         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
389                 start = gethrtime();
390         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
391         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
392         for (i = 0; i < nblks; i++) {
393                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
394                 if (db == NULL) {
395                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
396                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
397                         zio_nowait(zio);
398                         return (EIO);
399                 }
400                 /* initiate async i/o */
401                 if (read) {
402                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
403                 }
404                 dbp[i] = &db->db;
405         }
406         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
407
408         /* wait for async i/o */
409         err = zio_wait(zio);
410         /* track read overhead when we are in sync context */
411         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
412                 dp->dp_read_overhead += gethrtime() - start;
413         if (err) {
414                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
415                 return (err);
416         }
417
418         /* wait for other io to complete */
419         if (read) {
420                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
421                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
422                         mutex_enter(&db->db_mtx);
423                         while (db->db_state == DB_READ ||
424                             db->db_state == DB_FILL)
425                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
426                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
427                                 err = EIO;
428                         mutex_exit(&db->db_mtx);
429                         if (err) {
430                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
431                                 return (err);
432                         }
433                 }
434         }
435
436         *numbufsp = nblks;
437         *dbpp = dbp;
438         return (0);
439 }
440
441 static int
442 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
443     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
444 {
445         dnode_t *dn;
446         int err;
447
448         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
449         if (err)
450                 return (err);
451
452         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
453             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
454
455         dnode_rele(dn, FTAG);
456
457         return (err);
458 }
459
460 int
461 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db_fake, uint64_t offset,
462     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
463 {
464         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
465         dnode_t *dn;
466         int err;
467
468         DB_DNODE_ENTER(db);
469         dn = DB_DNODE(db);
470         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
471             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
472         DB_DNODE_EXIT(db);
473
474         return (err);
475 }
476
477 void
478 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
479 {
480         int i;
481         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
482
483         if (numbufs == 0)
484                 return;
485
486         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
487                 if (dbp[i])
488                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
489         }
490
491         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
492 }
493
494 void
495 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
496 {
497         dnode_t *dn;
498         uint64_t blkid;
499         int nblks, i, err;
500
501         if (zfs_prefetch_disable)
502                 return;
503
504         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
505                 dn = DMU_META_DNODE(os);
506
507                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
508                         return;
509
510                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
511                 blkid = dbuf_whichblock(dn, object * sizeof (dnode_phys_t));
512                 dbuf_prefetch(dn, blkid);
513                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
514                 return;
515         }
516
517         /*
518          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
519          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
520          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
521          */
522         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
523         if (err != 0)
524                 return;
525
526         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
527         if (dn->dn_datablkshift) {
528                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
529                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+len, 1<<blkshift) -
530                     P2ALIGN(offset, 1<<blkshift)) >> blkshift;
531         } else {
532                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
533         }
534
535         if (nblks != 0) {
536                 blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
537                 for (i = 0; i < nblks; i++)
538                         dbuf_prefetch(dn, blkid+i);
539         }
540
541         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
542
543         dnode_rele(dn, FTAG);
544 }
545
546 /*
547  * Get the next "chunk" of file data to free.  We traverse the file from
548  * the end so that the file gets shorter over time (if we crashes in the
549  * middle, this will leave us in a better state).  We find allocated file
550  * data by simply searching the allocated level 1 indirects.
551  */
552 static int
553 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *start, uint64_t limit)
554 {
555         uint64_t len = *start - limit;
556         uint64_t blkcnt = 0;
557         uint64_t maxblks = DMU_MAX_ACCESS / (1ULL << (dn->dn_indblkshift + 1));
558         uint64_t iblkrange =
559             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
560
561         ASSERT(limit <= *start);
562
563         if (len <= iblkrange * maxblks) {
564                 *start = limit;
565                 return (0);
566         }
567         ASSERT(ISP2(iblkrange));
568
569         while (*start > limit && blkcnt < maxblks) {
570                 int err;
571
572                 /* find next allocated L1 indirect */
573                 err = dnode_next_offset(dn,
574                     DNODE_FIND_BACKWARDS, start, 2, 1, 0);
575
576                 /* if there are no more, then we are done */
577                 if (err == ESRCH) {
578                         *start = limit;
579                         return (0);
580                 } else if (err) {
581                         return (err);
582                 }
583                 blkcnt += 1;
584
585                 /* reset offset to end of "next" block back */
586                 *start = P2ALIGN(*start, iblkrange);
587                 if (*start <= limit)
588                         *start = limit;
589                 else
590                         *start -= 1;
591         }
592         return (0);
593 }
594
595 static int
596 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
597     uint64_t length, boolean_t free_dnode)
598 {
599         dmu_tx_t *tx;
600         uint64_t object_size, start, end, len;
601         boolean_t trunc = (length == DMU_OBJECT_END);
602         int align, err;
603
604         align = 1 << dn->dn_datablkshift;
605         ASSERT(align > 0);
606         object_size = align == 1 ? dn->dn_datablksz :
607             (dn->dn_maxblkid + 1) << dn->dn_datablkshift;
608
609         end = offset + length;
610         if (trunc || end > object_size)
611                 end = object_size;
612         if (end <= offset)
613                 return (0);
614         length = end - offset;
615
616         while (length) {
617                 start = end;
618                 /* assert(offset <= start) */
619                 err = get_next_chunk(dn, &start, offset);
620                 if (err)
621                         return (err);
622                 len = trunc ? DMU_OBJECT_END : end - start;
623
624                 tx = dmu_tx_create(os);
625                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, start, len);
626                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
627                 if (err) {
628                         dmu_tx_abort(tx);
629                         return (err);
630                 }
631
632                 dnode_free_range(dn, start, trunc ? -1 : len, tx);
633
634                 if (start == 0 && free_dnode) {
635                         ASSERT(trunc);
636                         dnode_free(dn, tx);
637                 }
638
639                 length -= end - start;
640
641                 dmu_tx_commit(tx);
642                 end = start;
643         }
644         return (0);
645 }
646
647 int
648 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
649     uint64_t offset, uint64_t length)
650 {
651         dnode_t *dn;
652         int err;
653
654         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
655         if (err != 0)
656                 return (err);
657         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length, FALSE);
658         dnode_rele(dn, FTAG);
659         return (err);
660 }
661
662 int
663 dmu_free_object(objset_t *os, uint64_t object)
664 {
665         dnode_t *dn;
666         dmu_tx_t *tx;
667         int err;
668
669         err = dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED,
670             FTAG, &dn);
671         if (err != 0)
672                 return (err);
673         if (dn->dn_nlevels == 1) {
674                 tx = dmu_tx_create(os);
675                 dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
676                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, 0, DMU_OBJECT_END);
677                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
678                 if (err == 0) {
679                         dnode_free_range(dn, 0, DMU_OBJECT_END, tx);
680                         dnode_free(dn, tx);
681                         dmu_tx_commit(tx);
682                 } else {
683                         dmu_tx_abort(tx);
684                 }
685         } else {
686                 err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, 0, DMU_OBJECT_END, TRUE);
687         }
688         dnode_rele(dn, FTAG);
689         return (err);
690 }
691
692 int
693 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
694     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
695 {
696         dnode_t *dn;
697         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
698         if (err)
699                 return (err);
700         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
701         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
702         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
703         dnode_rele(dn, FTAG);
704         return (0);
705 }
706
707 int
708 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
709     void *buf, uint32_t flags)
710 {
711         dnode_t *dn;
712         dmu_buf_t **dbp;
713         int numbufs, err;
714
715         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
716         if (err)
717                 return (err);
718
719         /*
720          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
721          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
722          * handle that here as well.
723          */
724         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
725                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
726                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
727                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
728                 size = newsz;
729         }
730
731         while (size > 0) {
732                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
733                 int i;
734
735                 /*
736                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
737                  * to be reading in parallel.
738                  */
739                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
740                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
741                 if (err)
742                         break;
743
744                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
745                         int tocpy;
746                         int bufoff;
747                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
748
749                         ASSERT(size > 0);
750
751                         bufoff = offset - db->db_offset;
752                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
753
754                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
755
756                         offset += tocpy;
757                         size -= tocpy;
758                         buf = (char *)buf + tocpy;
759                 }
760                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
761         }
762         dnode_rele(dn, FTAG);
763         return (err);
764 }
765
766 void
767 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
768     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
769 {
770         dmu_buf_t **dbp;
771         int numbufs, i;
772
773         if (size == 0)
774                 return;
775
776         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
777             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
778
779         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
780                 int tocpy;
781                 int bufoff;
782                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
783
784                 ASSERT(size > 0);
785
786                 bufoff = offset - db->db_offset;
787                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
788
789                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
790
791                 if (tocpy == db->db_size)
792                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
793                 else
794                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
795
796                 (void) memcpy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
797
798                 if (tocpy == db->db_size)
799                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
800
801                 offset += tocpy;
802                 size -= tocpy;
803                 buf = (char *)buf + tocpy;
804         }
805         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
806 }
807
808 void
809 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
810     dmu_tx_t *tx)
811 {
812         dmu_buf_t **dbp;
813         int numbufs, i;
814
815         if (size == 0)
816                 return;
817
818         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
819             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
820
821         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
822                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
823
824                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
825         }
826         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
827 }
828
829 /*
830  * DMU support for xuio
831  */
832 kstat_t *xuio_ksp = NULL;
833
834 typedef struct xuio_stats {
835         /* loaned yet not returned arc_buf */
836         kstat_named_t xuiostat_onloan_rbuf;
837         kstat_named_t xuiostat_onloan_wbuf;
838         /* whether a copy is made when loaning out a read buffer */
839         kstat_named_t xuiostat_rbuf_copied;
840         kstat_named_t xuiostat_rbuf_nocopy;
841         /* whether a copy is made when assigning a write buffer */
842         kstat_named_t xuiostat_wbuf_copied;
843         kstat_named_t xuiostat_wbuf_nocopy;
844 } xuio_stats_t;
845
846 static xuio_stats_t xuio_stats = {
847         { "onloan_read_buf",    KSTAT_DATA_UINT64 },
848         { "onloan_write_buf",   KSTAT_DATA_UINT64 },
849         { "read_buf_copied",    KSTAT_DATA_UINT64 },
850         { "read_buf_nocopy",    KSTAT_DATA_UINT64 },
851         { "write_buf_copied",   KSTAT_DATA_UINT64 },
852         { "write_buf_nocopy",   KSTAT_DATA_UINT64 }
853 };
854
855 #define XUIOSTAT_INCR(stat, val)        \
856         atomic_add_64(&xuio_stats.stat.value.ui64, (val))
857 #define XUIOSTAT_BUMP(stat)     XUIOSTAT_INCR(stat, 1)
858
859 int
860 dmu_xuio_init(xuio_t *xuio, int nblk)
861 {
862         dmu_xuio_t *priv;
863         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
864
865         uio->uio_iovcnt = nblk;
866         uio->uio_iov = kmem_zalloc(nblk * sizeof (iovec_t), KM_SLEEP);
867
868         priv = kmem_zalloc(sizeof (dmu_xuio_t), KM_SLEEP);
869         priv->cnt = nblk;
870         priv->bufs = kmem_zalloc(nblk * sizeof (arc_buf_t *), KM_SLEEP);
871         priv->iovp = uio->uio_iov;
872         XUIO_XUZC_PRIV(xuio) = priv;
873
874         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
875                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, nblk);
876         else
877                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, nblk);
878
879         return (0);
880 }
881
882 void
883 dmu_xuio_fini(xuio_t *xuio)
884 {
885         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
886         int nblk = priv->cnt;
887
888         kmem_free(priv->iovp, nblk * sizeof (iovec_t));
889         kmem_free(priv->bufs, nblk * sizeof (arc_buf_t *));
890         kmem_free(priv, sizeof (dmu_xuio_t));
891
892         if (XUIO_XUZC_RW(xuio) == UIO_READ)
893                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_rbuf, -nblk);
894         else
895                 XUIOSTAT_INCR(xuiostat_onloan_wbuf, -nblk);
896 }
897
898 /*
899  * Initialize iov[priv->next] and priv->bufs[priv->next] with { off, n, abuf }
900  * and increase priv->next by 1.
901  */
902 int
903 dmu_xuio_add(xuio_t *xuio, arc_buf_t *abuf, offset_t off, size_t n)
904 {
905         struct iovec *iov;
906         uio_t *uio = &xuio->xu_uio;
907         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
908         int i = priv->next++;
909
910         ASSERT(i < priv->cnt);
911         ASSERT(off + n <= arc_buf_size(abuf));
912         iov = uio->uio_iov + i;
913         iov->iov_base = (char *)abuf->b_data + off;
914         iov->iov_len = n;
915         priv->bufs[i] = abuf;
916         return (0);
917 }
918
919 int
920 dmu_xuio_cnt(xuio_t *xuio)
921 {
922         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
923         return (priv->cnt);
924 }
925
926 arc_buf_t *
927 dmu_xuio_arcbuf(xuio_t *xuio, int i)
928 {
929         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
930
931         ASSERT(i < priv->cnt);
932         return (priv->bufs[i]);
933 }
934
935 void
936 dmu_xuio_clear(xuio_t *xuio, int i)
937 {
938         dmu_xuio_t *priv = XUIO_XUZC_PRIV(xuio);
939
940         ASSERT(i < priv->cnt);
941         priv->bufs[i] = NULL;
942 }
943
944 static void
945 xuio_stat_init(void)
946 {
947         xuio_ksp = kstat_create("zfs", 0, "xuio_stats", "misc",
948             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (xuio_stats) / sizeof (kstat_named_t),
949             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
950         if (xuio_ksp != NULL) {
951                 xuio_ksp->ks_data = &xuio_stats;
952                 kstat_install(xuio_ksp);
953         }
954 }
955
956 static void
957 xuio_stat_fini(void)
958 {
959         if (xuio_ksp != NULL) {
960                 kstat_delete(xuio_ksp);
961                 xuio_ksp = NULL;
962         }
963 }
964
965 void
966 xuio_stat_wbuf_copied()
967 {
968         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
969 }
970
971 void
972 xuio_stat_wbuf_nocopy()
973 {
974         XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_nocopy);
975 }
976
977 #ifdef _KERNEL
978
979 /*
980  * Copy up to size bytes between arg_buf and req based on the data direction
981  * described by the req.  If an entire req's data cannot be transfered the
982  * req's is updated such that it's current index and bv offsets correctly
983  * reference any residual data which could not be copied.  The return value
984  * is the number of bytes successfully copied to arg_buf.
985  */
986 static int
987 dmu_req_copy(void *arg_buf, int size, int *offset, struct request *req)
988 {
989         struct bio_vec *bv;
990         struct req_iterator iter;
991         char *bv_buf;
992         int tocpy;
993
994         *offset = 0;
995         rq_for_each_segment(bv, req, iter) {
996
997                 /* Fully consumed the passed arg_buf */
998                 ASSERT3S(*offset, <=, size);
999                 if (size == *offset)
1000                         break;
1001
1002                 /* Skip fully consumed bv's */
1003                 if (bv->bv_len == 0)
1004                         continue;
1005
1006                 tocpy = MIN(bv->bv_len, size - *offset);
1007                 ASSERT3S(tocpy, >=, 0);
1008
1009                 bv_buf = page_address(bv->bv_page) + bv->bv_offset;
1010                 ASSERT3P(bv_buf, !=, NULL);
1011
1012                 if (rq_data_dir(req) == WRITE)
1013                         memcpy(arg_buf + *offset, bv_buf, tocpy);
1014                 else
1015                         memcpy(bv_buf, arg_buf + *offset, tocpy);
1016
1017                 *offset += tocpy;
1018                 bv->bv_offset += tocpy;
1019                 bv->bv_len -= tocpy;
1020         }
1021
1022         return 0;
1023 }
1024
1025 int
1026 dmu_read_req(objset_t *os, uint64_t object, struct request *req)
1027 {
1028         uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
1029         uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
1030         dmu_buf_t **dbp;
1031         int numbufs, i, err;
1032
1033         /*
1034          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1035          * to be reading in parallel.
1036          */
1037         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size, TRUE, FTAG,
1038                                  &numbufs, &dbp);
1039         if (err)
1040                 return (err);
1041
1042         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1043                 int tocpy, didcpy, bufoff;
1044                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1045
1046                 bufoff = offset - db->db_offset;
1047                 ASSERT3S(bufoff, >=, 0);
1048
1049                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1050                 if (tocpy == 0)
1051                         break;
1052
1053                 err = dmu_req_copy(db->db_data + bufoff, tocpy, &didcpy, req);
1054
1055                 if (didcpy < tocpy)
1056                         err = EIO;
1057
1058                 if (err)
1059                         break;
1060
1061                 size -= tocpy;
1062                 offset += didcpy;
1063                 err = 0;
1064         }
1065         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1066
1067         return (err);
1068 }
1069
1070 int
1071 dmu_write_req(objset_t *os, uint64_t object, struct request *req, dmu_tx_t *tx)
1072 {
1073         uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
1074         uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
1075         dmu_buf_t **dbp;
1076         int numbufs;
1077         int err = 0;
1078         int i;
1079
1080         if (size == 0)
1081                 return (0);
1082
1083         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size, FALSE, FTAG,
1084                                  &numbufs, &dbp);
1085         if (err)
1086                 return (err);
1087
1088         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1089                 int tocpy, didcpy, bufoff;
1090                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1091
1092                 bufoff = offset - db->db_offset;
1093                 ASSERT3S(bufoff, >=, 0);
1094
1095                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1096                 if (tocpy == 0)
1097                         break;
1098
1099                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1100
1101                 if (tocpy == db->db_size)
1102                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1103                 else
1104                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1105
1106                 err = dmu_req_copy(db->db_data + bufoff, tocpy, &didcpy, req);
1107
1108                 if (tocpy == db->db_size)
1109                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1110
1111                 if (didcpy < tocpy)
1112                         err = EIO;
1113
1114                 if (err)
1115                         break;
1116
1117                 size -= tocpy;
1118                 offset += didcpy;
1119                 err = 0;
1120         }
1121
1122         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1123         return (err);
1124 }
1125
1126 int
1127 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
1128 {
1129         dmu_buf_t **dbp;
1130         int numbufs, i, err;
1131         xuio_t *xuio = NULL;
1132
1133         /*
1134          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
1135          * to be reading in parallel.
1136          */
1137         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size, TRUE, FTAG,
1138             &numbufs, &dbp);
1139         if (err)
1140                 return (err);
1141
1142         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1143                 int tocpy;
1144                 int bufoff;
1145                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1146
1147                 ASSERT(size > 0);
1148
1149                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1150                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1151
1152                 if (xuio) {
1153                         dmu_buf_impl_t *dbi = (dmu_buf_impl_t *)db;
1154                         arc_buf_t *dbuf_abuf = dbi->db_buf;
1155                         arc_buf_t *abuf = dbuf_loan_arcbuf(dbi);
1156                         err = dmu_xuio_add(xuio, abuf, bufoff, tocpy);
1157                         if (!err) {
1158                                 uio->uio_resid -= tocpy;
1159                                 uio->uio_loffset += tocpy;
1160                         }
1161
1162                         if (abuf == dbuf_abuf)
1163                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_nocopy);
1164                         else
1165                                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_rbuf_copied);
1166                 } else {
1167                         err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1168                             UIO_READ, uio);
1169                 }
1170                 if (err)
1171                         break;
1172
1173                 size -= tocpy;
1174         }
1175         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1176
1177         return (err);
1178 }
1179
1180 static int
1181 dmu_write_uio_dnode(dnode_t *dn, uio_t *uio, uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
1182 {
1183         dmu_buf_t **dbp;
1184         int numbufs;
1185         int err = 0;
1186         int i;
1187
1188         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, uio->uio_loffset, size,
1189             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp, DMU_READ_PREFETCH);
1190         if (err)
1191                 return (err);
1192
1193         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
1194                 int tocpy;
1195                 int bufoff;
1196                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
1197
1198                 ASSERT(size > 0);
1199
1200                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
1201                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
1202
1203                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
1204
1205                 if (tocpy == db->db_size)
1206                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
1207                 else
1208                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
1209
1210                 /*
1211                  * XXX uiomove could block forever (eg.nfs-backed
1212                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
1213                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
1214                  * block.
1215                  */
1216                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
1217                     UIO_WRITE, uio);
1218
1219                 if (tocpy == db->db_size)
1220                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
1221
1222                 if (err)
1223                         break;
1224
1225                 size -= tocpy;
1226         }
1227
1228         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
1229         return (err);
1230 }
1231
1232 int
1233 dmu_write_uio_dbuf(dmu_buf_t *zdb, uio_t *uio, uint64_t size,
1234     dmu_tx_t *tx)
1235 {
1236         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zdb;
1237         dnode_t *dn;
1238         int err;
1239
1240         if (size == 0)
1241                 return (0);
1242
1243         DB_DNODE_ENTER(db);
1244         dn = DB_DNODE(db);
1245         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1246         DB_DNODE_EXIT(db);
1247
1248         return (err);
1249 }
1250
1251 int
1252 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
1253     dmu_tx_t *tx)
1254 {
1255         dnode_t *dn;
1256         int err;
1257
1258         if (size == 0)
1259                 return (0);
1260
1261         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1262         if (err)
1263                 return (err);
1264
1265         err = dmu_write_uio_dnode(dn, uio, size, tx);
1266
1267         dnode_rele(dn, FTAG);
1268
1269         return (err);
1270 }
1271 #endif /* _KERNEL */
1272
1273 /*
1274  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
1275  */
1276 arc_buf_t *
1277 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
1278 {
1279         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1280         spa_t *spa;
1281
1282         DB_GET_SPA(&spa, db);
1283         return (arc_loan_buf(spa, size));
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Free a loaned arc buffer.
1288  */
1289 void
1290 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
1291 {
1292         arc_return_buf(buf, FTAG);
1293         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG) == 1);
1294 }
1295
1296 /*
1297  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
1298  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
1299  * dmu_write().
1300  */
1301 void
1302 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
1303     dmu_tx_t *tx)
1304 {
1305         dmu_buf_impl_t *dbuf = (dmu_buf_impl_t *)handle;
1306         dnode_t *dn;
1307         dmu_buf_impl_t *db;
1308         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
1309         uint64_t blkid;
1310
1311         DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1312         dn = DB_DNODE(dbuf);
1313         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1314         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
1315         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
1316         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1317         DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1318
1319         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size) {
1320                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
1321                 dbuf_rele(db, FTAG);
1322         } else {
1323                 objset_t *os;
1324                 uint64_t object;
1325
1326                 DB_DNODE_ENTER(dbuf);
1327                 dn = DB_DNODE(dbuf);
1328                 os = dn->dn_objset;
1329                 object = dn->dn_object;
1330                 DB_DNODE_EXIT(dbuf);
1331
1332                 dbuf_rele(db, FTAG);
1333                 dmu_write(os, object, offset, blksz, buf->b_data, tx);
1334                 dmu_return_arcbuf(buf);
1335                 XUIOSTAT_BUMP(xuiostat_wbuf_copied);
1336         }
1337 }
1338
1339 typedef struct {
1340         dbuf_dirty_record_t     *dsa_dr;
1341         dmu_sync_cb_t           *dsa_done;
1342         zgd_t                   *dsa_zgd;
1343         dmu_tx_t                *dsa_tx;
1344 } dmu_sync_arg_t;
1345
1346 /* ARGSUSED */
1347 static void
1348 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1349 {
1350         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1351         dmu_buf_t *db = dsa->dsa_zgd->zgd_db;
1352         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1353
1354         if (zio->io_error == 0) {
1355                 if (BP_IS_HOLE(bp)) {
1356                         /*
1357                          * A block of zeros may compress to a hole, but the
1358                          * block size still needs to be known for replay.
1359                          */
1360                         BP_SET_LSIZE(bp, db->db_size);
1361                 } else {
1362                         ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
1363                         bp->blk_fill = 1;
1364                 }
1365         }
1366 }
1367
1368 static void
1369 dmu_sync_late_arrival_ready(zio_t *zio)
1370 {
1371         dmu_sync_ready(zio, NULL, zio->io_private);
1372 }
1373
1374 /* ARGSUSED */
1375 static void
1376 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
1377 {
1378         dmu_sync_arg_t *dsa = varg;
1379         dbuf_dirty_record_t *dr = dsa->dsa_dr;
1380         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
1381
1382         mutex_enter(&db->db_mtx);
1383         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
1384         if (zio->io_error == 0) {
1385                 dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp;
1386                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
1387                 dr->dt.dl.dr_copies = zio->io_prop.zp_copies;
1388                 if (BP_IS_HOLE(&dr->dt.dl.dr_overridden_by))
1389                         BP_ZERO(&dr->dt.dl.dr_overridden_by);
1390         } else {
1391                 dr->dt.dl.dr_override_state = DR_NOT_OVERRIDDEN;
1392         }
1393         cv_broadcast(&db->db_changed);
1394         mutex_exit(&db->db_mtx);
1395
1396         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1397
1398         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1399 }
1400
1401 static void
1402 dmu_sync_late_arrival_done(zio_t *zio)
1403 {
1404         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
1405         dmu_sync_arg_t *dsa = zio->io_private;
1406
1407         if (zio->io_error == 0 && !BP_IS_HOLE(bp)) {
1408                 ASSERT(zio->io_bp->blk_birth == zio->io_txg);
1409                 ASSERT(zio->io_txg > spa_syncing_txg(zio->io_spa));
1410                 zio_free(zio->io_spa, zio->io_txg, zio->io_bp);
1411         }
1412
1413         dmu_tx_commit(dsa->dsa_tx);
1414
1415         dsa->dsa_done(dsa->dsa_zgd, zio->io_error);
1416
1417         kmem_free(dsa, sizeof (*dsa));
1418 }
1419
1420 static int
1421 dmu_sync_late_arrival(zio_t *pio, objset_t *os, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd,
1422     zio_prop_t *zp, zbookmark_t *zb)
1423 {
1424         dmu_sync_arg_t *dsa;
1425         dmu_tx_t *tx;
1426
1427         tx = dmu_tx_create(os);
1428         dmu_tx_hold_space(tx, zgd->zgd_db->db_size);
1429         if (dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) != 0) {
1430                 dmu_tx_abort(tx);
1431                 return (EIO);   /* Make zl_get_data do txg_waited_synced() */
1432         }
1433
1434         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1435         dsa->dsa_dr = NULL;
1436         dsa->dsa_done = done;
1437         dsa->dsa_zgd = zgd;
1438         dsa->dsa_tx = tx;
1439
1440         zio_nowait(zio_write(pio, os->os_spa, dmu_tx_get_txg(tx), zgd->zgd_bp,
1441             zgd->zgd_db->db_data, zgd->zgd_db->db_size, zp,
1442             dmu_sync_late_arrival_ready, dmu_sync_late_arrival_done, dsa,
1443             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, zb));
1444
1445         return (0);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
1450  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
1451  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
1452  *
1453  * Return values:
1454  *
1455  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to to.
1456  *              The caller should not log the write.
1457  *
1458  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
1459  *              The caller should not log the write.
1460  *
1461  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
1462  *              The caller should track its progress (somehow).
1463  *
1464  *      EIO: could not do the I/O.
1465  *              The caller should do a txg_wait_synced().
1466  *
1467  *      0: the I/O has been initiated.
1468  *              The caller should log this blkptr in the done callback.
1469  *              It is possible that the I/O will fail, in which case
1470  *              the error will be reported to the done callback and
1471  *              propagated to pio from zio_done().
1472  */
1473 int
1474 dmu_sync(zio_t *pio, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, zgd_t *zgd)
1475 {
1476         blkptr_t *bp = zgd->zgd_bp;
1477         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)zgd->zgd_db;
1478         objset_t *os = db->db_objset;
1479         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1480         dbuf_dirty_record_t *dr;
1481         dmu_sync_arg_t *dsa;
1482         zbookmark_t zb;
1483         zio_prop_t zp;
1484         dnode_t *dn;
1485
1486         ASSERT(pio != NULL);
1487         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
1488         ASSERT(txg != 0);
1489
1490         SET_BOOKMARK(&zb, ds->ds_object,
1491             db->db.db_object, db->db_level, db->db_blkid);
1492
1493         DB_DNODE_ENTER(db);
1494         dn = DB_DNODE(db);
1495         dmu_write_policy(os, dn, db->db_level, WP_DMU_SYNC, &zp);
1496         DB_DNODE_EXIT(db);
1497
1498         /*
1499          * If we're frozen (running ziltest), we always need to generate a bp.
1500          */
1501         if (txg > spa_freeze_txg(os->os_spa))
1502                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1503
1504         /*
1505          * Grabbing db_mtx now provides a barrier between dbuf_sync_leaf()
1506          * and us.  If we determine that this txg is not yet syncing,
1507          * but it begins to sync a moment later, that's OK because the
1508          * sync thread will block in dbuf_sync_leaf() until we drop db_mtx.
1509          */
1510         mutex_enter(&db->db_mtx);
1511
1512         if (txg <= spa_last_synced_txg(os->os_spa)) {
1513                 /*
1514                  * This txg has already synced.  There's nothing to do.
1515                  */
1516                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1517                 return (EEXIST);
1518         }
1519
1520         if (txg <= spa_syncing_txg(os->os_spa)) {
1521                 /*
1522                  * This txg is currently syncing, so we can't mess with
1523                  * the dirty record anymore; just write a new log block.
1524                  */
1525                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1526                 return (dmu_sync_late_arrival(pio, os, done, zgd, &zp, &zb));
1527         }
1528
1529         dr = db->db_last_dirty;
1530         while (dr && dr->dr_txg != txg)
1531                 dr = dr->dr_next;
1532
1533         if (dr == NULL) {
1534                 /*
1535                  * There's no dr for this dbuf, so it must have been freed.
1536                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1537                  */
1538                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1539                 return (ENOENT);
1540         }
1541
1542         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1543         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC ||
1544             dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1545                 /*
1546                  * We have already issued a sync write for this buffer,
1547                  * or this buffer has already been synced.  It could not
1548                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1549                  */
1550                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1551                 return (EALREADY);
1552         }
1553
1554         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_NOT_OVERRIDDEN);
1555         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1556         mutex_exit(&db->db_mtx);
1557
1558         dsa = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1559         dsa->dsa_dr = dr;
1560         dsa->dsa_done = done;
1561         dsa->dsa_zgd = zgd;
1562         dsa->dsa_tx = NULL;
1563
1564         zio_nowait(arc_write(pio, os->os_spa, txg,
1565             bp, dr->dt.dl.dr_data, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db), &zp,
1566             dmu_sync_ready, dmu_sync_done, dsa,
1567             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_CANFAIL, &zb));
1568
1569         return (0);
1570 }
1571
1572 int
1573 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1574         dmu_tx_t *tx)
1575 {
1576         dnode_t *dn;
1577         int err;
1578
1579         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1580         if (err)
1581                 return (err);
1582         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1583         dnode_rele(dn, FTAG);
1584         return (err);
1585 }
1586
1587 void
1588 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1589         dmu_tx_t *tx)
1590 {
1591         dnode_t *dn;
1592
1593         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1594         (void) dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1595         ASSERT(checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1596         dn->dn_checksum = checksum;
1597         dnode_setdirty(dn, tx);
1598         dnode_rele(dn, FTAG);
1599 }
1600
1601 void
1602 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1603         dmu_tx_t *tx)
1604 {
1605         dnode_t *dn;
1606
1607         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1608         (void) dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1609         ASSERT(compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
1610         dn->dn_compress = compress;
1611         dnode_setdirty(dn, tx);
1612         dnode_rele(dn, FTAG);
1613 }
1614
1615 int zfs_mdcomp_disable = 0;
1616
1617 void
1618 dmu_write_policy(objset_t *os, dnode_t *dn, int level, int wp, zio_prop_t *zp)
1619 {
1620         dmu_object_type_t type = dn ? dn->dn_type : DMU_OT_OBJSET;
1621         boolean_t ismd = (level > 0 || dmu_ot[type].ot_metadata ||
1622             (wp & WP_SPILL));
1623         enum zio_checksum checksum = os->os_checksum;
1624         enum zio_compress compress = os->os_compress;
1625         enum zio_checksum dedup_checksum = os->os_dedup_checksum;
1626         boolean_t dedup;
1627         boolean_t dedup_verify = os->os_dedup_verify;
1628         int copies = os->os_copies;
1629
1630         /*
1631          * Determine checksum setting.
1632          */
1633         if (ismd) {
1634                 /*
1635                  * Metadata always gets checksummed.  If the data
1636                  * checksum is multi-bit correctable, and it's not a
1637                  * ZBT-style checksum, then it's suitable for metadata
1638                  * as well.  Otherwise, the metadata checksum defaults
1639                  * to fletcher4.
1640                  */
1641                 if (zio_checksum_table[checksum].ci_correctable < 1 ||
1642                     zio_checksum_table[checksum].ci_eck)
1643                         checksum = ZIO_CHECKSUM_FLETCHER_4;
1644         } else {
1645                 checksum = zio_checksum_select(dn->dn_checksum, checksum);
1646         }
1647
1648         /*
1649          * Determine compression setting.
1650          */
1651         if (ismd) {
1652                 /*
1653                  * XXX -- we should design a compression algorithm
1654                  * that specializes in arrays of bps.
1655                  */
1656                 compress = zfs_mdcomp_disable ? ZIO_COMPRESS_EMPTY :
1657                     ZIO_COMPRESS_LZJB;
1658         } else {
1659                 compress = zio_compress_select(dn->dn_compress, compress);
1660         }
1661
1662         /*
1663          * Determine dedup setting.  If we are in dmu_sync(), we won't
1664          * actually dedup now because that's all done in syncing context;
1665          * but we do want to use the dedup checkum.  If the checksum is not
1666          * strong enough to ensure unique signatures, force dedup_verify.
1667          */
1668         dedup = (!ismd && dedup_checksum != ZIO_CHECKSUM_OFF);
1669         if (dedup) {
1670                 checksum = dedup_checksum;
1671                 if (!zio_checksum_table[checksum].ci_dedup)
1672                         dedup_verify = 1;
1673         }
1674
1675         if (wp & WP_DMU_SYNC)
1676                 dedup = 0;
1677
1678         if (wp & WP_NOFILL) {
1679                 ASSERT(!ismd && level == 0);
1680                 checksum = ZIO_CHECKSUM_OFF;
1681                 compress = ZIO_COMPRESS_OFF;
1682                 dedup = B_FALSE;
1683         }
1684
1685         zp->zp_checksum = checksum;
1686         zp->zp_compress = compress;
1687         zp->zp_type = (wp & WP_SPILL) ? dn->dn_bonustype : type;
1688         zp->zp_level = level;
1689         zp->zp_copies = MIN(copies + ismd, spa_max_replication(os->os_spa));
1690         zp->zp_dedup = dedup;
1691         zp->zp_dedup_verify = dedup && dedup_verify;
1692 }
1693
1694 int
1695 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1696 {
1697         dnode_t *dn;
1698         int i, err;
1699
1700         err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1701         if (err)
1702                 return (err);
1703         /*
1704          * Sync any current changes before
1705          * we go trundling through the block pointers.
1706          */
1707         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1708                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]))
1709                         break;
1710         }
1711         if (i != TXG_SIZE) {
1712                 dnode_rele(dn, FTAG);
1713                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1714                 err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1715                 if (err)
1716                         return (err);
1717         }
1718
1719         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1720         dnode_rele(dn, FTAG);
1721
1722         return (err);
1723 }
1724
1725 void
1726 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1727 {
1728         dnode_phys_t *dnp;
1729         int i;
1730
1731         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1732         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1733
1734         dnp = dn->dn_phys;
1735
1736         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1737         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1738             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1739         doi->doi_type = dn->dn_type;
1740         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1741         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1742         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1743         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1744         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1745         doi->doi_physical_blocks_512 = (DN_USED_BYTES(dnp) + 256) >> 9;
1746         doi->doi_max_offset = (dnp->dn_maxblkid + 1) * dn->dn_datablksz;
1747         doi->doi_fill_count = 0;
1748         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr; i++)
1749                 doi->doi_fill_count += dnp->dn_blkptr[i].blk_fill;
1750
1751         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1752         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1753 }
1754
1755 /*
1756  * Get information on a DMU object.
1757  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
1758  */
1759 int
1760 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
1761 {
1762         dnode_t *dn;
1763         int err = dnode_hold(os, object, FTAG, &dn);
1764
1765         if (err)
1766                 return (err);
1767
1768         if (doi != NULL)
1769                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
1770
1771         dnode_rele(dn, FTAG);
1772         return (0);
1773 }
1774
1775 /*
1776  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
1777  */
1778 void
1779 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db_fake, dmu_object_info_t *doi)
1780 {
1781         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1782
1783         DB_DNODE_ENTER(db);
1784         dmu_object_info_from_dnode(DB_DNODE(db), doi);
1785         DB_DNODE_EXIT(db);
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Faster still when you only care about the size.
1790  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
1791  */
1792 void
1793 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db_fake, uint32_t *blksize,
1794     u_longlong_t *nblk512)
1795 {
1796         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
1797         dnode_t *dn;
1798
1799         DB_DNODE_ENTER(db);
1800         dn = DB_DNODE(db);
1801
1802         *blksize = dn->dn_datablksz;
1803         /* add 1 for dnode space */
1804         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
1805             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
1806         DB_DNODE_EXIT(db);
1807 }
1808
1809 void
1810 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
1811 {
1812         uint64_t *buf = vbuf;
1813         size_t count = size >> 3;
1814         int i;
1815
1816         ASSERT((size & 7) == 0);
1817
1818         for (i = 0; i < count; i++)
1819                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
1820 }
1821
1822 void
1823 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
1824 {
1825         uint32_t *buf = vbuf;
1826         size_t count = size >> 2;
1827         int i;
1828
1829         ASSERT((size & 3) == 0);
1830
1831         for (i = 0; i < count; i++)
1832                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
1833 }
1834
1835 void
1836 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
1837 {
1838         uint16_t *buf = vbuf;
1839         size_t count = size >> 1;
1840         int i;
1841
1842         ASSERT((size & 1) == 0);
1843
1844         for (i = 0; i < count; i++)
1845                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
1846 }
1847
1848 /* ARGSUSED */
1849 void
1850 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
1851 {
1852 }
1853
1854 void
1855 dmu_init(void)
1856 {
1857         zfs_dbgmsg_init();
1858         sa_cache_init();
1859         xuio_stat_init();
1860         dmu_objset_init();
1861         dnode_init();
1862         dbuf_init();
1863         zfetch_init();
1864         arc_init();
1865         l2arc_init();
1866 }
1867
1868 void
1869 dmu_fini(void)
1870 {
1871         l2arc_fini();
1872         arc_fini();
1873         zfetch_fini();
1874         dbuf_fini();
1875         dnode_fini();
1876         dmu_objset_fini();
1877         xuio_stat_fini();
1878         sa_cache_fini();
1879         zfs_dbgmsg_fini();
1880 }
1881
1882 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
1883 EXPORT_SYMBOL(dmu_bonus_hold);
1884 EXPORT_SYMBOL(dmu_buf_hold_array_by_bonus);
1885 EXPORT_SYMBOL(dmu_buf_rele_array);
1886 EXPORT_SYMBOL(dmu_free_range);
1887 EXPORT_SYMBOL(dmu_read);
1888 EXPORT_SYMBOL(dmu_write);
1889 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info);
1890 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info_from_dnode);
1891 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_info_from_db);
1892 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_size_from_db);
1893 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_blocksize);
1894 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_checksum);
1895 EXPORT_SYMBOL(dmu_object_set_compress);
1896 EXPORT_SYMBOL(dmu_request_arcbuf);
1897 EXPORT_SYMBOL(dmu_return_arcbuf);
1898 EXPORT_SYMBOL(dmu_assign_arcbuf);
1899 EXPORT_SYMBOL(dmu_buf_hold);
1900 EXPORT_SYMBOL(dmu_ot);
1901 #endif