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 2008 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  23  * Use is subject to license terms.
  24  */
  25
  26 #include <sys/dmu.h>
  27 #include <sys/dmu_impl.h>
  28 #include <sys/dmu_tx.h>
  29 #include <sys/dbuf.h>
  30 #include <sys/dnode.h>
  31 #include <sys/zfs_context.h>
  32 #include <sys/dmu_objset.h>
  33 #include <sys/dmu_traverse.h>
  34 #include <sys/dsl_dataset.h>
  35 #include <sys/dsl_dir.h>
  36 #include <sys/dsl_pool.h>
  37 #include <sys/dsl_synctask.h>
  38 #include <sys/dsl_prop.h>
  39 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  40 #include <sys/zfs_ioctl.h>
  41 #include <sys/zap.h>
  42 #include <sys/zio_checksum.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,   "bplist"                },
  55         {       byteswap_uint64_array,  TRUE,   "bplist 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,   "scrub work queue"      },
  88 };
  89
  90 int
  91 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
  92     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
  93 {
  94         dnode_t *dn;
  95         uint64_t blkid;
  96         dmu_buf_impl_t *db;
  97         int err;
  98
  99         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
 100         if (err)
 101                 return (err);
 102         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 103         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 104         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
 105         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 106         if (db == NULL) {
 107                 err = EIO;
 108         } else {
 109                 err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL);
 110                 if (err) {
 111                         dbuf_rele(db, tag);
 112                         db = NULL;
 113                 }
 114         }
 115
 116         dnode_rele(dn, FTAG);
 117         *dbp = &db->db;
 118         return (err);
 119 }
 120
 121 int
 122 dmu_bonus_max(void)
 123 {
 124         return (DN_MAX_BONUSLEN);
 125 }
 126
 127 int
 128 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 129 {
 130         dnode_t *dn = ((dmu_buf_impl_t *)db)->db_dnode;
 131
 132         if (dn->dn_bonus != (dmu_buf_impl_t *)db)
 133                 return (EINVAL);
 134         if (newsize < 0 || newsize > db->db_size)
 135                 return (EINVAL);
 136         dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
 137         return (0);
 138 }
 139
 140 /*
 141  * returns ENOENT, EIO, or 0.
 142  */
 143 int
 144 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
 145 {
 146         dnode_t *dn;
 147         dmu_buf_impl_t *db;
 148         int error;
 149
 150         error = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
 151         if (error)
 152                 return (error);
 153
 154         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 155         if (dn->dn_bonus == NULL) {
 156                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 157                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 158                 if (dn->dn_bonus == NULL)
 159                         dbuf_create_bonus(dn);
 160         }
 161         db = dn->dn_bonus;
 162         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 163
 164         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
 165         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1)
 166                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
 167
 168         dnode_rele(dn, FTAG);
 169
 170         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED));
 171
 172         *dbp = &db->db;
 173         return (0);
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
 178  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
 179  * and can induce severe lock contention when writing to several files
 180  * whose dnodes are in the same block.
 181  */
 182 static int
 183 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset,
 184     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 185 {
 186         dsl_pool_t *dp = NULL;
 187         dmu_buf_t **dbp;
 188         uint64_t blkid, nblks, i;
 189         uint32_t flags;
 190         int err;
 191         zio_t *zio;
 192         hrtime_t start;
 193
 194         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
 195
 196         flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT;
 197         if (length > zfetch_array_rd_sz)
 198                 flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
 199
 200         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 201         if (dn->dn_datablkshift) {
 202                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 203                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
 204                     P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
 205         } else {
 206                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
 207                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
 208                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
 209                             (longlong_t)dn->dn_objset->
 210                             os_dsl_dataset->ds_object,
 211                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
 212                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
 213                         return (EIO);
 214                 }
 215                 nblks = 1;
 216         }
 217         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
 218
 219         if (dn->dn_objset->os_dsl_dataset)
 220                 dp = dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_dir->dd_pool;
 221         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
 222                 start = gethrtime();
 223         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 224         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 225         for (i = 0; i < nblks; i++) {
 226                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
 227                 if (db == NULL) {
 228                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 229                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 230                         zio_nowait(zio);
 231                         return (EIO);
 232                 }
 233                 /* initiate async i/o */
 234                 if (read) {
 235                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 236                         (void) dbuf_read(db, zio, flags);
 237                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 238                 }
 239                 dbp[i] = &db->db;
 240         }
 241         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 242
 243         /* wait for async i/o */
 244         err = zio_wait(zio);
 245         /* track read overhead when we are in sync context */
 246         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
 247                 dp->dp_read_overhead += gethrtime() - start;
 248         if (err) {
 249                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 250                 return (err);
 251         }
 252
 253         /* wait for other io to complete */
 254         if (read) {
 255                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 256                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
 257                         mutex_enter(&db->db_mtx);
 258                         while (db->db_state == DB_READ ||
 259                             db->db_state == DB_FILL)
 260                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 261                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
 262                                 err = EIO;
 263                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 264                         if (err) {
 265                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
 266                                 return (err);
 267                         }
 268                 }
 269         }
 270
 271         *numbufsp = nblks;
 272         *dbpp = dbp;
 273         return (0);
 274 }
 275
 276 static int
 277 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 278     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 279 {
 280         dnode_t *dn;
 281         int err;
 282
 283         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
 284         if (err)
 285                 return (err);
 286
 287         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 288             numbufsp, dbpp);
 289
 290         dnode_rele(dn, FTAG);
 291
 292         return (err);
 293 }
 294
 295 int
 296 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db, uint64_t offset,
 297     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
 298 {
 299         dnode_t *dn = ((dmu_buf_impl_t *)db)->db_dnode;
 300         int err;
 301
 302         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
 303             numbufsp, dbpp);
 304
 305         return (err);
 306 }
 307
 308 void
 309 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
 310 {
 311         int i;
 312         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
 313
 314         if (numbufs == 0)
 315                 return;
 316
 317         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 318                 if (dbp[i])
 319                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
 320         }
 321
 322         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
 323 }
 324
 325 void
 326 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
 327 {
 328         dnode_t *dn;
 329         uint64_t blkid;
 330         int nblks, i, err;
 331
 332         if (zfs_prefetch_disable)
 333                 return;
 334
 335         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
 336                 dn = os->os->os_meta_dnode;
 337
 338                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 339                         return;
 340
 341                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 342                 blkid = dbuf_whichblock(dn, object * sizeof (dnode_phys_t));
 343                 dbuf_prefetch(dn, blkid);
 344                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 345                 return;
 346         }
 347
 348         /*
 349          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
 350          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
 351          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
 352          */
 353         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
 354         if (err != 0)
 355                 return;
 356
 357         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 358         if (dn->dn_datablkshift) {
 359                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
 360                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+len, 1<<blkshift) -
 361                     P2ALIGN(offset, 1<<blkshift)) >> blkshift;
 362         } else {
 363                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
 364         }
 365
 366         if (nblks != 0) {
 367                 blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
 368                 for (i = 0; i < nblks; i++)
 369                         dbuf_prefetch(dn, blkid+i);
 370         }
 371
 372         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 373
 374         dnode_rele(dn, FTAG);
 375 }
 376
 377 static int
 378 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *offset, uint64_t limit)
 379 {
 380         uint64_t len = *offset - limit;
 381         uint64_t chunk_len = dn->dn_datablksz * DMU_MAX_DELETEBLKCNT;
 382         uint64_t subchunk =
 383             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
 384
 385         ASSERT(limit <= *offset);
 386
 387         if (len <= chunk_len) {
 388                 *offset = limit;
 389                 return (0);
 390         }
 391
 392         ASSERT(ISP2(subchunk));
 393
 394         while (*offset > limit) {
 395                 uint64_t initial_offset = P2ROUNDUP(*offset, subchunk);
 396                 uint64_t delta;
 397                 int err;
 398
 399                 /* skip over allocated data */
 400                 err = dnode_next_offset(dn,
 401                     DNODE_FIND_HOLE|DNODE_FIND_BACKWARDS, offset, 1, 1, 0);
 402                 if (err == ESRCH)
 403                         *offset = limit;
 404                 else if (err)
 405                         return (err);
 406
 407                 ASSERT3U(*offset, <=, initial_offset);
 408                 *offset = P2ALIGN(*offset, subchunk);
 409                 delta = initial_offset - *offset;
 410                 if (delta >= chunk_len) {
 411                         *offset += delta - chunk_len;
 412                         return (0);
 413                 }
 414                 chunk_len -= delta;
 415
 416                 /* skip over unallocated data */
 417                 err = dnode_next_offset(dn,
 418                     DNODE_FIND_BACKWARDS, offset, 1, 1, 0);
 419                 if (err == ESRCH)
 420                         *offset = limit;
 421                 else if (err)
 422                         return (err);
 423
 424                 if (*offset < limit)
 425                         *offset = limit;
 426                 ASSERT3U(*offset, <, initial_offset);
 427         }
 428         return (0);
 429 }
 430
 431 static int
 432 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
 433     uint64_t length, boolean_t free_dnode)
 434 {
 435         dmu_tx_t *tx;
 436         uint64_t object_size, start, end, len;
 437         boolean_t trunc = (length == DMU_OBJECT_END);
 438         int align, err;
 439
 440         align = 1 << dn->dn_datablkshift;
 441         ASSERT(align > 0);
 442         object_size = align == 1 ? dn->dn_datablksz :
 443             (dn->dn_maxblkid + 1) << dn->dn_datablkshift;
 444
 445         if (trunc || (end = offset + length) > object_size)
 446                 end = object_size;
 447         if (end <= offset)
 448                 return (0);
 449         length = end - offset;
 450
 451         while (length) {
 452                 start = end;
 453                 err = get_next_chunk(dn, &start, offset);
 454                 if (err)
 455                         return (err);
 456                 len = trunc ? DMU_OBJECT_END : end - start;
 457
 458                 tx = dmu_tx_create(os);
 459                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, start, len);
 460                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 461                 if (err) {
 462                         dmu_tx_abort(tx);
 463                         return (err);
 464                 }
 465
 466                 dnode_free_range(dn, start, trunc ? -1 : len, tx);
 467
 468                 if (start == 0 && free_dnode) {
 469                         ASSERT(trunc);
 470                         dnode_free(dn, tx);
 471                 }
 472
 473                 length -= end - start;
 474
 475                 dmu_tx_commit(tx);
 476                 end = start;
 477         }
 478         return (0);
 479 }
 480
 481 int
 482 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
 483     uint64_t offset, uint64_t length)
 484 {
 485         dnode_t *dn;
 486         int err;
 487
 488         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
 489         if (err != 0)
 490                 return (err);
 491         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length, FALSE);
 492         dnode_rele(dn, FTAG);
 493         return (err);
 494 }
 495
 496 int
 497 dmu_free_object(objset_t *os, uint64_t object)
 498 {
 499         dnode_t *dn;
 500         dmu_tx_t *tx;
 501         int err;
 502
 503         err = dnode_hold_impl(os->os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED,
 504             FTAG, &dn);
 505         if (err != 0)
 506                 return (err);
 507         if (dn->dn_nlevels == 1) {
 508                 tx = dmu_tx_create(os);
 509                 dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
 510                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, 0, DMU_OBJECT_END);
 511                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 512                 if (err == 0) {
 513                         dnode_free_range(dn, 0, DMU_OBJECT_END, tx);
 514                         dnode_free(dn, tx);
 515                         dmu_tx_commit(tx);
 516                 } else {
 517                         dmu_tx_abort(tx);
 518                 }
 519         } else {
 520                 err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, 0, DMU_OBJECT_END, TRUE);
 521         }
 522         dnode_rele(dn, FTAG);
 523         return (err);
 524 }
 525
 526 int
 527 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
 528     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
 529 {
 530         dnode_t *dn;
 531         int err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
 532         if (err)
 533                 return (err);
 534         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
 535         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
 536         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
 537         dnode_rele(dn, FTAG);
 538         return (0);
 539 }
 540
 541 int
 542 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 543     void *buf)
 544 {
 545         dnode_t *dn;
 546         dmu_buf_t **dbp;
 547         int numbufs, i, err;
 548
 549         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
 550         if (err)
 551                 return (err);
 552
 553         /*
 554          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
 555          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
 556          * handle that here as well.
 557          */
 558         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
 559                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
 560                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
 561                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
 562                 size = newsz;
 563         }
 564
 565         while (size > 0) {
 566                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
 567
 568                 /*
 569                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 570                  * to be reading in parallel.
 571                  */
 572                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
 573                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp);
 574                 if (err)
 575                         break;
 576
 577                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 578                         int tocpy;
 579                         int bufoff;
 580                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
 581
 582                         ASSERT(size > 0);
 583
 584                         bufoff = offset - db->db_offset;
 585                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 586
 587                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
 588
 589                         offset += tocpy;
 590                         size -= tocpy;
 591                         buf = (char *)buf + tocpy;
 592                 }
 593                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 594         }
 595         dnode_rele(dn, FTAG);
 596         return (err);
 597 }
 598
 599 void
 600 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 601     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
 602 {
 603         dmu_buf_t **dbp;
 604         int numbufs, i;
 605
 606         if (size == 0)
 607                 return;
 608
 609         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 610             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 611
 612         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 613                 int tocpy;
 614                 int bufoff;
 615                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 616
 617                 ASSERT(size > 0);
 618
 619                 bufoff = offset - db->db_offset;
 620                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 621
 622                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 623
 624                 if (tocpy == db->db_size)
 625                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 626                 else
 627                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 628
 629                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
 630
 631                 if (tocpy == db->db_size)
 632                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 633
 634                 offset += tocpy;
 635                 size -= tocpy;
 636                 buf = (char *)buf + tocpy;
 637         }
 638         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 639 }
 640
 641 void
 642 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 643     dmu_tx_t *tx)
 644 {
 645         dmu_buf_t **dbp;
 646         int numbufs, i;
 647
 648         if (size == 0)
 649                 return;
 650
 651         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 652             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
 653
 654         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 655                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 656
 657                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
 658         }
 659         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 660 }
 661
 662 #ifdef _KERNEL
 663 int
 664 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
 665 {
 666         dmu_buf_t **dbp;
 667         int numbufs, i, err;
 668
 669         /*
 670          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
 671          * to be reading in parallel.
 672          */
 673         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size, TRUE, FTAG,
 674             &numbufs, &dbp);
 675         if (err)
 676                 return (err);
 677
 678         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 679                 int tocpy;
 680                 int bufoff;
 681                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 682
 683                 ASSERT(size > 0);
 684
 685                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
 686                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 687
 688                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
 689                     UIO_READ, uio);
 690                 if (err)
 691                         break;
 692
 693                 size -= tocpy;
 694         }
 695         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 696
 697         return (err);
 698 }
 699
 700 int
 701 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
 702     dmu_tx_t *tx)
 703 {
 704         dmu_buf_t **dbp;
 705         int numbufs, i;
 706         int err = 0;
 707
 708         if (size == 0)
 709                 return (0);
 710
 711         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size,
 712             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
 713         if (err)
 714                 return (err);
 715
 716         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 717                 int tocpy;
 718                 int bufoff;
 719                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 720
 721                 ASSERT(size > 0);
 722
 723                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
 724                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 725
 726                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 727
 728                 if (tocpy == db->db_size)
 729                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 730                 else
 731                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 732
 733                 /*
 734                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
 735                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
 736                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
 737                  * block.
 738                  */
 739                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
 740                     UIO_WRITE, uio);
 741
 742                 if (tocpy == db->db_size)
 743                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 744
 745                 if (err)
 746                         break;
 747
 748                 size -= tocpy;
 749         }
 750         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 751         return (err);
 752 }
 753
 754 int
 755 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
 756     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
 757 {
 758         dmu_buf_t **dbp;
 759         int numbufs, i;
 760         int err;
 761
 762         if (size == 0)
 763                 return (0);
 764
 765         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
 766             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
 767         if (err)
 768                 return (err);
 769
 770         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
 771                 int tocpy, copied, thiscpy;
 772                 int bufoff;
 773                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
 774                 caddr_t va;
 775
 776                 ASSERT(size > 0);
 777                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
 778
 779                 bufoff = offset - db->db_offset;
 780                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
 781
 782                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
 783
 784                 if (tocpy == db->db_size)
 785                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
 786                 else
 787                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 788
 789                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
 790                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
 791                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
 792                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
 793                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
 794                         zfs_unmap_page(pp, va);
 795                         pp = pp->p_next;
 796                         bufoff += PAGESIZE;
 797                 }
 798
 799                 if (tocpy == db->db_size)
 800                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
 801
 802                 if (err)
 803                         break;
 804
 805                 offset += tocpy;
 806                 size -= tocpy;
 807         }
 808         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
 809         return (err);
 810 }
 811 #endif
 812
 813 typedef struct {
 814         dbuf_dirty_record_t     *dr;
 815         dmu_sync_cb_t           *done;
 816         void                    *arg;
 817 } dmu_sync_arg_t;
 818
 819 /* ARGSUSED */
 820 static void
 821 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
 822 {
 823         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
 824
 825         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
 826                 dmu_sync_arg_t *in = varg;
 827                 dbuf_dirty_record_t *dr = in->dr;
 828                 dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
 829                 ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == db->db_dnode->dn_type);
 830                 ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
 831                 bp->blk_fill = 1;
 832         }
 833 }
 834
 835 /* ARGSUSED */
 836 static void
 837 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
 838 {
 839         dmu_sync_arg_t *in = varg;
 840         dbuf_dirty_record_t *dr = in->dr;
 841         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
 842         dmu_sync_cb_t *done = in->done;
 843
 844         mutex_enter(&db->db_mtx);
 845         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
 846         dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp; /* structure assignment */
 847         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
 848         cv_broadcast(&db->db_changed);
 849         mutex_exit(&db->db_mtx);
 850
 851         if (done)
 852                 done(&(db->db), in->arg);
 853
 854         kmem_free(in, sizeof (dmu_sync_arg_t));
 855 }
 856
 857 /*
 858  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
 859  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
 860  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
 861  *
 862  * Return values:
 863  *
 864  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to to.
 865  *              The caller should not log the write.
 866  *
 867  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
 868  *              The caller should not log the write.
 869  *
 870  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
 871  *              The caller should track its progress (somehow).
 872  *
 873  *      EINPROGRESS: the IO has been initiated.
 874  *              The caller should log this blkptr in the callback.
 875  *
 876  *      0: completed.  Sets *bp to the blkptr just written.
 877  *              The caller should log this blkptr immediately.
 878  */
 879 int
 880 dmu_sync(zio_t *pio, dmu_buf_t *db_fake,
 881     blkptr_t *bp, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, void *arg)
 882 {
 883         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
 884         objset_impl_t *os = db->db_objset;
 885         dsl_pool_t *dp = os->os_dsl_dataset->ds_dir->dd_pool;
 886         tx_state_t *tx = &dp->dp_tx;
 887         dbuf_dirty_record_t *dr;
 888         dmu_sync_arg_t *in;
 889         zbookmark_t zb;
 890         writeprops_t wp = { 0 };
 891         zio_t *zio;
 892         int err;
 893
 894         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
 895         ASSERT(txg != 0);
 896
 897         dprintf("dmu_sync txg=%llu, s,o,q %llu %llu %llu\n",
 898             txg, tx->tx_synced_txg, tx->tx_open_txg, tx->tx_quiesced_txg);
 899
 900         /*
 901          * XXX - would be nice if we could do this without suspending...
 902          */
 903         txg_suspend(dp);
 904
 905         /*
 906          * If this txg already synced, there's nothing to do.
 907          */
 908         if (txg <= tx->tx_synced_txg) {
 909                 txg_resume(dp);
 910                 /*
 911                  * If we're running ziltest, we need the blkptr regardless.
 912                  */
 913                 if (txg > spa_freeze_txg(dp->dp_spa)) {
 914                         /* if db_blkptr == NULL, this was an empty write */
 915                         if (db->db_blkptr)
 916                                 *bp = *db->db_blkptr; /* structure assignment */
 917                         return (0);
 918                 }
 919                 return (EEXIST);
 920         }
 921
 922         mutex_enter(&db->db_mtx);
 923
 924         if (txg == tx->tx_syncing_txg) {
 925                 while (db->db_data_pending) {
 926                         /*
 927                          * IO is in-progress.  Wait for it to finish.
 928                          * XXX - would be nice to be able to somehow "attach"
 929                          * this zio to the parent zio passed in.
 930                          */
 931                         cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
 932                         if (!db->db_data_pending &&
 933                             db->db_blkptr && BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
 934                                 /*
 935                                  * IO was compressed away
 936                                  */
 937                                 *bp = *db->db_blkptr; /* structure assignment */
 938                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
 939                                 txg_resume(dp);
 940                                 return (0);
 941                         }
 942                         ASSERT(db->db_data_pending ||
 943                             (db->db_blkptr && db->db_blkptr->blk_birth == txg));
 944                 }
 945
 946                 if (db->db_blkptr && db->db_blkptr->blk_birth == txg) {
 947                         /*
 948                          * IO is already completed.
 949                          */
 950                         *bp = *db->db_blkptr; /* structure assignment */
 951                         mutex_exit(&db->db_mtx);
 952                         txg_resume(dp);
 953                         return (0);
 954                 }
 955         }
 956
 957         dr = db->db_last_dirty;
 958         while (dr && dr->dr_txg > txg)
 959                 dr = dr->dr_next;
 960         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg) {
 961                 /*
 962                  * This dbuf isn't dirty, must have been free_range'd.
 963                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
 964                  */
 965                 mutex_exit(&db->db_mtx);
 966                 txg_resume(dp);
 967                 return (ENOENT);
 968         }
 969
 970         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
 971         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
 972                 /*
 973                  * We have already issued a sync write for this buffer.
 974                  */
 975                 mutex_exit(&db->db_mtx);
 976                 txg_resume(dp);
 977                 return (EALREADY);
 978         } else if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
 979                 /*
 980                  * This buffer has already been synced.  It could not
 981                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
 982                  */
 983                 *bp = dr->dt.dl.dr_overridden_by; /* structure assignment */
 984                 mutex_exit(&db->db_mtx);
 985                 txg_resume(dp);
 986                 return (0);
 987         }
 988
 989         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
 990         in = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
 991         in->dr = dr;
 992         in->done = done;
 993         in->arg = arg;
 994         mutex_exit(&db->db_mtx);
 995         txg_resume(dp);
 996
 997         zb.zb_objset = os->os_dsl_dataset->ds_object;
 998         zb.zb_object = db->db.db_object;
 999         zb.zb_level = db->db_level;
1000         zb.zb_blkid = db->db_blkid;
1001
1002         wp.wp_type = db->db_dnode->dn_type;
1003         wp.wp_level = db->db_level;
1004         wp.wp_copies = os->os_copies;
1005         wp.wp_dnchecksum = db->db_dnode->dn_checksum;
1006         wp.wp_oschecksum = os->os_checksum;
1007         wp.wp_dncompress = db->db_dnode->dn_compress;
1008         wp.wp_oscompress = os->os_compress;
1009
1010         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
1011
1012         zio = arc_write(pio, os->os_spa, &wp, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
1013             txg, bp, dr->dt.dl.dr_data, dmu_sync_ready, dmu_sync_done, in,
1014             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
1015         if (pio) {
1016                 zio_nowait(zio);
1017                 err = EINPROGRESS;
1018         } else {
1019                 err = zio_wait(zio);
1020                 ASSERT(err == 0);
1021         }
1022         return (err);
1023 }
1024
1025 int
1026 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1027         dmu_tx_t *tx)
1028 {
1029         dnode_t *dn;
1030         int err;
1031
1032         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1033         if (err)
1034                 return (err);
1035         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1036         dnode_rele(dn, FTAG);
1037         return (err);
1038 }
1039
1040 void
1041 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1042         dmu_tx_t *tx)
1043 {
1044         dnode_t *dn;
1045
1046         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1047         (void) dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1048         ASSERT(checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1049         dn->dn_checksum = checksum;
1050         dnode_setdirty(dn, tx);
1051         dnode_rele(dn, FTAG);
1052 }
1053
1054 void
1055 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1056         dmu_tx_t *tx)
1057 {
1058         dnode_t *dn;
1059
1060         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1061         (void) dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1062         ASSERT(compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
1063         dn->dn_compress = compress;
1064         dnode_setdirty(dn, tx);
1065         dnode_rele(dn, FTAG);
1066 }
1067
1068 int
1069 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1070 {
1071         dnode_t *dn;
1072         int i, err;
1073
1074         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1075         if (err)
1076                 return (err);
1077         /*
1078          * Sync any current changes before
1079          * we go trundling through the block pointers.
1080          */
1081         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1082                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]))
1083                         break;
1084         }
1085         if (i != TXG_SIZE) {
1086                 dnode_rele(dn, FTAG);
1087                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1088                 err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1089                 if (err)
1090                         return (err);
1091         }
1092
1093         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1094         dnode_rele(dn, FTAG);
1095
1096         return (err);
1097 }
1098
1099 void
1100 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1101 {
1102         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1103         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1104
1105         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1106         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1107             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1108         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1109         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1110         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1111         doi->doi_physical_blks = (DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) +
1112             SPA_MINBLOCKSIZE/2) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
1113         doi->doi_max_block_offset = dn->dn_phys->dn_maxblkid;
1114         doi->doi_type = dn->dn_type;
1115         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1116         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1117
1118         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1119         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Get information on a DMU object.
1124  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
1125  */
1126 int
1127 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
1128 {
1129         dnode_t *dn;
1130         int err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1131
1132         if (err)
1133                 return (err);
1134
1135         if (doi != NULL)
1136                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
1137
1138         dnode_rele(dn, FTAG);
1139         return (0);
1140 }
1141
1142 /*
1143  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
1144  */
1145 void
1146 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db, dmu_object_info_t *doi)
1147 {
1148         dmu_object_info_from_dnode(((dmu_buf_impl_t *)db)->db_dnode, doi);
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Faster still when you only care about the size.
1153  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
1154  */
1155 void
1156 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db, uint32_t *blksize, u_longlong_t *nblk512)
1157 {
1158         dnode_t *dn = ((dmu_buf_impl_t *)db)->db_dnode;
1159
1160         *blksize = dn->dn_datablksz;
1161         /* add 1 for dnode space */
1162         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
1163             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
1164 }
1165
1166 void
1167 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
1168 {
1169         uint64_t *buf = vbuf;
1170         size_t count = size >> 3;
1171         int i;
1172
1173         ASSERT((size & 7) == 0);
1174
1175         for (i = 0; i < count; i++)
1176                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
1177 }
1178
1179 void
1180 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
1181 {
1182         uint32_t *buf = vbuf;
1183         size_t count = size >> 2;
1184         int i;
1185
1186         ASSERT((size & 3) == 0);
1187
1188         for (i = 0; i < count; i++)
1189                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
1190 }
1191
1192 void
1193 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
1194 {
1195         uint16_t *buf = vbuf;
1196         size_t count = size >> 1;
1197         int i;
1198
1199         ASSERT((size & 1) == 0);
1200
1201         for (i = 0; i < count; i++)
1202                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
1203 }
1204
1205 /* ARGSUSED */
1206 void
1207 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
1208 {
1209 }
1210
1211 void
1212 dmu_init(void)
1213 {
1214         dbuf_init();
1215         dnode_init();
1216         arc_init();
1217         l2arc_init();
1218 }
1219
1220 void
1221 dmu_fini(void)
1222 {
1223         arc_fini();
1224         dnode_fini();
1225         dbuf_fini();
1226         l2arc_fini();
1227 }