Rebase master to b117
[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 2009 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         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS user/group used"   },
89         {       zap_byteswap,           TRUE,   "ZFS user/group quota"  },
90 };
91
92 int
93 dmu_buf_hold(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
94     void *tag, dmu_buf_t **dbp)
95 {
96         dnode_t *dn;
97         uint64_t blkid;
98         dmu_buf_impl_t *db;
99         int err;
100
101         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
102         if (err)
103                 return (err);
104         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
105         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
106         db = dbuf_hold(dn, blkid, tag);
107         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
108         if (db == NULL) {
109                 err = EIO;
110         } else {
111                 err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL);
112                 if (err) {
113                         dbuf_rele(db, tag);
114                         db = NULL;
115                 }
116         }
117
118         dnode_rele(dn, FTAG);
119         *dbp = &db->db;
120         return (err);
121 }
122
123 int
124 dmu_bonus_max(void)
125 {
126         return (DN_MAX_BONUSLEN);
127 }
128
129 int
130 dmu_set_bonus(dmu_buf_t *db, int newsize, dmu_tx_t *tx)
131 {
132         dnode_t *dn = ((dmu_buf_impl_t *)db)->db_dnode;
133
134         if (dn->dn_bonus != (dmu_buf_impl_t *)db)
135                 return (EINVAL);
136         if (newsize < 0 || newsize > db->db_size)
137                 return (EINVAL);
138         dnode_setbonuslen(dn, newsize, tx);
139         return (0);
140 }
141
142 /*
143  * returns ENOENT, EIO, or 0.
144  */
145 int
146 dmu_bonus_hold(objset_t *os, uint64_t object, void *tag, dmu_buf_t **dbp)
147 {
148         dnode_t *dn;
149         dmu_buf_impl_t *db;
150         int error;
151
152         error = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
153         if (error)
154                 return (error);
155
156         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
157         if (dn->dn_bonus == NULL) {
158                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
159                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
160                 if (dn->dn_bonus == NULL)
161                         dbuf_create_bonus(dn);
162         }
163         db = dn->dn_bonus;
164         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
165
166         /* as long as the bonus buf is held, the dnode will be held */
167         if (refcount_add(&db->db_holds, tag) == 1)
168                 VERIFY(dnode_add_ref(dn, db));
169
170         dnode_rele(dn, FTAG);
171
172         VERIFY(0 == dbuf_read(db, NULL, DB_RF_MUST_SUCCEED));
173
174         *dbp = &db->db;
175         return (0);
176 }
177
178 /*
179  * Note: longer-term, we should modify all of the dmu_buf_*() interfaces
180  * to take a held dnode rather than <os, object> -- the lookup is wasteful,
181  * and can induce severe lock contention when writing to several files
182  * whose dnodes are in the same block.
183  */
184 static int
185 dmu_buf_hold_array_by_dnode(dnode_t *dn, uint64_t offset, uint64_t length,
186     int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp, uint32_t flags)
187 {
188         dsl_pool_t *dp = NULL;
189         dmu_buf_t **dbp;
190         uint64_t blkid, nblks, i;
191         uint32_t dbuf_flags;
192         int err;
193         zio_t *zio;
194         hrtime_t start;
195
196         ASSERT(length <= DMU_MAX_ACCESS);
197
198         dbuf_flags = DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NEVERWAIT;
199         if (flags & DMU_READ_NO_PREFETCH || length > zfetch_array_rd_sz)
200                 dbuf_flags |= DB_RF_NOPREFETCH;
201
202         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
203         if (dn->dn_datablkshift) {
204                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
205                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+length, 1ULL<<blkshift) -
206                     P2ALIGN(offset, 1ULL<<blkshift)) >> blkshift;
207         } else {
208                 if (offset + length > dn->dn_datablksz) {
209                         zfs_panic_recover("zfs: accessing past end of object "
210                             "%llx/%llx (size=%u access=%llu+%llu)",
211                             (longlong_t)dn->dn_objset->
212                             os_dsl_dataset->ds_object,
213                             (longlong_t)dn->dn_object, dn->dn_datablksz,
214                             (longlong_t)offset, (longlong_t)length);
215                         return (EIO);
216                 }
217                 nblks = 1;
218         }
219         dbp = kmem_zalloc(sizeof (dmu_buf_t *) * nblks, KM_SLEEP);
220
221         if (dn->dn_objset->os_dsl_dataset)
222                 dp = dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_dir->dd_pool;
223         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
224                 start = gethrtime();
225         zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
226         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
227         for (i = 0; i < nblks; i++) {
228                 dmu_buf_impl_t *db = dbuf_hold(dn, blkid+i, tag);
229                 if (db == NULL) {
230                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
231                         dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
232                         zio_nowait(zio);
233                         return (EIO);
234                 }
235                 /* initiate async i/o */
236                 if (read) {
237                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
238                         (void) dbuf_read(db, zio, dbuf_flags);
239                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
240                 }
241                 dbp[i] = &db->db;
242         }
243         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
244
245         /* wait for async i/o */
246         err = zio_wait(zio);
247         /* track read overhead when we are in sync context */
248         if (dp && dsl_pool_sync_context(dp))
249                 dp->dp_read_overhead += gethrtime() - start;
250         if (err) {
251                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
252                 return (err);
253         }
254
255         /* wait for other io to complete */
256         if (read) {
257                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
258                         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)dbp[i];
259                         mutex_enter(&db->db_mtx);
260                         while (db->db_state == DB_READ ||
261                             db->db_state == DB_FILL)
262                                 cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
263                         if (db->db_state == DB_UNCACHED)
264                                 err = EIO;
265                         mutex_exit(&db->db_mtx);
266                         if (err) {
267                                 dmu_buf_rele_array(dbp, nblks, tag);
268                                 return (err);
269                         }
270                 }
271         }
272
273         *numbufsp = nblks;
274         *dbpp = dbp;
275         return (0);
276 }
277
278 static int
279 dmu_buf_hold_array(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
280     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
281 {
282         dnode_t *dn;
283         int err;
284
285         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
286         if (err)
287                 return (err);
288
289         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
290             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
291
292         dnode_rele(dn, FTAG);
293
294         return (err);
295 }
296
297 int
298 dmu_buf_hold_array_by_bonus(dmu_buf_t *db, uint64_t offset,
299     uint64_t length, int read, void *tag, int *numbufsp, dmu_buf_t ***dbpp)
300 {
301         dnode_t *dn = ((dmu_buf_impl_t *)db)->db_dnode;
302         int err;
303
304         err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, length, read, tag,
305             numbufsp, dbpp, DMU_READ_PREFETCH);
306
307         return (err);
308 }
309
310 void
311 dmu_buf_rele_array(dmu_buf_t **dbp_fake, int numbufs, void *tag)
312 {
313         int i;
314         dmu_buf_impl_t **dbp = (dmu_buf_impl_t **)dbp_fake;
315
316         if (numbufs == 0)
317                 return;
318
319         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
320                 if (dbp[i])
321                         dbuf_rele(dbp[i], tag);
322         }
323
324         kmem_free(dbp, sizeof (dmu_buf_t *) * numbufs);
325 }
326
327 void
328 dmu_prefetch(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t len)
329 {
330         dnode_t *dn;
331         uint64_t blkid;
332         int nblks, i, err;
333
334         if (zfs_prefetch_disable)
335                 return;
336
337         if (len == 0) {  /* they're interested in the bonus buffer */
338                 dn = os->os->os_meta_dnode;
339
340                 if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
341                         return;
342
343                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
344                 blkid = dbuf_whichblock(dn, object * sizeof (dnode_phys_t));
345                 dbuf_prefetch(dn, blkid);
346                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
347                 return;
348         }
349
350         /*
351          * XXX - Note, if the dnode for the requested object is not
352          * already cached, we will do a *synchronous* read in the
353          * dnode_hold() call.  The same is true for any indirects.
354          */
355         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
356         if (err != 0)
357                 return;
358
359         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
360         if (dn->dn_datablkshift) {
361                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
362                 nblks = (P2ROUNDUP(offset+len, 1<<blkshift) -
363                     P2ALIGN(offset, 1<<blkshift)) >> blkshift;
364         } else {
365                 nblks = (offset < dn->dn_datablksz);
366         }
367
368         if (nblks != 0) {
369                 blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
370                 for (i = 0; i < nblks; i++)
371                         dbuf_prefetch(dn, blkid+i);
372         }
373
374         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
375
376         dnode_rele(dn, FTAG);
377 }
378
379 static int
380 get_next_chunk(dnode_t *dn, uint64_t *offset, uint64_t limit)
381 {
382         uint64_t len = *offset - limit;
383         uint64_t chunk_len = dn->dn_datablksz * DMU_MAX_DELETEBLKCNT;
384         uint64_t subchunk =
385             dn->dn_datablksz * EPB(dn->dn_indblkshift, SPA_BLKPTRSHIFT);
386
387         ASSERT(limit <= *offset);
388
389         if (len <= chunk_len) {
390                 *offset = limit;
391                 return (0);
392         }
393
394         ASSERT(ISP2(subchunk));
395
396         while (*offset > limit) {
397                 uint64_t initial_offset = P2ROUNDUP(*offset, subchunk);
398                 uint64_t delta;
399                 int err;
400
401                 /* skip over allocated data */
402                 err = dnode_next_offset(dn,
403                     DNODE_FIND_HOLE|DNODE_FIND_BACKWARDS, offset, 1, 1, 0);
404                 if (err == ESRCH)
405                         *offset = limit;
406                 else if (err)
407                         return (err);
408
409                 ASSERT3U(*offset, <=, initial_offset);
410                 *offset = P2ALIGN(*offset, subchunk);
411                 delta = initial_offset - *offset;
412                 if (delta >= chunk_len) {
413                         *offset += delta - chunk_len;
414                         return (0);
415                 }
416                 chunk_len -= delta;
417
418                 /* skip over unallocated data */
419                 err = dnode_next_offset(dn,
420                     DNODE_FIND_BACKWARDS, offset, 1, 1, 0);
421                 if (err == ESRCH)
422                         *offset = limit;
423                 else if (err)
424                         return (err);
425
426                 if (*offset < limit)
427                         *offset = limit;
428                 ASSERT3U(*offset, <, initial_offset);
429         }
430         return (0);
431 }
432
433 static int
434 dmu_free_long_range_impl(objset_t *os, dnode_t *dn, uint64_t offset,
435     uint64_t length, boolean_t free_dnode)
436 {
437         dmu_tx_t *tx;
438         uint64_t object_size, start, end, len;
439         boolean_t trunc = (length == DMU_OBJECT_END);
440         int align, err;
441
442         align = 1 << dn->dn_datablkshift;
443         ASSERT(align > 0);
444         object_size = align == 1 ? dn->dn_datablksz :
445             (dn->dn_maxblkid + 1) << dn->dn_datablkshift;
446
447         end = offset + length;
448         if (trunc || end > object_size)
449                 end = object_size;
450         if (end <= offset)
451                 return (0);
452         length = end - offset;
453
454         while (length) {
455                 start = end;
456                 /* assert(offset <= start) */
457                 err = get_next_chunk(dn, &start, offset);
458                 if (err)
459                         return (err);
460                 len = trunc ? DMU_OBJECT_END : end - start;
461
462                 tx = dmu_tx_create(os);
463                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, start, len);
464                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
465                 if (err) {
466                         dmu_tx_abort(tx);
467                         return (err);
468                 }
469
470                 dnode_free_range(dn, start, trunc ? -1 : len, tx);
471
472                 if (start == 0 && free_dnode) {
473                         ASSERT(trunc);
474                         dnode_free(dn, tx);
475                 }
476
477                 length -= end - start;
478
479                 dmu_tx_commit(tx);
480                 end = start;
481         }
482         return (0);
483 }
484
485 int
486 dmu_free_long_range(objset_t *os, uint64_t object,
487     uint64_t offset, uint64_t length)
488 {
489         dnode_t *dn;
490         int err;
491
492         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
493         if (err != 0)
494                 return (err);
495         err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, offset, length, FALSE);
496         dnode_rele(dn, FTAG);
497         return (err);
498 }
499
500 int
501 dmu_free_object(objset_t *os, uint64_t object)
502 {
503         dnode_t *dn;
504         dmu_tx_t *tx;
505         int err;
506
507         err = dnode_hold_impl(os->os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED,
508             FTAG, &dn);
509         if (err != 0)
510                 return (err);
511         if (dn->dn_nlevels == 1) {
512                 tx = dmu_tx_create(os);
513                 dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
514                 dmu_tx_hold_free(tx, dn->dn_object, 0, DMU_OBJECT_END);
515                 err = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
516                 if (err == 0) {
517                         dnode_free_range(dn, 0, DMU_OBJECT_END, tx);
518                         dnode_free(dn, tx);
519                         dmu_tx_commit(tx);
520                 } else {
521                         dmu_tx_abort(tx);
522                 }
523         } else {
524                 err = dmu_free_long_range_impl(os, dn, 0, DMU_OBJECT_END, TRUE);
525         }
526         dnode_rele(dn, FTAG);
527         return (err);
528 }
529
530 int
531 dmu_free_range(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset,
532     uint64_t size, dmu_tx_t *tx)
533 {
534         dnode_t *dn;
535         int err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
536         if (err)
537                 return (err);
538         ASSERT(offset < UINT64_MAX);
539         ASSERT(size == -1ULL || size <= UINT64_MAX - offset);
540         dnode_free_range(dn, offset, size, tx);
541         dnode_rele(dn, FTAG);
542         return (0);
543 }
544
545 int
546 dmu_read(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
547     void *buf, uint32_t flags)
548 {
549         dnode_t *dn;
550         dmu_buf_t **dbp;
551         int numbufs, i, err;
552
553         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
554         if (err)
555                 return (err);
556
557         /*
558          * Deal with odd block sizes, where there can't be data past the first
559          * block.  If we ever do the tail block optimization, we will need to
560          * handle that here as well.
561          */
562         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
563                 int newsz = offset > dn->dn_datablksz ? 0 :
564                     MIN(size, dn->dn_datablksz - offset);
565                 bzero((char *)buf + newsz, size - newsz);
566                 size = newsz;
567         }
568
569         while (size > 0) {
570                 uint64_t mylen = MIN(size, DMU_MAX_ACCESS / 2);
571
572                 /*
573                  * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
574                  * to be reading in parallel.
575                  */
576                 err = dmu_buf_hold_array_by_dnode(dn, offset, mylen,
577                     TRUE, FTAG, &numbufs, &dbp, flags);
578                 if (err)
579                         break;
580
581                 for (i = 0; i < numbufs; i++) {
582                         int tocpy;
583                         int bufoff;
584                         dmu_buf_t *db = dbp[i];
585
586                         ASSERT(size > 0);
587
588                         bufoff = offset - db->db_offset;
589                         tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
590
591                         bcopy((char *)db->db_data + bufoff, buf, tocpy);
592
593                         offset += tocpy;
594                         size -= tocpy;
595                         buf = (char *)buf + tocpy;
596                 }
597                 dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
598         }
599         dnode_rele(dn, FTAG);
600         return (err);
601 }
602
603 void
604 dmu_write(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
605     const void *buf, dmu_tx_t *tx)
606 {
607         dmu_buf_t **dbp;
608         int numbufs, i;
609
610         if (size == 0)
611                 return;
612
613         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
614             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
615
616         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
617                 int tocpy;
618                 int bufoff;
619                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
620
621                 ASSERT(size > 0);
622
623                 bufoff = offset - db->db_offset;
624                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
625
626                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
627
628                 if (tocpy == db->db_size)
629                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
630                 else
631                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
632
633                 bcopy(buf, (char *)db->db_data + bufoff, tocpy);
634
635                 if (tocpy == db->db_size)
636                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
637
638                 offset += tocpy;
639                 size -= tocpy;
640                 buf = (char *)buf + tocpy;
641         }
642         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
643 }
644
645 void
646 dmu_prealloc(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
647     dmu_tx_t *tx)
648 {
649         dmu_buf_t **dbp;
650         int numbufs, i;
651
652         if (size == 0)
653                 return;
654
655         VERIFY(0 == dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
656             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp));
657
658         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
659                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
660
661                 dmu_buf_will_not_fill(db, tx);
662         }
663         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
664 }
665
666 #ifdef _KERNEL
667 int
668 dmu_read_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size)
669 {
670         dmu_buf_t **dbp;
671         int numbufs, i, err;
672
673         /*
674          * NB: we could do this block-at-a-time, but it's nice
675          * to be reading in parallel.
676          */
677         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size, TRUE, FTAG,
678             &numbufs, &dbp);
679         if (err)
680                 return (err);
681
682         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
683                 int tocpy;
684                 int bufoff;
685                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
686
687                 ASSERT(size > 0);
688
689                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
690                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
691
692                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
693                     UIO_READ, uio);
694                 if (err)
695                         break;
696
697                 size -= tocpy;
698         }
699         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
700
701         return (err);
702 }
703
704 int
705 dmu_write_uio(objset_t *os, uint64_t object, uio_t *uio, uint64_t size,
706     dmu_tx_t *tx)
707 {
708         dmu_buf_t **dbp;
709         int numbufs, i;
710         int err = 0;
711
712         if (size == 0)
713                 return (0);
714
715         err = dmu_buf_hold_array(os, object, uio->uio_loffset, size,
716             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
717         if (err)
718                 return (err);
719
720         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
721                 int tocpy;
722                 int bufoff;
723                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
724
725                 ASSERT(size > 0);
726
727                 bufoff = uio->uio_loffset - db->db_offset;
728                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
729
730                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
731
732                 if (tocpy == db->db_size)
733                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
734                 else
735                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
736
737                 /*
738                  * XXX uiomove could block forever (eg. nfs-backed
739                  * pages).  There needs to be a uiolockdown() function
740                  * to lock the pages in memory, so that uiomove won't
741                  * block.
742                  */
743                 err = uiomove((char *)db->db_data + bufoff, tocpy,
744                     UIO_WRITE, uio);
745
746                 if (tocpy == db->db_size)
747                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
748
749                 if (err)
750                         break;
751
752                 size -= tocpy;
753         }
754         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
755         return (err);
756 }
757
758 int
759 dmu_write_pages(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t offset, uint64_t size,
760     page_t *pp, dmu_tx_t *tx)
761 {
762         dmu_buf_t **dbp;
763         int numbufs, i;
764         int err;
765
766         if (size == 0)
767                 return (0);
768
769         err = dmu_buf_hold_array(os, object, offset, size,
770             FALSE, FTAG, &numbufs, &dbp);
771         if (err)
772                 return (err);
773
774         for (i = 0; i < numbufs; i++) {
775                 int tocpy, copied, thiscpy;
776                 int bufoff;
777                 dmu_buf_t *db = dbp[i];
778                 caddr_t va;
779
780                 ASSERT(size > 0);
781                 ASSERT3U(db->db_size, >=, PAGESIZE);
782
783                 bufoff = offset - db->db_offset;
784                 tocpy = (int)MIN(db->db_size - bufoff, size);
785
786                 ASSERT(i == 0 || i == numbufs-1 || tocpy == db->db_size);
787
788                 if (tocpy == db->db_size)
789                         dmu_buf_will_fill(db, tx);
790                 else
791                         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
792
793                 for (copied = 0; copied < tocpy; copied += PAGESIZE) {
794                         ASSERT3U(pp->p_offset, ==, db->db_offset + bufoff);
795                         thiscpy = MIN(PAGESIZE, tocpy - copied);
796                         va = zfs_map_page(pp, S_READ);
797                         bcopy(va, (char *)db->db_data + bufoff, thiscpy);
798                         zfs_unmap_page(pp, va);
799                         pp = pp->p_next;
800                         bufoff += PAGESIZE;
801                 }
802
803                 if (tocpy == db->db_size)
804                         dmu_buf_fill_done(db, tx);
805
806                 if (err)
807                         break;
808
809                 offset += tocpy;
810                 size -= tocpy;
811         }
812         dmu_buf_rele_array(dbp, numbufs, FTAG);
813         return (err);
814 }
815 #endif
816
817 /*
818  * Allocate a loaned anonymous arc buffer.
819  */
820 arc_buf_t *
821 dmu_request_arcbuf(dmu_buf_t *handle, int size)
822 {
823         dnode_t *dn = ((dmu_buf_impl_t *)handle)->db_dnode;
824
825         return (arc_loan_buf(dn->dn_objset->os_spa, size));
826 }
827
828 /*
829  * Free a loaned arc buffer.
830  */
831 void
832 dmu_return_arcbuf(arc_buf_t *buf)
833 {
834         arc_return_buf(buf, FTAG);
835         VERIFY(arc_buf_remove_ref(buf, FTAG) == 1);
836 }
837
838 /*
839  * When possible directly assign passed loaned arc buffer to a dbuf.
840  * If this is not possible copy the contents of passed arc buf via
841  * dmu_write().
842  */
843 void
844 dmu_assign_arcbuf(dmu_buf_t *handle, uint64_t offset, arc_buf_t *buf,
845     dmu_tx_t *tx)
846 {
847         dnode_t *dn = ((dmu_buf_impl_t *)handle)->db_dnode;
848         dmu_buf_impl_t *db;
849         uint32_t blksz = (uint32_t)arc_buf_size(buf);
850         uint64_t blkid;
851
852         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
853         blkid = dbuf_whichblock(dn, offset);
854         VERIFY((db = dbuf_hold(dn, blkid, FTAG)) != NULL);
855         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
856
857         if (offset == db->db.db_offset && blksz == db->db.db_size) {
858                 dbuf_assign_arcbuf(db, buf, tx);
859                 dbuf_rele(db, FTAG);
860         } else {
861                 dbuf_rele(db, FTAG);
862                 ASSERT(dn->dn_objset->os.os == dn->dn_objset);
863                 dmu_write(&dn->dn_objset->os, dn->dn_object, offset, blksz,
864                     buf->b_data, tx);
865                 dmu_return_arcbuf(buf);
866         }
867 }
868
869 typedef struct {
870         dbuf_dirty_record_t     *dr;
871         dmu_sync_cb_t           *done;
872         void                    *arg;
873 } dmu_sync_arg_t;
874
875 /* ARGSUSED */
876 static void
877 dmu_sync_ready(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
878 {
879         blkptr_t *bp = zio->io_bp;
880
881         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
882                 dmu_sync_arg_t *in = varg;
883                 dbuf_dirty_record_t *dr = in->dr;
884                 dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
885                 ASSERT(BP_GET_TYPE(bp) == db->db_dnode->dn_type);
886                 ASSERT(BP_GET_LEVEL(bp) == 0);
887                 bp->blk_fill = 1;
888         }
889 }
890
891 /* ARGSUSED */
892 static void
893 dmu_sync_done(zio_t *zio, arc_buf_t *buf, void *varg)
894 {
895         dmu_sync_arg_t *in = varg;
896         dbuf_dirty_record_t *dr = in->dr;
897         dmu_buf_impl_t *db = dr->dr_dbuf;
898         dmu_sync_cb_t *done = in->done;
899
900         mutex_enter(&db->db_mtx);
901         ASSERT(dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC);
902         dr->dt.dl.dr_overridden_by = *zio->io_bp; /* structure assignment */
903         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_OVERRIDDEN;
904         cv_broadcast(&db->db_changed);
905         mutex_exit(&db->db_mtx);
906
907         if (done)
908                 done(&(db->db), in->arg);
909
910         kmem_free(in, sizeof (dmu_sync_arg_t));
911 }
912
913 /*
914  * Intent log support: sync the block associated with db to disk.
915  * N.B. and XXX: the caller is responsible for making sure that the
916  * data isn't changing while dmu_sync() is writing it.
917  *
918  * Return values:
919  *
920  *      EEXIST: this txg has already been synced, so there's nothing to to.
921  *              The caller should not log the write.
922  *
923  *      ENOENT: the block was dbuf_free_range()'d, so there's nothing to do.
924  *              The caller should not log the write.
925  *
926  *      EALREADY: this block is already in the process of being synced.
927  *              The caller should track its progress (somehow).
928  *
929  *      EINPROGRESS: the IO has been initiated.
930  *              The caller should log this blkptr in the callback.
931  *
932  *      0: completed.  Sets *bp to the blkptr just written.
933  *              The caller should log this blkptr immediately.
934  */
935 int
936 dmu_sync(zio_t *pio, dmu_buf_t *db_fake,
937     blkptr_t *bp, uint64_t txg, dmu_sync_cb_t *done, void *arg)
938 {
939         dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)db_fake;
940         objset_impl_t *os = db->db_objset;
941         dsl_pool_t *dp = os->os_dsl_dataset->ds_dir->dd_pool;
942         tx_state_t *tx = &dp->dp_tx;
943         dbuf_dirty_record_t *dr;
944         dmu_sync_arg_t *in;
945         zbookmark_t zb;
946         writeprops_t wp = { 0 };
947         zio_t *zio;
948         int err;
949
950         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
951         ASSERT(txg != 0);
952
953         dprintf("dmu_sync txg=%llu, s,o,q %llu %llu %llu\n",
954             txg, tx->tx_synced_txg, tx->tx_open_txg, tx->tx_quiesced_txg);
955
956         /*
957          * XXX - would be nice if we could do this without suspending...
958          */
959         txg_suspend(dp);
960
961         /*
962          * If this txg already synced, there's nothing to do.
963          */
964         if (txg <= tx->tx_synced_txg) {
965                 txg_resume(dp);
966                 /*
967                  * If we're running ziltest, we need the blkptr regardless.
968                  */
969                 if (txg > spa_freeze_txg(dp->dp_spa)) {
970                         /* if db_blkptr == NULL, this was an empty write */
971                         if (db->db_blkptr)
972                                 *bp = *db->db_blkptr; /* structure assignment */
973                         return (0);
974                 }
975                 return (EEXIST);
976         }
977
978         mutex_enter(&db->db_mtx);
979
980         if (txg == tx->tx_syncing_txg) {
981                 while (db->db_data_pending) {
982                         /*
983                          * IO is in-progress.  Wait for it to finish.
984                          * XXX - would be nice to be able to somehow "attach"
985                          * this zio to the parent zio passed in.
986                          */
987                         cv_wait(&db->db_changed, &db->db_mtx);
988                         if (!db->db_data_pending &&
989                             db->db_blkptr && BP_IS_HOLE(db->db_blkptr)) {
990                                 /*
991                                  * IO was compressed away
992                                  */
993                                 *bp = *db->db_blkptr; /* structure assignment */
994                                 mutex_exit(&db->db_mtx);
995                                 txg_resume(dp);
996                                 return (0);
997                         }
998                         ASSERT(db->db_data_pending ||
999                             (db->db_blkptr && db->db_blkptr->blk_birth == txg));
1000                 }
1001
1002                 if (db->db_blkptr && db->db_blkptr->blk_birth == txg) {
1003                         /*
1004                          * IO is already completed.
1005                          */
1006                         *bp = *db->db_blkptr; /* structure assignment */
1007                         mutex_exit(&db->db_mtx);
1008                         txg_resume(dp);
1009                         return (0);
1010                 }
1011         }
1012
1013         dr = db->db_last_dirty;
1014         while (dr && dr->dr_txg > txg)
1015                 dr = dr->dr_next;
1016         if (dr == NULL || dr->dr_txg < txg) {
1017                 /*
1018                  * This dbuf isn't dirty, must have been free_range'd.
1019                  * There's no need to log writes to freed blocks, so we're done.
1020                  */
1021                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1022                 txg_resume(dp);
1023                 return (ENOENT);
1024         }
1025
1026         ASSERT(dr->dr_txg == txg);
1027         if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_IN_DMU_SYNC) {
1028                 /*
1029                  * We have already issued a sync write for this buffer.
1030                  */
1031                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1032                 txg_resume(dp);
1033                 return (EALREADY);
1034         } else if (dr->dt.dl.dr_override_state == DR_OVERRIDDEN) {
1035                 /*
1036                  * This buffer has already been synced.  It could not
1037                  * have been dirtied since, or we would have cleared the state.
1038                  */
1039                 *bp = dr->dt.dl.dr_overridden_by; /* structure assignment */
1040                 mutex_exit(&db->db_mtx);
1041                 txg_resume(dp);
1042                 return (0);
1043         }
1044
1045         dr->dt.dl.dr_override_state = DR_IN_DMU_SYNC;
1046         in = kmem_alloc(sizeof (dmu_sync_arg_t), KM_SLEEP);
1047         in->dr = dr;
1048         in->done = done;
1049         in->arg = arg;
1050         mutex_exit(&db->db_mtx);
1051         txg_resume(dp);
1052
1053         zb.zb_objset = os->os_dsl_dataset->ds_object;
1054         zb.zb_object = db->db.db_object;
1055         zb.zb_level = db->db_level;
1056         zb.zb_blkid = db->db_blkid;
1057
1058         wp.wp_type = db->db_dnode->dn_type;
1059         wp.wp_level = db->db_level;
1060         wp.wp_copies = os->os_copies;
1061         wp.wp_dnchecksum = db->db_dnode->dn_checksum;
1062         wp.wp_oschecksum = os->os_checksum;
1063         wp.wp_dncompress = db->db_dnode->dn_compress;
1064         wp.wp_oscompress = os->os_compress;
1065
1066         ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
1067
1068         zio = arc_write(pio, os->os_spa, &wp, DBUF_IS_L2CACHEABLE(db),
1069             txg, bp, dr->dt.dl.dr_data, dmu_sync_ready, dmu_sync_done, in,
1070             ZIO_PRIORITY_SYNC_WRITE, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED, &zb);
1071         if (pio) {
1072                 zio_nowait(zio);
1073                 err = EINPROGRESS;
1074         } else {
1075                 err = zio_wait(zio);
1076                 ASSERT(err == 0);
1077         }
1078         return (err);
1079 }
1080
1081 int
1082 dmu_object_set_blocksize(objset_t *os, uint64_t object, uint64_t size, int ibs,
1083         dmu_tx_t *tx)
1084 {
1085         dnode_t *dn;
1086         int err;
1087
1088         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1089         if (err)
1090                 return (err);
1091         err = dnode_set_blksz(dn, size, ibs, tx);
1092         dnode_rele(dn, FTAG);
1093         return (err);
1094 }
1095
1096 void
1097 dmu_object_set_checksum(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t checksum,
1098         dmu_tx_t *tx)
1099 {
1100         dnode_t *dn;
1101
1102         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1103         (void) dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1104         ASSERT(checksum < ZIO_CHECKSUM_FUNCTIONS);
1105         dn->dn_checksum = checksum;
1106         dnode_setdirty(dn, tx);
1107         dnode_rele(dn, FTAG);
1108 }
1109
1110 void
1111 dmu_object_set_compress(objset_t *os, uint64_t object, uint8_t compress,
1112         dmu_tx_t *tx)
1113 {
1114         dnode_t *dn;
1115
1116         /* XXX assumes dnode_hold will not get an i/o error */
1117         (void) dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1118         ASSERT(compress < ZIO_COMPRESS_FUNCTIONS);
1119         dn->dn_compress = compress;
1120         dnode_setdirty(dn, tx);
1121         dnode_rele(dn, FTAG);
1122 }
1123
1124 int
1125 dmu_offset_next(objset_t *os, uint64_t object, boolean_t hole, uint64_t *off)
1126 {
1127         dnode_t *dn;
1128         int i, err;
1129
1130         err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1131         if (err)
1132                 return (err);
1133         /*
1134          * Sync any current changes before
1135          * we go trundling through the block pointers.
1136          */
1137         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1138                 if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]))
1139                         break;
1140         }
1141         if (i != TXG_SIZE) {
1142                 dnode_rele(dn, FTAG);
1143                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(os), 0);
1144                 err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1145                 if (err)
1146                         return (err);
1147         }
1148
1149         err = dnode_next_offset(dn, (hole ? DNODE_FIND_HOLE : 0), off, 1, 1, 0);
1150         dnode_rele(dn, FTAG);
1151
1152         return (err);
1153 }
1154
1155 void
1156 dmu_object_info_from_dnode(dnode_t *dn, dmu_object_info_t *doi)
1157 {
1158         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1159         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1160
1161         doi->doi_data_block_size = dn->dn_datablksz;
1162         doi->doi_metadata_block_size = dn->dn_indblkshift ?
1163             1ULL << dn->dn_indblkshift : 0;
1164         doi->doi_indirection = dn->dn_nlevels;
1165         doi->doi_checksum = dn->dn_checksum;
1166         doi->doi_compress = dn->dn_compress;
1167         doi->doi_physical_blks = (DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) +
1168             SPA_MINBLOCKSIZE/2) >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
1169         doi->doi_max_block_offset = dn->dn_phys->dn_maxblkid;
1170         doi->doi_type = dn->dn_type;
1171         doi->doi_bonus_size = dn->dn_bonuslen;
1172         doi->doi_bonus_type = dn->dn_bonustype;
1173
1174         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1175         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1176 }
1177
1178 /*
1179  * Get information on a DMU object.
1180  * If doi is NULL, just indicates whether the object exists.
1181  */
1182 int
1183 dmu_object_info(objset_t *os, uint64_t object, dmu_object_info_t *doi)
1184 {
1185         dnode_t *dn;
1186         int err = dnode_hold(os->os, object, FTAG, &dn);
1187
1188         if (err)
1189                 return (err);
1190
1191         if (doi != NULL)
1192                 dmu_object_info_from_dnode(dn, doi);
1193
1194         dnode_rele(dn, FTAG);
1195         return (0);
1196 }
1197
1198 /*
1199  * As above, but faster; can be used when you have a held dbuf in hand.
1200  */
1201 void
1202 dmu_object_info_from_db(dmu_buf_t *db, dmu_object_info_t *doi)
1203 {
1204         dmu_object_info_from_dnode(((dmu_buf_impl_t *)db)->db_dnode, doi);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Faster still when you only care about the size.
1209  * This is specifically optimized for zfs_getattr().
1210  */
1211 void
1212 dmu_object_size_from_db(dmu_buf_t *db, uint32_t *blksize, u_longlong_t *nblk512)
1213 {
1214         dnode_t *dn = ((dmu_buf_impl_t *)db)->db_dnode;
1215
1216         *blksize = dn->dn_datablksz;
1217         /* add 1 for dnode space */
1218         *nblk512 = ((DN_USED_BYTES(dn->dn_phys) + SPA_MINBLOCKSIZE/2) >>
1219             SPA_MINBLOCKSHIFT) + 1;
1220 }
1221
1222 void
1223 byteswap_uint64_array(void *vbuf, size_t size)
1224 {
1225         uint64_t *buf = vbuf;
1226         size_t count = size >> 3;
1227         int i;
1228
1229         ASSERT((size & 7) == 0);
1230
1231         for (i = 0; i < count; i++)
1232                 buf[i] = BSWAP_64(buf[i]);
1233 }
1234
1235 void
1236 byteswap_uint32_array(void *vbuf, size_t size)
1237 {
1238         uint32_t *buf = vbuf;
1239         size_t count = size >> 2;
1240         int i;
1241
1242         ASSERT((size & 3) == 0);
1243
1244         for (i = 0; i < count; i++)
1245                 buf[i] = BSWAP_32(buf[i]);
1246 }
1247
1248 void
1249 byteswap_uint16_array(void *vbuf, size_t size)
1250 {
1251         uint16_t *buf = vbuf;
1252         size_t count = size >> 1;
1253         int i;
1254
1255         ASSERT((size & 1) == 0);
1256
1257         for (i = 0; i < count; i++)
1258                 buf[i] = BSWAP_16(buf[i]);
1259 }
1260
1261 /* ARGSUSED */
1262 void
1263 byteswap_uint8_array(void *vbuf, size_t size)
1264 {
1265 }
1266
1267 void
1268 dmu_init(void)
1269 {
1270         dbuf_init();
1271         dnode_init();
1272         arc_init();
1273         l2arc_init();
1274 }
1275
1276 void
1277 dmu_fini(void)
1278 {
1279         arc_fini();
1280         dnode_fini();
1281         dbuf_fini();
1282         l2arc_fini();
1283 }