module/zfs/dmu_tx.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/dbuf.h>
  29 #include <sys/dmu_tx.h>
  30 #include <sys/dmu_objset.h>
  31 #include <sys/dsl_dataset.h> /* for dsl_dataset_block_freeable() */
  32 #include <sys/dsl_dir.h> /* for dsl_dir_tempreserve_*() */
  33 #include <sys/dsl_pool.h>
  34 #include <sys/zap_impl.h> /* for fzap_default_block_shift */
  35 #include <sys/spa.h>
  36 #include <sys/zfs_context.h>
  37
  38 typedef void (*dmu_tx_hold_func_t)(dmu_tx_t *tx, struct dnode *dn,
  39     uint64_t arg1, uint64_t arg2);
  40
  41
  42 dmu_tx_t *
  43 dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
  44 {
  45         dmu_tx_t *tx = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_t), KM_SLEEP);
  46         tx->tx_dir = dd;
  47         if (dd)
  48                 tx->tx_pool = dd->dd_pool;
  49         list_create(&tx->tx_holds, sizeof (dmu_tx_hold_t),
  50             offsetof(dmu_tx_hold_t, txh_node));
  51 #ifdef ZFS_DEBUG
  52         refcount_create(&tx->tx_space_written);
  53         refcount_create(&tx->tx_space_freed);
  54 #endif
  55         return (tx);
  56 }
  57
  58 dmu_tx_t *
  59 dmu_tx_create(objset_t *os)
  60 {
  61         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(os->os->os_dsl_dataset->ds_dir);
  62         tx->tx_objset = os;
  63         tx->tx_lastsnap_txg = dsl_dataset_prev_snap_txg(os->os->os_dsl_dataset);
  64         return (tx);
  65 }
  66
  67 dmu_tx_t *
  68 dmu_tx_create_assigned(struct dsl_pool *dp, uint64_t txg)
  69 {
  70         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(NULL);
  71
  72         ASSERT3U(txg, <=, dp->dp_tx.tx_open_txg);
  73         tx->tx_pool = dp;
  74         tx->tx_txg = txg;
  75         tx->tx_anyobj = TRUE;
  76
  77         return (tx);
  78 }
  79
  80 int
  81 dmu_tx_is_syncing(dmu_tx_t *tx)
  82 {
  83         return (tx->tx_anyobj);
  84 }
  85
  86 int
  87 dmu_tx_private_ok(dmu_tx_t *tx)
  88 {
  89         return (tx->tx_anyobj);
  90 }
  91
  92 static dmu_tx_hold_t *
  93 dmu_tx_hold_object_impl(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object,
  94     enum dmu_tx_hold_type type, uint64_t arg1, uint64_t arg2)
  95 {
  96         dmu_tx_hold_t *txh;
  97         dnode_t *dn = NULL;
  98         int err;
  99
 100         if (object != DMU_NEW_OBJECT) {
 101                 err = dnode_hold(os->os, object, tx, &dn);
 102                 if (err) {
 103                         tx->tx_err = err;
 104                         return (NULL);
 105                 }
 106
 107                 if (err == 0 && tx->tx_txg != 0) {
 108                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 109                         /*
 110                          * dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg doesn't pose a
 111                          * problem, but there's no way for it to happen (for
 112                          * now, at least).
 113                          */
 114                         ASSERT(dn->dn_assigned_txg == 0);
 115                         dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
 116                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
 117                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 118                 }
 119         }
 120
 121         txh = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_hold_t), KM_SLEEP);
 122         txh->txh_tx = tx;
 123         txh->txh_dnode = dn;
 124 #ifdef ZFS_DEBUG
 125         txh->txh_type = type;
 126         txh->txh_arg1 = arg1;
 127         txh->txh_arg2 = arg2;
 128 #endif
 129         list_insert_tail(&tx->tx_holds, txh);
 130
 131         return (txh);
 132 }
 133
 134 void
 135 dmu_tx_add_new_object(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object)
 136 {
 137         /*
 138          * If we're syncing, they can manipulate any object anyhow, and
 139          * the hold on the dnode_t can cause problems.
 140          */
 141         if (!dmu_tx_is_syncing(tx)) {
 142                 (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, os,
 143                     object, THT_NEWOBJECT, 0, 0);
 144         }
 145 }
 146
 147 static int
 148 dmu_tx_check_ioerr(zio_t *zio, dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid)
 149 {
 150         int err;
 151         dmu_buf_impl_t *db;
 152
 153         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 154         db = dbuf_hold_level(dn, level, blkid, FTAG);
 155         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 156         if (db == NULL)
 157                 return (EIO);
 158         err = dbuf_read(db, zio, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_NOPREFETCH);
 159         dbuf_rele(db, FTAG);
 160         return (err);
 161 }
 162
 163 /* ARGSUSED */
 164 static void
 165 dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
 166 {
 167         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 168         uint64_t start, end, i;
 169         int min_bs, max_bs, min_ibs, max_ibs, epbs, bits;
 170         int err = 0;
 171
 172         if (len == 0)
 173                 return;
 174
 175         min_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
 176         max_bs = SPA_MAXBLOCKSHIFT;
 177         min_ibs = DN_MIN_INDBLKSHIFT;
 178         max_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
 179
 180         /*
 181          * For i/o error checking, read the first and last level-0
 182          * blocks (if they are not aligned), and all the level-1 blocks.
 183          */
 184
 185         if (dn) {
 186                 if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 187                         if ((off > 0 || len < dn->dn_datablksz) &&
 188                             off < dn->dn_datablksz) {
 189                                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
 190                                 if (err)
 191                                         goto out;
 192                         }
 193                 } else {
 194                         zio_t *zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa,
 195                             NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 196
 197                         /* first level-0 block */
 198                         start = off >> dn->dn_datablkshift;
 199                         if (P2PHASE(off, dn->dn_datablksz) ||
 200                             len < dn->dn_datablksz) {
 201                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, start);
 202                                 if (err)
 203                                         goto out;
 204                         }
 205
 206                         /* last level-0 block */
 207                         end = (off+len-1) >> dn->dn_datablkshift;
 208                         if (end != start && end <= dn->dn_maxblkid &&
 209                             P2PHASE(off+len, dn->dn_datablksz)) {
 210                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, end);
 211                                 if (err)
 212                                         goto out;
 213                         }
 214
 215                         /* level-1 blocks */
 216                         if (dn->dn_nlevels > 1) {
 217                                 start >>= dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 218                                 end >>= dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 219                                 for (i = start+1; i < end; i++) {
 220                                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
 221                                         if (err)
 222                                                 goto out;
 223                                 }
 224                         }
 225
 226                         err = zio_wait(zio);
 227                         if (err)
 228                                 goto out;
 229                 }
 230         }
 231
 232         /*
 233          * If there's more than one block, the blocksize can't change,
 234          * so we can make a more precise estimate.  Alternatively,
 235          * if the dnode's ibs is larger than max_ibs, always use that.
 236          * This ensures that if we reduce DN_MAX_INDBLKSHIFT,
 237          * the code will still work correctly on existing pools.
 238          */
 239         if (dn && (dn->dn_maxblkid != 0 || dn->dn_indblkshift > max_ibs)) {
 240                 min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
 241                 if (dn->dn_datablkshift != 0)
 242                         min_bs = max_bs = dn->dn_datablkshift;
 243         }
 244
 245         /*
 246          * 'end' is the last thing we will access, not one past.
 247          * This way we won't overflow when accessing the last byte.
 248          */
 249         start = P2ALIGN(off, 1ULL << max_bs);
 250         end = P2ROUNDUP(off + len, 1ULL << max_bs) - 1;
 251         txh->txh_space_towrite += end - start + 1;
 252
 253         start >>= min_bs;
 254         end >>= min_bs;
 255
 256         epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
 257
 258         /*
 259          * The object contains at most 2^(64 - min_bs) blocks,
 260          * and each indirect level maps 2^epbs.
 261          */
 262         for (bits = 64 - min_bs; bits >= 0; bits -= epbs) {
 263                 start >>= epbs;
 264                 end >>= epbs;
 265                 /*
 266                  * If we increase the number of levels of indirection,
 267                  * we'll need new blkid=0 indirect blocks.  If start == 0,
 268                  * we're already accounting for that blocks; and if end == 0,
 269                  * we can't increase the number of levels beyond that.
 270                  */
 271                 if (start != 0 && end != 0)
 272                         txh->txh_space_towrite += 1ULL << max_ibs;
 273                 txh->txh_space_towrite += (end - start + 1) << max_ibs;
 274         }
 275
 276         ASSERT(txh->txh_space_towrite < 2 * DMU_MAX_ACCESS);
 277
 278 out:
 279         if (err)
 280                 txh->txh_tx->tx_err = err;
 281 }
 282
 283 static void
 284 dmu_tx_count_dnode(dmu_tx_hold_t *txh)
 285 {
 286         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 287         dnode_t *mdn = txh->txh_tx->tx_objset->os->os_meta_dnode;
 288         uint64_t space = mdn->dn_datablksz +
 289             ((mdn->dn_nlevels-1) << mdn->dn_indblkshift);
 290
 291         if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr &&
 292             dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
 293             dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
 294                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
 295         } else {
 296                 txh->txh_space_towrite += space;
 297                 if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr)
 298                         txh->txh_space_tounref += space;
 299         }
 300 }
 301
 302 void
 303 dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len)
 304 {
 305         dmu_tx_hold_t *txh;
 306
 307         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 308         ASSERT(len < DMU_MAX_ACCESS);
 309         ASSERT(len == 0 || UINT64_MAX - off >= len - 1);
 310
 311         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 312             object, THT_WRITE, off, len);
 313         if (txh == NULL)
 314                 return;
 315
 316         dmu_tx_count_write(txh, off, len);
 317         dmu_tx_count_dnode(txh);
 318 }
 319
 320 static void
 321 dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
 322 {
 323         uint64_t blkid, nblks, lastblk;
 324         uint64_t space = 0, unref = 0, skipped = 0;
 325         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 326         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
 327         spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
 328         int epbs;
 329
 330         if (dn->dn_nlevels == 0)
 331                 return;
 332
 333         /*
 334          * The struct_rwlock protects us against dn_nlevels
 335          * changing, in case (against all odds) we manage to dirty &
 336          * sync out the changes after we check for being dirty.
 337          * Also, dbuf_hold_level() wants us to have the struct_rwlock.
 338          */
 339         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 340         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 341         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 342                 if (off == 0 && len >= dn->dn_datablksz) {
 343                         blkid = 0;
 344                         nblks = 1;
 345                 } else {
 346                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 347                         return;
 348                 }
 349         } else {
 350                 blkid = off >> dn->dn_datablkshift;
 351                 nblks = (len + dn->dn_datablksz - 1) >> dn->dn_datablkshift;
 352
 353                 if (blkid >= dn->dn_maxblkid) {
 354                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 355                         return;
 356                 }
 357                 if (blkid + nblks > dn->dn_maxblkid)
 358                         nblks = dn->dn_maxblkid - blkid;
 359
 360         }
 361         if (dn->dn_nlevels == 1) {
 362                 int i;
 363                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 364                         blkptr_t *bp = dn->dn_phys->dn_blkptr;
 365                         ASSERT3U(blkid + i, <, dn->dn_nblkptr);
 366                         bp += blkid + i;
 367                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp->blk_birth)) {
 368                                 dprintf_bp(bp, "can free old%s", "");
 369                                 space += bp_get_dasize(spa, bp);
 370                         }
 371                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
 372                 }
 373                 nblks = 0;
 374         }
 375
 376         /*
 377          * Add in memory requirements of higher-level indirects.
 378          * This assumes a worst-possible scenario for dn_nlevels.
 379          */
 380         {
 381                 uint64_t blkcnt = 1 + ((nblks >> epbs) >> epbs);
 382                 int level = (dn->dn_nlevels > 1) ? 2 : 1;
 383
 384                 while (level++ < DN_MAX_LEVELS) {
 385                         txh->txh_memory_tohold += blkcnt << dn->dn_indblkshift;
 386                         blkcnt = 1 + (blkcnt >> epbs);
 387                 }
 388                 ASSERT(blkcnt <= dn->dn_nblkptr);
 389         }
 390
 391         lastblk = blkid + nblks - 1;
 392         while (nblks) {
 393                 dmu_buf_impl_t *dbuf;
 394                 uint64_t ibyte, new_blkid;
 395                 int epb = 1 << epbs;
 396                 int err, i, blkoff, tochk;
 397                 blkptr_t *bp;
 398
 399                 ibyte = blkid << dn->dn_datablkshift;
 400                 err = dnode_next_offset(dn,
 401                     DNODE_FIND_HAVELOCK, &ibyte, 2, 1, 0);
 402                 new_blkid = ibyte >> dn->dn_datablkshift;
 403                 if (err == ESRCH) {
 404                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
 405                         break;
 406                 }
 407                 if (err) {
 408                         txh->txh_tx->tx_err = err;
 409                         break;
 410                 }
 411                 if (new_blkid > lastblk) {
 412                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
 413                         break;
 414                 }
 415
 416                 if (new_blkid > blkid) {
 417                         ASSERT((new_blkid >> epbs) > (blkid >> epbs));
 418                         skipped += (new_blkid >> epbs) - (blkid >> epbs) - 1;
 419                         nblks -= new_blkid - blkid;
 420                         blkid = new_blkid;
 421                 }
 422                 blkoff = P2PHASE(blkid, epb);
 423                 tochk = MIN(epb - blkoff, nblks);
 424
 425                 dbuf = dbuf_hold_level(dn, 1, blkid >> epbs, FTAG);
 426
 427                 txh->txh_memory_tohold += dbuf->db.db_size;
 428                 if (txh->txh_memory_tohold > DMU_MAX_ACCESS) {
 429                         txh->txh_tx->tx_err = E2BIG;
 430                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 431                         break;
 432                 }
 433                 err = dbuf_read(dbuf, NULL, DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL);
 434                 if (err != 0) {
 435                         txh->txh_tx->tx_err = err;
 436                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 437                         break;
 438                 }
 439
 440                 bp = dbuf->db.db_data;
 441                 bp += blkoff;
 442
 443                 for (i = 0; i < tochk; i++) {
 444                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp[i].blk_birth)) {
 445                                 dprintf_bp(&bp[i], "can free old%s", "");
 446                                 space += bp_get_dasize(spa, &bp[i]);
 447                         }
 448                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
 449                 }
 450                 dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 451
 452                 blkid += tochk;
 453                 nblks -= tochk;
 454         }
 455         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 456
 457         /* account for new level 1 indirect blocks that might show up */
 458         if (skipped > 0) {
 459                 txh->txh_fudge += skipped << dn->dn_indblkshift;
 460                 skipped = MIN(skipped, DMU_MAX_DELETEBLKCNT >> epbs);
 461                 txh->txh_memory_tohold += skipped << dn->dn_indblkshift;
 462         }
 463         txh->txh_space_tofree += space;
 464         txh->txh_space_tounref += unref;
 465 }
 466
 467 void
 468 dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
 469 {
 470         dmu_tx_hold_t *txh;
 471         dnode_t *dn;
 472         uint64_t start, end, i;
 473         int err, shift;
 474         zio_t *zio;
 475
 476         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 477
 478         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 479             object, THT_FREE, off, len);
 480         if (txh == NULL)
 481                 return;
 482         dn = txh->txh_dnode;
 483
 484         /* first block */
 485         if (off != 0)
 486                 dmu_tx_count_write(txh, off, 1);
 487         /* last block */
 488         if (len != DMU_OBJECT_END)
 489                 dmu_tx_count_write(txh, off+len, 1);
 490
 491         if (off >= (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz)
 492                 return;
 493         if (len == DMU_OBJECT_END)
 494                 len = (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz - off;
 495
 496         /*
 497          * For i/o error checking, read the first and last level-0
 498          * blocks, and all the level-1 blocks.  The above count_write's
 499          * have already taken care of the level-0 blocks.
 500          */
 501         if (dn->dn_nlevels > 1) {
 502                 shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
 503                     SPA_BLKPTRSHIFT;
 504                 start = off >> shift;
 505                 end = dn->dn_datablkshift ? ((off+len) >> shift) : 0;
 506
 507                 zio = zio_root(tx->tx_pool->dp_spa,
 508                     NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 509                 for (i = start; i <= end; i++) {
 510                         uint64_t ibyte = i << shift;
 511                         err = dnode_next_offset(dn, 0, &ibyte, 2, 1, 0);
 512                         i = ibyte >> shift;
 513                         if (err == ESRCH)
 514                                 break;
 515                         if (err) {
 516                                 tx->tx_err = err;
 517                                 return;
 518                         }
 519
 520                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
 521                         if (err) {
 522                                 tx->tx_err = err;
 523                                 return;
 524                         }
 525                 }
 526                 err = zio_wait(zio);
 527                 if (err) {
 528                         tx->tx_err = err;
 529                         return;
 530                 }
 531         }
 532
 533         dmu_tx_count_dnode(txh);
 534         dmu_tx_count_free(txh, off, len);
 535 }
 536
 537 void
 538 dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, char *name)
 539 {
 540         dmu_tx_hold_t *txh;
 541         dnode_t *dn;
 542         uint64_t nblocks;
 543         int epbs, err;
 544
 545         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 546
 547         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 548             object, THT_ZAP, add, (uintptr_t)name);
 549         if (txh == NULL)
 550                 return;
 551         dn = txh->txh_dnode;
 552
 553         dmu_tx_count_dnode(txh);
 554
 555         if (dn == NULL) {
 556                 /*
 557                  * We will be able to fit a new object's entries into one leaf
 558                  * block.  So there will be at most 2 blocks total,
 559                  * including the header block.
 560                  */
 561                 dmu_tx_count_write(txh, 0, 2 << fzap_default_block_shift);
 562                 return;
 563         }
 564
 565         ASSERT3P(dmu_ot[dn->dn_type].ot_byteswap, ==, zap_byteswap);
 566
 567         if (dn->dn_maxblkid == 0 && !add) {
 568                 /*
 569                  * If there is only one block  (i.e. this is a micro-zap)
 570                  * and we are not adding anything, the accounting is simple.
 571                  */
 572                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
 573                 if (err) {
 574                         tx->tx_err = err;
 575                         return;
 576                 }
 577
 578                 /*
 579                  * Use max block size here, since we don't know how much
 580                  * the size will change between now and the dbuf dirty call.
 581                  */
 582                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
 583                     dn->dn_phys->dn_blkptr[0].blk_birth)) {
 584                         txh->txh_space_tooverwrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 585                 } else {
 586                         txh->txh_space_towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 587                         txh->txh_space_tounref +=
 588                             BP_GET_ASIZE(dn->dn_phys->dn_blkptr);
 589                 }
 590                 return;
 591         }
 592
 593         if (dn->dn_maxblkid > 0 && name) {
 594                 /*
 595                  * access the name in this fat-zap so that we'll check
 596                  * for i/o errors to the leaf blocks, etc.
 597                  */
 598                 err = zap_lookup(&dn->dn_objset->os, dn->dn_object, name,
 599                     8, 0, NULL);
 600                 if (err == EIO) {
 601                         tx->tx_err = err;
 602                         return;
 603                 }
 604         }
 605
 606         /*
 607          * 3 blocks overwritten: target leaf, ptrtbl block, header block
 608          * 3 new blocks written if adding: new split leaf, 2 grown ptrtbl blocks
 609          */
 610         dmu_tx_count_write(txh, dn->dn_maxblkid * dn->dn_datablksz,
 611             (3 + (add ? 3 : 0)) << dn->dn_datablkshift);
 612
 613         /*
 614          * If the modified blocks are scattered to the four winds,
 615          * we'll have to modify an indirect twig for each.
 616          */
 617         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 618         for (nblocks = dn->dn_maxblkid >> epbs; nblocks != 0; nblocks >>= epbs)
 619                 txh->txh_space_towrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
 620 }
 621
 622 void
 623 dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 624 {
 625         dmu_tx_hold_t *txh;
 626
 627         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 628
 629         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 630             object, THT_BONUS, 0, 0);
 631         if (txh)
 632                 dmu_tx_count_dnode(txh);
 633 }
 634
 635 void
 636 dmu_tx_hold_space(dmu_tx_t *tx, uint64_t space)
 637 {
 638         dmu_tx_hold_t *txh;
 639         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 640
 641         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 642             DMU_NEW_OBJECT, THT_SPACE, space, 0);
 643
 644         txh->txh_space_towrite += space;
 645 }
 646
 647 int
 648 dmu_tx_holds(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 649 {
 650         dmu_tx_hold_t *txh;
 651         int holds = 0;
 652
 653         /*
 654          * By asserting that the tx is assigned, we're counting the
 655          * number of dn_tx_holds, which is the same as the number of
 656          * dn_holds.  Otherwise, we'd be counting dn_holds, but
 657          * dn_tx_holds could be 0.
 658          */
 659         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 660
 661         /* if (tx->tx_anyobj == TRUE) */
 662                 /* return (0); */
 663
 664         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 665             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 666                 if (txh->txh_dnode && txh->txh_dnode->dn_object == object)
 667                         holds++;
 668         }
 669
 670         return (holds);
 671 }
 672
 673 #ifdef ZFS_DEBUG
 674 void
 675 dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
 676 {
 677         dmu_tx_hold_t *txh;
 678         int match_object = FALSE, match_offset = FALSE;
 679         dnode_t *dn = db->db_dnode;
 680
 681         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 682         ASSERT(tx->tx_objset == NULL || dn->dn_objset == tx->tx_objset->os);
 683         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, db->db.db_object);
 684
 685         if (tx->tx_anyobj)
 686                 return;
 687
 688         /* XXX No checking on the meta dnode for now */
 689         if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
 690                 return;
 691
 692         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 693             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 694                 ASSERT(dn == NULL || dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg);
 695                 if (txh->txh_dnode == dn && txh->txh_type != THT_NEWOBJECT)
 696                         match_object = TRUE;
 697                 if (txh->txh_dnode == NULL || txh->txh_dnode == dn) {
 698                         int datablkshift = dn->dn_datablkshift ?
 699                             dn->dn_datablkshift : SPA_MAXBLOCKSHIFT;
 700                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 701                         int shift = datablkshift + epbs * db->db_level;
 702                         uint64_t beginblk = shift >= 64 ? 0 :
 703                             (txh->txh_arg1 >> shift);
 704                         uint64_t endblk = shift >= 64 ? 0 :
 705                             ((txh->txh_arg1 + txh->txh_arg2 - 1) >> shift);
 706                         uint64_t blkid = db->db_blkid;
 707
 708                         /* XXX txh_arg2 better not be zero... */
 709
 710                         dprintf("found txh type %x beginblk=%llx endblk=%llx\n",
 711                             txh->txh_type, beginblk, endblk);
 712
 713                         switch (txh->txh_type) {
 714                         case THT_WRITE:
 715                                 if (blkid >= beginblk && blkid <= endblk)
 716                                         match_offset = TRUE;
 717                                 /*
 718                                  * We will let this hold work for the bonus
 719                                  * buffer so that we don't need to hold it
 720                                  * when creating a new object.
 721                                  */
 722                                 if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
 723                                         match_offset = TRUE;
 724                                 /*
 725                                  * They might have to increase nlevels,
 726                                  * thus dirtying the new TLIBs.  Or the
 727                                  * might have to change the block size,
 728                                  * thus dirying the new lvl=0 blk=0.
 729                                  */
 730                                 if (blkid == 0)
 731                                         match_offset = TRUE;
 732                                 break;
 733                         case THT_FREE:
 734                                 /*
 735                                  * We will dirty all the level 1 blocks in
 736                                  * the free range and perhaps the first and
 737                                  * last level 0 block.
 738                                  */
 739                                 if (blkid >= beginblk && (blkid <= endblk ||
 740                                     txh->txh_arg2 == DMU_OBJECT_END))
 741                                         match_offset = TRUE;
 742                                 break;
 743                         case THT_BONUS:
 744                                 if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
 745                                         match_offset = TRUE;
 746                                 break;
 747                         case THT_ZAP:
 748                                 match_offset = TRUE;
 749                                 break;
 750                         case THT_NEWOBJECT:
 751                                 match_object = TRUE;
 752                                 break;
 753                         default:
 754                                 ASSERT(!"bad txh_type");
 755                         }
 756                 }
 757                 if (match_object && match_offset)
 758                         return;
 759         }
 760         panic("dirtying dbuf obj=%llx lvl=%u blkid=%llx but not tx_held\n",
 761             (u_longlong_t)db->db.db_object, db->db_level,
 762             (u_longlong_t)db->db_blkid);
 763 }
 764 #endif
 765
 766 static int
 767 dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 768 {
 769         dmu_tx_hold_t *txh;
 770         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
 771         uint64_t memory, asize, fsize, usize;
 772         uint64_t towrite, tofree, tooverwrite, tounref, tohold, fudge;
 773
 774         ASSERT3U(tx->tx_txg, ==, 0);
 775
 776         if (tx->tx_err)
 777                 return (tx->tx_err);
 778
 779         if (spa_suspended(spa)) {
 780                 /*
 781                  * If the user has indicated a blocking failure mode
 782                  * then return ERESTART which will block in dmu_tx_wait().
 783                  * Otherwise, return EIO so that an error can get
 784                  * propagated back to the VOP calls.
 785                  *
 786                  * Note that we always honor the txg_how flag regardless
 787                  * of the failuremode setting.
 788                  */
 789                 if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
 790                     txg_how != TXG_WAIT)
 791                         return (EIO);
 792
 793                 return (ERESTART);
 794         }
 795
 796         tx->tx_txg = txg_hold_open(tx->tx_pool, &tx->tx_txgh);
 797         tx->tx_needassign_txh = NULL;
 798
 799         /*
 800          * NB: No error returns are allowed after txg_hold_open, but
 801          * before processing the dnode holds, due to the
 802          * dmu_tx_unassign() logic.
 803          */
 804
 805         towrite = tofree = tooverwrite = tounref = tohold = fudge = 0;
 806         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 807             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 808                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 809                 if (dn != NULL) {
 810                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 811                         if (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg - 1) {
 812                                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 813                                 tx->tx_needassign_txh = txh;
 814                                 return (ERESTART);
 815                         }
 816                         if (dn->dn_assigned_txg == 0)
 817                                 dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
 818                         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 819                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
 820                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 821                 }
 822                 towrite += txh->txh_space_towrite;
 823                 tofree += txh->txh_space_tofree;
 824                 tooverwrite += txh->txh_space_tooverwrite;
 825                 tounref += txh->txh_space_tounref;
 826                 tohold += txh->txh_memory_tohold;
 827                 fudge += txh->txh_fudge;
 828         }
 829
 830         /*
 831          * NB: This check must be after we've held the dnodes, so that
 832          * the dmu_tx_unassign() logic will work properly
 833          */
 834         if (txg_how >= TXG_INITIAL && txg_how != tx->tx_txg)
 835                 return (ERESTART);
 836
 837         /*
 838          * If a snapshot has been taken since we made our estimates,
 839          * assume that we won't be able to free or overwrite anything.
 840          */
 841         if (tx->tx_objset &&
 842             dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os->os_dsl_dataset) >
 843             tx->tx_lastsnap_txg) {
 844                 towrite += tooverwrite;
 845                 tooverwrite = tofree = 0;
 846         }
 847
 848         /* needed allocation: worst-case estimate of write space */
 849         asize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, towrite + tooverwrite);
 850         /* freed space estimate: worst-case overwrite + free estimate */
 851         fsize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tooverwrite) + tofree;
 852         /* convert unrefd space to worst-case estimate */
 853         usize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tounref);
 854         /* calculate memory footprint estimate */
 855         memory = towrite + tooverwrite + tohold;
 856
 857 #ifdef ZFS_DEBUG
 858         /*
 859          * Add in 'tohold' to account for our dirty holds on this memory
 860          * XXX - the "fudge" factor is to account for skipped blocks that
 861          * we missed because dnode_next_offset() misses in-core-only blocks.
 862          */
 863         tx->tx_space_towrite = asize +
 864             spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tohold + fudge);
 865         tx->tx_space_tofree = tofree;
 866         tx->tx_space_tooverwrite = tooverwrite;
 867         tx->tx_space_tounref = tounref;
 868 #endif
 869
 870         if (tx->tx_dir && asize != 0) {
 871                 int err = dsl_dir_tempreserve_space(tx->tx_dir, memory,
 872                     asize, fsize, usize, &tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
 873                 if (err)
 874                         return (err);
 875         }
 876
 877         return (0);
 878 }
 879
 880 static void
 881 dmu_tx_unassign(dmu_tx_t *tx)
 882 {
 883         dmu_tx_hold_t *txh;
 884
 885         if (tx->tx_txg == 0)
 886                 return;
 887
 888         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
 889
 890         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh != tx->tx_needassign_txh;
 891             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 892                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 893
 894                 if (dn == NULL)
 895                         continue;
 896                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 897                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 898
 899                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
 900                         dn->dn_assigned_txg = 0;
 901                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
 902                 }
 903                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 904         }
 905
 906         txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
 907
 908         tx->tx_lasttried_txg = tx->tx_txg;
 909         tx->tx_txg = 0;
 910 }
 911
 912 /*
 913  * Assign tx to a transaction group.  txg_how can be one of:
 914  *
 915  * (1)  TXG_WAIT.  If the current open txg is full, waits until there's
 916  *      a new one.  This should be used when you're not holding locks.
 917  *      If will only fail if we're truly out of space (or over quota).
 918  *
 919  * (2)  TXG_NOWAIT.  If we can't assign into the current open txg without
 920  *      blocking, returns immediately with ERESTART.  This should be used
 921  *      whenever you're holding locks.  On an ERESTART error, the caller
 922  *      should drop locks, do a dmu_tx_wait(tx), and try again.
 923  *
 924  * (3)  A specific txg.  Use this if you need to ensure that multiple
 925  *      transactions all sync in the same txg.  Like TXG_NOWAIT, it
 926  *      returns ERESTART if it can't assign you into the requested txg.
 927  */
 928 int
 929 dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 930 {
 931         int err;
 932
 933         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 934         ASSERT(txg_how != 0);
 935         ASSERT(!dsl_pool_sync_context(tx->tx_pool));
 936
 937         while ((err = dmu_tx_try_assign(tx, txg_how)) != 0) {
 938                 dmu_tx_unassign(tx);
 939
 940                 if (err != ERESTART || txg_how != TXG_WAIT)
 941                         return (err);
 942
 943                 dmu_tx_wait(tx);
 944         }
 945
 946         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
 947
 948         return (0);
 949 }
 950
 951 void
 952 dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx)
 953 {
 954         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
 955
 956         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 957
 958         /*
 959          * It's possible that the pool has become active after this thread
 960          * has tried to obtain a tx. If that's the case then his
 961          * tx_lasttried_txg would not have been assigned.
 962          */
 963         if (spa_suspended(spa) || tx->tx_lasttried_txg == 0) {
 964                 txg_wait_synced(tx->tx_pool, spa_last_synced_txg(spa) + 1);
 965         } else if (tx->tx_needassign_txh) {
 966                 dnode_t *dn = tx->tx_needassign_txh->txh_dnode;
 967
 968                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 969                 while (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_lasttried_txg - 1)
 970                         cv_wait(&dn->dn_notxholds, &dn->dn_mtx);
 971                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 972                 tx->tx_needassign_txh = NULL;
 973         } else {
 974                 txg_wait_open(tx->tx_pool, tx->tx_lasttried_txg + 1);
 975         }
 976 }
 977
 978 void
 979 dmu_tx_willuse_space(dmu_tx_t *tx, int64_t delta)
 980 {
 981 #ifdef ZFS_DEBUG
 982         if (tx->tx_dir == NULL || delta == 0)
 983                 return;
 984
 985         if (delta > 0) {
 986                 ASSERT3U(refcount_count(&tx->tx_space_written) + delta, <=,
 987                     tx->tx_space_towrite);
 988                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_written, delta, NULL);
 989         } else {
 990                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_freed, -delta, NULL);
 991         }
 992 #endif
 993 }
 994
 995 void
 996 dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
 997 {
 998         dmu_tx_hold_t *txh;
 999
1000         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1001
1002         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1003                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1004
1005                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1006                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1007                 if (dn == NULL)
1008                         continue;
1009                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1010                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1011
1012                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1013                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1014                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1015                 }
1016                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1017                 dnode_rele(dn, tx);
1018         }
1019
1020         if (tx->tx_tempreserve_cookie)
1021                 dsl_dir_tempreserve_clear(tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1022
1023         if (tx->tx_anyobj == FALSE)
1024                 txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1025         list_destroy(&tx->tx_holds);
1026 #ifdef ZFS_DEBUG
1027         dprintf("towrite=%llu written=%llu tofree=%llu freed=%llu\n",
1028             tx->tx_space_towrite, refcount_count(&tx->tx_space_written),
1029             tx->tx_space_tofree, refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1030         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1031             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1032         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1033             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1034 #endif
1035         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1036 }
1037
1038 void
1039 dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
1040 {
1041         dmu_tx_hold_t *txh;
1042
1043         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1044
1045         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1046                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1047
1048                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1049                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1050                 if (dn != NULL)
1051                         dnode_rele(dn, tx);
1052         }
1053         list_destroy(&tx->tx_holds);
1054 #ifdef ZFS_DEBUG
1055         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1056             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1057         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1058             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1059 #endif
1060         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1061 }
1062
1063 uint64_t
1064 dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx)
1065 {
1066         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1067         return (tx->tx_txg);
1068 }