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 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/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 static void
 164 dmu_tx_count_indirects(dmu_tx_hold_t *txh, dmu_buf_impl_t *db,
 165     boolean_t freeable, dmu_buf_impl_t **history)
 166 {
 167         int i = db->db_level + 1;
 168         dnode_t *dn = db->db_dnode;
 169
 170         if (i >= dn->dn_nlevels)
 171                 return;
 172
 173         db = db->db_parent;
 174         if (db == NULL) {
 175                 uint64_t lvls = dn->dn_nlevels - i;
 176
 177                 txh->txh_space_towrite += lvls << dn->dn_indblkshift;
 178                 return;
 179         }
 180
 181         if (db != history[i]) {
 182                 dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
 183                 uint64_t space = 1ULL << dn->dn_indblkshift;
 184
 185                 freeable = (db->db_blkptr && (freeable ||
 186                     dsl_dataset_block_freeable(ds, db->db_blkptr->blk_birth)));
 187                 if (freeable)
 188                         txh->txh_space_tooverwrite += space;
 189                 else
 190                         txh->txh_space_towrite += space;
 191                 if (db->db_blkptr)
 192                         txh->txh_space_tounref += space;
 193                 history[i] = db;
 194                 dmu_tx_count_indirects(txh, db, freeable, history);
 195         }
 196 }
 197
 198 /* ARGSUSED */
 199 static void
 200 dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
 201 {
 202         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 203         uint64_t start, end, i;
 204         int min_bs, max_bs, min_ibs, max_ibs, epbs, bits;
 205         int err = 0;
 206
 207         if (len == 0)
 208                 return;
 209
 210         min_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
 211         max_bs = SPA_MAXBLOCKSHIFT;
 212         min_ibs = DN_MIN_INDBLKSHIFT;
 213         max_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
 214
 215         if (dn) {
 216                 dmu_buf_impl_t *last[DN_MAX_LEVELS];
 217                 int nlvls = dn->dn_nlevels;
 218                 int delta;
 219
 220                 /*
 221                  * For i/o error checking, read the first and last level-0
 222                  * blocks (if they are not aligned), and all the level-1 blocks.
 223                  */
 224                 if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 225                         delta = dn->dn_datablksz;
 226                         start = (off < dn->dn_datablksz) ? 0 : 1;
 227                         end = (off+len <= dn->dn_datablksz) ? 0 : 1;
 228                         if (start == 0 && (off > 0 || len < dn->dn_datablksz)) {
 229                                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
 230                                 if (err)
 231                                         goto out;
 232                                 delta -= off;
 233                         }
 234                 } else {
 235                         zio_t *zio = zio_root(dn->dn_objset->os_spa,
 236                             NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 237
 238                         /* first level-0 block */
 239                         start = off >> dn->dn_datablkshift;
 240                         if (P2PHASE(off, dn->dn_datablksz) ||
 241                             len < dn->dn_datablksz) {
 242                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, start);
 243                                 if (err)
 244                                         goto out;
 245                         }
 246
 247                         /* last level-0 block */
 248                         end = (off+len-1) >> dn->dn_datablkshift;
 249                         if (end != start && end <= dn->dn_maxblkid &&
 250                             P2PHASE(off+len, dn->dn_datablksz)) {
 251                                 err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 0, end);
 252                                 if (err)
 253                                         goto out;
 254                         }
 255
 256                         /* level-1 blocks */
 257                         if (nlvls > 1) {
 258                                 int shft = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 259                                 for (i = (start>>shft)+1; i < end>>shft; i++) {
 260                                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
 261                                         if (err)
 262                                                 goto out;
 263                                 }
 264                         }
 265
 266                         err = zio_wait(zio);
 267                         if (err)
 268                                 goto out;
 269                         delta = P2NPHASE(off, dn->dn_datablksz);
 270                 }
 271
 272                 if (dn->dn_maxblkid > 0) {
 273                         /*
 274                          * The blocksize can't change,
 275                          * so we can make a more precise estimate.
 276                          */
 277                         ASSERT(dn->dn_datablkshift != 0);
 278                         min_bs = max_bs = dn->dn_datablkshift;
 279                         min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
 280                 } else if (dn->dn_indblkshift > max_ibs) {
 281                         /*
 282                          * This ensures that if we reduce DN_MAX_INDBLKSHIFT,
 283                          * the code will still work correctly on older pools.
 284                          */
 285                         min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
 286                 }
 287
 288                 /*
 289                  * If this write is not off the end of the file
 290                  * we need to account for overwrites/unref.
 291                  */
 292                 if (start <= dn->dn_maxblkid)
 293                         bzero(last, sizeof (dmu_buf_impl_t *) * DN_MAX_LEVELS);
 294                 while (start <= dn->dn_maxblkid) {
 295                         spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
 296                         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
 297                         dmu_buf_impl_t *db;
 298
 299                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 300                         db = dbuf_hold_level(dn, 0, start, FTAG);
 301                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 302                         if (db->db_blkptr && dsl_dataset_block_freeable(ds,
 303                             db->db_blkptr->blk_birth)) {
 304                                 dprintf_bp(db->db_blkptr, "can free old%s", "");
 305                                 txh->txh_space_tooverwrite += dn->dn_datablksz;
 306                                 txh->txh_space_tounref += dn->dn_datablksz;
 307                                 dmu_tx_count_indirects(txh, db, TRUE, last);
 308                         } else {
 309                                 txh->txh_space_towrite += dn->dn_datablksz;
 310                                 if (db->db_blkptr)
 311                                         txh->txh_space_tounref +=
 312                                             bp_get_dasize(spa, db->db_blkptr);
 313                                 dmu_tx_count_indirects(txh, db, FALSE, last);
 314                         }
 315                         dbuf_rele(db, FTAG);
 316                         if (++start > end) {
 317                                 /*
 318                                  * Account for new indirects appearing
 319                                  * before this IO gets assigned into a txg.
 320                                  */
 321                                 bits = 64 - min_bs;
 322                                 epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
 323                                 for (bits -= epbs * (nlvls - 1);
 324                                     bits >= 0; bits -= epbs)
 325                                         txh->txh_fudge += 1ULL << max_ibs;
 326                                 goto out;
 327                         }
 328                         off += delta;
 329                         if (len >= delta)
 330                                 len -= delta;
 331                         delta = dn->dn_datablksz;
 332                 }
 333         }
 334
 335         /*
 336          * 'end' is the last thing we will access, not one past.
 337          * This way we won't overflow when accessing the last byte.
 338          */
 339         start = P2ALIGN(off, 1ULL << max_bs);
 340         end = P2ROUNDUP(off + len, 1ULL << max_bs) - 1;
 341         txh->txh_space_towrite += end - start + 1;
 342
 343         start >>= min_bs;
 344         end >>= min_bs;
 345
 346         epbs = min_ibs - SPA_BLKPTRSHIFT;
 347
 348         /*
 349          * The object contains at most 2^(64 - min_bs) blocks,
 350          * and each indirect level maps 2^epbs.
 351          */
 352         for (bits = 64 - min_bs; bits >= 0; bits -= epbs) {
 353                 start >>= epbs;
 354                 end >>= epbs;
 355                 ASSERT3U(end, >=, start);
 356                 txh->txh_space_towrite += (end - start + 1) << max_ibs;
 357                 if (start != 0) {
 358                         /*
 359                          * We also need a new blkid=0 indirect block
 360                          * to reference any existing file data.
 361                          */
 362                         txh->txh_space_towrite += 1ULL << max_ibs;
 363                 }
 364         }
 365
 366 out:
 367         if (txh->txh_space_towrite + txh->txh_space_tooverwrite >
 368             2 * DMU_MAX_ACCESS)
 369                 err = EFBIG;
 370
 371         if (err)
 372                 txh->txh_tx->tx_err = err;
 373 }
 374
 375 static void
 376 dmu_tx_count_dnode(dmu_tx_hold_t *txh)
 377 {
 378         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 379         dnode_t *mdn = txh->txh_tx->tx_objset->os->os_meta_dnode;
 380         uint64_t space = mdn->dn_datablksz +
 381             ((mdn->dn_nlevels-1) << mdn->dn_indblkshift);
 382
 383         if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr &&
 384             dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
 385             dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
 386                 txh->txh_space_tooverwrite += space;
 387                 txh->txh_space_tounref += space;
 388         } else {
 389                 txh->txh_space_towrite += space;
 390                 if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr)
 391                         txh->txh_space_tounref += space;
 392         }
 393 }
 394
 395 void
 396 dmu_tx_hold_write(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, int len)
 397 {
 398         dmu_tx_hold_t *txh;
 399
 400         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 401         ASSERT(len < DMU_MAX_ACCESS);
 402         ASSERT(len == 0 || UINT64_MAX - off >= len - 1);
 403
 404         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 405             object, THT_WRITE, off, len);
 406         if (txh == NULL)
 407                 return;
 408
 409         dmu_tx_count_write(txh, off, len);
 410         dmu_tx_count_dnode(txh);
 411 }
 412
 413 static void
 414 dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
 415 {
 416         uint64_t blkid, nblks, lastblk;
 417         uint64_t space = 0, unref = 0, skipped = 0;
 418         dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 419         dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
 420         spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
 421         int epbs;
 422
 423         if (dn->dn_nlevels == 0)
 424                 return;
 425
 426         /*
 427          * The struct_rwlock protects us against dn_nlevels
 428          * changing, in case (against all odds) we manage to dirty &
 429          * sync out the changes after we check for being dirty.
 430          * Also, dbuf_hold_level() wants us to have the struct_rwlock.
 431          */
 432         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 433         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 434         if (dn->dn_maxblkid == 0) {
 435                 if (off == 0 && len >= dn->dn_datablksz) {
 436                         blkid = 0;
 437                         nblks = 1;
 438                 } else {
 439                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 440                         return;
 441                 }
 442         } else {
 443                 blkid = off >> dn->dn_datablkshift;
 444                 nblks = (len + dn->dn_datablksz - 1) >> dn->dn_datablkshift;
 445
 446                 if (blkid >= dn->dn_maxblkid) {
 447                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 448                         return;
 449                 }
 450                 if (blkid + nblks > dn->dn_maxblkid)
 451                         nblks = dn->dn_maxblkid - blkid;
 452
 453         }
 454         if (dn->dn_nlevels == 1) {
 455                 int i;
 456                 for (i = 0; i < nblks; i++) {
 457                         blkptr_t *bp = dn->dn_phys->dn_blkptr;
 458                         ASSERT3U(blkid + i, <, dn->dn_nblkptr);
 459                         bp += blkid + i;
 460                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp->blk_birth)) {
 461                                 dprintf_bp(bp, "can free old%s", "");
 462                                 space += bp_get_dasize(spa, bp);
 463                         }
 464                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
 465                 }
 466                 nblks = 0;
 467         }
 468
 469         /*
 470          * Add in memory requirements of higher-level indirects.
 471          * This assumes a worst-possible scenario for dn_nlevels.
 472          */
 473         {
 474                 uint64_t blkcnt = 1 + ((nblks >> epbs) >> epbs);
 475                 int level = (dn->dn_nlevels > 1) ? 2 : 1;
 476
 477                 while (level++ < DN_MAX_LEVELS) {
 478                         txh->txh_memory_tohold += blkcnt << dn->dn_indblkshift;
 479                         blkcnt = 1 + (blkcnt >> epbs);
 480                 }
 481                 ASSERT(blkcnt <= dn->dn_nblkptr);
 482         }
 483
 484         lastblk = blkid + nblks - 1;
 485         while (nblks) {
 486                 dmu_buf_impl_t *dbuf;
 487                 uint64_t ibyte, new_blkid;
 488                 int epb = 1 << epbs;
 489                 int err, i, blkoff, tochk;
 490                 blkptr_t *bp;
 491
 492                 ibyte = blkid << dn->dn_datablkshift;
 493                 err = dnode_next_offset(dn,
 494                     DNODE_FIND_HAVELOCK, &ibyte, 2, 1, 0);
 495                 new_blkid = ibyte >> dn->dn_datablkshift;
 496                 if (err == ESRCH) {
 497                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
 498                         break;
 499                 }
 500                 if (err) {
 501                         txh->txh_tx->tx_err = err;
 502                         break;
 503                 }
 504                 if (new_blkid > lastblk) {
 505                         skipped += (lastblk >> epbs) - (blkid >> epbs) + 1;
 506                         break;
 507                 }
 508
 509                 if (new_blkid > blkid) {
 510                         ASSERT((new_blkid >> epbs) > (blkid >> epbs));
 511                         skipped += (new_blkid >> epbs) - (blkid >> epbs) - 1;
 512                         nblks -= new_blkid - blkid;
 513                         blkid = new_blkid;
 514                 }
 515                 blkoff = P2PHASE(blkid, epb);
 516                 tochk = MIN(epb - blkoff, nblks);
 517
 518                 dbuf = dbuf_hold_level(dn, 1, blkid >> epbs, FTAG);
 519
 520                 txh->txh_memory_tohold += dbuf->db.db_size;
 521                 if (txh->txh_memory_tohold > DMU_MAX_ACCESS) {
 522                         txh->txh_tx->tx_err = E2BIG;
 523                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 524                         break;
 525                 }
 526                 err = dbuf_read(dbuf, NULL, DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL);
 527                 if (err != 0) {
 528                         txh->txh_tx->tx_err = err;
 529                         dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 530                         break;
 531                 }
 532
 533                 bp = dbuf->db.db_data;
 534                 bp += blkoff;
 535
 536                 for (i = 0; i < tochk; i++) {
 537                         if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp[i].blk_birth)) {
 538                                 dprintf_bp(&bp[i], "can free old%s", "");
 539                                 space += bp_get_dasize(spa, &bp[i]);
 540                         }
 541                         unref += BP_GET_ASIZE(bp);
 542                 }
 543                 dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 544
 545                 blkid += tochk;
 546                 nblks -= tochk;
 547         }
 548         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 549
 550         /* account for new level 1 indirect blocks that might show up */
 551         if (skipped > 0) {
 552                 txh->txh_fudge += skipped << dn->dn_indblkshift;
 553                 skipped = MIN(skipped, DMU_MAX_DELETEBLKCNT >> epbs);
 554                 txh->txh_memory_tohold += skipped << dn->dn_indblkshift;
 555         }
 556         txh->txh_space_tofree += space;
 557         txh->txh_space_tounref += unref;
 558 }
 559
 560 void
 561 dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
 562 {
 563         dmu_tx_hold_t *txh;
 564         dnode_t *dn;
 565         uint64_t start, end, i;
 566         int err, shift;
 567         zio_t *zio;
 568
 569         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 570
 571         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 572             object, THT_FREE, off, len);
 573         if (txh == NULL)
 574                 return;
 575         dn = txh->txh_dnode;
 576
 577         /* first block */
 578         if (off != 0)
 579                 dmu_tx_count_write(txh, off, 1);
 580         /* last block */
 581         if (len != DMU_OBJECT_END)
 582                 dmu_tx_count_write(txh, off+len, 1);
 583
 584         if (off >= (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz)
 585                 return;
 586         if (len == DMU_OBJECT_END)
 587                 len = (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz - off;
 588
 589         /*
 590          * For i/o error checking, read the first and last level-0
 591          * blocks, and all the level-1 blocks.  The above count_write's
 592          * have already taken care of the level-0 blocks.
 593          */
 594         if (dn->dn_nlevels > 1) {
 595                 shift = dn->dn_datablkshift + dn->dn_indblkshift -
 596                     SPA_BLKPTRSHIFT;
 597                 start = off >> shift;
 598                 end = dn->dn_datablkshift ? ((off+len) >> shift) : 0;
 599
 600                 zio = zio_root(tx->tx_pool->dp_spa,
 601                     NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
 602                 for (i = start; i <= end; i++) {
 603                         uint64_t ibyte = i << shift;
 604                         err = dnode_next_offset(dn, 0, &ibyte, 2, 1, 0);
 605                         i = ibyte >> shift;
 606                         if (err == ESRCH)
 607                                 break;
 608                         if (err) {
 609                                 tx->tx_err = err;
 610                                 return;
 611                         }
 612
 613                         err = dmu_tx_check_ioerr(zio, dn, 1, i);
 614                         if (err) {
 615                                 tx->tx_err = err;
 616                                 return;
 617                         }
 618                 }
 619                 err = zio_wait(zio);
 620                 if (err) {
 621                         tx->tx_err = err;
 622                         return;
 623                 }
 624         }
 625
 626         dmu_tx_count_dnode(txh);
 627         dmu_tx_count_free(txh, off, len);
 628 }
 629
 630 void
 631 dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name)
 632 {
 633         dmu_tx_hold_t *txh;
 634         dnode_t *dn;
 635         uint64_t nblocks;
 636         int epbs, err;
 637
 638         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 639
 640         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 641             object, THT_ZAP, add, (uintptr_t)name);
 642         if (txh == NULL)
 643                 return;
 644         dn = txh->txh_dnode;
 645
 646         dmu_tx_count_dnode(txh);
 647
 648         if (dn == NULL) {
 649                 /*
 650                  * We will be able to fit a new object's entries into one leaf
 651                  * block.  So there will be at most 2 blocks total,
 652                  * including the header block.
 653                  */
 654                 dmu_tx_count_write(txh, 0, 2 << fzap_default_block_shift);
 655                 return;
 656         }
 657
 658         ASSERT3P(dmu_ot[dn->dn_type].ot_byteswap, ==, zap_byteswap);
 659
 660         if (dn->dn_maxblkid == 0 && !add) {
 661                 /*
 662                  * If there is only one block  (i.e. this is a micro-zap)
 663                  * and we are not adding anything, the accounting is simple.
 664                  */
 665                 err = dmu_tx_check_ioerr(NULL, dn, 0, 0);
 666                 if (err) {
 667                         tx->tx_err = err;
 668                         return;
 669                 }
 670
 671                 /*
 672                  * Use max block size here, since we don't know how much
 673                  * the size will change between now and the dbuf dirty call.
 674                  */
 675                 if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
 676                     dn->dn_phys->dn_blkptr[0].blk_birth)) {
 677                         txh->txh_space_tooverwrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 678                 } else {
 679                         txh->txh_space_towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 680                 }
 681                 if (dn->dn_phys->dn_blkptr[0].blk_birth)
 682                         txh->txh_space_tounref += SPA_MAXBLOCKSIZE;
 683                 return;
 684         }
 685
 686         if (dn->dn_maxblkid > 0 && name) {
 687                 /*
 688                  * access the name in this fat-zap so that we'll check
 689                  * for i/o errors to the leaf blocks, etc.
 690                  */
 691                 err = zap_lookup(&dn->dn_objset->os, dn->dn_object, name,
 692                     8, 0, NULL);
 693                 if (err == EIO) {
 694                         tx->tx_err = err;
 695                         return;
 696                 }
 697         }
 698
 699         err = zap_count_write(&dn->dn_objset->os, dn->dn_object, name, add,
 700             &txh->txh_space_towrite, &txh->txh_space_tooverwrite);
 701
 702         /*
 703          * If the modified blocks are scattered to the four winds,
 704          * we'll have to modify an indirect twig for each.
 705          */
 706         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 707         for (nblocks = dn->dn_maxblkid >> epbs; nblocks != 0; nblocks >>= epbs)
 708                 if (dn->dn_objset->os_dsl_dataset->ds_phys->ds_prev_snap_obj)
 709                         txh->txh_space_towrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
 710                 else
 711                         txh->txh_space_tooverwrite += 3 << dn->dn_indblkshift;
 712 }
 713
 714 void
 715 dmu_tx_hold_bonus(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 716 {
 717         dmu_tx_hold_t *txh;
 718
 719         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 720
 721         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 722             object, THT_BONUS, 0, 0);
 723         if (txh)
 724                 dmu_tx_count_dnode(txh);
 725 }
 726
 727 void
 728 dmu_tx_hold_space(dmu_tx_t *tx, uint64_t space)
 729 {
 730         dmu_tx_hold_t *txh;
 731         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 732
 733         txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset,
 734             DMU_NEW_OBJECT, THT_SPACE, space, 0);
 735
 736         txh->txh_space_towrite += space;
 737 }
 738
 739 int
 740 dmu_tx_holds(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 741 {
 742         dmu_tx_hold_t *txh;
 743         int holds = 0;
 744
 745         /*
 746          * By asserting that the tx is assigned, we're counting the
 747          * number of dn_tx_holds, which is the same as the number of
 748          * dn_holds.  Otherwise, we'd be counting dn_holds, but
 749          * dn_tx_holds could be 0.
 750          */
 751         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 752
 753         /* if (tx->tx_anyobj == TRUE) */
 754                 /* return (0); */
 755
 756         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 757             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 758                 if (txh->txh_dnode && txh->txh_dnode->dn_object == object)
 759                         holds++;
 760         }
 761
 762         return (holds);
 763 }
 764
 765 #ifdef ZFS_DEBUG
 766 void
 767 dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
 768 {
 769         dmu_tx_hold_t *txh;
 770         int match_object = FALSE, match_offset = FALSE;
 771         dnode_t *dn = db->db_dnode;
 772
 773         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 774         ASSERT(tx->tx_objset == NULL || dn->dn_objset == tx->tx_objset->os);
 775         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, db->db.db_object);
 776
 777         if (tx->tx_anyobj)
 778                 return;
 779
 780         /* XXX No checking on the meta dnode for now */
 781         if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
 782                 return;
 783
 784         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 785             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 786                 ASSERT(dn == NULL || dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg);
 787                 if (txh->txh_dnode == dn && txh->txh_type != THT_NEWOBJECT)
 788                         match_object = TRUE;
 789                 if (txh->txh_dnode == NULL || txh->txh_dnode == dn) {
 790                         int datablkshift = dn->dn_datablkshift ?
 791                             dn->dn_datablkshift : SPA_MAXBLOCKSHIFT;
 792                         int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 793                         int shift = datablkshift + epbs * db->db_level;
 794                         uint64_t beginblk = shift >= 64 ? 0 :
 795                             (txh->txh_arg1 >> shift);
 796                         uint64_t endblk = shift >= 64 ? 0 :
 797                             ((txh->txh_arg1 + txh->txh_arg2 - 1) >> shift);
 798                         uint64_t blkid = db->db_blkid;
 799
 800                         /* XXX txh_arg2 better not be zero... */
 801
 802                         dprintf("found txh type %x beginblk=%llx endblk=%llx\n",
 803                             txh->txh_type, beginblk, endblk);
 804
 805                         switch (txh->txh_type) {
 806                         case THT_WRITE:
 807                                 if (blkid >= beginblk && blkid <= endblk)
 808                                         match_offset = TRUE;
 809                                 /*
 810                                  * We will let this hold work for the bonus
 811                                  * buffer so that we don't need to hold it
 812                                  * when creating a new object.
 813                                  */
 814                                 if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
 815                                         match_offset = TRUE;
 816                                 /*
 817                                  * They might have to increase nlevels,
 818                                  * thus dirtying the new TLIBs.  Or the
 819                                  * might have to change the block size,
 820                                  * thus dirying the new lvl=0 blk=0.
 821                                  */
 822                                 if (blkid == 0)
 823                                         match_offset = TRUE;
 824                                 break;
 825                         case THT_FREE:
 826                                 /*
 827                                  * We will dirty all the level 1 blocks in
 828                                  * the free range and perhaps the first and
 829                                  * last level 0 block.
 830                                  */
 831                                 if (blkid >= beginblk && (blkid <= endblk ||
 832                                     txh->txh_arg2 == DMU_OBJECT_END))
 833                                         match_offset = TRUE;
 834                                 break;
 835                         case THT_BONUS:
 836                                 if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
 837                                         match_offset = TRUE;
 838                                 break;
 839                         case THT_ZAP:
 840                                 match_offset = TRUE;
 841                                 break;
 842                         case THT_NEWOBJECT:
 843                                 match_object = TRUE;
 844                                 break;
 845                         default:
 846                                 ASSERT(!"bad txh_type");
 847                         }
 848                 }
 849                 if (match_object && match_offset)
 850                         return;
 851         }
 852         panic("dirtying dbuf obj=%llx lvl=%u blkid=%llx but not tx_held\n",
 853             (u_longlong_t)db->db.db_object, db->db_level,
 854             (u_longlong_t)db->db_blkid);
 855 }
 856 #endif
 857
 858 static int
 859 dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 860 {
 861         dmu_tx_hold_t *txh;
 862         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
 863         uint64_t memory, asize, fsize, usize;
 864         uint64_t towrite, tofree, tooverwrite, tounref, tohold, fudge;
 865
 866         ASSERT3U(tx->tx_txg, ==, 0);
 867
 868         if (tx->tx_err)
 869                 return (tx->tx_err);
 870
 871         if (spa_suspended(spa)) {
 872                 /*
 873                  * If the user has indicated a blocking failure mode
 874                  * then return ERESTART which will block in dmu_tx_wait().
 875                  * Otherwise, return EIO so that an error can get
 876                  * propagated back to the VOP calls.
 877                  *
 878                  * Note that we always honor the txg_how flag regardless
 879                  * of the failuremode setting.
 880                  */
 881                 if (spa_get_failmode(spa) == ZIO_FAILURE_MODE_CONTINUE &&
 882                     txg_how != TXG_WAIT)
 883                         return (EIO);
 884
 885                 return (ERESTART);
 886         }
 887
 888         tx->tx_txg = txg_hold_open(tx->tx_pool, &tx->tx_txgh);
 889         tx->tx_needassign_txh = NULL;
 890
 891         /*
 892          * NB: No error returns are allowed after txg_hold_open, but
 893          * before processing the dnode holds, due to the
 894          * dmu_tx_unassign() logic.
 895          */
 896
 897         towrite = tofree = tooverwrite = tounref = tohold = fudge = 0;
 898         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
 899             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 900                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 901                 if (dn != NULL) {
 902                         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 903                         if (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg - 1) {
 904                                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 905                                 tx->tx_needassign_txh = txh;
 906                                 return (ERESTART);
 907                         }
 908                         if (dn->dn_assigned_txg == 0)
 909                                 dn->dn_assigned_txg = tx->tx_txg;
 910                         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 911                         (void) refcount_add(&dn->dn_tx_holds, tx);
 912                         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 913                 }
 914                 towrite += txh->txh_space_towrite;
 915                 tofree += txh->txh_space_tofree;
 916                 tooverwrite += txh->txh_space_tooverwrite;
 917                 tounref += txh->txh_space_tounref;
 918                 tohold += txh->txh_memory_tohold;
 919                 fudge += txh->txh_fudge;
 920         }
 921
 922         /*
 923          * NB: This check must be after we've held the dnodes, so that
 924          * the dmu_tx_unassign() logic will work properly
 925          */
 926         if (txg_how >= TXG_INITIAL && txg_how != tx->tx_txg)
 927                 return (ERESTART);
 928
 929         /*
 930          * If a snapshot has been taken since we made our estimates,
 931          * assume that we won't be able to free or overwrite anything.
 932          */
 933         if (tx->tx_objset &&
 934             dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os->os_dsl_dataset) >
 935             tx->tx_lastsnap_txg) {
 936                 towrite += tooverwrite;
 937                 tooverwrite = tofree = 0;
 938         }
 939
 940         /* needed allocation: worst-case estimate of write space */
 941         asize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, towrite + tooverwrite);
 942         /* freed space estimate: worst-case overwrite + free estimate */
 943         fsize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tooverwrite) + tofree;
 944         /* convert unrefd space to worst-case estimate */
 945         usize = spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tounref);
 946         /* calculate memory footprint estimate */
 947         memory = towrite + tooverwrite + tohold;
 948
 949 #ifdef ZFS_DEBUG
 950         /*
 951          * Add in 'tohold' to account for our dirty holds on this memory
 952          * XXX - the "fudge" factor is to account for skipped blocks that
 953          * we missed because dnode_next_offset() misses in-core-only blocks.
 954          */
 955         tx->tx_space_towrite = asize +
 956             spa_get_asize(tx->tx_pool->dp_spa, tohold + fudge);
 957         tx->tx_space_tofree = tofree;
 958         tx->tx_space_tooverwrite = tooverwrite;
 959         tx->tx_space_tounref = tounref;
 960 #endif
 961
 962         if (tx->tx_dir && asize != 0) {
 963                 int err = dsl_dir_tempreserve_space(tx->tx_dir, memory,
 964                     asize, fsize, usize, &tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
 965                 if (err)
 966                         return (err);
 967         }
 968
 969         return (0);
 970 }
 971
 972 static void
 973 dmu_tx_unassign(dmu_tx_t *tx)
 974 {
 975         dmu_tx_hold_t *txh;
 976
 977         if (tx->tx_txg == 0)
 978                 return;
 979
 980         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
 981
 982         for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh != tx->tx_needassign_txh;
 983             txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
 984                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 985
 986                 if (dn == NULL)
 987                         continue;
 988                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 989                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
 990
 991                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
 992                         dn->dn_assigned_txg = 0;
 993                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
 994                 }
 995                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 996         }
 997
 998         txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
 999
1000         tx->tx_lasttried_txg = tx->tx_txg;
1001         tx->tx_txg = 0;
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Assign tx to a transaction group.  txg_how can be one of:
1006  *
1007  * (1)  TXG_WAIT.  If the current open txg is full, waits until there's
1008  *      a new one.  This should be used when you're not holding locks.
1009  *      If will only fail if we're truly out of space (or over quota).
1010  *
1011  * (2)  TXG_NOWAIT.  If we can't assign into the current open txg without
1012  *      blocking, returns immediately with ERESTART.  This should be used
1013  *      whenever you're holding locks.  On an ERESTART error, the caller
1014  *      should drop locks, do a dmu_tx_wait(tx), and try again.
1015  *
1016  * (3)  A specific txg.  Use this if you need to ensure that multiple
1017  *      transactions all sync in the same txg.  Like TXG_NOWAIT, it
1018  *      returns ERESTART if it can't assign you into the requested txg.
1019  */
1020 int
1021 dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
1022 {
1023         int err;
1024
1025         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1026         ASSERT(txg_how != 0);
1027         ASSERT(!dsl_pool_sync_context(tx->tx_pool));
1028
1029         while ((err = dmu_tx_try_assign(tx, txg_how)) != 0) {
1030                 dmu_tx_unassign(tx);
1031
1032                 if (err != ERESTART || txg_how != TXG_WAIT)
1033                         return (err);
1034
1035                 dmu_tx_wait(tx);
1036         }
1037
1038         txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
1039
1040         return (0);
1041 }
1042
1043 void
1044 dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx)
1045 {
1046         spa_t *spa = tx->tx_pool->dp_spa;
1047
1048         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1049
1050         /*
1051          * It's possible that the pool has become active after this thread
1052          * has tried to obtain a tx. If that's the case then his
1053          * tx_lasttried_txg would not have been assigned.
1054          */
1055         if (spa_suspended(spa) || tx->tx_lasttried_txg == 0) {
1056                 txg_wait_synced(tx->tx_pool, spa_last_synced_txg(spa) + 1);
1057         } else if (tx->tx_needassign_txh) {
1058                 dnode_t *dn = tx->tx_needassign_txh->txh_dnode;
1059
1060                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1061                 while (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_lasttried_txg - 1)
1062                         cv_wait(&dn->dn_notxholds, &dn->dn_mtx);
1063                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1064                 tx->tx_needassign_txh = NULL;
1065         } else {
1066                 txg_wait_open(tx->tx_pool, tx->tx_lasttried_txg + 1);
1067         }
1068 }
1069
1070 void
1071 dmu_tx_willuse_space(dmu_tx_t *tx, int64_t delta)
1072 {
1073 #ifdef ZFS_DEBUG
1074         if (tx->tx_dir == NULL || delta == 0)
1075                 return;
1076
1077         if (delta > 0) {
1078                 ASSERT3U(refcount_count(&tx->tx_space_written) + delta, <=,
1079                     tx->tx_space_towrite);
1080                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_written, delta, NULL);
1081         } else {
1082                 (void) refcount_add_many(&tx->tx_space_freed, -delta, NULL);
1083         }
1084 #endif
1085 }
1086
1087 void
1088 dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
1089 {
1090         dmu_tx_hold_t *txh;
1091
1092         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1093
1094         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1095                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1096
1097                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1098                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1099                 if (dn == NULL)
1100                         continue;
1101                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1102                 ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
1103
1104                 if (refcount_remove(&dn->dn_tx_holds, tx) == 0) {
1105                         dn->dn_assigned_txg = 0;
1106                         cv_broadcast(&dn->dn_notxholds);
1107                 }
1108                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1109                 dnode_rele(dn, tx);
1110         }
1111
1112         if (tx->tx_tempreserve_cookie)
1113                 dsl_dir_tempreserve_clear(tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
1114
1115         if (tx->tx_anyobj == FALSE)
1116                 txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
1117         list_destroy(&tx->tx_holds);
1118 #ifdef ZFS_DEBUG
1119         dprintf("towrite=%llu written=%llu tofree=%llu freed=%llu\n",
1120             tx->tx_space_towrite, refcount_count(&tx->tx_space_written),
1121             tx->tx_space_tofree, refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1122         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1123             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1124         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1125             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1126 #endif
1127         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1128 }
1129
1130 void
1131 dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
1132 {
1133         dmu_tx_hold_t *txh;
1134
1135         ASSERT(tx->tx_txg == 0);
1136
1137         while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
1138                 dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
1139
1140                 list_remove(&tx->tx_holds, txh);
1141                 kmem_free(txh, sizeof (dmu_tx_hold_t));
1142                 if (dn != NULL)
1143                         dnode_rele(dn, tx);
1144         }
1145         list_destroy(&tx->tx_holds);
1146 #ifdef ZFS_DEBUG
1147         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
1148             refcount_count(&tx->tx_space_written));
1149         refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
1150             refcount_count(&tx->tx_space_freed));
1151 #endif
1152         kmem_free(tx, sizeof (dmu_tx_t));
1153 }
1154
1155 uint64_t
1156 dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx)
1157 {
1158         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
1159         return (tx->tx_txg);
1160 }