Update core ZFS code from build 121 to build 141.
[zfs.git] / module / zfs / spa_misc.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  */
24
25 #include <sys/zfs_context.h>
26 #include <sys/spa_impl.h>
27 #include <sys/zio.h>
28 #include <sys/zio_checksum.h>
29 #include <sys/zio_compress.h>
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/dmu_tx.h>
32 #include <sys/zap.h>
33 #include <sys/zil.h>
34 #include <sys/vdev_impl.h>
35 #include <sys/metaslab.h>
36 #include <sys/uberblock_impl.h>
37 #include <sys/txg.h>
38 #include <sys/avl.h>
39 #include <sys/unique.h>
40 #include <sys/dsl_pool.h>
41 #include <sys/dsl_dir.h>
42 #include <sys/dsl_prop.h>
43 #include <sys/dsl_scan.h>
44 #include <sys/fs/zfs.h>
45 #include <sys/metaslab_impl.h>
46 #include <sys/arc.h>
47 #include <sys/ddt.h>
48 #include "zfs_prop.h"
49
50 /*
51  * SPA locking
52  *
53  * There are four basic locks for managing spa_t structures:
54  *
55  * spa_namespace_lock (global mutex)
56  *
57  *      This lock must be acquired to do any of the following:
58  *
59  *              - Lookup a spa_t by name
60  *              - Add or remove a spa_t from the namespace
61  *              - Increase spa_refcount from non-zero
62  *              - Check if spa_refcount is zero
63  *              - Rename a spa_t
64  *              - add/remove/attach/detach devices
65  *              - Held for the duration of create/destroy/import/export
66  *
67  *      It does not need to handle recursion.  A create or destroy may
68  *      reference objects (files or zvols) in other pools, but by
69  *      definition they must have an existing reference, and will never need
70  *      to lookup a spa_t by name.
71  *
72  * spa_refcount (per-spa refcount_t protected by mutex)
73  *
74  *      This reference count keep track of any active users of the spa_t.  The
75  *      spa_t cannot be destroyed or freed while this is non-zero.  Internally,
76  *      the refcount is never really 'zero' - opening a pool implicitly keeps
77  *      some references in the DMU.  Internally we check against spa_minref, but
78  *      present the image of a zero/non-zero value to consumers.
79  *
80  * spa_config_lock[] (per-spa array of rwlocks)
81  *
82  *      This protects the spa_t from config changes, and must be held in
83  *      the following circumstances:
84  *
85  *              - RW_READER to perform I/O to the spa
86  *              - RW_WRITER to change the vdev config
87  *
88  * The locking order is fairly straightforward:
89  *
90  *              spa_namespace_lock      ->      spa_refcount
91  *
92  *      The namespace lock must be acquired to increase the refcount from 0
93  *      or to check if it is zero.
94  *
95  *              spa_refcount            ->      spa_config_lock[]
96  *
97  *      There must be at least one valid reference on the spa_t to acquire
98  *      the config lock.
99  *
100  *              spa_namespace_lock      ->      spa_config_lock[]
101  *
102  *      The namespace lock must always be taken before the config lock.
103  *
104  *
105  * The spa_namespace_lock can be acquired directly and is globally visible.
106  *
107  * The namespace is manipulated using the following functions, all of which
108  * require the spa_namespace_lock to be held.
109  *
110  *      spa_lookup()            Lookup a spa_t by name.
111  *
112  *      spa_add()               Create a new spa_t in the namespace.
113  *
114  *      spa_remove()            Remove a spa_t from the namespace.  This also
115  *                              frees up any memory associated with the spa_t.
116  *
117  *      spa_next()              Returns the next spa_t in the system, or the
118  *                              first if NULL is passed.
119  *
120  *      spa_evict_all()         Shutdown and remove all spa_t structures in
121  *                              the system.
122  *
123  *      spa_guid_exists()       Determine whether a pool/device guid exists.
124  *
125  * The spa_refcount is manipulated using the following functions:
126  *
127  *      spa_open_ref()          Adds a reference to the given spa_t.  Must be
128  *                              called with spa_namespace_lock held if the
129  *                              refcount is currently zero.
130  *
131  *      spa_close()             Remove a reference from the spa_t.  This will
132  *                              not free the spa_t or remove it from the
133  *                              namespace.  No locking is required.
134  *
135  *      spa_refcount_zero()     Returns true if the refcount is currently
136  *                              zero.  Must be called with spa_namespace_lock
137  *                              held.
138  *
139  * The spa_config_lock[] is an array of rwlocks, ordered as follows:
140  * SCL_CONFIG > SCL_STATE > SCL_ALLOC > SCL_ZIO > SCL_FREE > SCL_VDEV.
141  * spa_config_lock[] is manipulated with spa_config_{enter,exit,held}().
142  *
143  * To read the configuration, it suffices to hold one of these locks as reader.
144  * To modify the configuration, you must hold all locks as writer.  To modify
145  * vdev state without altering the vdev tree's topology (e.g. online/offline),
146  * you must hold SCL_STATE and SCL_ZIO as writer.
147  *
148  * We use these distinct config locks to avoid recursive lock entry.
149  * For example, spa_sync() (which holds SCL_CONFIG as reader) induces
150  * block allocations (SCL_ALLOC), which may require reading space maps
151  * from disk (dmu_read() -> zio_read() -> SCL_ZIO).
152  *
153  * The spa config locks cannot be normal rwlocks because we need the
154  * ability to hand off ownership.  For example, SCL_ZIO is acquired
155  * by the issuing thread and later released by an interrupt thread.
156  * They do, however, obey the usual write-wanted semantics to prevent
157  * writer (i.e. system administrator) starvation.
158  *
159  * The lock acquisition rules are as follows:
160  *
161  * SCL_CONFIG
162  *      Protects changes to the vdev tree topology, such as vdev
163  *      add/remove/attach/detach.  Protects the dirty config list
164  *      (spa_config_dirty_list) and the set of spares and l2arc devices.
165  *
166  * SCL_STATE
167  *      Protects changes to pool state and vdev state, such as vdev
168  *      online/offline/fault/degrade/clear.  Protects the dirty state list
169  *      (spa_state_dirty_list) and global pool state (spa_state).
170  *
171  * SCL_ALLOC
172  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
173  *      Held as reader by metaslab_alloc() and metaslab_claim().
174  *
175  * SCL_ZIO
176  *      Held by bp-level zios (those which have no io_vd upon entry)
177  *      to prevent changes to the vdev tree.  The bp-level zio implicitly
178  *      protects all of its vdev child zios, which do not hold SCL_ZIO.
179  *
180  * SCL_FREE
181  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
182  *      Held as reader by metaslab_free().  SCL_FREE is distinct from
183  *      SCL_ALLOC, and lower than SCL_ZIO, so that we can safely free
184  *      blocks in zio_done() while another i/o that holds either
185  *      SCL_ALLOC or SCL_ZIO is waiting for this i/o to complete.
186  *
187  * SCL_VDEV
188  *      Held as reader to prevent changes to the vdev tree during trivial
189  *      inquiries such as bp_get_dsize().  SCL_VDEV is distinct from the
190  *      other locks, and lower than all of them, to ensure that it's safe
191  *      to acquire regardless of caller context.
192  *
193  * In addition, the following rules apply:
194  *
195  * (a)  spa_props_lock protects pool properties, spa_config and spa_config_list.
196  *      The lock ordering is SCL_CONFIG > spa_props_lock.
197  *
198  * (b)  I/O operations on leaf vdevs.  For any zio operation that takes
199  *      an explicit vdev_t argument -- such as zio_ioctl(), zio_read_phys(),
200  *      or zio_write_phys() -- the caller must ensure that the config cannot
201  *      cannot change in the interim, and that the vdev cannot be reopened.
202  *      SCL_STATE as reader suffices for both.
203  *
204  * The vdev configuration is protected by spa_vdev_enter() / spa_vdev_exit().
205  *
206  *      spa_vdev_enter()        Acquire the namespace lock and the config lock
207  *                              for writing.
208  *
209  *      spa_vdev_exit()         Release the config lock, wait for all I/O
210  *                              to complete, sync the updated configs to the
211  *                              cache, and release the namespace lock.
212  *
213  * vdev state is protected by spa_vdev_state_enter() / spa_vdev_state_exit().
214  * Like spa_vdev_enter/exit, these are convenience wrappers -- the actual
215  * locking is, always, based on spa_namespace_lock and spa_config_lock[].
216  *
217  * spa_rename() is also implemented within this file since is requires
218  * manipulation of the namespace.
219  */
220
221 static avl_tree_t spa_namespace_avl;
222 kmutex_t spa_namespace_lock;
223 static kcondvar_t spa_namespace_cv;
224 static int spa_active_count;
225 int spa_max_replication_override = SPA_DVAS_PER_BP;
226
227 static kmutex_t spa_spare_lock;
228 static avl_tree_t spa_spare_avl;
229 static kmutex_t spa_l2cache_lock;
230 static avl_tree_t spa_l2cache_avl;
231
232 kmem_cache_t *spa_buffer_pool;
233 int spa_mode_global;
234
235 #ifdef ZFS_DEBUG
236 /* Everything except dprintf is on by default in debug builds */
237 int zfs_flags = ~ZFS_DEBUG_DPRINTF;
238 #else
239 int zfs_flags = 0;
240 #endif
241
242 /*
243  * zfs_recover can be set to nonzero to attempt to recover from
244  * otherwise-fatal errors, typically caused by on-disk corruption.  When
245  * set, calls to zfs_panic_recover() will turn into warning messages.
246  */
247 int zfs_recover = 0;
248
249
250 /*
251  * ==========================================================================
252  * SPA config locking
253  * ==========================================================================
254  */
255 static void
256 spa_config_lock_init(spa_t *spa)
257 {
258         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
259                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
260                 mutex_init(&scl->scl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
261                 cv_init(&scl->scl_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
262                 refcount_create(&scl->scl_count);
263                 scl->scl_writer = NULL;
264                 scl->scl_write_wanted = 0;
265         }
266 }
267
268 static void
269 spa_config_lock_destroy(spa_t *spa)
270 {
271         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
272                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
273                 mutex_destroy(&scl->scl_lock);
274                 cv_destroy(&scl->scl_cv);
275                 refcount_destroy(&scl->scl_count);
276                 ASSERT(scl->scl_writer == NULL);
277                 ASSERT(scl->scl_write_wanted == 0);
278         }
279 }
280
281 int
282 spa_config_tryenter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
283 {
284         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
285                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
286                 if (!(locks & (1 << i)))
287                         continue;
288                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
289                 if (rw == RW_READER) {
290                         if (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
291                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
292                                 spa_config_exit(spa, locks ^ (1 << i), tag);
293                                 return (0);
294                         }
295                 } else {
296                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
297                         if (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
298                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
299                                 spa_config_exit(spa, locks ^ (1 << i), tag);
300                                 return (0);
301                         }
302                         scl->scl_writer = curthread;
303                 }
304                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
305                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
306         }
307         return (1);
308 }
309
310 void
311 spa_config_enter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
312 {
313         int wlocks_held = 0;
314
315         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
316                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
317                 if (scl->scl_writer == curthread)
318                         wlocks_held |= (1 << i);
319                 if (!(locks & (1 << i)))
320                         continue;
321                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
322                 if (rw == RW_READER) {
323                         while (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
324                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
325                         }
326                 } else {
327                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
328                         while (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
329                                 scl->scl_write_wanted++;
330                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
331                                 scl->scl_write_wanted--;
332                         }
333                         scl->scl_writer = curthread;
334                 }
335                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
336                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
337         }
338         ASSERT(wlocks_held <= locks);
339 }
340
341 void
342 spa_config_exit(spa_t *spa, int locks, void *tag)
343 {
344         for (int i = SCL_LOCKS - 1; i >= 0; i--) {
345                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
346                 if (!(locks & (1 << i)))
347                         continue;
348                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
349                 ASSERT(!refcount_is_zero(&scl->scl_count));
350                 if (refcount_remove(&scl->scl_count, tag) == 0) {
351                         ASSERT(scl->scl_writer == NULL ||
352                             scl->scl_writer == curthread);
353                         scl->scl_writer = NULL; /* OK in either case */
354                         cv_broadcast(&scl->scl_cv);
355                 }
356                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
357         }
358 }
359
360 int
361 spa_config_held(spa_t *spa, int locks, krw_t rw)
362 {
363         int locks_held = 0;
364
365         for (int i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
366                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
367                 if (!(locks & (1 << i)))
368                         continue;
369                 if ((rw == RW_READER && !refcount_is_zero(&scl->scl_count)) ||
370                     (rw == RW_WRITER && scl->scl_writer == curthread))
371                         locks_held |= 1 << i;
372         }
373
374         return (locks_held);
375 }
376
377 /*
378  * ==========================================================================
379  * SPA namespace functions
380  * ==========================================================================
381  */
382
383 /*
384  * Lookup the named spa_t in the AVL tree.  The spa_namespace_lock must be held.
385  * Returns NULL if no matching spa_t is found.
386  */
387 spa_t *
388 spa_lookup(const char *name)
389 {
390         static spa_t search;    /* spa_t is large; don't allocate on stack */
391         spa_t *spa;
392         avl_index_t where;
393         char c;
394         char *cp;
395
396         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
397
398         /*
399          * If it's a full dataset name, figure out the pool name and
400          * just use that.
401          */
402         cp = strpbrk(name, "/@");
403         if (cp) {
404                 c = *cp;
405                 *cp = '\0';
406         }
407
408         (void) strlcpy(search.spa_name, name, sizeof (search.spa_name));
409         spa = avl_find(&spa_namespace_avl, &search, &where);
410
411         if (cp)
412                 *cp = c;
413
414         return (spa);
415 }
416
417 /*
418  * Create an uninitialized spa_t with the given name.  Requires
419  * spa_namespace_lock.  The caller must ensure that the spa_t doesn't already
420  * exist by calling spa_lookup() first.
421  */
422 spa_t *
423 spa_add(const char *name, nvlist_t *config, const char *altroot)
424 {
425         spa_t *spa;
426         spa_config_dirent_t *dp;
427
428         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
429
430         spa = kmem_zalloc(sizeof (spa_t), KM_SLEEP);
431
432         mutex_init(&spa->spa_async_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
433         mutex_init(&spa->spa_errlist_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
434         mutex_init(&spa->spa_errlog_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
435         mutex_init(&spa->spa_history_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
436         mutex_init(&spa->spa_proc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
437         mutex_init(&spa->spa_props_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
438         mutex_init(&spa->spa_scrub_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
439         mutex_init(&spa->spa_suspend_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
440         mutex_init(&spa->spa_vdev_top_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
441
442         cv_init(&spa->spa_async_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
443         cv_init(&spa->spa_proc_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
444         cv_init(&spa->spa_scrub_io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
445         cv_init(&spa->spa_suspend_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
446
447         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
448                 bplist_create(&spa->spa_free_bplist[t]);
449
450         (void) strlcpy(spa->spa_name, name, sizeof (spa->spa_name));
451         spa->spa_state = POOL_STATE_UNINITIALIZED;
452         spa->spa_freeze_txg = UINT64_MAX;
453         spa->spa_final_txg = UINT64_MAX;
454         spa->spa_load_max_txg = UINT64_MAX;
455         spa->spa_proc = &p0;
456         spa->spa_proc_state = SPA_PROC_NONE;
457
458         refcount_create(&spa->spa_refcount);
459         spa_config_lock_init(spa);
460
461         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
462
463         /*
464          * Set the alternate root, if there is one.
465          */
466         if (altroot) {
467                 spa->spa_root = spa_strdup(altroot);
468                 spa_active_count++;
469         }
470
471         /*
472          * Every pool starts with the default cachefile
473          */
474         list_create(&spa->spa_config_list, sizeof (spa_config_dirent_t),
475             offsetof(spa_config_dirent_t, scd_link));
476
477         dp = kmem_zalloc(sizeof (spa_config_dirent_t), KM_SLEEP);
478         dp->scd_path = altroot ? NULL : spa_strdup(spa_config_path);
479         list_insert_head(&spa->spa_config_list, dp);
480
481         if (config != NULL)
482                 VERIFY(nvlist_dup(config, &spa->spa_config, 0) == 0);
483
484         return (spa);
485 }
486
487 /*
488  * Removes a spa_t from the namespace, freeing up any memory used.  Requires
489  * spa_namespace_lock.  This is called only after the spa_t has been closed and
490  * deactivated.
491  */
492 void
493 spa_remove(spa_t *spa)
494 {
495         spa_config_dirent_t *dp;
496
497         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
498         ASSERT(spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED);
499
500         nvlist_free(spa->spa_config_splitting);
501
502         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
503         cv_broadcast(&spa_namespace_cv);
504
505         if (spa->spa_root) {
506                 spa_strfree(spa->spa_root);
507                 spa_active_count--;
508         }
509
510         while ((dp = list_head(&spa->spa_config_list)) != NULL) {
511                 list_remove(&spa->spa_config_list, dp);
512                 if (dp->scd_path != NULL)
513                         spa_strfree(dp->scd_path);
514                 kmem_free(dp, sizeof (spa_config_dirent_t));
515         }
516
517         list_destroy(&spa->spa_config_list);
518
519         spa_config_set(spa, NULL);
520
521         refcount_destroy(&spa->spa_refcount);
522
523         spa_config_lock_destroy(spa);
524
525         for (int t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
526                 bplist_destroy(&spa->spa_free_bplist[t]);
527
528         cv_destroy(&spa->spa_async_cv);
529         cv_destroy(&spa->spa_proc_cv);
530         cv_destroy(&spa->spa_scrub_io_cv);
531         cv_destroy(&spa->spa_suspend_cv);
532
533         mutex_destroy(&spa->spa_async_lock);
534         mutex_destroy(&spa->spa_errlist_lock);
535         mutex_destroy(&spa->spa_errlog_lock);
536         mutex_destroy(&spa->spa_history_lock);
537         mutex_destroy(&spa->spa_proc_lock);
538         mutex_destroy(&spa->spa_props_lock);
539         mutex_destroy(&spa->spa_scrub_lock);
540         mutex_destroy(&spa->spa_suspend_lock);
541         mutex_destroy(&spa->spa_vdev_top_lock);
542
543         kmem_free(spa, sizeof (spa_t));
544 }
545
546 /*
547  * Given a pool, return the next pool in the namespace, or NULL if there is
548  * none.  If 'prev' is NULL, return the first pool.
549  */
550 spa_t *
551 spa_next(spa_t *prev)
552 {
553         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
554
555         if (prev)
556                 return (AVL_NEXT(&spa_namespace_avl, prev));
557         else
558                 return (avl_first(&spa_namespace_avl));
559 }
560
561 /*
562  * ==========================================================================
563  * SPA refcount functions
564  * ==========================================================================
565  */
566
567 /*
568  * Add a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
569  * have the namespace lock held.
570  */
571 void
572 spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag)
573 {
574         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) >= spa->spa_minref ||
575             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
576         (void) refcount_add(&spa->spa_refcount, tag);
577 }
578
579 /*
580  * Remove a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
581  * have the namespace lock held.
582  */
583 void
584 spa_close(spa_t *spa, void *tag)
585 {
586         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) > spa->spa_minref ||
587             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
588         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
589 }
590
591 /*
592  * Check to see if the spa refcount is zero.  Must be called with
593  * spa_namespace_lock held.  We really compare against spa_minref, which is the
594  * number of references acquired when opening a pool
595  */
596 boolean_t
597 spa_refcount_zero(spa_t *spa)
598 {
599         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
600
601         return (refcount_count(&spa->spa_refcount) == spa->spa_minref);
602 }
603
604 /*
605  * ==========================================================================
606  * SPA spare and l2cache tracking
607  * ==========================================================================
608  */
609
610 /*
611  * Hot spares and cache devices are tracked using the same code below,
612  * for 'auxiliary' devices.
613  */
614
615 typedef struct spa_aux {
616         uint64_t        aux_guid;
617         uint64_t        aux_pool;
618         avl_node_t      aux_avl;
619         int             aux_count;
620 } spa_aux_t;
621
622 static int
623 spa_aux_compare(const void *a, const void *b)
624 {
625         const spa_aux_t *sa = a;
626         const spa_aux_t *sb = b;
627
628         if (sa->aux_guid < sb->aux_guid)
629                 return (-1);
630         else if (sa->aux_guid > sb->aux_guid)
631                 return (1);
632         else
633                 return (0);
634 }
635
636 void
637 spa_aux_add(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
638 {
639         avl_index_t where;
640         spa_aux_t search;
641         spa_aux_t *aux;
642
643         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
644         if ((aux = avl_find(avl, &search, &where)) != NULL) {
645                 aux->aux_count++;
646         } else {
647                 aux = kmem_zalloc(sizeof (spa_aux_t), KM_SLEEP);
648                 aux->aux_guid = vd->vdev_guid;
649                 aux->aux_count = 1;
650                 avl_insert(avl, aux, where);
651         }
652 }
653
654 void
655 spa_aux_remove(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
656 {
657         spa_aux_t search;
658         spa_aux_t *aux;
659         avl_index_t where;
660
661         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
662         aux = avl_find(avl, &search, &where);
663
664         ASSERT(aux != NULL);
665
666         if (--aux->aux_count == 0) {
667                 avl_remove(avl, aux);
668                 kmem_free(aux, sizeof (spa_aux_t));
669         } else if (aux->aux_pool == spa_guid(vd->vdev_spa)) {
670                 aux->aux_pool = 0ULL;
671         }
672 }
673
674 boolean_t
675 spa_aux_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt, avl_tree_t *avl)
676 {
677         spa_aux_t search, *found;
678
679         search.aux_guid = guid;
680         found = avl_find(avl, &search, NULL);
681
682         if (pool) {
683                 if (found)
684                         *pool = found->aux_pool;
685                 else
686                         *pool = 0ULL;
687         }
688
689         if (refcnt) {
690                 if (found)
691                         *refcnt = found->aux_count;
692                 else
693                         *refcnt = 0;
694         }
695
696         return (found != NULL);
697 }
698
699 void
700 spa_aux_activate(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
701 {
702         spa_aux_t search, *found;
703         avl_index_t where;
704
705         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
706         found = avl_find(avl, &search, &where);
707         ASSERT(found != NULL);
708         ASSERT(found->aux_pool == 0ULL);
709
710         found->aux_pool = spa_guid(vd->vdev_spa);
711 }
712
713 /*
714  * Spares are tracked globally due to the following constraints:
715  *
716  *      - A spare may be part of multiple pools.
717  *      - A spare may be added to a pool even if it's actively in use within
718  *        another pool.
719  *      - A spare in use in any pool can only be the source of a replacement if
720  *        the target is a spare in the same pool.
721  *
722  * We keep track of all spares on the system through the use of a reference
723  * counted AVL tree.  When a vdev is added as a spare, or used as a replacement
724  * spare, then we bump the reference count in the AVL tree.  In addition, we set
725  * the 'vdev_isspare' member to indicate that the device is a spare (active or
726  * inactive).  When a spare is made active (used to replace a device in the
727  * pool), we also keep track of which pool its been made a part of.
728  *
729  * The 'spa_spare_lock' protects the AVL tree.  These functions are normally
730  * called under the spa_namespace lock as part of vdev reconfiguration.  The
731  * separate spare lock exists for the status query path, which does not need to
732  * be completely consistent with respect to other vdev configuration changes.
733  */
734
735 static int
736 spa_spare_compare(const void *a, const void *b)
737 {
738         return (spa_aux_compare(a, b));
739 }
740
741 void
742 spa_spare_add(vdev_t *vd)
743 {
744         mutex_enter(&spa_spare_lock);
745         ASSERT(!vd->vdev_isspare);
746         spa_aux_add(vd, &spa_spare_avl);
747         vd->vdev_isspare = B_TRUE;
748         mutex_exit(&spa_spare_lock);
749 }
750
751 void
752 spa_spare_remove(vdev_t *vd)
753 {
754         mutex_enter(&spa_spare_lock);
755         ASSERT(vd->vdev_isspare);
756         spa_aux_remove(vd, &spa_spare_avl);
757         vd->vdev_isspare = B_FALSE;
758         mutex_exit(&spa_spare_lock);
759 }
760
761 boolean_t
762 spa_spare_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt)
763 {
764         boolean_t found;
765
766         mutex_enter(&spa_spare_lock);
767         found = spa_aux_exists(guid, pool, refcnt, &spa_spare_avl);
768         mutex_exit(&spa_spare_lock);
769
770         return (found);
771 }
772
773 void
774 spa_spare_activate(vdev_t *vd)
775 {
776         mutex_enter(&spa_spare_lock);
777         ASSERT(vd->vdev_isspare);
778         spa_aux_activate(vd, &spa_spare_avl);
779         mutex_exit(&spa_spare_lock);
780 }
781
782 /*
783  * Level 2 ARC devices are tracked globally for the same reasons as spares.
784  * Cache devices currently only support one pool per cache device, and so
785  * for these devices the aux reference count is currently unused beyond 1.
786  */
787
788 static int
789 spa_l2cache_compare(const void *a, const void *b)
790 {
791         return (spa_aux_compare(a, b));
792 }
793
794 void
795 spa_l2cache_add(vdev_t *vd)
796 {
797         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
798         ASSERT(!vd->vdev_isl2cache);
799         spa_aux_add(vd, &spa_l2cache_avl);
800         vd->vdev_isl2cache = B_TRUE;
801         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
802 }
803
804 void
805 spa_l2cache_remove(vdev_t *vd)
806 {
807         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
808         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
809         spa_aux_remove(vd, &spa_l2cache_avl);
810         vd->vdev_isl2cache = B_FALSE;
811         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
812 }
813
814 boolean_t
815 spa_l2cache_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool)
816 {
817         boolean_t found;
818
819         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
820         found = spa_aux_exists(guid, pool, NULL, &spa_l2cache_avl);
821         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
822
823         return (found);
824 }
825
826 void
827 spa_l2cache_activate(vdev_t *vd)
828 {
829         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
830         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
831         spa_aux_activate(vd, &spa_l2cache_avl);
832         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
833 }
834
835 /*
836  * ==========================================================================
837  * SPA vdev locking
838  * ==========================================================================
839  */
840
841 /*
842  * Lock the given spa_t for the purpose of adding or removing a vdev.
843  * Grabs the global spa_namespace_lock plus the spa config lock for writing.
844  * It returns the next transaction group for the spa_t.
845  */
846 uint64_t
847 spa_vdev_enter(spa_t *spa)
848 {
849         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
850         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
851         return (spa_vdev_config_enter(spa));
852 }
853
854 /*
855  * Internal implementation for spa_vdev_enter().  Used when a vdev
856  * operation requires multiple syncs (i.e. removing a device) while
857  * keeping the spa_namespace_lock held.
858  */
859 uint64_t
860 spa_vdev_config_enter(spa_t *spa)
861 {
862         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
863
864         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
865
866         return (spa_last_synced_txg(spa) + 1);
867 }
868
869 /*
870  * Used in combination with spa_vdev_config_enter() to allow the syncing
871  * of multiple transactions without releasing the spa_namespace_lock.
872  */
873 void
874 spa_vdev_config_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error, char *tag)
875 {
876         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
877
878         int config_changed = B_FALSE;
879
880         ASSERT(txg > spa_last_synced_txg(spa));
881
882         spa->spa_pending_vdev = NULL;
883
884         /*
885          * Reassess the DTLs.
886          */
887         vdev_dtl_reassess(spa->spa_root_vdev, 0, 0, B_FALSE);
888
889         /*
890          * If the config changed, notify the scrub that it must restart.
891          * This will initiate a resilver if needed.
892          */
893         if (error == 0 && !list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list)) {
894                 config_changed = B_TRUE;
895                 spa->spa_config_generation++;
896         }
897
898         /*
899          * Verify the metaslab classes.
900          */
901         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_normal_class(spa)) == 0);
902         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_log_class(spa)) == 0);
903
904         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
905
906         /*
907          * Panic the system if the specified tag requires it.  This
908          * is useful for ensuring that configurations are updated
909          * transactionally.
910          */
911         if (zio_injection_enabled)
912                 zio_handle_panic_injection(spa, tag, 0);
913
914         /*
915          * Note: this txg_wait_synced() is important because it ensures
916          * that there won't be more than one config change per txg.
917          * This allows us to use the txg as the generation number.
918          */
919         if (error == 0)
920                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, txg);
921
922         if (vd != NULL) {
923                 ASSERT(!vd->vdev_detached || vd->vdev_dtl_smo.smo_object == 0);
924                 spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
925                 vdev_free(vd);
926                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
927         }
928
929         /*
930          * If the config changed, update the config cache.
931          */
932         if (config_changed)
933                 spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
934 }
935
936 /*
937  * Unlock the spa_t after adding or removing a vdev.  Besides undoing the
938  * locking of spa_vdev_enter(), we also want make sure the transactions have
939  * synced to disk, and then update the global configuration cache with the new
940  * information.
941  */
942 int
943 spa_vdev_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error)
944 {
945         spa_vdev_config_exit(spa, vd, txg, error, FTAG);
946         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
947         mutex_exit(&spa->spa_vdev_top_lock);
948
949         return (error);
950 }
951
952 /*
953  * Lock the given spa_t for the purpose of changing vdev state.
954  */
955 void
956 spa_vdev_state_enter(spa_t *spa, int oplocks)
957 {
958         int locks = SCL_STATE_ALL | oplocks;
959
960         /*
961          * Root pools may need to read of the underlying devfs filesystem
962          * when opening up a vdev.  Unfortunately if we're holding the
963          * SCL_ZIO lock it will result in a deadlock when we try to issue
964          * the read from the root filesystem.  Instead we "prefetch"
965          * the associated vnodes that we need prior to opening the
966          * underlying devices and cache them so that we can prevent
967          * any I/O when we are doing the actual open.
968          */
969         if (spa_is_root(spa)) {
970                 int low = locks & ~(SCL_ZIO - 1);
971                 int high = locks & ~low;
972
973                 spa_config_enter(spa, high, spa, RW_WRITER);
974                 vdev_hold(spa->spa_root_vdev);
975                 spa_config_enter(spa, low, spa, RW_WRITER);
976         } else {
977                 spa_config_enter(spa, locks, spa, RW_WRITER);
978         }
979         spa->spa_vdev_locks = locks;
980 }
981
982 int
983 spa_vdev_state_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, int error)
984 {
985         boolean_t config_changed = B_FALSE;
986
987         if (vd != NULL || error == 0)
988                 vdev_dtl_reassess(vd ? vd->vdev_top : spa->spa_root_vdev,
989                     0, 0, B_FALSE);
990
991         if (vd != NULL) {
992                 vdev_state_dirty(vd->vdev_top);
993                 config_changed = B_TRUE;
994                 spa->spa_config_generation++;
995         }
996
997         if (spa_is_root(spa))
998                 vdev_rele(spa->spa_root_vdev);
999
1000         ASSERT3U(spa->spa_vdev_locks, >=, SCL_STATE_ALL);
1001         spa_config_exit(spa, spa->spa_vdev_locks, spa);
1002
1003         /*
1004          * If anything changed, wait for it to sync.  This ensures that,
1005          * from the system administrator's perspective, zpool(1M) commands
1006          * are synchronous.  This is important for things like zpool offline:
1007          * when the command completes, you expect no further I/O from ZFS.
1008          */
1009         if (vd != NULL)
1010                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1011
1012         /*
1013          * If the config changed, update the config cache.
1014          */
1015         if (config_changed) {
1016                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1017                 spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1018                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1019         }
1020
1021         return (error);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * ==========================================================================
1026  * Miscellaneous functions
1027  * ==========================================================================
1028  */
1029
1030 /*
1031  * Rename a spa_t.
1032  */
1033 int
1034 spa_rename(const char *name, const char *newname)
1035 {
1036         spa_t *spa;
1037         int err;
1038
1039         /*
1040          * Lookup the spa_t and grab the config lock for writing.  We need to
1041          * actually open the pool so that we can sync out the necessary labels.
1042          * It's OK to call spa_open() with the namespace lock held because we
1043          * allow recursive calls for other reasons.
1044          */
1045         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1046         if ((err = spa_open(name, &spa, FTAG)) != 0) {
1047                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1048                 return (err);
1049         }
1050
1051         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1052
1053         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
1054         (void) strlcpy(spa->spa_name, newname, sizeof (spa->spa_name));
1055         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
1056
1057         /*
1058          * Sync all labels to disk with the new names by marking the root vdev
1059          * dirty and waiting for it to sync.  It will pick up the new pool name
1060          * during the sync.
1061          */
1062         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1063
1064         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1065
1066         txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1067
1068         /*
1069          * Sync the updated config cache.
1070          */
1071         spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1072
1073         spa_close(spa, FTAG);
1074
1075         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1076
1077         return (0);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Determine whether a pool with given pool_guid exists.  If device_guid is
1082  * non-zero, determine whether the pool exists *and* contains a device with the
1083  * specified device_guid.
1084  */
1085 boolean_t
1086 spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1087 {
1088         spa_t *spa;
1089         avl_tree_t *t = &spa_namespace_avl;
1090
1091         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1092
1093         for (spa = avl_first(t); spa != NULL; spa = AVL_NEXT(t, spa)) {
1094                 if (spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED)
1095                         continue;
1096                 if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1097                         continue;
1098                 if (spa_guid(spa) == pool_guid) {
1099                         if (device_guid == 0)
1100                                 break;
1101
1102                         if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_root_vdev,
1103                             device_guid) != NULL)
1104                                 break;
1105
1106                         /*
1107                          * Check any devices we may be in the process of adding.
1108                          */
1109                         if (spa->spa_pending_vdev) {
1110                                 if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_pending_vdev,
1111                                     device_guid) != NULL)
1112                                         break;
1113                         }
1114                 }
1115         }
1116
1117         return (spa != NULL);
1118 }
1119
1120 char *
1121 spa_strdup(const char *s)
1122 {
1123         size_t len;
1124         char *new;
1125
1126         len = strlen(s);
1127         new = kmem_alloc(len + 1, KM_SLEEP);
1128         bcopy(s, new, len);
1129         new[len] = '\0';
1130
1131         return (new);
1132 }
1133
1134 void
1135 spa_strfree(char *s)
1136 {
1137         kmem_free(s, strlen(s) + 1);
1138 }
1139
1140 uint64_t
1141 spa_get_random(uint64_t range)
1142 {
1143         uint64_t r;
1144
1145         ASSERT(range != 0);
1146
1147         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&r, sizeof (uint64_t));
1148
1149         return (r % range);
1150 }
1151
1152 uint64_t
1153 spa_generate_guid(spa_t *spa)
1154 {
1155         uint64_t guid = spa_get_random(-1ULL);
1156
1157         if (spa != NULL) {
1158                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(spa_guid(spa), guid))
1159                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1160         } else {
1161                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(guid, 0))
1162                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1163         }
1164
1165         return (guid);
1166 }
1167
1168 void
1169 sprintf_blkptr(char *buf, const blkptr_t *bp)
1170 {
1171         char *type = NULL;
1172         char *checksum = NULL;
1173         char *compress = NULL;
1174
1175         if (bp != NULL) {
1176                 type = dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_name;
1177                 checksum = zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_name;
1178                 compress = zio_compress_table[BP_GET_COMPRESS(bp)].ci_name;
1179         }
1180
1181         SPRINTF_BLKPTR(snprintf, ' ', buf, bp, type, checksum, compress);
1182 }
1183
1184 void
1185 spa_freeze(spa_t *spa)
1186 {
1187         uint64_t freeze_txg = 0;
1188
1189         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1190         if (spa->spa_freeze_txg == UINT64_MAX) {
1191                 freeze_txg = spa_last_synced_txg(spa) + TXG_SIZE;
1192                 spa->spa_freeze_txg = freeze_txg;
1193         }
1194         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1195         if (freeze_txg != 0)
1196                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), freeze_txg);
1197 }
1198
1199 void
1200 zfs_panic_recover(const char *fmt, ...)
1201 {
1202         va_list adx;
1203
1204         va_start(adx, fmt);
1205         vcmn_err(zfs_recover ? CE_WARN : CE_PANIC, fmt, adx);
1206         va_end(adx);
1207 }
1208
1209 /*
1210  * This is a stripped-down version of strtoull, suitable only for converting
1211  * lowercase hexidecimal numbers that don't overflow.
1212  */
1213 uint64_t
1214 strtonum(const char *str, char **nptr)
1215 {
1216         uint64_t val = 0;
1217         char c;
1218         int digit;
1219
1220         while ((c = *str) != '\0') {
1221                 if (c >= '0' && c <= '9')
1222                         digit = c - '0';
1223                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1224                         digit = 10 + c - 'a';
1225                 else
1226                         break;
1227
1228                 val *= 16;
1229                 val += digit;
1230
1231                 str++;
1232         }
1233
1234         if (nptr)
1235                 *nptr = (char *)str;
1236
1237         return (val);
1238 }
1239
1240 /*
1241  * ==========================================================================
1242  * Accessor functions
1243  * ==========================================================================
1244  */
1245
1246 boolean_t
1247 spa_shutting_down(spa_t *spa)
1248 {
1249         return (spa->spa_async_suspended);
1250 }
1251
1252 dsl_pool_t *
1253 spa_get_dsl(spa_t *spa)
1254 {
1255         return (spa->spa_dsl_pool);
1256 }
1257
1258 blkptr_t *
1259 spa_get_rootblkptr(spa_t *spa)
1260 {
1261         return (&spa->spa_ubsync.ub_rootbp);
1262 }
1263
1264 void
1265 spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1266 {
1267         spa->spa_uberblock.ub_rootbp = *bp;
1268 }
1269
1270 void
1271 spa_altroot(spa_t *spa, char *buf, size_t buflen)
1272 {
1273         if (spa->spa_root == NULL)
1274                 buf[0] = '\0';
1275         else
1276                 (void) strncpy(buf, spa->spa_root, buflen);
1277 }
1278
1279 int
1280 spa_sync_pass(spa_t *spa)
1281 {
1282         return (spa->spa_sync_pass);
1283 }
1284
1285 char *
1286 spa_name(spa_t *spa)
1287 {
1288         return (spa->spa_name);
1289 }
1290
1291 uint64_t
1292 spa_guid(spa_t *spa)
1293 {
1294         /*
1295          * If we fail to parse the config during spa_load(), we can go through
1296          * the error path (which posts an ereport) and end up here with no root
1297          * vdev.  We stash the original pool guid in 'spa_load_guid' to handle
1298          * this case.
1299          */
1300         if (spa->spa_root_vdev != NULL)
1301                 return (spa->spa_root_vdev->vdev_guid);
1302         else
1303                 return (spa->spa_load_guid);
1304 }
1305
1306 uint64_t
1307 spa_last_synced_txg(spa_t *spa)
1308 {
1309         return (spa->spa_ubsync.ub_txg);
1310 }
1311
1312 uint64_t
1313 spa_first_txg(spa_t *spa)
1314 {
1315         return (spa->spa_first_txg);
1316 }
1317
1318 uint64_t
1319 spa_syncing_txg(spa_t *spa)
1320 {
1321         return (spa->spa_syncing_txg);
1322 }
1323
1324 pool_state_t
1325 spa_state(spa_t *spa)
1326 {
1327         return (spa->spa_state);
1328 }
1329
1330 spa_load_state_t
1331 spa_load_state(spa_t *spa)
1332 {
1333         return (spa->spa_load_state);
1334 }
1335
1336 uint64_t
1337 spa_freeze_txg(spa_t *spa)
1338 {
1339         return (spa->spa_freeze_txg);
1340 }
1341
1342 /* ARGSUSED */
1343 uint64_t
1344 spa_get_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize)
1345 {
1346         /*
1347          * The worst case is single-sector max-parity RAID-Z blocks, in which
1348          * case the space requirement is exactly (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1)
1349          * times the size; so just assume that.  Add to this the fact that
1350          * we can have up to 3 DVAs per bp, and one more factor of 2 because
1351          * the block may be dittoed with up to 3 DVAs by ddt_sync().
1352          */
1353         return (lsize * (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1) * SPA_DVAS_PER_BP * 2);
1354 }
1355
1356 uint64_t
1357 spa_get_dspace(spa_t *spa)
1358 {
1359         return (spa->spa_dspace);
1360 }
1361
1362 void
1363 spa_update_dspace(spa_t *spa)
1364 {
1365         spa->spa_dspace = metaslab_class_get_dspace(spa_normal_class(spa)) +
1366             ddt_get_dedup_dspace(spa);
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Return the failure mode that has been set to this pool. The default
1371  * behavior will be to block all I/Os when a complete failure occurs.
1372  */
1373 uint8_t
1374 spa_get_failmode(spa_t *spa)
1375 {
1376         return (spa->spa_failmode);
1377 }
1378
1379 boolean_t
1380 spa_suspended(spa_t *spa)
1381 {
1382         return (spa->spa_suspended);
1383 }
1384
1385 uint64_t
1386 spa_version(spa_t *spa)
1387 {
1388         return (spa->spa_ubsync.ub_version);
1389 }
1390
1391 boolean_t
1392 spa_deflate(spa_t *spa)
1393 {
1394         return (spa->spa_deflate);
1395 }
1396
1397 metaslab_class_t *
1398 spa_normal_class(spa_t *spa)
1399 {
1400         return (spa->spa_normal_class);
1401 }
1402
1403 metaslab_class_t *
1404 spa_log_class(spa_t *spa)
1405 {
1406         return (spa->spa_log_class);
1407 }
1408
1409 int
1410 spa_max_replication(spa_t *spa)
1411 {
1412         /*
1413          * As of SPA_VERSION == SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS, we are able to
1414          * handle BPs with more than one DVA allocated.  Set our max
1415          * replication level accordingly.
1416          */
1417         if (spa_version(spa) < SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS)
1418                 return (1);
1419         return (MIN(SPA_DVAS_PER_BP, spa_max_replication_override));
1420 }
1421
1422 int
1423 spa_prev_software_version(spa_t *spa)
1424 {
1425         return (spa->spa_prev_software_version);
1426 }
1427
1428 uint64_t
1429 dva_get_dsize_sync(spa_t *spa, const dva_t *dva)
1430 {
1431         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
1432         uint64_t dsize = asize;
1433
1434         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1435
1436         if (asize != 0 && spa->spa_deflate) {
1437                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, DVA_GET_VDEV(dva));
1438                 dsize = (asize >> SPA_MINBLOCKSHIFT) * vd->vdev_deflate_ratio;
1439         }
1440
1441         return (dsize);
1442 }
1443
1444 uint64_t
1445 bp_get_dsize_sync(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1446 {
1447         uint64_t dsize = 0;
1448
1449         for (int d = 0; d < SPA_DVAS_PER_BP; d++)
1450                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
1451
1452         return (dsize);
1453 }
1454
1455 uint64_t
1456 bp_get_dsize(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1457 {
1458         uint64_t dsize = 0;
1459
1460         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
1461
1462         for (int d = 0; d < SPA_DVAS_PER_BP; d++)
1463                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
1464
1465         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1466
1467         return (dsize);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * ==========================================================================
1472  * Initialization and Termination
1473  * ==========================================================================
1474  */
1475
1476 static int
1477 spa_name_compare(const void *a1, const void *a2)
1478 {
1479         const spa_t *s1 = a1;
1480         const spa_t *s2 = a2;
1481         int s;
1482
1483         s = strcmp(s1->spa_name, s2->spa_name);
1484         if (s > 0)
1485                 return (1);
1486         if (s < 0)
1487                 return (-1);
1488         return (0);
1489 }
1490
1491 int
1492 spa_busy(void)
1493 {
1494         return (spa_active_count);
1495 }
1496
1497 void
1498 spa_boot_init()
1499 {
1500         spa_config_load();
1501 }
1502
1503 void
1504 spa_init(int mode)
1505 {
1506         mutex_init(&spa_namespace_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1507         mutex_init(&spa_spare_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1508         mutex_init(&spa_l2cache_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1509         cv_init(&spa_namespace_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1510
1511         avl_create(&spa_namespace_avl, spa_name_compare, sizeof (spa_t),
1512             offsetof(spa_t, spa_avl));
1513
1514         avl_create(&spa_spare_avl, spa_spare_compare, sizeof (spa_aux_t),
1515             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
1516
1517         avl_create(&spa_l2cache_avl, spa_l2cache_compare, sizeof (spa_aux_t),
1518             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
1519
1520         spa_mode_global = mode;
1521
1522         refcount_init();
1523         unique_init();
1524         zio_init();
1525         dmu_init();
1526         zil_init();
1527         vdev_cache_stat_init();
1528         zfs_prop_init();
1529         zpool_prop_init();
1530         spa_config_load();
1531         l2arc_start();
1532 }
1533
1534 void
1535 spa_fini(void)
1536 {
1537         l2arc_stop();
1538
1539         spa_evict_all();
1540
1541         vdev_cache_stat_fini();
1542         zil_fini();
1543         dmu_fini();
1544         zio_fini();
1545         unique_fini();
1546         refcount_fini();
1547
1548         avl_destroy(&spa_namespace_avl);
1549         avl_destroy(&spa_spare_avl);
1550         avl_destroy(&spa_l2cache_avl);
1551
1552         cv_destroy(&spa_namespace_cv);
1553         mutex_destroy(&spa_namespace_lock);
1554         mutex_destroy(&spa_spare_lock);
1555         mutex_destroy(&spa_l2cache_lock);
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Return whether this pool has slogs. No locking needed.
1560  * It's not a problem if the wrong answer is returned as it's only for
1561  * performance and not correctness
1562  */
1563 boolean_t
1564 spa_has_slogs(spa_t *spa)
1565 {
1566         return (spa->spa_log_class->mc_rotor != NULL);
1567 }
1568
1569 spa_log_state_t
1570 spa_get_log_state(spa_t *spa)
1571 {
1572         return (spa->spa_log_state);
1573 }
1574
1575 void
1576 spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state)
1577 {
1578         spa->spa_log_state = state;
1579 }
1580
1581 boolean_t
1582 spa_is_root(spa_t *spa)
1583 {
1584         return (spa->spa_is_root);
1585 }
1586
1587 boolean_t
1588 spa_writeable(spa_t *spa)
1589 {
1590         return (!!(spa->spa_mode & FWRITE));
1591 }
1592
1593 int
1594 spa_mode(spa_t *spa)
1595 {
1596         return (spa->spa_mode);
1597 }
1598
1599 uint64_t
1600 spa_bootfs(spa_t *spa)
1601 {
1602         return (spa->spa_bootfs);
1603 }
1604
1605 uint64_t
1606 spa_delegation(spa_t *spa)
1607 {
1608         return (spa->spa_delegation);
1609 }
1610
1611 objset_t *
1612 spa_meta_objset(spa_t *spa)
1613 {
1614         return (spa->spa_meta_objset);
1615 }
1616
1617 enum zio_checksum
1618 spa_dedup_checksum(spa_t *spa)
1619 {
1620         return (spa->spa_dedup_checksum);
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Reset pool scan stat per scan pass (or reboot).
1625  */
1626 void
1627 spa_scan_stat_init(spa_t *spa)
1628 {
1629         /* data not stored on disk */
1630         spa->spa_scan_pass_start = gethrestime_sec();
1631         spa->spa_scan_pass_exam = 0;
1632         vdev_scan_stat_init(spa->spa_root_vdev);
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Get scan stats for zpool status reports
1637  */
1638 int
1639 spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps)
1640 {
1641         dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool ? spa->spa_dsl_pool->dp_scan : NULL;
1642
1643         if (scn == NULL || scn->scn_phys.scn_func == POOL_SCAN_NONE)
1644                 return (ENOENT);
1645         bzero(ps, sizeof (pool_scan_stat_t));
1646
1647         /* data stored on disk */
1648         ps->pss_func = scn->scn_phys.scn_func;
1649         ps->pss_start_time = scn->scn_phys.scn_start_time;
1650         ps->pss_end_time = scn->scn_phys.scn_end_time;
1651         ps->pss_to_examine = scn->scn_phys.scn_to_examine;
1652         ps->pss_examined = scn->scn_phys.scn_examined;
1653         ps->pss_to_process = scn->scn_phys.scn_to_process;
1654         ps->pss_processed = scn->scn_phys.scn_processed;
1655         ps->pss_errors = scn->scn_phys.scn_errors;
1656         ps->pss_state = scn->scn_phys.scn_state;
1657
1658         /* data not stored on disk */
1659         ps->pss_pass_start = spa->spa_scan_pass_start;
1660         ps->pss_pass_exam = spa->spa_scan_pass_exam;
1661
1662         return (0);
1663 }