Add missing ZFS tunables
[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/fm/util.h>
44 #include <sys/dsl_scan.h>
45 #include <sys/fs/zfs.h>
46 #include <sys/metaslab_impl.h>
47 #include <sys/arc.h>
48 #include <sys/ddt.h>
49 #include "zfs_prop.h"
50
51 /*
52  * SPA locking
53  *
54  * There are four basic locks for managing spa_t structures:
55  *
56  * spa_namespace_lock (global mutex)
57  *
58  *      This lock must be acquired to do any of the following:
59  *
60  *              - Lookup a spa_t by name
61  *              - Add or remove a spa_t from the namespace
62  *              - Increase spa_refcount from non-zero
63  *              - Check if spa_refcount is zero
64  *              - Rename a spa_t
65  *              - add/remove/attach/detach devices
66  *              - Held for the duration of create/destroy/import/export
67  *
68  *      It does not need to handle recursion.  A create or destroy may
69  *      reference objects (files or zvols) in other pools, but by
70  *      definition they must have an existing reference, and will never need
71  *      to lookup a spa_t by name.
72  *
73  * spa_refcount (per-spa refcount_t protected by mutex)
74  *
75  *      This reference count keep track of any active users of the spa_t.  The
76  *      spa_t cannot be destroyed or freed while this is non-zero.  Internally,
77  *      the refcount is never really 'zero' - opening a pool implicitly keeps
78  *      some references in the DMU.  Internally we check against spa_minref, but
79  *      present the image of a zero/non-zero value to consumers.
80  *
81  * spa_config_lock[] (per-spa array of rwlocks)
82  *
83  *      This protects the spa_t from config changes, and must be held in
84  *      the following circumstances:
85  *
86  *              - RW_READER to perform I/O to the spa
87  *              - RW_WRITER to change the vdev config
88  *
89  * The locking order is fairly straightforward:
90  *
91  *              spa_namespace_lock      ->      spa_refcount
92  *
93  *      The namespace lock must be acquired to increase the refcount from 0
94  *      or to check if it is zero.
95  *
96  *              spa_refcount            ->      spa_config_lock[]
97  *
98  *      There must be at least one valid reference on the spa_t to acquire
99  *      the config lock.
100  *
101  *              spa_namespace_lock      ->      spa_config_lock[]
102  *
103  *      The namespace lock must always be taken before the config lock.
104  *
105  *
106  * The spa_namespace_lock can be acquired directly and is globally visible.
107  *
108  * The namespace is manipulated using the following functions, all of which
109  * require the spa_namespace_lock to be held.
110  *
111  *      spa_lookup()            Lookup a spa_t by name.
112  *
113  *      spa_add()               Create a new spa_t in the namespace.
114  *
115  *      spa_remove()            Remove a spa_t from the namespace.  This also
116  *                              frees up any memory associated with the spa_t.
117  *
118  *      spa_next()              Returns the next spa_t in the system, or the
119  *                              first if NULL is passed.
120  *
121  *      spa_evict_all()         Shutdown and remove all spa_t structures in
122  *                              the system.
123  *
124  *      spa_guid_exists()       Determine whether a pool/device guid exists.
125  *
126  * The spa_refcount is manipulated using the following functions:
127  *
128  *      spa_open_ref()          Adds a reference to the given spa_t.  Must be
129  *                              called with spa_namespace_lock held if the
130  *                              refcount is currently zero.
131  *
132  *      spa_close()             Remove a reference from the spa_t.  This will
133  *                              not free the spa_t or remove it from the
134  *                              namespace.  No locking is required.
135  *
136  *      spa_refcount_zero()     Returns true if the refcount is currently
137  *                              zero.  Must be called with spa_namespace_lock
138  *                              held.
139  *
140  * The spa_config_lock[] is an array of rwlocks, ordered as follows:
141  * SCL_CONFIG > SCL_STATE > SCL_ALLOC > SCL_ZIO > SCL_FREE > SCL_VDEV.
142  * spa_config_lock[] is manipulated with spa_config_{enter,exit,held}().
143  *
144  * To read the configuration, it suffices to hold one of these locks as reader.
145  * To modify the configuration, you must hold all locks as writer.  To modify
146  * vdev state without altering the vdev tree's topology (e.g. online/offline),
147  * you must hold SCL_STATE and SCL_ZIO as writer.
148  *
149  * We use these distinct config locks to avoid recursive lock entry.
150  * For example, spa_sync() (which holds SCL_CONFIG as reader) induces
151  * block allocations (SCL_ALLOC), which may require reading space maps
152  * from disk (dmu_read() -> zio_read() -> SCL_ZIO).
153  *
154  * The spa config locks cannot be normal rwlocks because we need the
155  * ability to hand off ownership.  For example, SCL_ZIO is acquired
156  * by the issuing thread and later released by an interrupt thread.
157  * They do, however, obey the usual write-wanted semantics to prevent
158  * writer (i.e. system administrator) starvation.
159  *
160  * The lock acquisition rules are as follows:
161  *
162  * SCL_CONFIG
163  *      Protects changes to the vdev tree topology, such as vdev
164  *      add/remove/attach/detach.  Protects the dirty config list
165  *      (spa_config_dirty_list) and the set of spares and l2arc devices.
166  *
167  * SCL_STATE
168  *      Protects changes to pool state and vdev state, such as vdev
169  *      online/offline/fault/degrade/clear.  Protects the dirty state list
170  *      (spa_state_dirty_list) and global pool state (spa_state).
171  *
172  * SCL_ALLOC
173  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
174  *      Held as reader by metaslab_alloc() and metaslab_claim().
175  *
176  * SCL_ZIO
177  *      Held by bp-level zios (those which have no io_vd upon entry)
178  *      to prevent changes to the vdev tree.  The bp-level zio implicitly
179  *      protects all of its vdev child zios, which do not hold SCL_ZIO.
180  *
181  * SCL_FREE
182  *      Protects changes to metaslab groups and classes.
183  *      Held as reader by metaslab_free().  SCL_FREE is distinct from
184  *      SCL_ALLOC, and lower than SCL_ZIO, so that we can safely free
185  *      blocks in zio_done() while another i/o that holds either
186  *      SCL_ALLOC or SCL_ZIO is waiting for this i/o to complete.
187  *
188  * SCL_VDEV
189  *      Held as reader to prevent changes to the vdev tree during trivial
190  *      inquiries such as bp_get_dsize().  SCL_VDEV is distinct from the
191  *      other locks, and lower than all of them, to ensure that it's safe
192  *      to acquire regardless of caller context.
193  *
194  * In addition, the following rules apply:
195  *
196  * (a)  spa_props_lock protects pool properties, spa_config and spa_config_list.
197  *      The lock ordering is SCL_CONFIG > spa_props_lock.
198  *
199  * (b)  I/O operations on leaf vdevs.  For any zio operation that takes
200  *      an explicit vdev_t argument -- such as zio_ioctl(), zio_read_phys(),
201  *      or zio_write_phys() -- the caller must ensure that the config cannot
202  *      cannot change in the interim, and that the vdev cannot be reopened.
203  *      SCL_STATE as reader suffices for both.
204  *
205  * The vdev configuration is protected by spa_vdev_enter() / spa_vdev_exit().
206  *
207  *      spa_vdev_enter()        Acquire the namespace lock and the config lock
208  *                              for writing.
209  *
210  *      spa_vdev_exit()         Release the config lock, wait for all I/O
211  *                              to complete, sync the updated configs to the
212  *                              cache, and release the namespace lock.
213  *
214  * vdev state is protected by spa_vdev_state_enter() / spa_vdev_state_exit().
215  * Like spa_vdev_enter/exit, these are convenience wrappers -- the actual
216  * locking is, always, based on spa_namespace_lock and spa_config_lock[].
217  *
218  * spa_rename() is also implemented within this file since is requires
219  * manipulation of the namespace.
220  */
221
222 static avl_tree_t spa_namespace_avl;
223 kmutex_t spa_namespace_lock;
224 static kcondvar_t spa_namespace_cv;
225 static int spa_active_count;
226 int spa_max_replication_override = SPA_DVAS_PER_BP;
227
228 static kmutex_t spa_spare_lock;
229 static avl_tree_t spa_spare_avl;
230 static kmutex_t spa_l2cache_lock;
231 static avl_tree_t spa_l2cache_avl;
232
233 kmem_cache_t *spa_buffer_pool;
234 int spa_mode_global;
235
236 #ifdef ZFS_DEBUG
237 /* Everything except dprintf is on by default in debug builds */
238 int zfs_flags = ~ZFS_DEBUG_DPRINTF;
239 #else
240 int zfs_flags = 0;
241 #endif
242
243 /*
244  * zfs_recover can be set to nonzero to attempt to recover from
245  * otherwise-fatal errors, typically caused by on-disk corruption.  When
246  * set, calls to zfs_panic_recover() will turn into warning messages.
247  */
248 int zfs_recover = 0;
249
250
251 /*
252  * ==========================================================================
253  * SPA config locking
254  * ==========================================================================
255  */
256 static void
257 spa_config_lock_init(spa_t *spa)
258 {
259         int i;
260
261         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
262                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
263                 mutex_init(&scl->scl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
264                 cv_init(&scl->scl_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
265                 refcount_create(&scl->scl_count);
266                 scl->scl_writer = NULL;
267                 scl->scl_write_wanted = 0;
268         }
269 }
270
271 static void
272 spa_config_lock_destroy(spa_t *spa)
273 {
274         int i;
275
276         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
277                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
278                 mutex_destroy(&scl->scl_lock);
279                 cv_destroy(&scl->scl_cv);
280                 refcount_destroy(&scl->scl_count);
281                 ASSERT(scl->scl_writer == NULL);
282                 ASSERT(scl->scl_write_wanted == 0);
283         }
284 }
285
286 int
287 spa_config_tryenter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
288 {
289         int i;
290
291         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
292                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
293                 if (!(locks & (1 << i)))
294                         continue;
295                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
296                 if (rw == RW_READER) {
297                         if (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
298                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
299                                 spa_config_exit(spa, locks ^ (1 << i), tag);
300                                 return (0);
301                         }
302                 } else {
303                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
304                         if (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
305                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
306                                 spa_config_exit(spa, locks ^ (1 << i), tag);
307                                 return (0);
308                         }
309                         scl->scl_writer = curthread;
310                 }
311                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
312                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
313         }
314         return (1);
315 }
316
317 void
318 spa_config_enter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
319 {
320         int wlocks_held = 0;
321         int i;
322
323         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
324                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
325                 if (scl->scl_writer == curthread)
326                         wlocks_held |= (1 << i);
327                 if (!(locks & (1 << i)))
328                         continue;
329                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
330                 if (rw == RW_READER) {
331                         while (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
332                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
333                         }
334                 } else {
335                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
336                         while (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
337                                 scl->scl_write_wanted++;
338                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
339                                 scl->scl_write_wanted--;
340                         }
341                         scl->scl_writer = curthread;
342                 }
343                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
344                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
345         }
346         ASSERT(wlocks_held <= locks);
347 }
348
349 void
350 spa_config_exit(spa_t *spa, int locks, void *tag)
351 {
352         int i;
353
354         for (i = SCL_LOCKS - 1; i >= 0; i--) {
355                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
356                 if (!(locks & (1 << i)))
357                         continue;
358                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
359                 ASSERT(!refcount_is_zero(&scl->scl_count));
360                 if (refcount_remove(&scl->scl_count, tag) == 0) {
361                         ASSERT(scl->scl_writer == NULL ||
362                             scl->scl_writer == curthread);
363                         scl->scl_writer = NULL; /* OK in either case */
364                         cv_broadcast(&scl->scl_cv);
365                 }
366                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
367         }
368 }
369
370 int
371 spa_config_held(spa_t *spa, int locks, krw_t rw)
372 {
373         int i, locks_held = 0;
374
375         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
376                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
377                 if (!(locks & (1 << i)))
378                         continue;
379                 if ((rw == RW_READER && !refcount_is_zero(&scl->scl_count)) ||
380                     (rw == RW_WRITER && scl->scl_writer == curthread))
381                         locks_held |= 1 << i;
382         }
383
384         return (locks_held);
385 }
386
387 /*
388  * ==========================================================================
389  * SPA namespace functions
390  * ==========================================================================
391  */
392
393 /*
394  * Lookup the named spa_t in the AVL tree.  The spa_namespace_lock must be held.
395  * Returns NULL if no matching spa_t is found.
396  */
397 spa_t *
398 spa_lookup(const char *name)
399 {
400         static spa_t search;    /* spa_t is large; don't allocate on stack */
401         spa_t *spa;
402         avl_index_t where;
403         char c = 0;
404         char *cp;
405
406         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
407
408         /*
409          * If it's a full dataset name, figure out the pool name and
410          * just use that.
411          */
412         cp = strpbrk(name, "/@");
413         if (cp) {
414                 c = *cp;
415                 *cp = '\0';
416         }
417
418         (void) strlcpy(search.spa_name, name, sizeof (search.spa_name));
419         spa = avl_find(&spa_namespace_avl, &search, &where);
420
421         if (cp)
422                 *cp = c;
423
424         return (spa);
425 }
426
427 /*
428  * Create an uninitialized spa_t with the given name.  Requires
429  * spa_namespace_lock.  The caller must ensure that the spa_t doesn't already
430  * exist by calling spa_lookup() first.
431  */
432 spa_t *
433 spa_add(const char *name, nvlist_t *config, const char *altroot)
434 {
435         spa_t *spa;
436         spa_config_dirent_t *dp;
437         int t;
438
439         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
440
441         spa = kmem_zalloc(sizeof (spa_t), KM_SLEEP | KM_NODEBUG);
442
443         mutex_init(&spa->spa_async_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
444         mutex_init(&spa->spa_errlist_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
445         mutex_init(&spa->spa_errlog_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
446         mutex_init(&spa->spa_history_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
447         mutex_init(&spa->spa_proc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
448         mutex_init(&spa->spa_props_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
449         mutex_init(&spa->spa_scrub_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
450         mutex_init(&spa->spa_suspend_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
451         mutex_init(&spa->spa_vdev_top_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
452
453         cv_init(&spa->spa_async_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
454         cv_init(&spa->spa_proc_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
455         cv_init(&spa->spa_scrub_io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
456         cv_init(&spa->spa_suspend_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
457
458         for (t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
459                 bplist_create(&spa->spa_free_bplist[t]);
460
461         (void) strlcpy(spa->spa_name, name, sizeof (spa->spa_name));
462         spa->spa_state = POOL_STATE_UNINITIALIZED;
463         spa->spa_freeze_txg = UINT64_MAX;
464         spa->spa_final_txg = UINT64_MAX;
465         spa->spa_load_max_txg = UINT64_MAX;
466         spa->spa_proc = &p0;
467         spa->spa_proc_state = SPA_PROC_NONE;
468
469         refcount_create(&spa->spa_refcount);
470         spa_config_lock_init(spa);
471
472         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
473
474         /*
475          * Set the alternate root, if there is one.
476          */
477         if (altroot) {
478                 spa->spa_root = spa_strdup(altroot);
479                 spa_active_count++;
480         }
481
482         /*
483          * Every pool starts with the default cachefile
484          */
485         list_create(&spa->spa_config_list, sizeof (spa_config_dirent_t),
486             offsetof(spa_config_dirent_t, scd_link));
487
488         dp = kmem_zalloc(sizeof (spa_config_dirent_t), KM_SLEEP);
489         dp->scd_path = altroot ? NULL : spa_strdup(spa_config_path);
490         list_insert_head(&spa->spa_config_list, dp);
491
492         VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_load_info, NV_UNIQUE_NAME,
493             KM_SLEEP) == 0);
494
495         if (config != NULL)
496                 VERIFY(nvlist_dup(config, &spa->spa_config, 0) == 0);
497
498         return (spa);
499 }
500
501 /*
502  * Removes a spa_t from the namespace, freeing up any memory used.  Requires
503  * spa_namespace_lock.  This is called only after the spa_t has been closed and
504  * deactivated.
505  */
506 void
507 spa_remove(spa_t *spa)
508 {
509         spa_config_dirent_t *dp;
510         int t;
511
512         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
513         ASSERT(spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED);
514
515         nvlist_free(spa->spa_config_splitting);
516
517         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
518         cv_broadcast(&spa_namespace_cv);
519
520         if (spa->spa_root) {
521                 spa_strfree(spa->spa_root);
522                 spa_active_count--;
523         }
524
525         while ((dp = list_head(&spa->spa_config_list)) != NULL) {
526                 list_remove(&spa->spa_config_list, dp);
527                 if (dp->scd_path != NULL)
528                         spa_strfree(dp->scd_path);
529                 kmem_free(dp, sizeof (spa_config_dirent_t));
530         }
531
532         list_destroy(&spa->spa_config_list);
533
534         nvlist_free(spa->spa_load_info);
535         spa_config_set(spa, NULL);
536
537         refcount_destroy(&spa->spa_refcount);
538
539         spa_config_lock_destroy(spa);
540
541         for (t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
542                 bplist_destroy(&spa->spa_free_bplist[t]);
543
544         cv_destroy(&spa->spa_async_cv);
545         cv_destroy(&spa->spa_proc_cv);
546         cv_destroy(&spa->spa_scrub_io_cv);
547         cv_destroy(&spa->spa_suspend_cv);
548
549         mutex_destroy(&spa->spa_async_lock);
550         mutex_destroy(&spa->spa_errlist_lock);
551         mutex_destroy(&spa->spa_errlog_lock);
552         mutex_destroy(&spa->spa_history_lock);
553         mutex_destroy(&spa->spa_proc_lock);
554         mutex_destroy(&spa->spa_props_lock);
555         mutex_destroy(&spa->spa_scrub_lock);
556         mutex_destroy(&spa->spa_suspend_lock);
557         mutex_destroy(&spa->spa_vdev_top_lock);
558
559         kmem_free(spa, sizeof (spa_t));
560 }
561
562 /*
563  * Given a pool, return the next pool in the namespace, or NULL if there is
564  * none.  If 'prev' is NULL, return the first pool.
565  */
566 spa_t *
567 spa_next(spa_t *prev)
568 {
569         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
570
571         if (prev)
572                 return (AVL_NEXT(&spa_namespace_avl, prev));
573         else
574                 return (avl_first(&spa_namespace_avl));
575 }
576
577 /*
578  * ==========================================================================
579  * SPA refcount functions
580  * ==========================================================================
581  */
582
583 /*
584  * Add a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
585  * have the namespace lock held.
586  */
587 void
588 spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag)
589 {
590         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) >= spa->spa_minref ||
591             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
592         (void) refcount_add(&spa->spa_refcount, tag);
593 }
594
595 /*
596  * Remove a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
597  * have the namespace lock held.
598  */
599 void
600 spa_close(spa_t *spa, void *tag)
601 {
602         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) > spa->spa_minref ||
603             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
604         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
605 }
606
607 /*
608  * Check to see if the spa refcount is zero.  Must be called with
609  * spa_namespace_lock held.  We really compare against spa_minref, which is the
610  * number of references acquired when opening a pool
611  */
612 boolean_t
613 spa_refcount_zero(spa_t *spa)
614 {
615         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
616
617         return (refcount_count(&spa->spa_refcount) == spa->spa_minref);
618 }
619
620 /*
621  * ==========================================================================
622  * SPA spare and l2cache tracking
623  * ==========================================================================
624  */
625
626 /*
627  * Hot spares and cache devices are tracked using the same code below,
628  * for 'auxiliary' devices.
629  */
630
631 typedef struct spa_aux {
632         uint64_t        aux_guid;
633         uint64_t        aux_pool;
634         avl_node_t      aux_avl;
635         int             aux_count;
636 } spa_aux_t;
637
638 static int
639 spa_aux_compare(const void *a, const void *b)
640 {
641         const spa_aux_t *sa = a;
642         const spa_aux_t *sb = b;
643
644         if (sa->aux_guid < sb->aux_guid)
645                 return (-1);
646         else if (sa->aux_guid > sb->aux_guid)
647                 return (1);
648         else
649                 return (0);
650 }
651
652 void
653 spa_aux_add(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
654 {
655         avl_index_t where;
656         spa_aux_t search;
657         spa_aux_t *aux;
658
659         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
660         if ((aux = avl_find(avl, &search, &where)) != NULL) {
661                 aux->aux_count++;
662         } else {
663                 aux = kmem_zalloc(sizeof (spa_aux_t), KM_SLEEP);
664                 aux->aux_guid = vd->vdev_guid;
665                 aux->aux_count = 1;
666                 avl_insert(avl, aux, where);
667         }
668 }
669
670 void
671 spa_aux_remove(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
672 {
673         spa_aux_t search;
674         spa_aux_t *aux;
675         avl_index_t where;
676
677         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
678         aux = avl_find(avl, &search, &where);
679
680         ASSERT(aux != NULL);
681
682         if (--aux->aux_count == 0) {
683                 avl_remove(avl, aux);
684                 kmem_free(aux, sizeof (spa_aux_t));
685         } else if (aux->aux_pool == spa_guid(vd->vdev_spa)) {
686                 aux->aux_pool = 0ULL;
687         }
688 }
689
690 boolean_t
691 spa_aux_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt, avl_tree_t *avl)
692 {
693         spa_aux_t search, *found;
694
695         search.aux_guid = guid;
696         found = avl_find(avl, &search, NULL);
697
698         if (pool) {
699                 if (found)
700                         *pool = found->aux_pool;
701                 else
702                         *pool = 0ULL;
703         }
704
705         if (refcnt) {
706                 if (found)
707                         *refcnt = found->aux_count;
708                 else
709                         *refcnt = 0;
710         }
711
712         return (found != NULL);
713 }
714
715 void
716 spa_aux_activate(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
717 {
718         spa_aux_t search, *found;
719         avl_index_t where;
720
721         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
722         found = avl_find(avl, &search, &where);
723         ASSERT(found != NULL);
724         ASSERT(found->aux_pool == 0ULL);
725
726         found->aux_pool = spa_guid(vd->vdev_spa);
727 }
728
729 /*
730  * Spares are tracked globally due to the following constraints:
731  *
732  *      - A spare may be part of multiple pools.
733  *      - A spare may be added to a pool even if it's actively in use within
734  *        another pool.
735  *      - A spare in use in any pool can only be the source of a replacement if
736  *        the target is a spare in the same pool.
737  *
738  * We keep track of all spares on the system through the use of a reference
739  * counted AVL tree.  When a vdev is added as a spare, or used as a replacement
740  * spare, then we bump the reference count in the AVL tree.  In addition, we set
741  * the 'vdev_isspare' member to indicate that the device is a spare (active or
742  * inactive).  When a spare is made active (used to replace a device in the
743  * pool), we also keep track of which pool its been made a part of.
744  *
745  * The 'spa_spare_lock' protects the AVL tree.  These functions are normally
746  * called under the spa_namespace lock as part of vdev reconfiguration.  The
747  * separate spare lock exists for the status query path, which does not need to
748  * be completely consistent with respect to other vdev configuration changes.
749  */
750
751 static int
752 spa_spare_compare(const void *a, const void *b)
753 {
754         return (spa_aux_compare(a, b));
755 }
756
757 void
758 spa_spare_add(vdev_t *vd)
759 {
760         mutex_enter(&spa_spare_lock);
761         ASSERT(!vd->vdev_isspare);
762         spa_aux_add(vd, &spa_spare_avl);
763         vd->vdev_isspare = B_TRUE;
764         mutex_exit(&spa_spare_lock);
765 }
766
767 void
768 spa_spare_remove(vdev_t *vd)
769 {
770         mutex_enter(&spa_spare_lock);
771         ASSERT(vd->vdev_isspare);
772         spa_aux_remove(vd, &spa_spare_avl);
773         vd->vdev_isspare = B_FALSE;
774         mutex_exit(&spa_spare_lock);
775 }
776
777 boolean_t
778 spa_spare_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt)
779 {
780         boolean_t found;
781
782         mutex_enter(&spa_spare_lock);
783         found = spa_aux_exists(guid, pool, refcnt, &spa_spare_avl);
784         mutex_exit(&spa_spare_lock);
785
786         return (found);
787 }
788
789 void
790 spa_spare_activate(vdev_t *vd)
791 {
792         mutex_enter(&spa_spare_lock);
793         ASSERT(vd->vdev_isspare);
794         spa_aux_activate(vd, &spa_spare_avl);
795         mutex_exit(&spa_spare_lock);
796 }
797
798 /*
799  * Level 2 ARC devices are tracked globally for the same reasons as spares.
800  * Cache devices currently only support one pool per cache device, and so
801  * for these devices the aux reference count is currently unused beyond 1.
802  */
803
804 static int
805 spa_l2cache_compare(const void *a, const void *b)
806 {
807         return (spa_aux_compare(a, b));
808 }
809
810 void
811 spa_l2cache_add(vdev_t *vd)
812 {
813         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
814         ASSERT(!vd->vdev_isl2cache);
815         spa_aux_add(vd, &spa_l2cache_avl);
816         vd->vdev_isl2cache = B_TRUE;
817         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
818 }
819
820 void
821 spa_l2cache_remove(vdev_t *vd)
822 {
823         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
824         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
825         spa_aux_remove(vd, &spa_l2cache_avl);
826         vd->vdev_isl2cache = B_FALSE;
827         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
828 }
829
830 boolean_t
831 spa_l2cache_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool)
832 {
833         boolean_t found;
834
835         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
836         found = spa_aux_exists(guid, pool, NULL, &spa_l2cache_avl);
837         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
838
839         return (found);
840 }
841
842 void
843 spa_l2cache_activate(vdev_t *vd)
844 {
845         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
846         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
847         spa_aux_activate(vd, &spa_l2cache_avl);
848         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
849 }
850
851 /*
852  * ==========================================================================
853  * SPA vdev locking
854  * ==========================================================================
855  */
856
857 /*
858  * Lock the given spa_t for the purpose of adding or removing a vdev.
859  * Grabs the global spa_namespace_lock plus the spa config lock for writing.
860  * It returns the next transaction group for the spa_t.
861  */
862 uint64_t
863 spa_vdev_enter(spa_t *spa)
864 {
865         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
866         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
867         return (spa_vdev_config_enter(spa));
868 }
869
870 /*
871  * Internal implementation for spa_vdev_enter().  Used when a vdev
872  * operation requires multiple syncs (i.e. removing a device) while
873  * keeping the spa_namespace_lock held.
874  */
875 uint64_t
876 spa_vdev_config_enter(spa_t *spa)
877 {
878         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
879
880         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
881
882         return (spa_last_synced_txg(spa) + 1);
883 }
884
885 /*
886  * Used in combination with spa_vdev_config_enter() to allow the syncing
887  * of multiple transactions without releasing the spa_namespace_lock.
888  */
889 void
890 spa_vdev_config_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error, char *tag)
891 {
892         int config_changed = B_FALSE;
893
894         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
895         ASSERT(txg > spa_last_synced_txg(spa));
896
897         spa->spa_pending_vdev = NULL;
898
899         /*
900          * Reassess the DTLs.
901          */
902         vdev_dtl_reassess(spa->spa_root_vdev, 0, 0, B_FALSE);
903
904         if (error == 0 && !list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list)) {
905                 config_changed = B_TRUE;
906                 spa->spa_config_generation++;
907         }
908
909         /*
910          * Verify the metaslab classes.
911          */
912         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_normal_class(spa)) == 0);
913         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_log_class(spa)) == 0);
914
915         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
916
917         /*
918          * Panic the system if the specified tag requires it.  This
919          * is useful for ensuring that configurations are updated
920          * transactionally.
921          */
922         if (zio_injection_enabled)
923                 zio_handle_panic_injection(spa, tag, 0);
924
925         /*
926          * Note: this txg_wait_synced() is important because it ensures
927          * that there won't be more than one config change per txg.
928          * This allows us to use the txg as the generation number.
929          */
930         if (error == 0)
931                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, txg);
932
933         if (vd != NULL) {
934                 ASSERT(!vd->vdev_detached || vd->vdev_dtl_smo.smo_object == 0);
935                 spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
936                 vdev_free(vd);
937                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
938         }
939
940         /*
941          * If the config changed, update the config cache.
942          */
943         if (config_changed)
944                 spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
945 }
946
947 /*
948  * Unlock the spa_t after adding or removing a vdev.  Besides undoing the
949  * locking of spa_vdev_enter(), we also want make sure the transactions have
950  * synced to disk, and then update the global configuration cache with the new
951  * information.
952  */
953 int
954 spa_vdev_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error)
955 {
956         spa_vdev_config_exit(spa, vd, txg, error, FTAG);
957         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
958         mutex_exit(&spa->spa_vdev_top_lock);
959
960         return (error);
961 }
962
963 /*
964  * Lock the given spa_t for the purpose of changing vdev state.
965  */
966 void
967 spa_vdev_state_enter(spa_t *spa, int oplocks)
968 {
969         int locks = SCL_STATE_ALL | oplocks;
970
971         /*
972          * Root pools may need to read of the underlying devfs filesystem
973          * when opening up a vdev.  Unfortunately if we're holding the
974          * SCL_ZIO lock it will result in a deadlock when we try to issue
975          * the read from the root filesystem.  Instead we "prefetch"
976          * the associated vnodes that we need prior to opening the
977          * underlying devices and cache them so that we can prevent
978          * any I/O when we are doing the actual open.
979          */
980         if (spa_is_root(spa)) {
981                 int low = locks & ~(SCL_ZIO - 1);
982                 int high = locks & ~low;
983
984                 spa_config_enter(spa, high, spa, RW_WRITER);
985                 vdev_hold(spa->spa_root_vdev);
986                 spa_config_enter(spa, low, spa, RW_WRITER);
987         } else {
988                 spa_config_enter(spa, locks, spa, RW_WRITER);
989         }
990         spa->spa_vdev_locks = locks;
991 }
992
993 int
994 spa_vdev_state_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, int error)
995 {
996         boolean_t config_changed = B_FALSE;
997
998         if (vd != NULL || error == 0)
999                 vdev_dtl_reassess(vd ? vd->vdev_top : spa->spa_root_vdev,
1000                     0, 0, B_FALSE);
1001
1002         if (vd != NULL) {
1003                 vdev_state_dirty(vd->vdev_top);
1004                 config_changed = B_TRUE;
1005                 spa->spa_config_generation++;
1006         }
1007
1008         if (spa_is_root(spa))
1009                 vdev_rele(spa->spa_root_vdev);
1010
1011         ASSERT3U(spa->spa_vdev_locks, >=, SCL_STATE_ALL);
1012         spa_config_exit(spa, spa->spa_vdev_locks, spa);
1013
1014         /*
1015          * If anything changed, wait for it to sync.  This ensures that,
1016          * from the system administrator's perspective, zpool(1M) commands
1017          * are synchronous.  This is important for things like zpool offline:
1018          * when the command completes, you expect no further I/O from ZFS.
1019          */
1020         if (vd != NULL)
1021                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1022
1023         /*
1024          * If the config changed, update the config cache.
1025          */
1026         if (config_changed) {
1027                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1028                 spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1029                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1030         }
1031
1032         return (error);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * ==========================================================================
1037  * Miscellaneous functions
1038  * ==========================================================================
1039  */
1040
1041 /*
1042  * Rename a spa_t.
1043  */
1044 int
1045 spa_rename(const char *name, const char *newname)
1046 {
1047         spa_t *spa;
1048         int err;
1049
1050         /*
1051          * Lookup the spa_t and grab the config lock for writing.  We need to
1052          * actually open the pool so that we can sync out the necessary labels.
1053          * It's OK to call spa_open() with the namespace lock held because we
1054          * allow recursive calls for other reasons.
1055          */
1056         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1057         if ((err = spa_open(name, &spa, FTAG)) != 0) {
1058                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1059                 return (err);
1060         }
1061
1062         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1063
1064         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
1065         (void) strlcpy(spa->spa_name, newname, sizeof (spa->spa_name));
1066         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
1067
1068         /*
1069          * Sync all labels to disk with the new names by marking the root vdev
1070          * dirty and waiting for it to sync.  It will pick up the new pool name
1071          * during the sync.
1072          */
1073         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1074
1075         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1076
1077         txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1078
1079         /*
1080          * Sync the updated config cache.
1081          */
1082         spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1083
1084         spa_close(spa, FTAG);
1085
1086         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1087
1088         return (0);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Return the spa_t associated with given pool_guid, if it exists.  If
1093  * device_guid is non-zero, determine whether the pool exists *and* contains
1094  * a device with the specified device_guid.
1095  */
1096 spa_t *
1097 spa_by_guid(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1098 {
1099         spa_t *spa;
1100         avl_tree_t *t = &spa_namespace_avl;
1101
1102         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1103
1104         for (spa = avl_first(t); spa != NULL; spa = AVL_NEXT(t, spa)) {
1105                 if (spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED)
1106                         continue;
1107                 if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1108                         continue;
1109                 if (spa_guid(spa) == pool_guid) {
1110                         if (device_guid == 0)
1111                                 break;
1112
1113                         if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_root_vdev,
1114                             device_guid) != NULL)
1115                                 break;
1116
1117                         /*
1118                          * Check any devices we may be in the process of adding.
1119                          */
1120                         if (spa->spa_pending_vdev) {
1121                                 if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_pending_vdev,
1122                                     device_guid) != NULL)
1123                                         break;
1124                         }
1125                 }
1126         }
1127
1128         return (spa);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Determine whether a pool with the given pool_guid exists.
1133  */
1134 boolean_t
1135 spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1136 {
1137         return (spa_by_guid(pool_guid, device_guid) != NULL);
1138 }
1139
1140 char *
1141 spa_strdup(const char *s)
1142 {
1143         size_t len;
1144         char *new;
1145
1146         len = strlen(s);
1147         new = kmem_alloc(len + 1, KM_SLEEP);
1148         bcopy(s, new, len);
1149         new[len] = '\0';
1150
1151         return (new);
1152 }
1153
1154 void
1155 spa_strfree(char *s)
1156 {
1157         kmem_free(s, strlen(s) + 1);
1158 }
1159
1160 uint64_t
1161 spa_get_random(uint64_t range)
1162 {
1163         uint64_t r;
1164
1165         ASSERT(range != 0);
1166
1167         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&r, sizeof (uint64_t));
1168
1169         return (r % range);
1170 }
1171
1172 uint64_t
1173 spa_generate_guid(spa_t *spa)
1174 {
1175         uint64_t guid = spa_get_random(-1ULL);
1176
1177         if (spa != NULL) {
1178                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(spa_guid(spa), guid))
1179                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1180         } else {
1181                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(guid, 0))
1182                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1183         }
1184
1185         return (guid);
1186 }
1187
1188 void
1189 sprintf_blkptr(char *buf, const blkptr_t *bp)
1190 {
1191         char *type = NULL;
1192         char *checksum = NULL;
1193         char *compress = NULL;
1194
1195         if (bp != NULL) {
1196                 type = dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_name;
1197                 checksum = zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_name;
1198                 compress = zio_compress_table[BP_GET_COMPRESS(bp)].ci_name;
1199         }
1200
1201         SPRINTF_BLKPTR(snprintf, ' ', buf, bp, type, checksum, compress);
1202 }
1203
1204 void
1205 spa_freeze(spa_t *spa)
1206 {
1207         uint64_t freeze_txg = 0;
1208
1209         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1210         if (spa->spa_freeze_txg == UINT64_MAX) {
1211                 freeze_txg = spa_last_synced_txg(spa) + TXG_SIZE;
1212                 spa->spa_freeze_txg = freeze_txg;
1213         }
1214         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1215         if (freeze_txg != 0)
1216                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), freeze_txg);
1217 }
1218
1219 void
1220 zfs_panic_recover(const char *fmt, ...)
1221 {
1222         va_list adx;
1223
1224         va_start(adx, fmt);
1225         vcmn_err(zfs_recover ? CE_WARN : CE_PANIC, fmt, adx);
1226         va_end(adx);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * This is a stripped-down version of strtoull, suitable only for converting
1231  * lowercase hexidecimal numbers that don't overflow.
1232  */
1233 uint64_t
1234 strtonum(const char *str, char **nptr)
1235 {
1236         uint64_t val = 0;
1237         char c;
1238         int digit;
1239
1240         while ((c = *str) != '\0') {
1241                 if (c >= '0' && c <= '9')
1242                         digit = c - '0';
1243                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1244                         digit = 10 + c - 'a';
1245                 else
1246                         break;
1247
1248                 val *= 16;
1249                 val += digit;
1250
1251                 str++;
1252         }
1253
1254         if (nptr)
1255                 *nptr = (char *)str;
1256
1257         return (val);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * ==========================================================================
1262  * Accessor functions
1263  * ==========================================================================
1264  */
1265
1266 boolean_t
1267 spa_shutting_down(spa_t *spa)
1268 {
1269         return (spa->spa_async_suspended);
1270 }
1271
1272 dsl_pool_t *
1273 spa_get_dsl(spa_t *spa)
1274 {
1275         return (spa->spa_dsl_pool);
1276 }
1277
1278 blkptr_t *
1279 spa_get_rootblkptr(spa_t *spa)
1280 {
1281         return (&spa->spa_ubsync.ub_rootbp);
1282 }
1283
1284 void
1285 spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1286 {
1287         spa->spa_uberblock.ub_rootbp = *bp;
1288 }
1289
1290 void
1291 spa_altroot(spa_t *spa, char *buf, size_t buflen)
1292 {
1293         if (spa->spa_root == NULL)
1294                 buf[0] = '\0';
1295         else
1296                 (void) strncpy(buf, spa->spa_root, buflen);
1297 }
1298
1299 int
1300 spa_sync_pass(spa_t *spa)
1301 {
1302         return (spa->spa_sync_pass);
1303 }
1304
1305 char *
1306 spa_name(spa_t *spa)
1307 {
1308         return (spa->spa_name);
1309 }
1310
1311 uint64_t
1312 spa_guid(spa_t *spa)
1313 {
1314         /*
1315          * If we fail to parse the config during spa_load(), we can go through
1316          * the error path (which posts an ereport) and end up here with no root
1317          * vdev.  We stash the original pool guid in 'spa_load_guid' to handle
1318          * this case.
1319          */
1320         if (spa->spa_root_vdev != NULL)
1321                 return (spa->spa_root_vdev->vdev_guid);
1322         else
1323                 return (spa->spa_load_guid);
1324 }
1325
1326 uint64_t
1327 spa_last_synced_txg(spa_t *spa)
1328 {
1329         return (spa->spa_ubsync.ub_txg);
1330 }
1331
1332 uint64_t
1333 spa_first_txg(spa_t *spa)
1334 {
1335         return (spa->spa_first_txg);
1336 }
1337
1338 uint64_t
1339 spa_syncing_txg(spa_t *spa)
1340 {
1341         return (spa->spa_syncing_txg);
1342 }
1343
1344 pool_state_t
1345 spa_state(spa_t *spa)
1346 {
1347         return (spa->spa_state);
1348 }
1349
1350 spa_load_state_t
1351 spa_load_state(spa_t *spa)
1352 {
1353         return (spa->spa_load_state);
1354 }
1355
1356 uint64_t
1357 spa_freeze_txg(spa_t *spa)
1358 {
1359         return (spa->spa_freeze_txg);
1360 }
1361
1362 /* ARGSUSED */
1363 uint64_t
1364 spa_get_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize)
1365 {
1366         /*
1367          * The worst case is single-sector max-parity RAID-Z blocks, in which
1368          * case the space requirement is exactly (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1)
1369          * times the size; so just assume that.  Add to this the fact that
1370          * we can have up to 3 DVAs per bp, and one more factor of 2 because
1371          * the block may be dittoed with up to 3 DVAs by ddt_sync().
1372          */
1373         return (lsize * (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1) * SPA_DVAS_PER_BP * 2);
1374 }
1375
1376 uint64_t
1377 spa_get_dspace(spa_t *spa)
1378 {
1379         return (spa->spa_dspace);
1380 }
1381
1382 void
1383 spa_update_dspace(spa_t *spa)
1384 {
1385         spa->spa_dspace = metaslab_class_get_dspace(spa_normal_class(spa)) +
1386             ddt_get_dedup_dspace(spa);
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Return the failure mode that has been set to this pool. The default
1391  * behavior will be to block all I/Os when a complete failure occurs.
1392  */
1393 uint8_t
1394 spa_get_failmode(spa_t *spa)
1395 {
1396         return (spa->spa_failmode);
1397 }
1398
1399 boolean_t
1400 spa_suspended(spa_t *spa)
1401 {
1402         return (spa->spa_suspended);
1403 }
1404
1405 uint64_t
1406 spa_version(spa_t *spa)
1407 {
1408         return (spa->spa_ubsync.ub_version);
1409 }
1410
1411 boolean_t
1412 spa_deflate(spa_t *spa)
1413 {
1414         return (spa->spa_deflate);
1415 }
1416
1417 metaslab_class_t *
1418 spa_normal_class(spa_t *spa)
1419 {
1420         return (spa->spa_normal_class);
1421 }
1422
1423 metaslab_class_t *
1424 spa_log_class(spa_t *spa)
1425 {
1426         return (spa->spa_log_class);
1427 }
1428
1429 int
1430 spa_max_replication(spa_t *spa)
1431 {
1432         /*
1433          * As of SPA_VERSION == SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS, we are able to
1434          * handle BPs with more than one DVA allocated.  Set our max
1435          * replication level accordingly.
1436          */
1437         if (spa_version(spa) < SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS)
1438                 return (1);
1439         return (MIN(SPA_DVAS_PER_BP, spa_max_replication_override));
1440 }
1441
1442 int
1443 spa_prev_software_version(spa_t *spa)
1444 {
1445         return (spa->spa_prev_software_version);
1446 }
1447
1448 uint64_t
1449 dva_get_dsize_sync(spa_t *spa, const dva_t *dva)
1450 {
1451         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
1452         uint64_t dsize = asize;
1453
1454         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1455
1456         if (asize != 0 && spa->spa_deflate) {
1457                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, DVA_GET_VDEV(dva));
1458                 dsize = (asize >> SPA_MINBLOCKSHIFT) * vd->vdev_deflate_ratio;
1459         }
1460
1461         return (dsize);
1462 }
1463
1464 uint64_t
1465 bp_get_dsize_sync(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1466 {
1467         uint64_t dsize = 0;
1468         int d;
1469
1470         for (d = 0; d < SPA_DVAS_PER_BP; d++)
1471                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
1472
1473         return (dsize);
1474 }
1475
1476 uint64_t
1477 bp_get_dsize(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1478 {
1479         uint64_t dsize = 0;
1480         int d;
1481
1482         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
1483
1484         for (d = 0; d < SPA_DVAS_PER_BP; d++)
1485                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
1486
1487         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1488
1489         return (dsize);
1490 }
1491
1492 /*
1493  * ==========================================================================
1494  * Initialization and Termination
1495  * ==========================================================================
1496  */
1497
1498 static int
1499 spa_name_compare(const void *a1, const void *a2)
1500 {
1501         const spa_t *s1 = a1;
1502         const spa_t *s2 = a2;
1503         int s;
1504
1505         s = strcmp(s1->spa_name, s2->spa_name);
1506         if (s > 0)
1507                 return (1);
1508         if (s < 0)
1509                 return (-1);
1510         return (0);
1511 }
1512
1513 void
1514 spa_boot_init(void)
1515 {
1516         spa_config_load();
1517 }
1518
1519 void
1520 spa_init(int mode)
1521 {
1522         mutex_init(&spa_namespace_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1523         mutex_init(&spa_spare_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1524         mutex_init(&spa_l2cache_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1525         cv_init(&spa_namespace_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1526
1527         avl_create(&spa_namespace_avl, spa_name_compare, sizeof (spa_t),
1528             offsetof(spa_t, spa_avl));
1529
1530         avl_create(&spa_spare_avl, spa_spare_compare, sizeof (spa_aux_t),
1531             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
1532
1533         avl_create(&spa_l2cache_avl, spa_l2cache_compare, sizeof (spa_aux_t),
1534             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
1535
1536         spa_mode_global = mode;
1537
1538         fm_init();
1539         refcount_init();
1540         unique_init();
1541         zio_init();
1542         dmu_init();
1543         zil_init();
1544         vdev_cache_stat_init();
1545         zfs_prop_init();
1546         zpool_prop_init();
1547         spa_config_load();
1548         l2arc_start();
1549 }
1550
1551 void
1552 spa_fini(void)
1553 {
1554         l2arc_stop();
1555
1556         spa_evict_all();
1557
1558         vdev_cache_stat_fini();
1559         zil_fini();
1560         dmu_fini();
1561         zio_fini();
1562         unique_fini();
1563         refcount_fini();
1564         fm_fini();
1565
1566         avl_destroy(&spa_namespace_avl);
1567         avl_destroy(&spa_spare_avl);
1568         avl_destroy(&spa_l2cache_avl);
1569
1570         cv_destroy(&spa_namespace_cv);
1571         mutex_destroy(&spa_namespace_lock);
1572         mutex_destroy(&spa_spare_lock);
1573         mutex_destroy(&spa_l2cache_lock);
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Return whether this pool has slogs. No locking needed.
1578  * It's not a problem if the wrong answer is returned as it's only for
1579  * performance and not correctness
1580  */
1581 boolean_t
1582 spa_has_slogs(spa_t *spa)
1583 {
1584         return (spa->spa_log_class->mc_rotor != NULL);
1585 }
1586
1587 spa_log_state_t
1588 spa_get_log_state(spa_t *spa)
1589 {
1590         return (spa->spa_log_state);
1591 }
1592
1593 void
1594 spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state)
1595 {
1596         spa->spa_log_state = state;
1597 }
1598
1599 boolean_t
1600 spa_is_root(spa_t *spa)
1601 {
1602         return (spa->spa_is_root);
1603 }
1604
1605 boolean_t
1606 spa_writeable(spa_t *spa)
1607 {
1608         return (!!(spa->spa_mode & FWRITE));
1609 }
1610
1611 int
1612 spa_mode(spa_t *spa)
1613 {
1614         return (spa->spa_mode);
1615 }
1616
1617 uint64_t
1618 spa_bootfs(spa_t *spa)
1619 {
1620         return (spa->spa_bootfs);
1621 }
1622
1623 uint64_t
1624 spa_delegation(spa_t *spa)
1625 {
1626         return (spa->spa_delegation);
1627 }
1628
1629 objset_t *
1630 spa_meta_objset(spa_t *spa)
1631 {
1632         return (spa->spa_meta_objset);
1633 }
1634
1635 enum zio_checksum
1636 spa_dedup_checksum(spa_t *spa)
1637 {
1638         return (spa->spa_dedup_checksum);
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Reset pool scan stat per scan pass (or reboot).
1643  */
1644 void
1645 spa_scan_stat_init(spa_t *spa)
1646 {
1647         /* data not stored on disk */
1648         spa->spa_scan_pass_start = gethrestime_sec();
1649         spa->spa_scan_pass_exam = 0;
1650         vdev_scan_stat_init(spa->spa_root_vdev);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Get scan stats for zpool status reports
1655  */
1656 int
1657 spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps)
1658 {
1659         dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool ? spa->spa_dsl_pool->dp_scan : NULL;
1660
1661         if (scn == NULL || scn->scn_phys.scn_func == POOL_SCAN_NONE)
1662                 return (ENOENT);
1663         bzero(ps, sizeof (pool_scan_stat_t));
1664
1665         /* data stored on disk */
1666         ps->pss_func = scn->scn_phys.scn_func;
1667         ps->pss_start_time = scn->scn_phys.scn_start_time;
1668         ps->pss_end_time = scn->scn_phys.scn_end_time;
1669         ps->pss_to_examine = scn->scn_phys.scn_to_examine;
1670         ps->pss_examined = scn->scn_phys.scn_examined;
1671         ps->pss_to_process = scn->scn_phys.scn_to_process;
1672         ps->pss_processed = scn->scn_phys.scn_processed;
1673         ps->pss_errors = scn->scn_phys.scn_errors;
1674         ps->pss_state = scn->scn_phys.scn_state;
1675
1676         /* data not stored on disk */
1677         ps->pss_pass_start = spa->spa_scan_pass_start;
1678         ps->pss_pass_exam = spa->spa_scan_pass_exam;
1679
1680         return (0);
1681 }
1682
1683 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
1684 /* Namespace manipulation */
1685 EXPORT_SYMBOL(spa_lookup);
1686 EXPORT_SYMBOL(spa_add);
1687 EXPORT_SYMBOL(spa_remove);
1688 EXPORT_SYMBOL(spa_next);
1689
1690 /* Refcount functions */
1691 EXPORT_SYMBOL(spa_open_ref);
1692 EXPORT_SYMBOL(spa_close);
1693 EXPORT_SYMBOL(spa_refcount_zero);
1694
1695 /* Pool configuration lock */
1696 EXPORT_SYMBOL(spa_config_tryenter);
1697 EXPORT_SYMBOL(spa_config_enter);
1698 EXPORT_SYMBOL(spa_config_exit);
1699 EXPORT_SYMBOL(spa_config_held);
1700
1701 /* Pool vdev add/remove lock */
1702 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_enter);
1703 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_exit);
1704
1705 /* Pool vdev state change lock */
1706 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_state_enter);
1707 EXPORT_SYMBOL(spa_vdev_state_exit);
1708
1709 /* Accessor functions */
1710 EXPORT_SYMBOL(spa_shutting_down);
1711 EXPORT_SYMBOL(spa_get_dsl);
1712 EXPORT_SYMBOL(spa_get_rootblkptr);
1713 EXPORT_SYMBOL(spa_set_rootblkptr);
1714 EXPORT_SYMBOL(spa_altroot);
1715 EXPORT_SYMBOL(spa_sync_pass);
1716 EXPORT_SYMBOL(spa_name);
1717 EXPORT_SYMBOL(spa_guid);
1718 EXPORT_SYMBOL(spa_last_synced_txg);
1719 EXPORT_SYMBOL(spa_first_txg);
1720 EXPORT_SYMBOL(spa_syncing_txg);
1721 EXPORT_SYMBOL(spa_version);
1722 EXPORT_SYMBOL(spa_state);
1723 EXPORT_SYMBOL(spa_load_state);
1724 EXPORT_SYMBOL(spa_freeze_txg);
1725 EXPORT_SYMBOL(spa_get_asize);
1726 EXPORT_SYMBOL(spa_get_dspace);
1727 EXPORT_SYMBOL(spa_update_dspace);
1728 EXPORT_SYMBOL(spa_deflate);
1729 EXPORT_SYMBOL(spa_normal_class);
1730 EXPORT_SYMBOL(spa_log_class);
1731 EXPORT_SYMBOL(spa_max_replication);
1732 EXPORT_SYMBOL(spa_prev_software_version);
1733 EXPORT_SYMBOL(spa_get_failmode);
1734 EXPORT_SYMBOL(spa_suspended);
1735 EXPORT_SYMBOL(spa_bootfs);
1736 EXPORT_SYMBOL(spa_delegation);
1737 EXPORT_SYMBOL(spa_meta_objset);
1738
1739 /* Miscellaneous support routines */
1740 EXPORT_SYMBOL(spa_rename);
1741 EXPORT_SYMBOL(spa_guid_exists);
1742 EXPORT_SYMBOL(spa_strdup);
1743 EXPORT_SYMBOL(spa_strfree);
1744 EXPORT_SYMBOL(spa_get_random);
1745 EXPORT_SYMBOL(spa_generate_guid);
1746 EXPORT_SYMBOL(sprintf_blkptr);
1747 EXPORT_SYMBOL(spa_freeze);
1748 EXPORT_SYMBOL(spa_upgrade);
1749 EXPORT_SYMBOL(spa_evict_all);
1750 EXPORT_SYMBOL(spa_lookup_by_guid);
1751 EXPORT_SYMBOL(spa_has_spare);
1752 EXPORT_SYMBOL(dva_get_dsize_sync);
1753 EXPORT_SYMBOL(bp_get_dsize_sync);
1754 EXPORT_SYMBOL(bp_get_dsize);
1755 EXPORT_SYMBOL(spa_has_slogs);
1756 EXPORT_SYMBOL(spa_is_root);
1757 EXPORT_SYMBOL(spa_writeable);
1758 EXPORT_SYMBOL(spa_mode);
1759
1760 EXPORT_SYMBOL(spa_namespace_lock);
1761
1762 module_param(zfs_recover, int, 0644);
1763 MODULE_PARM_DESC(zfs_recover, "Set to attempt to recover from fatal errors");
1764 #endif