Fix gcc c90 compliance warnings
[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         int i;
259
260         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
261                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
262                 mutex_init(&scl->scl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
263                 cv_init(&scl->scl_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
264                 refcount_create(&scl->scl_count);
265                 scl->scl_writer = NULL;
266                 scl->scl_write_wanted = 0;
267         }
268 }
269
270 static void
271 spa_config_lock_destroy(spa_t *spa)
272 {
273         int i;
274
275         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
276                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
277                 mutex_destroy(&scl->scl_lock);
278                 cv_destroy(&scl->scl_cv);
279                 refcount_destroy(&scl->scl_count);
280                 ASSERT(scl->scl_writer == NULL);
281                 ASSERT(scl->scl_write_wanted == 0);
282         }
283 }
284
285 int
286 spa_config_tryenter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
287 {
288         int i;
289
290         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
291                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
292                 if (!(locks & (1 << i)))
293                         continue;
294                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
295                 if (rw == RW_READER) {
296                         if (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
297                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
298                                 spa_config_exit(spa, locks ^ (1 << i), tag);
299                                 return (0);
300                         }
301                 } else {
302                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
303                         if (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
304                                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
305                                 spa_config_exit(spa, locks ^ (1 << i), tag);
306                                 return (0);
307                         }
308                         scl->scl_writer = curthread;
309                 }
310                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
311                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
312         }
313         return (1);
314 }
315
316 void
317 spa_config_enter(spa_t *spa, int locks, void *tag, krw_t rw)
318 {
319         int wlocks_held = 0;
320         int i;
321
322         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
323                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
324                 if (scl->scl_writer == curthread)
325                         wlocks_held |= (1 << i);
326                 if (!(locks & (1 << i)))
327                         continue;
328                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
329                 if (rw == RW_READER) {
330                         while (scl->scl_writer || scl->scl_write_wanted) {
331                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
332                         }
333                 } else {
334                         ASSERT(scl->scl_writer != curthread);
335                         while (!refcount_is_zero(&scl->scl_count)) {
336                                 scl->scl_write_wanted++;
337                                 cv_wait(&scl->scl_cv, &scl->scl_lock);
338                                 scl->scl_write_wanted--;
339                         }
340                         scl->scl_writer = curthread;
341                 }
342                 (void) refcount_add(&scl->scl_count, tag);
343                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
344         }
345         ASSERT(wlocks_held <= locks);
346 }
347
348 void
349 spa_config_exit(spa_t *spa, int locks, void *tag)
350 {
351         int i;
352
353         for (i = SCL_LOCKS - 1; i >= 0; i--) {
354                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
355                 if (!(locks & (1 << i)))
356                         continue;
357                 mutex_enter(&scl->scl_lock);
358                 ASSERT(!refcount_is_zero(&scl->scl_count));
359                 if (refcount_remove(&scl->scl_count, tag) == 0) {
360                         ASSERT(scl->scl_writer == NULL ||
361                             scl->scl_writer == curthread);
362                         scl->scl_writer = NULL; /* OK in either case */
363                         cv_broadcast(&scl->scl_cv);
364                 }
365                 mutex_exit(&scl->scl_lock);
366         }
367 }
368
369 int
370 spa_config_held(spa_t *spa, int locks, krw_t rw)
371 {
372         int i, locks_held = 0;
373
374         for (i = 0; i < SCL_LOCKS; i++) {
375                 spa_config_lock_t *scl = &spa->spa_config_lock[i];
376                 if (!(locks & (1 << i)))
377                         continue;
378                 if ((rw == RW_READER && !refcount_is_zero(&scl->scl_count)) ||
379                     (rw == RW_WRITER && scl->scl_writer == curthread))
380                         locks_held |= 1 << i;
381         }
382
383         return (locks_held);
384 }
385
386 /*
387  * ==========================================================================
388  * SPA namespace functions
389  * ==========================================================================
390  */
391
392 /*
393  * Lookup the named spa_t in the AVL tree.  The spa_namespace_lock must be held.
394  * Returns NULL if no matching spa_t is found.
395  */
396 spa_t *
397 spa_lookup(const char *name)
398 {
399         static spa_t search;    /* spa_t is large; don't allocate on stack */
400         spa_t *spa;
401         avl_index_t where;
402         char c;
403         char *cp;
404
405         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
406
407         /*
408          * If it's a full dataset name, figure out the pool name and
409          * just use that.
410          */
411         cp = strpbrk(name, "/@");
412         if (cp) {
413                 c = *cp;
414                 *cp = '\0';
415         }
416
417         (void) strlcpy(search.spa_name, name, sizeof (search.spa_name));
418         spa = avl_find(&spa_namespace_avl, &search, &where);
419
420         if (cp)
421                 *cp = c;
422
423         return (spa);
424 }
425
426 /*
427  * Create an uninitialized spa_t with the given name.  Requires
428  * spa_namespace_lock.  The caller must ensure that the spa_t doesn't already
429  * exist by calling spa_lookup() first.
430  */
431 spa_t *
432 spa_add(const char *name, nvlist_t *config, const char *altroot)
433 {
434         spa_t *spa;
435         spa_config_dirent_t *dp;
436         int t;
437
438         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
439
440         spa = kmem_zalloc(sizeof (spa_t), KM_SLEEP);
441
442         mutex_init(&spa->spa_async_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
443         mutex_init(&spa->spa_errlist_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
444         mutex_init(&spa->spa_errlog_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
445         mutex_init(&spa->spa_history_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
446         mutex_init(&spa->spa_proc_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
447         mutex_init(&spa->spa_props_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
448         mutex_init(&spa->spa_scrub_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
449         mutex_init(&spa->spa_suspend_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
450         mutex_init(&spa->spa_vdev_top_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
451
452         cv_init(&spa->spa_async_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
453         cv_init(&spa->spa_proc_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
454         cv_init(&spa->spa_scrub_io_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
455         cv_init(&spa->spa_suspend_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
456
457         for (t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
458                 bplist_create(&spa->spa_free_bplist[t]);
459
460         (void) strlcpy(spa->spa_name, name, sizeof (spa->spa_name));
461         spa->spa_state = POOL_STATE_UNINITIALIZED;
462         spa->spa_freeze_txg = UINT64_MAX;
463         spa->spa_final_txg = UINT64_MAX;
464         spa->spa_load_max_txg = UINT64_MAX;
465         spa->spa_proc = &p0;
466         spa->spa_proc_state = SPA_PROC_NONE;
467
468         refcount_create(&spa->spa_refcount);
469         spa_config_lock_init(spa);
470
471         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
472
473         /*
474          * Set the alternate root, if there is one.
475          */
476         if (altroot) {
477                 spa->spa_root = spa_strdup(altroot);
478                 spa_active_count++;
479         }
480
481         /*
482          * Every pool starts with the default cachefile
483          */
484         list_create(&spa->spa_config_list, sizeof (spa_config_dirent_t),
485             offsetof(spa_config_dirent_t, scd_link));
486
487         dp = kmem_zalloc(sizeof (spa_config_dirent_t), KM_SLEEP);
488         dp->scd_path = altroot ? NULL : spa_strdup(spa_config_path);
489         list_insert_head(&spa->spa_config_list, dp);
490
491         VERIFY(nvlist_alloc(&spa->spa_load_info, NV_UNIQUE_NAME,
492             KM_SLEEP) == 0);
493
494         if (config != NULL)
495                 VERIFY(nvlist_dup(config, &spa->spa_config, 0) == 0);
496
497         return (spa);
498 }
499
500 /*
501  * Removes a spa_t from the namespace, freeing up any memory used.  Requires
502  * spa_namespace_lock.  This is called only after the spa_t has been closed and
503  * deactivated.
504  */
505 void
506 spa_remove(spa_t *spa)
507 {
508         spa_config_dirent_t *dp;
509         int t;
510
511         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
512         ASSERT(spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED);
513
514         nvlist_free(spa->spa_config_splitting);
515
516         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
517         cv_broadcast(&spa_namespace_cv);
518
519         if (spa->spa_root) {
520                 spa_strfree(spa->spa_root);
521                 spa_active_count--;
522         }
523
524         while ((dp = list_head(&spa->spa_config_list)) != NULL) {
525                 list_remove(&spa->spa_config_list, dp);
526                 if (dp->scd_path != NULL)
527                         spa_strfree(dp->scd_path);
528                 kmem_free(dp, sizeof (spa_config_dirent_t));
529         }
530
531         list_destroy(&spa->spa_config_list);
532
533         nvlist_free(spa->spa_load_info);
534         spa_config_set(spa, NULL);
535
536         refcount_destroy(&spa->spa_refcount);
537
538         spa_config_lock_destroy(spa);
539
540         for (t = 0; t < TXG_SIZE; t++)
541                 bplist_destroy(&spa->spa_free_bplist[t]);
542
543         cv_destroy(&spa->spa_async_cv);
544         cv_destroy(&spa->spa_proc_cv);
545         cv_destroy(&spa->spa_scrub_io_cv);
546         cv_destroy(&spa->spa_suspend_cv);
547
548         mutex_destroy(&spa->spa_async_lock);
549         mutex_destroy(&spa->spa_errlist_lock);
550         mutex_destroy(&spa->spa_errlog_lock);
551         mutex_destroy(&spa->spa_history_lock);
552         mutex_destroy(&spa->spa_proc_lock);
553         mutex_destroy(&spa->spa_props_lock);
554         mutex_destroy(&spa->spa_scrub_lock);
555         mutex_destroy(&spa->spa_suspend_lock);
556         mutex_destroy(&spa->spa_vdev_top_lock);
557
558         kmem_free(spa, sizeof (spa_t));
559 }
560
561 /*
562  * Given a pool, return the next pool in the namespace, or NULL if there is
563  * none.  If 'prev' is NULL, return the first pool.
564  */
565 spa_t *
566 spa_next(spa_t *prev)
567 {
568         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
569
570         if (prev)
571                 return (AVL_NEXT(&spa_namespace_avl, prev));
572         else
573                 return (avl_first(&spa_namespace_avl));
574 }
575
576 /*
577  * ==========================================================================
578  * SPA refcount functions
579  * ==========================================================================
580  */
581
582 /*
583  * Add a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
584  * have the namespace lock held.
585  */
586 void
587 spa_open_ref(spa_t *spa, void *tag)
588 {
589         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) >= spa->spa_minref ||
590             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
591         (void) refcount_add(&spa->spa_refcount, tag);
592 }
593
594 /*
595  * Remove a reference to the given spa_t.  Must have at least one reference, or
596  * have the namespace lock held.
597  */
598 void
599 spa_close(spa_t *spa, void *tag)
600 {
601         ASSERT(refcount_count(&spa->spa_refcount) > spa->spa_minref ||
602             MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
603         (void) refcount_remove(&spa->spa_refcount, tag);
604 }
605
606 /*
607  * Check to see if the spa refcount is zero.  Must be called with
608  * spa_namespace_lock held.  We really compare against spa_minref, which is the
609  * number of references acquired when opening a pool
610  */
611 boolean_t
612 spa_refcount_zero(spa_t *spa)
613 {
614         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
615
616         return (refcount_count(&spa->spa_refcount) == spa->spa_minref);
617 }
618
619 /*
620  * ==========================================================================
621  * SPA spare and l2cache tracking
622  * ==========================================================================
623  */
624
625 /*
626  * Hot spares and cache devices are tracked using the same code below,
627  * for 'auxiliary' devices.
628  */
629
630 typedef struct spa_aux {
631         uint64_t        aux_guid;
632         uint64_t        aux_pool;
633         avl_node_t      aux_avl;
634         int             aux_count;
635 } spa_aux_t;
636
637 static int
638 spa_aux_compare(const void *a, const void *b)
639 {
640         const spa_aux_t *sa = a;
641         const spa_aux_t *sb = b;
642
643         if (sa->aux_guid < sb->aux_guid)
644                 return (-1);
645         else if (sa->aux_guid > sb->aux_guid)
646                 return (1);
647         else
648                 return (0);
649 }
650
651 void
652 spa_aux_add(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
653 {
654         avl_index_t where;
655         spa_aux_t search;
656         spa_aux_t *aux;
657
658         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
659         if ((aux = avl_find(avl, &search, &where)) != NULL) {
660                 aux->aux_count++;
661         } else {
662                 aux = kmem_zalloc(sizeof (spa_aux_t), KM_SLEEP);
663                 aux->aux_guid = vd->vdev_guid;
664                 aux->aux_count = 1;
665                 avl_insert(avl, aux, where);
666         }
667 }
668
669 void
670 spa_aux_remove(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
671 {
672         spa_aux_t search;
673         spa_aux_t *aux;
674         avl_index_t where;
675
676         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
677         aux = avl_find(avl, &search, &where);
678
679         ASSERT(aux != NULL);
680
681         if (--aux->aux_count == 0) {
682                 avl_remove(avl, aux);
683                 kmem_free(aux, sizeof (spa_aux_t));
684         } else if (aux->aux_pool == spa_guid(vd->vdev_spa)) {
685                 aux->aux_pool = 0ULL;
686         }
687 }
688
689 boolean_t
690 spa_aux_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt, avl_tree_t *avl)
691 {
692         spa_aux_t search, *found;
693
694         search.aux_guid = guid;
695         found = avl_find(avl, &search, NULL);
696
697         if (pool) {
698                 if (found)
699                         *pool = found->aux_pool;
700                 else
701                         *pool = 0ULL;
702         }
703
704         if (refcnt) {
705                 if (found)
706                         *refcnt = found->aux_count;
707                 else
708                         *refcnt = 0;
709         }
710
711         return (found != NULL);
712 }
713
714 void
715 spa_aux_activate(vdev_t *vd, avl_tree_t *avl)
716 {
717         spa_aux_t search, *found;
718         avl_index_t where;
719
720         search.aux_guid = vd->vdev_guid;
721         found = avl_find(avl, &search, &where);
722         ASSERT(found != NULL);
723         ASSERT(found->aux_pool == 0ULL);
724
725         found->aux_pool = spa_guid(vd->vdev_spa);
726 }
727
728 /*
729  * Spares are tracked globally due to the following constraints:
730  *
731  *      - A spare may be part of multiple pools.
732  *      - A spare may be added to a pool even if it's actively in use within
733  *        another pool.
734  *      - A spare in use in any pool can only be the source of a replacement if
735  *        the target is a spare in the same pool.
736  *
737  * We keep track of all spares on the system through the use of a reference
738  * counted AVL tree.  When a vdev is added as a spare, or used as a replacement
739  * spare, then we bump the reference count in the AVL tree.  In addition, we set
740  * the 'vdev_isspare' member to indicate that the device is a spare (active or
741  * inactive).  When a spare is made active (used to replace a device in the
742  * pool), we also keep track of which pool its been made a part of.
743  *
744  * The 'spa_spare_lock' protects the AVL tree.  These functions are normally
745  * called under the spa_namespace lock as part of vdev reconfiguration.  The
746  * separate spare lock exists for the status query path, which does not need to
747  * be completely consistent with respect to other vdev configuration changes.
748  */
749
750 static int
751 spa_spare_compare(const void *a, const void *b)
752 {
753         return (spa_aux_compare(a, b));
754 }
755
756 void
757 spa_spare_add(vdev_t *vd)
758 {
759         mutex_enter(&spa_spare_lock);
760         ASSERT(!vd->vdev_isspare);
761         spa_aux_add(vd, &spa_spare_avl);
762         vd->vdev_isspare = B_TRUE;
763         mutex_exit(&spa_spare_lock);
764 }
765
766 void
767 spa_spare_remove(vdev_t *vd)
768 {
769         mutex_enter(&spa_spare_lock);
770         ASSERT(vd->vdev_isspare);
771         spa_aux_remove(vd, &spa_spare_avl);
772         vd->vdev_isspare = B_FALSE;
773         mutex_exit(&spa_spare_lock);
774 }
775
776 boolean_t
777 spa_spare_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool, int *refcnt)
778 {
779         boolean_t found;
780
781         mutex_enter(&spa_spare_lock);
782         found = spa_aux_exists(guid, pool, refcnt, &spa_spare_avl);
783         mutex_exit(&spa_spare_lock);
784
785         return (found);
786 }
787
788 void
789 spa_spare_activate(vdev_t *vd)
790 {
791         mutex_enter(&spa_spare_lock);
792         ASSERT(vd->vdev_isspare);
793         spa_aux_activate(vd, &spa_spare_avl);
794         mutex_exit(&spa_spare_lock);
795 }
796
797 /*
798  * Level 2 ARC devices are tracked globally for the same reasons as spares.
799  * Cache devices currently only support one pool per cache device, and so
800  * for these devices the aux reference count is currently unused beyond 1.
801  */
802
803 static int
804 spa_l2cache_compare(const void *a, const void *b)
805 {
806         return (spa_aux_compare(a, b));
807 }
808
809 void
810 spa_l2cache_add(vdev_t *vd)
811 {
812         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
813         ASSERT(!vd->vdev_isl2cache);
814         spa_aux_add(vd, &spa_l2cache_avl);
815         vd->vdev_isl2cache = B_TRUE;
816         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
817 }
818
819 void
820 spa_l2cache_remove(vdev_t *vd)
821 {
822         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
823         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
824         spa_aux_remove(vd, &spa_l2cache_avl);
825         vd->vdev_isl2cache = B_FALSE;
826         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
827 }
828
829 boolean_t
830 spa_l2cache_exists(uint64_t guid, uint64_t *pool)
831 {
832         boolean_t found;
833
834         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
835         found = spa_aux_exists(guid, pool, NULL, &spa_l2cache_avl);
836         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
837
838         return (found);
839 }
840
841 void
842 spa_l2cache_activate(vdev_t *vd)
843 {
844         mutex_enter(&spa_l2cache_lock);
845         ASSERT(vd->vdev_isl2cache);
846         spa_aux_activate(vd, &spa_l2cache_avl);
847         mutex_exit(&spa_l2cache_lock);
848 }
849
850 /*
851  * ==========================================================================
852  * SPA vdev locking
853  * ==========================================================================
854  */
855
856 /*
857  * Lock the given spa_t for the purpose of adding or removing a vdev.
858  * Grabs the global spa_namespace_lock plus the spa config lock for writing.
859  * It returns the next transaction group for the spa_t.
860  */
861 uint64_t
862 spa_vdev_enter(spa_t *spa)
863 {
864         mutex_enter(&spa->spa_vdev_top_lock);
865         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
866         return (spa_vdev_config_enter(spa));
867 }
868
869 /*
870  * Internal implementation for spa_vdev_enter().  Used when a vdev
871  * operation requires multiple syncs (i.e. removing a device) while
872  * keeping the spa_namespace_lock held.
873  */
874 uint64_t
875 spa_vdev_config_enter(spa_t *spa)
876 {
877         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
878
879         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
880
881         return (spa_last_synced_txg(spa) + 1);
882 }
883
884 /*
885  * Used in combination with spa_vdev_config_enter() to allow the syncing
886  * of multiple transactions without releasing the spa_namespace_lock.
887  */
888 void
889 spa_vdev_config_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error, char *tag)
890 {
891         int config_changed = B_FALSE;
892
893         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
894         ASSERT(txg > spa_last_synced_txg(spa));
895
896         spa->spa_pending_vdev = NULL;
897
898         /*
899          * Reassess the DTLs.
900          */
901         vdev_dtl_reassess(spa->spa_root_vdev, 0, 0, B_FALSE);
902
903         if (error == 0 && !list_is_empty(&spa->spa_config_dirty_list)) {
904                 config_changed = B_TRUE;
905                 spa->spa_config_generation++;
906         }
907
908         /*
909          * Verify the metaslab classes.
910          */
911         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_normal_class(spa)) == 0);
912         ASSERT(metaslab_class_validate(spa_log_class(spa)) == 0);
913
914         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
915
916         /*
917          * Panic the system if the specified tag requires it.  This
918          * is useful for ensuring that configurations are updated
919          * transactionally.
920          */
921         if (zio_injection_enabled)
922                 zio_handle_panic_injection(spa, tag, 0);
923
924         /*
925          * Note: this txg_wait_synced() is important because it ensures
926          * that there won't be more than one config change per txg.
927          * This allows us to use the txg as the generation number.
928          */
929         if (error == 0)
930                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, txg);
931
932         if (vd != NULL) {
933                 ASSERT(!vd->vdev_detached || vd->vdev_dtl_smo.smo_object == 0);
934                 spa_config_enter(spa, SCL_ALL, spa, RW_WRITER);
935                 vdev_free(vd);
936                 spa_config_exit(spa, SCL_ALL, spa);
937         }
938
939         /*
940          * If the config changed, update the config cache.
941          */
942         if (config_changed)
943                 spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
944 }
945
946 /*
947  * Unlock the spa_t after adding or removing a vdev.  Besides undoing the
948  * locking of spa_vdev_enter(), we also want make sure the transactions have
949  * synced to disk, and then update the global configuration cache with the new
950  * information.
951  */
952 int
953 spa_vdev_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int error)
954 {
955         spa_vdev_config_exit(spa, vd, txg, error, FTAG);
956         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
957         mutex_exit(&spa->spa_vdev_top_lock);
958
959         return (error);
960 }
961
962 /*
963  * Lock the given spa_t for the purpose of changing vdev state.
964  */
965 void
966 spa_vdev_state_enter(spa_t *spa, int oplocks)
967 {
968         int locks = SCL_STATE_ALL | oplocks;
969
970         /*
971          * Root pools may need to read of the underlying devfs filesystem
972          * when opening up a vdev.  Unfortunately if we're holding the
973          * SCL_ZIO lock it will result in a deadlock when we try to issue
974          * the read from the root filesystem.  Instead we "prefetch"
975          * the associated vnodes that we need prior to opening the
976          * underlying devices and cache them so that we can prevent
977          * any I/O when we are doing the actual open.
978          */
979         if (spa_is_root(spa)) {
980                 int low = locks & ~(SCL_ZIO - 1);
981                 int high = locks & ~low;
982
983                 spa_config_enter(spa, high, spa, RW_WRITER);
984                 vdev_hold(spa->spa_root_vdev);
985                 spa_config_enter(spa, low, spa, RW_WRITER);
986         } else {
987                 spa_config_enter(spa, locks, spa, RW_WRITER);
988         }
989         spa->spa_vdev_locks = locks;
990 }
991
992 int
993 spa_vdev_state_exit(spa_t *spa, vdev_t *vd, int error)
994 {
995         boolean_t config_changed = B_FALSE;
996
997         if (vd != NULL || error == 0)
998                 vdev_dtl_reassess(vd ? vd->vdev_top : spa->spa_root_vdev,
999                     0, 0, B_FALSE);
1000
1001         if (vd != NULL) {
1002                 vdev_state_dirty(vd->vdev_top);
1003                 config_changed = B_TRUE;
1004                 spa->spa_config_generation++;
1005         }
1006
1007         if (spa_is_root(spa))
1008                 vdev_rele(spa->spa_root_vdev);
1009
1010         ASSERT3U(spa->spa_vdev_locks, >=, SCL_STATE_ALL);
1011         spa_config_exit(spa, spa->spa_vdev_locks, spa);
1012
1013         /*
1014          * If anything changed, wait for it to sync.  This ensures that,
1015          * from the system administrator's perspective, zpool(1M) commands
1016          * are synchronous.  This is important for things like zpool offline:
1017          * when the command completes, you expect no further I/O from ZFS.
1018          */
1019         if (vd != NULL)
1020                 txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1021
1022         /*
1023          * If the config changed, update the config cache.
1024          */
1025         if (config_changed) {
1026                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1027                 spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1028                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1029         }
1030
1031         return (error);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * ==========================================================================
1036  * Miscellaneous functions
1037  * ==========================================================================
1038  */
1039
1040 /*
1041  * Rename a spa_t.
1042  */
1043 int
1044 spa_rename(const char *name, const char *newname)
1045 {
1046         spa_t *spa;
1047         int err;
1048
1049         /*
1050          * Lookup the spa_t and grab the config lock for writing.  We need to
1051          * actually open the pool so that we can sync out the necessary labels.
1052          * It's OK to call spa_open() with the namespace lock held because we
1053          * allow recursive calls for other reasons.
1054          */
1055         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1056         if ((err = spa_open(name, &spa, FTAG)) != 0) {
1057                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1058                 return (err);
1059         }
1060
1061         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1062
1063         avl_remove(&spa_namespace_avl, spa);
1064         (void) strlcpy(spa->spa_name, newname, sizeof (spa->spa_name));
1065         avl_add(&spa_namespace_avl, spa);
1066
1067         /*
1068          * Sync all labels to disk with the new names by marking the root vdev
1069          * dirty and waiting for it to sync.  It will pick up the new pool name
1070          * during the sync.
1071          */
1072         vdev_config_dirty(spa->spa_root_vdev);
1073
1074         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1075
1076         txg_wait_synced(spa->spa_dsl_pool, 0);
1077
1078         /*
1079          * Sync the updated config cache.
1080          */
1081         spa_config_sync(spa, B_FALSE, B_TRUE);
1082
1083         spa_close(spa, FTAG);
1084
1085         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1086
1087         return (0);
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Return the spa_t associated with given pool_guid, if it exists.  If
1092  * device_guid is non-zero, determine whether the pool exists *and* contains
1093  * a device with the specified device_guid.
1094  */
1095 spa_t *
1096 spa_by_guid(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1097 {
1098         spa_t *spa;
1099         avl_tree_t *t = &spa_namespace_avl;
1100
1101         ASSERT(MUTEX_HELD(&spa_namespace_lock));
1102
1103         for (spa = avl_first(t); spa != NULL; spa = AVL_NEXT(t, spa)) {
1104                 if (spa->spa_state == POOL_STATE_UNINITIALIZED)
1105                         continue;
1106                 if (spa->spa_root_vdev == NULL)
1107                         continue;
1108                 if (spa_guid(spa) == pool_guid) {
1109                         if (device_guid == 0)
1110                                 break;
1111
1112                         if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_root_vdev,
1113                             device_guid) != NULL)
1114                                 break;
1115
1116                         /*
1117                          * Check any devices we may be in the process of adding.
1118                          */
1119                         if (spa->spa_pending_vdev) {
1120                                 if (vdev_lookup_by_guid(spa->spa_pending_vdev,
1121                                     device_guid) != NULL)
1122                                         break;
1123                         }
1124                 }
1125         }
1126
1127         return (spa);
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Determine whether a pool with the given pool_guid exists.
1132  */
1133 boolean_t
1134 spa_guid_exists(uint64_t pool_guid, uint64_t device_guid)
1135 {
1136         return (spa_by_guid(pool_guid, device_guid) != NULL);
1137 }
1138
1139 char *
1140 spa_strdup(const char *s)
1141 {
1142         size_t len;
1143         char *new;
1144
1145         len = strlen(s);
1146         new = kmem_alloc(len + 1, KM_SLEEP);
1147         bcopy(s, new, len);
1148         new[len] = '\0';
1149
1150         return (new);
1151 }
1152
1153 void
1154 spa_strfree(char *s)
1155 {
1156         kmem_free(s, strlen(s) + 1);
1157 }
1158
1159 uint64_t
1160 spa_get_random(uint64_t range)
1161 {
1162         uint64_t r;
1163
1164         ASSERT(range != 0);
1165
1166         (void) random_get_pseudo_bytes((void *)&r, sizeof (uint64_t));
1167
1168         return (r % range);
1169 }
1170
1171 uint64_t
1172 spa_generate_guid(spa_t *spa)
1173 {
1174         uint64_t guid = spa_get_random(-1ULL);
1175
1176         if (spa != NULL) {
1177                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(spa_guid(spa), guid))
1178                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1179         } else {
1180                 while (guid == 0 || spa_guid_exists(guid, 0))
1181                         guid = spa_get_random(-1ULL);
1182         }
1183
1184         return (guid);
1185 }
1186
1187 void
1188 sprintf_blkptr(char *buf, const blkptr_t *bp)
1189 {
1190         char *type = NULL;
1191         char *checksum = NULL;
1192         char *compress = NULL;
1193
1194         if (bp != NULL) {
1195                 type = dmu_ot[BP_GET_TYPE(bp)].ot_name;
1196                 checksum = zio_checksum_table[BP_GET_CHECKSUM(bp)].ci_name;
1197                 compress = zio_compress_table[BP_GET_COMPRESS(bp)].ci_name;
1198         }
1199
1200         SPRINTF_BLKPTR(snprintf, ' ', buf, bp, type, checksum, compress);
1201 }
1202
1203 void
1204 spa_freeze(spa_t *spa)
1205 {
1206         uint64_t freeze_txg = 0;
1207
1208         spa_config_enter(spa, SCL_ALL, FTAG, RW_WRITER);
1209         if (spa->spa_freeze_txg == UINT64_MAX) {
1210                 freeze_txg = spa_last_synced_txg(spa) + TXG_SIZE;
1211                 spa->spa_freeze_txg = freeze_txg;
1212         }
1213         spa_config_exit(spa, SCL_ALL, FTAG);
1214         if (freeze_txg != 0)
1215                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(spa), freeze_txg);
1216 }
1217
1218 void
1219 zfs_panic_recover(const char *fmt, ...)
1220 {
1221         va_list adx;
1222
1223         va_start(adx, fmt);
1224         vcmn_err(zfs_recover ? CE_WARN : CE_PANIC, fmt, adx);
1225         va_end(adx);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * This is a stripped-down version of strtoull, suitable only for converting
1230  * lowercase hexidecimal numbers that don't overflow.
1231  */
1232 uint64_t
1233 strtonum(const char *str, char **nptr)
1234 {
1235         uint64_t val = 0;
1236         char c;
1237         int digit;
1238
1239         while ((c = *str) != '\0') {
1240                 if (c >= '0' && c <= '9')
1241                         digit = c - '0';
1242                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
1243                         digit = 10 + c - 'a';
1244                 else
1245                         break;
1246
1247                 val *= 16;
1248                 val += digit;
1249
1250                 str++;
1251         }
1252
1253         if (nptr)
1254                 *nptr = (char *)str;
1255
1256         return (val);
1257 }
1258
1259 /*
1260  * ==========================================================================
1261  * Accessor functions
1262  * ==========================================================================
1263  */
1264
1265 boolean_t
1266 spa_shutting_down(spa_t *spa)
1267 {
1268         return (spa->spa_async_suspended);
1269 }
1270
1271 dsl_pool_t *
1272 spa_get_dsl(spa_t *spa)
1273 {
1274         return (spa->spa_dsl_pool);
1275 }
1276
1277 blkptr_t *
1278 spa_get_rootblkptr(spa_t *spa)
1279 {
1280         return (&spa->spa_ubsync.ub_rootbp);
1281 }
1282
1283 void
1284 spa_set_rootblkptr(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1285 {
1286         spa->spa_uberblock.ub_rootbp = *bp;
1287 }
1288
1289 void
1290 spa_altroot(spa_t *spa, char *buf, size_t buflen)
1291 {
1292         if (spa->spa_root == NULL)
1293                 buf[0] = '\0';
1294         else
1295                 (void) strncpy(buf, spa->spa_root, buflen);
1296 }
1297
1298 int
1299 spa_sync_pass(spa_t *spa)
1300 {
1301         return (spa->spa_sync_pass);
1302 }
1303
1304 char *
1305 spa_name(spa_t *spa)
1306 {
1307         return (spa->spa_name);
1308 }
1309
1310 uint64_t
1311 spa_guid(spa_t *spa)
1312 {
1313         /*
1314          * If we fail to parse the config during spa_load(), we can go through
1315          * the error path (which posts an ereport) and end up here with no root
1316          * vdev.  We stash the original pool guid in 'spa_load_guid' to handle
1317          * this case.
1318          */
1319         if (spa->spa_root_vdev != NULL)
1320                 return (spa->spa_root_vdev->vdev_guid);
1321         else
1322                 return (spa->spa_load_guid);
1323 }
1324
1325 uint64_t
1326 spa_last_synced_txg(spa_t *spa)
1327 {
1328         return (spa->spa_ubsync.ub_txg);
1329 }
1330
1331 uint64_t
1332 spa_first_txg(spa_t *spa)
1333 {
1334         return (spa->spa_first_txg);
1335 }
1336
1337 uint64_t
1338 spa_syncing_txg(spa_t *spa)
1339 {
1340         return (spa->spa_syncing_txg);
1341 }
1342
1343 pool_state_t
1344 spa_state(spa_t *spa)
1345 {
1346         return (spa->spa_state);
1347 }
1348
1349 spa_load_state_t
1350 spa_load_state(spa_t *spa)
1351 {
1352         return (spa->spa_load_state);
1353 }
1354
1355 uint64_t
1356 spa_freeze_txg(spa_t *spa)
1357 {
1358         return (spa->spa_freeze_txg);
1359 }
1360
1361 /* ARGSUSED */
1362 uint64_t
1363 spa_get_asize(spa_t *spa, uint64_t lsize)
1364 {
1365         /*
1366          * The worst case is single-sector max-parity RAID-Z blocks, in which
1367          * case the space requirement is exactly (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1)
1368          * times the size; so just assume that.  Add to this the fact that
1369          * we can have up to 3 DVAs per bp, and one more factor of 2 because
1370          * the block may be dittoed with up to 3 DVAs by ddt_sync().
1371          */
1372         return (lsize * (VDEV_RAIDZ_MAXPARITY + 1) * SPA_DVAS_PER_BP * 2);
1373 }
1374
1375 uint64_t
1376 spa_get_dspace(spa_t *spa)
1377 {
1378         return (spa->spa_dspace);
1379 }
1380
1381 void
1382 spa_update_dspace(spa_t *spa)
1383 {
1384         spa->spa_dspace = metaslab_class_get_dspace(spa_normal_class(spa)) +
1385             ddt_get_dedup_dspace(spa);
1386 }
1387
1388 /*
1389  * Return the failure mode that has been set to this pool. The default
1390  * behavior will be to block all I/Os when a complete failure occurs.
1391  */
1392 uint8_t
1393 spa_get_failmode(spa_t *spa)
1394 {
1395         return (spa->spa_failmode);
1396 }
1397
1398 boolean_t
1399 spa_suspended(spa_t *spa)
1400 {
1401         return (spa->spa_suspended);
1402 }
1403
1404 uint64_t
1405 spa_version(spa_t *spa)
1406 {
1407         return (spa->spa_ubsync.ub_version);
1408 }
1409
1410 boolean_t
1411 spa_deflate(spa_t *spa)
1412 {
1413         return (spa->spa_deflate);
1414 }
1415
1416 metaslab_class_t *
1417 spa_normal_class(spa_t *spa)
1418 {
1419         return (spa->spa_normal_class);
1420 }
1421
1422 metaslab_class_t *
1423 spa_log_class(spa_t *spa)
1424 {
1425         return (spa->spa_log_class);
1426 }
1427
1428 int
1429 spa_max_replication(spa_t *spa)
1430 {
1431         /*
1432          * As of SPA_VERSION == SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS, we are able to
1433          * handle BPs with more than one DVA allocated.  Set our max
1434          * replication level accordingly.
1435          */
1436         if (spa_version(spa) < SPA_VERSION_DITTO_BLOCKS)
1437                 return (1);
1438         return (MIN(SPA_DVAS_PER_BP, spa_max_replication_override));
1439 }
1440
1441 int
1442 spa_prev_software_version(spa_t *spa)
1443 {
1444         return (spa->spa_prev_software_version);
1445 }
1446
1447 uint64_t
1448 dva_get_dsize_sync(spa_t *spa, const dva_t *dva)
1449 {
1450         uint64_t asize = DVA_GET_ASIZE(dva);
1451         uint64_t dsize = asize;
1452
1453         ASSERT(spa_config_held(spa, SCL_ALL, RW_READER) != 0);
1454
1455         if (asize != 0 && spa->spa_deflate) {
1456                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, DVA_GET_VDEV(dva));
1457                 dsize = (asize >> SPA_MINBLOCKSHIFT) * vd->vdev_deflate_ratio;
1458         }
1459
1460         return (dsize);
1461 }
1462
1463 uint64_t
1464 bp_get_dsize_sync(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1465 {
1466         uint64_t dsize = 0;
1467         int d;
1468
1469         for (d = 0; d < SPA_DVAS_PER_BP; d++)
1470                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
1471
1472         return (dsize);
1473 }
1474
1475 uint64_t
1476 bp_get_dsize(spa_t *spa, const blkptr_t *bp)
1477 {
1478         uint64_t dsize = 0;
1479         int d;
1480
1481         spa_config_enter(spa, SCL_VDEV, FTAG, RW_READER);
1482
1483         for (d = 0; d < SPA_DVAS_PER_BP; d++)
1484                 dsize += dva_get_dsize_sync(spa, &bp->blk_dva[d]);
1485
1486         spa_config_exit(spa, SCL_VDEV, FTAG);
1487
1488         return (dsize);
1489 }
1490
1491 /*
1492  * ==========================================================================
1493  * Initialization and Termination
1494  * ==========================================================================
1495  */
1496
1497 static int
1498 spa_name_compare(const void *a1, const void *a2)
1499 {
1500         const spa_t *s1 = a1;
1501         const spa_t *s2 = a2;
1502         int s;
1503
1504         s = strcmp(s1->spa_name, s2->spa_name);
1505         if (s > 0)
1506                 return (1);
1507         if (s < 0)
1508                 return (-1);
1509         return (0);
1510 }
1511
1512 int
1513 spa_busy(void)
1514 {
1515         return (spa_active_count);
1516 }
1517
1518 void
1519 spa_boot_init()
1520 {
1521         spa_config_load();
1522 }
1523
1524 void
1525 spa_init(int mode)
1526 {
1527         mutex_init(&spa_namespace_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1528         mutex_init(&spa_spare_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1529         mutex_init(&spa_l2cache_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1530         cv_init(&spa_namespace_cv, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1531
1532         avl_create(&spa_namespace_avl, spa_name_compare, sizeof (spa_t),
1533             offsetof(spa_t, spa_avl));
1534
1535         avl_create(&spa_spare_avl, spa_spare_compare, sizeof (spa_aux_t),
1536             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
1537
1538         avl_create(&spa_l2cache_avl, spa_l2cache_compare, sizeof (spa_aux_t),
1539             offsetof(spa_aux_t, aux_avl));
1540
1541         spa_mode_global = mode;
1542
1543         refcount_init();
1544         unique_init();
1545         zio_init();
1546         dmu_init();
1547         zil_init();
1548         vdev_cache_stat_init();
1549         zfs_prop_init();
1550         zpool_prop_init();
1551         spa_config_load();
1552         l2arc_start();
1553 }
1554
1555 void
1556 spa_fini(void)
1557 {
1558         l2arc_stop();
1559
1560         spa_evict_all();
1561
1562         vdev_cache_stat_fini();
1563         zil_fini();
1564         dmu_fini();
1565         zio_fini();
1566         unique_fini();
1567         refcount_fini();
1568
1569         avl_destroy(&spa_namespace_avl);
1570         avl_destroy(&spa_spare_avl);
1571         avl_destroy(&spa_l2cache_avl);
1572
1573         cv_destroy(&spa_namespace_cv);
1574         mutex_destroy(&spa_namespace_lock);
1575         mutex_destroy(&spa_spare_lock);
1576         mutex_destroy(&spa_l2cache_lock);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Return whether this pool has slogs. No locking needed.
1581  * It's not a problem if the wrong answer is returned as it's only for
1582  * performance and not correctness
1583  */
1584 boolean_t
1585 spa_has_slogs(spa_t *spa)
1586 {
1587         return (spa->spa_log_class->mc_rotor != NULL);
1588 }
1589
1590 spa_log_state_t
1591 spa_get_log_state(spa_t *spa)
1592 {
1593         return (spa->spa_log_state);
1594 }
1595
1596 void
1597 spa_set_log_state(spa_t *spa, spa_log_state_t state)
1598 {
1599         spa->spa_log_state = state;
1600 }
1601
1602 boolean_t
1603 spa_is_root(spa_t *spa)
1604 {
1605         return (spa->spa_is_root);
1606 }
1607
1608 boolean_t
1609 spa_writeable(spa_t *spa)
1610 {
1611         return (!!(spa->spa_mode & FWRITE));
1612 }
1613
1614 int
1615 spa_mode(spa_t *spa)
1616 {
1617         return (spa->spa_mode);
1618 }
1619
1620 uint64_t
1621 spa_bootfs(spa_t *spa)
1622 {
1623         return (spa->spa_bootfs);
1624 }
1625
1626 uint64_t
1627 spa_delegation(spa_t *spa)
1628 {
1629         return (spa->spa_delegation);
1630 }
1631
1632 objset_t *
1633 spa_meta_objset(spa_t *spa)
1634 {
1635         return (spa->spa_meta_objset);
1636 }
1637
1638 enum zio_checksum
1639 spa_dedup_checksum(spa_t *spa)
1640 {
1641         return (spa->spa_dedup_checksum);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Reset pool scan stat per scan pass (or reboot).
1646  */
1647 void
1648 spa_scan_stat_init(spa_t *spa)
1649 {
1650         /* data not stored on disk */
1651         spa->spa_scan_pass_start = gethrestime_sec();
1652         spa->spa_scan_pass_exam = 0;
1653         vdev_scan_stat_init(spa->spa_root_vdev);
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Get scan stats for zpool status reports
1658  */
1659 int
1660 spa_scan_get_stats(spa_t *spa, pool_scan_stat_t *ps)
1661 {
1662         dsl_scan_t *scn = spa->spa_dsl_pool ? spa->spa_dsl_pool->dp_scan : NULL;
1663
1664         if (scn == NULL || scn->scn_phys.scn_func == POOL_SCAN_NONE)
1665                 return (ENOENT);
1666         bzero(ps, sizeof (pool_scan_stat_t));
1667
1668         /* data stored on disk */
1669         ps->pss_func = scn->scn_phys.scn_func;
1670         ps->pss_start_time = scn->scn_phys.scn_start_time;
1671         ps->pss_end_time = scn->scn_phys.scn_end_time;
1672         ps->pss_to_examine = scn->scn_phys.scn_to_examine;
1673         ps->pss_examined = scn->scn_phys.scn_examined;
1674         ps->pss_to_process = scn->scn_phys.scn_to_process;
1675         ps->pss_processed = scn->scn_phys.scn_processed;
1676         ps->pss_errors = scn->scn_phys.scn_errors;
1677         ps->pss_state = scn->scn_phys.scn_state;
1678
1679         /* data not stored on disk */
1680         ps->pss_pass_start = spa->spa_scan_pass_start;
1681         ps->pss_pass_exam = spa->spa_scan_pass_exam;
1682
1683         return (0);
1684 }