4aa4d10b07e80a8ecd61024bb244a3a78b025369
[zfs.git] / module / zfs / zil.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 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
26
27 #include <sys/zfs_context.h>
28 #include <sys/spa.h>
29 #include <sys/dmu.h>
30 #include <sys/zap.h>
31 #include <sys/arc.h>
32 #include <sys/stat.h>
33 #include <sys/resource.h>
34 #include <sys/zil.h>
35 #include <sys/zil_impl.h>
36 #include <sys/dsl_dataset.h>
37 #include <sys/vdev.h>
38 #include <sys/dmu_tx.h>
39 #include <sys/dsl_pool.h>
40
41 /*
42  * The zfs intent log (ZIL) saves transaction records of system calls
43  * that change the file system in memory with enough information
44  * to be able to replay them. These are stored in memory until
45  * either the DMU transaction group (txg) commits them to the stable pool
46  * and they can be discarded, or they are flushed to the stable log
47  * (also in the pool) due to a fsync, O_DSYNC or other synchronous
48  * requirement. In the event of a panic or power fail then those log
49  * records (transactions) are replayed.
50  *
51  * There is one ZIL per file system. Its on-disk (pool) format consists
52  * of 3 parts:
53  *
54  *      - ZIL header
55  *      - ZIL blocks
56  *      - ZIL records
57  *
58  * A log record holds a system call transaction. Log blocks can
59  * hold many log records and the blocks are chained together.
60  * Each ZIL block contains a block pointer (blkptr_t) to the next
61  * ZIL block in the chain. The ZIL header points to the first
62  * block in the chain. Note there is not a fixed place in the pool
63  * to hold blocks. They are dynamically allocated and freed as
64  * needed from the blocks available. Figure X shows the ZIL structure:
65  */
66
67 /*
68  * This global ZIL switch affects all pools
69  */
70 int zil_replay_disable = 0;    /* disable intent logging replay */
71
72 /*
73  * Tunable parameter for debugging or performance analysis.  Setting
74  * zfs_nocacheflush will cause corruption on power loss if a volatile
75  * out-of-order write cache is enabled.
76  */
77 boolean_t zfs_nocacheflush = B_FALSE;
78
79 static kmem_cache_t *zil_lwb_cache;
80
81 static boolean_t zil_empty(zilog_t *zilog);
82
83 #define LWB_EMPTY(lwb) ((BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk) - \
84     sizeof (zil_chain_t)) == (lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused))
85
86
87 static int
88 zil_bp_compare(const void *x1, const void *x2)
89 {
90         const dva_t *dva1 = &((zil_bp_node_t *)x1)->zn_dva;
91         const dva_t *dva2 = &((zil_bp_node_t *)x2)->zn_dva;
92
93         if (DVA_GET_VDEV(dva1) < DVA_GET_VDEV(dva2))
94                 return (-1);
95         if (DVA_GET_VDEV(dva1) > DVA_GET_VDEV(dva2))
96                 return (1);
97
98         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) < DVA_GET_OFFSET(dva2))
99                 return (-1);
100         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) > DVA_GET_OFFSET(dva2))
101                 return (1);
102
103         return (0);
104 }
105
106 static void
107 zil_bp_tree_init(zilog_t *zilog)
108 {
109         avl_create(&zilog->zl_bp_tree, zil_bp_compare,
110             sizeof (zil_bp_node_t), offsetof(zil_bp_node_t, zn_node));
111 }
112
113 static void
114 zil_bp_tree_fini(zilog_t *zilog)
115 {
116         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
117         zil_bp_node_t *zn;
118         void *cookie = NULL;
119
120         while ((zn = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
121                 kmem_free(zn, sizeof (zil_bp_node_t));
122
123         avl_destroy(t);
124 }
125
126 int
127 zil_bp_tree_add(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
128 {
129         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
130         const dva_t *dva = BP_IDENTITY(bp);
131         zil_bp_node_t *zn;
132         avl_index_t where;
133
134         if (avl_find(t, dva, &where) != NULL)
135                 return (EEXIST);
136
137         zn = kmem_alloc(sizeof (zil_bp_node_t), KM_SLEEP);
138         zn->zn_dva = *dva;
139         avl_insert(t, zn, where);
140
141         return (0);
142 }
143
144 static zil_header_t *
145 zil_header_in_syncing_context(zilog_t *zilog)
146 {
147         return ((zil_header_t *)zilog->zl_header);
148 }
149
150 static void
151 zil_init_log_chain(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp)
152 {
153         zio_cksum_t *zc = &bp->blk_cksum;
154
155         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_0] = spa_get_random(-1ULL);
156         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_1] = spa_get_random(-1ULL);
157         zc->zc_word[ZIL_ZC_OBJSET] = dmu_objset_id(zilog->zl_os);
158         zc->zc_word[ZIL_ZC_SEQ] = 1ULL;
159 }
160
161 /*
162  * Read a log block and make sure it's valid.
163  */
164 static int
165 zil_read_log_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp, blkptr_t *nbp, void *dst,
166     char **end)
167 {
168         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
169         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
170         arc_buf_t *abuf = NULL;
171         zbookmark_t zb;
172         int error;
173
174         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
175                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
176
177         if (!(zilog->zl_header->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
178                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
179
180         SET_BOOKMARK(&zb, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
181             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
182
183         error = dsl_read_nolock(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
184             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
185
186         if (error == 0) {
187                 zio_cksum_t cksum = bp->blk_cksum;
188
189                 /*
190                  * Validate the checksummed log block.
191                  *
192                  * Sequence numbers should be... sequential.  The checksum
193                  * verifier for the next block should be bp's checksum plus 1.
194                  *
195                  * Also check the log chain linkage and size used.
196                  */
197                 cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
198
199                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
200                         zil_chain_t *zilc = abuf->b_data;
201                         char *lr = (char *)(zilc + 1);
202                         uint64_t len = zilc->zc_nused - sizeof (zil_chain_t);
203
204                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
205                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk)) {
206                                 error = ECKSUM;
207                         } else {
208                                 bcopy(lr, dst, len);
209                                 *end = (char *)dst + len;
210                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
211                         }
212                 } else {
213                         char *lr = abuf->b_data;
214                         uint64_t size = BP_GET_LSIZE(bp);
215                         zil_chain_t *zilc = (zil_chain_t *)(lr + size) - 1;
216
217                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
218                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk) ||
219                             (zilc->zc_nused > (size - sizeof (*zilc)))) {
220                                 error = ECKSUM;
221                         } else {
222                                 bcopy(lr, dst, zilc->zc_nused);
223                                 *end = (char *)dst + zilc->zc_nused;
224                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
225                         }
226                 }
227
228                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf) == 1);
229         }
230
231         return (error);
232 }
233
234 /*
235  * Read a TX_WRITE log data block.
236  */
237 static int
238 zil_read_log_data(zilog_t *zilog, const lr_write_t *lr, void *wbuf)
239 {
240         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
241         const blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
242         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
243         arc_buf_t *abuf = NULL;
244         zbookmark_t zb;
245         int error;
246
247         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
248                 if (wbuf != NULL)
249                         bzero(wbuf, MAX(BP_GET_LSIZE(bp), lr->lr_length));
250                 return (0);
251         }
252
253         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
254                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
255
256         SET_BOOKMARK(&zb, dmu_objset_id(zilog->zl_os), lr->lr_foid,
257             ZB_ZIL_LEVEL, lr->lr_offset / BP_GET_LSIZE(bp));
258
259         error = arc_read_nolock(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
260             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
261
262         if (error == 0) {
263                 if (wbuf != NULL)
264                         bcopy(abuf->b_data, wbuf, arc_buf_size(abuf));
265                 (void) arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf);
266         }
267
268         return (error);
269 }
270
271 /*
272  * Parse the intent log, and call parse_func for each valid record within.
273  */
274 int
275 zil_parse(zilog_t *zilog, zil_parse_blk_func_t *parse_blk_func,
276     zil_parse_lr_func_t *parse_lr_func, void *arg, uint64_t txg)
277 {
278         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
279         boolean_t claimed = !!zh->zh_claim_txg;
280         uint64_t claim_blk_seq = claimed ? zh->zh_claim_blk_seq : UINT64_MAX;
281         uint64_t claim_lr_seq = claimed ? zh->zh_claim_lr_seq : UINT64_MAX;
282         uint64_t max_blk_seq = 0;
283         uint64_t max_lr_seq = 0;
284         uint64_t blk_count = 0;
285         uint64_t lr_count = 0;
286         blkptr_t blk, next_blk;
287         char *lrbuf, *lrp;
288         int error = 0;
289
290         /*
291          * Old logs didn't record the maximum zh_claim_lr_seq.
292          */
293         if (!(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
294                 claim_lr_seq = UINT64_MAX;
295
296         /*
297          * Starting at the block pointed to by zh_log we read the log chain.
298          * For each block in the chain we strongly check that block to
299          * ensure its validity.  We stop when an invalid block is found.
300          * For each block pointer in the chain we call parse_blk_func().
301          * For each record in each valid block we call parse_lr_func().
302          * If the log has been claimed, stop if we encounter a sequence
303          * number greater than the highest claimed sequence number.
304          */
305         lrbuf = zio_buf_alloc(SPA_MAXBLOCKSIZE);
306         zil_bp_tree_init(zilog);
307
308         for (blk = zh->zh_log; !BP_IS_HOLE(&blk); blk = next_blk) {
309                 uint64_t blk_seq = blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ];
310                 int reclen;
311                 char *end;
312
313                 if (blk_seq > claim_blk_seq)
314                         break;
315                 if ((error = parse_blk_func(zilog, &blk, arg, txg)) != 0)
316                         break;
317                 ASSERT3U(max_blk_seq, <, blk_seq);
318                 max_blk_seq = blk_seq;
319                 blk_count++;
320
321                 if (max_lr_seq == claim_lr_seq && max_blk_seq == claim_blk_seq)
322                         break;
323
324                 error = zil_read_log_block(zilog, &blk, &next_blk, lrbuf, &end);
325                 if (error)
326                         break;
327
328                 for (lrp = lrbuf; lrp < end; lrp += reclen) {
329                         lr_t *lr = (lr_t *)lrp;
330                         reclen = lr->lrc_reclen;
331                         ASSERT3U(reclen, >=, sizeof (lr_t));
332                         if (lr->lrc_seq > claim_lr_seq)
333                                 goto done;
334                         if ((error = parse_lr_func(zilog, lr, arg, txg)) != 0)
335                                 goto done;
336                         ASSERT3U(max_lr_seq, <, lr->lrc_seq);
337                         max_lr_seq = lr->lrc_seq;
338                         lr_count++;
339                 }
340         }
341 done:
342         zilog->zl_parse_error = error;
343         zilog->zl_parse_blk_seq = max_blk_seq;
344         zilog->zl_parse_lr_seq = max_lr_seq;
345         zilog->zl_parse_blk_count = blk_count;
346         zilog->zl_parse_lr_count = lr_count;
347
348         ASSERT(!claimed || !(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID) ||
349             (max_blk_seq == claim_blk_seq && max_lr_seq == claim_lr_seq));
350
351         zil_bp_tree_fini(zilog);
352         zio_buf_free(lrbuf, SPA_MAXBLOCKSIZE);
353
354         return (error);
355 }
356
357 static int
358 zil_claim_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t first_txg)
359 {
360         /*
361          * Claim log block if not already committed and not already claimed.
362          * If tx == NULL, just verify that the block is claimable.
363          */
364         if (bp->blk_birth < first_txg || zil_bp_tree_add(zilog, bp) != 0)
365                 return (0);
366
367         return (zio_wait(zio_claim(NULL, zilog->zl_spa,
368             tx == NULL ? 0 : first_txg, bp, spa_claim_notify, NULL,
369             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB)));
370 }
371
372 static int
373 zil_claim_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t first_txg)
374 {
375         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
376         int error;
377
378         if (lrc->lrc_txtype != TX_WRITE)
379                 return (0);
380
381         /*
382          * If the block is not readable, don't claim it.  This can happen
383          * in normal operation when a log block is written to disk before
384          * some of the dmu_sync() blocks it points to.  In this case, the
385          * transaction cannot have been committed to anyone (we would have
386          * waited for all writes to be stable first), so it is semantically
387          * correct to declare this the end of the log.
388          */
389         if (lr->lr_blkptr.blk_birth >= first_txg &&
390             (error = zil_read_log_data(zilog, lr, NULL)) != 0)
391                 return (error);
392         return (zil_claim_log_block(zilog, &lr->lr_blkptr, tx, first_txg));
393 }
394
395 /* ARGSUSED */
396 static int
397 zil_free_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t claim_txg)
398 {
399         zio_free_zil(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
400
401         return (0);
402 }
403
404 static int
405 zil_free_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t claim_txg)
406 {
407         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
408         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
409
410         /*
411          * If we previously claimed it, we need to free it.
412          */
413         if (claim_txg != 0 && lrc->lrc_txtype == TX_WRITE &&
414             bp->blk_birth >= claim_txg && zil_bp_tree_add(zilog, bp) == 0)
415                 zio_free(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
416
417         return (0);
418 }
419
420 static lwb_t *
421 zil_alloc_lwb(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, uint64_t txg)
422 {
423         lwb_t *lwb;
424
425         lwb = kmem_cache_alloc(zil_lwb_cache, KM_SLEEP);
426         lwb->lwb_zilog = zilog;
427         lwb->lwb_blk = *bp;
428         lwb->lwb_buf = zio_buf_alloc(BP_GET_LSIZE(bp));
429         lwb->lwb_max_txg = txg;
430         lwb->lwb_zio = NULL;
431         lwb->lwb_tx = NULL;
432         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
433                 lwb->lwb_nused = sizeof (zil_chain_t);
434                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp);
435         } else {
436                 lwb->lwb_nused = 0;
437                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp) - sizeof (zil_chain_t);
438         }
439
440         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
441         list_insert_tail(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
442         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
443
444         return (lwb);
445 }
446
447 /*
448  * Create an on-disk intent log.
449  */
450 static lwb_t *
451 zil_create(zilog_t *zilog)
452 {
453         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
454         lwb_t *lwb = NULL;
455         uint64_t txg = 0;
456         dmu_tx_t *tx = NULL;
457         blkptr_t blk;
458         int error = 0;
459
460         /*
461          * Wait for any previous destroy to complete.
462          */
463         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
464
465         ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
466         ASSERT(zh->zh_replay_seq == 0);
467
468         blk = zh->zh_log;
469
470         /*
471          * Allocate an initial log block if:
472          *    - there isn't one already
473          *    - the existing block is the wrong endianess
474          */
475         if (BP_IS_HOLE(&blk) || BP_SHOULD_BYTESWAP(&blk)) {
476                 tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
477                 VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
478                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
479                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
480
481                 if (!BP_IS_HOLE(&blk)) {
482                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk);
483                         BP_ZERO(&blk);
484                 }
485
486                 error = zio_alloc_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk, NULL,
487                     ZIL_MIN_BLKSZ, zilog->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_LATENCY);
488
489                 if (error == 0)
490                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
491         }
492
493         /*
494          * Allocate a log write buffer (lwb) for the first log block.
495          */
496         if (error == 0)
497                 lwb = zil_alloc_lwb(zilog, &blk, txg);
498
499         /*
500          * If we just allocated the first log block, commit our transaction
501          * and wait for zil_sync() to stuff the block poiner into zh_log.
502          * (zh is part of the MOS, so we cannot modify it in open context.)
503          */
504         if (tx != NULL) {
505                 dmu_tx_commit(tx);
506                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
507         }
508
509         ASSERT(bcmp(&blk, &zh->zh_log, sizeof (blk)) == 0);
510
511         return (lwb);
512 }
513
514 /*
515  * In one tx, free all log blocks and clear the log header.
516  * If keep_first is set, then we're replaying a log with no content.
517  * We want to keep the first block, however, so that the first
518  * synchronous transaction doesn't require a txg_wait_synced()
519  * in zil_create().  We don't need to txg_wait_synced() here either
520  * when keep_first is set, because both zil_create() and zil_destroy()
521  * will wait for any in-progress destroys to complete.
522  */
523 void
524 zil_destroy(zilog_t *zilog, boolean_t keep_first)
525 {
526         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
527         lwb_t *lwb;
528         dmu_tx_t *tx;
529         uint64_t txg;
530
531         /*
532          * Wait for any previous destroy to complete.
533          */
534         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
535
536         zilog->zl_old_header = *zh;             /* debugging aid */
537
538         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
539                 return;
540
541         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
542         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
543         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
544         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
545
546         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
547
548         ASSERT3U(zilog->zl_destroy_txg, <, txg);
549         zilog->zl_destroy_txg = txg;
550         zilog->zl_keep_first = keep_first;
551
552         if (!list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list)) {
553                 ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
554                 ASSERT(!keep_first);
555                 while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
556                         list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
557                         if (lwb->lwb_buf != NULL)
558                                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
559                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &lwb->lwb_blk);
560                         kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
561                 }
562         } else if (!keep_first) {
563                 (void) zil_parse(zilog, zil_free_log_block,
564                     zil_free_log_record, tx, zh->zh_claim_txg);
565         }
566         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
567
568         dmu_tx_commit(tx);
569 }
570
571 int
572 zil_claim(const char *osname, void *txarg)
573 {
574         dmu_tx_t *tx = txarg;
575         uint64_t first_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
576         zilog_t *zilog;
577         zil_header_t *zh;
578         objset_t *os;
579         int error;
580
581         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
582         if (error) {
583                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %s", osname);
584                 return (0);
585         }
586
587         zilog = dmu_objset_zil(os);
588         zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
589
590         if (spa_get_log_state(zilog->zl_spa) == SPA_LOG_CLEAR) {
591                 if (!BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
592                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, first_txg, &zh->zh_log);
593                 BP_ZERO(&zh->zh_log);
594                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
595                 dmu_objset_rele(os, FTAG);
596                 return (0);
597         }
598
599         /*
600          * Claim all log blocks if we haven't already done so, and remember
601          * the highest claimed sequence number.  This ensures that if we can
602          * read only part of the log now (e.g. due to a missing device),
603          * but we can read the entire log later, we will not try to replay
604          * or destroy beyond the last block we successfully claimed.
605          */
606         ASSERT3U(zh->zh_claim_txg, <=, first_txg);
607         if (zh->zh_claim_txg == 0 && !BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
608                 (void) zil_parse(zilog, zil_claim_log_block,
609                     zil_claim_log_record, tx, first_txg);
610                 zh->zh_claim_txg = first_txg;
611                 zh->zh_claim_blk_seq = zilog->zl_parse_blk_seq;
612                 zh->zh_claim_lr_seq = zilog->zl_parse_lr_seq;
613                 if (zilog->zl_parse_lr_count || zilog->zl_parse_blk_count > 1)
614                         zh->zh_flags |= ZIL_REPLAY_NEEDED;
615                 zh->zh_flags |= ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID;
616                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
617         }
618
619         ASSERT3U(first_txg, ==, (spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1));
620         dmu_objset_rele(os, FTAG);
621         return (0);
622 }
623
624 /*
625  * Check the log by walking the log chain.
626  * Checksum errors are ok as they indicate the end of the chain.
627  * Any other error (no device or read failure) returns an error.
628  */
629 int
630 zil_check_log_chain(const char *osname, void *tx)
631 {
632         zilog_t *zilog;
633         objset_t *os;
634         int error;
635
636         ASSERT(tx == NULL);
637
638         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
639         if (error) {
640                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %s", osname);
641                 return (0);
642         }
643
644         zilog = dmu_objset_zil(os);
645
646         /*
647          * Because tx == NULL, zil_claim_log_block() will not actually claim
648          * any blocks, but just determine whether it is possible to do so.
649          * In addition to checking the log chain, zil_claim_log_block()
650          * will invoke zio_claim() with a done func of spa_claim_notify(),
651          * which will update spa_max_claim_txg.  See spa_load() for details.
652          */
653         error = zil_parse(zilog, zil_claim_log_block, zil_claim_log_record, tx,
654             zilog->zl_header->zh_claim_txg ? -1ULL : spa_first_txg(os->os_spa));
655
656         dmu_objset_rele(os, FTAG);
657
658         return ((error == ECKSUM || error == ENOENT) ? 0 : error);
659 }
660
661 static int
662 zil_vdev_compare(const void *x1, const void *x2)
663 {
664         uint64_t v1 = ((zil_vdev_node_t *)x1)->zv_vdev;
665         uint64_t v2 = ((zil_vdev_node_t *)x2)->zv_vdev;
666
667         if (v1 < v2)
668                 return (-1);
669         if (v1 > v2)
670                 return (1);
671
672         return (0);
673 }
674
675 void
676 zil_add_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
677 {
678         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
679         avl_index_t where;
680         zil_vdev_node_t *zv, zvsearch;
681         int ndvas = BP_GET_NDVAS(bp);
682         int i;
683
684         if (zfs_nocacheflush)
685                 return;
686
687         ASSERT(zilog->zl_writer);
688
689         /*
690          * Even though we're zl_writer, we still need a lock because the
691          * zl_get_data() callbacks may have dmu_sync() done callbacks
692          * that will run concurrently.
693          */
694         mutex_enter(&zilog->zl_vdev_lock);
695         for (i = 0; i < ndvas; i++) {
696                 zvsearch.zv_vdev = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
697                 if (avl_find(t, &zvsearch, &where) == NULL) {
698                         zv = kmem_alloc(sizeof (*zv), KM_SLEEP);
699                         zv->zv_vdev = zvsearch.zv_vdev;
700                         avl_insert(t, zv, where);
701                 }
702         }
703         mutex_exit(&zilog->zl_vdev_lock);
704 }
705
706 void
707 zil_flush_vdevs(zilog_t *zilog)
708 {
709         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
710         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
711         void *cookie = NULL;
712         zil_vdev_node_t *zv;
713         zio_t *zio;
714
715         ASSERT(zilog->zl_writer);
716
717         /*
718          * We don't need zl_vdev_lock here because we're the zl_writer,
719          * and all zl_get_data() callbacks are done.
720          */
721         if (avl_numnodes(t) == 0)
722                 return;
723
724         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
725
726         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
727
728         while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
729                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, zv->zv_vdev);
730                 if (vd != NULL)
731                         zio_flush(zio, vd);
732                 kmem_free(zv, sizeof (*zv));
733         }
734
735         /*
736          * Wait for all the flushes to complete.  Not all devices actually
737          * support the DKIOCFLUSHWRITECACHE ioctl, so it's OK if it fails.
738          */
739         (void) zio_wait(zio);
740
741         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
742 }
743
744 /*
745  * Function called when a log block write completes
746  */
747 static void
748 zil_lwb_write_done(zio_t *zio)
749 {
750         lwb_t *lwb = zio->io_private;
751         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
752         dmu_tx_t *tx = lwb->lwb_tx;
753
754         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
755         ASSERT(BP_GET_TYPE(zio->io_bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
756         ASSERT(BP_GET_LEVEL(zio->io_bp) == 0);
757         ASSERT(BP_GET_BYTEORDER(zio->io_bp) == ZFS_HOST_BYTEORDER);
758         ASSERT(!BP_IS_GANG(zio->io_bp));
759         ASSERT(!BP_IS_HOLE(zio->io_bp));
760         ASSERT(zio->io_bp->blk_fill == 0);
761
762         /*
763          * Ensure the lwb buffer pointer is cleared before releasing
764          * the txg. If we have had an allocation failure and
765          * the txg is waiting to sync then we want want zil_sync()
766          * to remove the lwb so that it's not picked up as the next new
767          * one in zil_commit_writer(). zil_sync() will only remove
768          * the lwb if lwb_buf is null.
769          */
770         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
771         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
772         lwb->lwb_buf = NULL;
773         lwb->lwb_tx = NULL;
774         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
775
776         /*
777          * Now that we've written this log block, we have a stable pointer
778          * to the next block in the chain, so it's OK to let the txg in
779          * which we allocated the next block sync.
780          */
781         dmu_tx_commit(tx);
782 }
783
784 /*
785  * Initialize the io for a log block.
786  */
787 static void
788 zil_lwb_write_init(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
789 {
790         zbookmark_t zb;
791
792         SET_BOOKMARK(&zb, lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
793             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL,
794             lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
795
796         if (zilog->zl_root_zio == NULL) {
797                 zilog->zl_root_zio = zio_root(zilog->zl_spa, NULL, NULL,
798                     ZIO_FLAG_CANFAIL);
799         }
800         if (lwb->lwb_zio == NULL) {
801                 lwb->lwb_zio = zio_rewrite(zilog->zl_root_zio, zilog->zl_spa,
802                     0, &lwb->lwb_blk, lwb->lwb_buf, BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk),
803                     zil_lwb_write_done, lwb, ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE,
804                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE, &zb);
805         }
806 }
807
808 /*
809  * Define a limited set of intent log block sizes.
810  * These must be a multiple of 4KB. Note only the amount used (again
811  * aligned to 4KB) actually gets written. However, we can't always just
812  * allocate SPA_MAXBLOCKSIZE as the slog space could be exhausted.
813  */
814 uint64_t zil_block_buckets[] = {
815     4096,               /* non TX_WRITE */
816     8192+4096,          /* data base */
817     32*1024 + 4096,     /* NFS writes */
818     UINT64_MAX
819 };
820
821 /*
822  * Use the slog as long as the logbias is 'latency' and the current commit size
823  * is less than the limit or the total list size is less than 2X the limit.
824  * Limit checking is disabled by setting zil_slog_limit to UINT64_MAX.
825  */
826 uint64_t zil_slog_limit = 1024 * 1024;
827 #define USE_SLOG(zilog) (((zilog)->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_LATENCY) && \
828         (((zilog)->zl_cur_used < zil_slog_limit) || \
829         ((zilog)->zl_itx_list_sz < (zil_slog_limit << 1))))
830
831 /*
832  * Start a log block write and advance to the next log block.
833  * Calls are serialized.
834  */
835 static lwb_t *
836 zil_lwb_write_start(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
837 {
838         lwb_t *nlwb = NULL;
839         zil_chain_t *zilc;
840         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
841         blkptr_t *bp;
842         dmu_tx_t *tx;
843         uint64_t txg;
844         uint64_t zil_blksz, wsz;
845         int i, error;
846
847         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
848                 zilc = (zil_chain_t *)lwb->lwb_buf;
849                 bp = &zilc->zc_next_blk;
850         } else {
851                 zilc = (zil_chain_t *)(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_sz);
852                 bp = &zilc->zc_next_blk;
853         }
854
855         ASSERT(lwb->lwb_nused <= lwb->lwb_sz);
856
857         /*
858          * Allocate the next block and save its address in this block
859          * before writing it in order to establish the log chain.
860          * Note that if the allocation of nlwb synced before we wrote
861          * the block that points at it (lwb), we'd leak it if we crashed.
862          * Therefore, we don't do dmu_tx_commit() until zil_lwb_write_done().
863          * We dirty the dataset to ensure that zil_sync() will be called
864          * to clean up in the event of allocation failure or I/O failure.
865          */
866         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
867         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
868         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
869         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
870
871         lwb->lwb_tx = tx;
872
873         /*
874          * Log blocks are pre-allocated. Here we select the size of the next
875          * block, based on size used in the last block.
876          * - first find the smallest bucket that will fit the block from a
877          *   limited set of block sizes. This is because it's faster to write
878          *   blocks allocated from the same metaslab as they are adjacent or
879          *   close.
880          * - next find the maximum from the new suggested size and an array of
881          *   previous sizes. This lessens a picket fence effect of wrongly
882          *   guesssing the size if we have a stream of say 2k, 64k, 2k, 64k
883          *   requests.
884          *
885          * Note we only write what is used, but we can't just allocate
886          * the maximum block size because we can exhaust the available
887          * pool log space.
888          */
889         zil_blksz = zilog->zl_cur_used + sizeof (zil_chain_t);
890         for (i = 0; zil_blksz > zil_block_buckets[i]; i++)
891                 continue;
892         zil_blksz = zil_block_buckets[i];
893         if (zil_blksz == UINT64_MAX)
894                 zil_blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
895         zilog->zl_prev_blks[zilog->zl_prev_rotor] = zil_blksz;
896         for (i = 0; i < ZIL_PREV_BLKS; i++)
897                 zil_blksz = MAX(zil_blksz, zilog->zl_prev_blks[i]);
898         zilog->zl_prev_rotor = (zilog->zl_prev_rotor + 1) & (ZIL_PREV_BLKS - 1);
899
900         BP_ZERO(bp);
901         /* pass the old blkptr in order to spread log blocks across devs */
902         error = zio_alloc_zil(spa, txg, bp, &lwb->lwb_blk, zil_blksz,
903             USE_SLOG(zilog));
904         if (!error) {
905                 ASSERT3U(bp->blk_birth, ==, txg);
906                 bp->blk_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
907                 bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
908
909                 /*
910                  * Allocate a new log write buffer (lwb).
911                  */
912                 nlwb = zil_alloc_lwb(zilog, bp, txg);
913
914                 /* Record the block for later vdev flushing */
915                 zil_add_block(zilog, &lwb->lwb_blk);
916         }
917
918         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
919                 /* For Slim ZIL only write what is used. */
920                 wsz = P2ROUNDUP_TYPED(lwb->lwb_nused, ZIL_MIN_BLKSZ, uint64_t);
921                 ASSERT3U(wsz, <=, lwb->lwb_sz);
922                 zio_shrink(lwb->lwb_zio, wsz);
923
924         } else {
925                 wsz = lwb->lwb_sz;
926         }
927
928         zilc->zc_pad = 0;
929         zilc->zc_nused = lwb->lwb_nused;
930         zilc->zc_eck.zec_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
931
932         /*
933          * clear unused data for security
934          */
935         bzero(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused, wsz - lwb->lwb_nused);
936
937         zio_nowait(lwb->lwb_zio); /* Kick off the write for the old log block */
938
939         /*
940          * If there was an allocation failure then nlwb will be null which
941          * forces a txg_wait_synced().
942          */
943         return (nlwb);
944 }
945
946 static lwb_t *
947 zil_lwb_commit(zilog_t *zilog, itx_t *itx, lwb_t *lwb)
948 {
949         lr_t *lrc = &itx->itx_lr; /* common log record */
950         lr_write_t *lrw = (lr_write_t *)lrc;
951         char *lr_buf;
952         uint64_t txg = lrc->lrc_txg;
953         uint64_t reclen = lrc->lrc_reclen;
954         uint64_t dlen = 0;
955
956         if (lwb == NULL)
957                 return (NULL);
958
959         ASSERT(lwb->lwb_buf != NULL);
960
961         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE && itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY)
962                 dlen = P2ROUNDUP_TYPED(
963                     lrw->lr_length, sizeof (uint64_t), uint64_t);
964
965         zilog->zl_cur_used += (reclen + dlen);
966
967         zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
968
969         /*
970          * If this record won't fit in the current log block, start a new one.
971          */
972         if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
973                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
974                 if (lwb == NULL)
975                         return (NULL);
976                 zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
977                 ASSERT(LWB_EMPTY(lwb));
978                 if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
979                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
980                         return (lwb);
981                 }
982         }
983
984         lr_buf = lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused;
985         bcopy(lrc, lr_buf, reclen);
986         lrc = (lr_t *)lr_buf;
987         lrw = (lr_write_t *)lrc;
988
989         /*
990          * If it's a write, fetch the data or get its blkptr as appropriate.
991          */
992         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE) {
993                 if (txg > spa_freeze_txg(zilog->zl_spa))
994                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
995                 if (itx->itx_wr_state != WR_COPIED) {
996                         char *dbuf;
997                         int error;
998
999                         if (dlen) {
1000                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY);
1001                                 dbuf = lr_buf + reclen;
1002                                 lrw->lr_common.lrc_reclen += dlen;
1003                         } else {
1004                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_INDIRECT);
1005                                 dbuf = NULL;
1006                         }
1007                         error = zilog->zl_get_data(
1008                             itx->itx_private, lrw, dbuf, lwb->lwb_zio);
1009                         if (error == EIO) {
1010                                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1011                                 return (lwb);
1012                         }
1013                         if (error) {
1014                                 ASSERT(error == ENOENT || error == EEXIST ||
1015                                     error == EALREADY);
1016                                 return (lwb);
1017                         }
1018                 }
1019         }
1020
1021         /*
1022          * We're actually making an entry, so update lrc_seq to be the
1023          * log record sequence number.  Note that this is generally not
1024          * equal to the itx sequence number because not all transactions
1025          * are synchronous, and sometimes spa_sync() gets there first.
1026          */
1027         lrc->lrc_seq = ++zilog->zl_lr_seq; /* we are single threaded */
1028         lwb->lwb_nused += reclen + dlen;
1029         lwb->lwb_max_txg = MAX(lwb->lwb_max_txg, txg);
1030         ASSERT3U(lwb->lwb_nused, <=, lwb->lwb_sz);
1031         ASSERT3U(P2PHASE(lwb->lwb_nused, sizeof (uint64_t)), ==, 0);
1032
1033         return (lwb);
1034 }
1035
1036 itx_t *
1037 zil_itx_create(uint64_t txtype, size_t lrsize)
1038 {
1039         itx_t *itx;
1040
1041         lrsize = P2ROUNDUP_TYPED(lrsize, sizeof (uint64_t), size_t);
1042
1043         itx = kmem_alloc(offsetof(itx_t, itx_lr) + lrsize, KM_SLEEP);
1044         itx->itx_lr.lrc_txtype = txtype;
1045         itx->itx_lr.lrc_reclen = lrsize;
1046         itx->itx_sod = lrsize; /* if write & WR_NEED_COPY will be increased */
1047         itx->itx_lr.lrc_seq = 0;        /* defensive */
1048
1049         return (itx);
1050 }
1051
1052 void
1053 zil_itx_destroy(itx_t *itx)
1054 {
1055         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1056 }
1057
1058 uint64_t
1059 zil_itx_assign(zilog_t *zilog, itx_t *itx, dmu_tx_t *tx)
1060 {
1061         uint64_t seq;
1062
1063         ASSERT(itx->itx_lr.lrc_seq == 0);
1064         ASSERT(!zilog->zl_replay);
1065
1066         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1067         list_insert_tail(&zilog->zl_itx_list, itx);
1068         zilog->zl_itx_list_sz += itx->itx_sod;
1069         itx->itx_lr.lrc_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1070         itx->itx_lr.lrc_seq = seq = ++zilog->zl_itx_seq;
1071         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1072
1073         return (seq);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Free up all in-memory intent log transactions that have now been synced.
1078  */
1079 static void
1080 zil_itx_clean(zilog_t *zilog)
1081 {
1082         uint64_t synced_txg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa);
1083         uint64_t freeze_txg = spa_freeze_txg(zilog->zl_spa);
1084         list_t clean_list;
1085         itx_t *itx;
1086
1087         list_create(&clean_list, sizeof (itx_t), offsetof(itx_t, itx_node));
1088
1089         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1090         /* wait for a log writer to finish walking list */
1091         while (zilog->zl_writer) {
1092                 cv_wait(&zilog->zl_cv_writer, &zilog->zl_lock);
1093         }
1094
1095         /*
1096          * Move the sync'd log transactions to a separate list so we can call
1097          * kmem_free without holding the zl_lock.
1098          *
1099          * There is no need to set zl_writer as we don't drop zl_lock here
1100          */
1101         while ((itx = list_head(&zilog->zl_itx_list)) != NULL &&
1102             itx->itx_lr.lrc_txg <= MIN(synced_txg, freeze_txg)) {
1103                 list_remove(&zilog->zl_itx_list, itx);
1104                 zilog->zl_itx_list_sz -= itx->itx_sod;
1105                 list_insert_tail(&clean_list, itx);
1106         }
1107         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_writer);
1108         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1109
1110         /* destroy sync'd log transactions */
1111         while ((itx = list_head(&clean_list)) != NULL) {
1112                 list_remove(&clean_list, itx);
1113                 zil_itx_destroy(itx);
1114         }
1115         list_destroy(&clean_list);
1116 }
1117
1118 /*
1119  * If there are any in-memory intent log transactions which have now been
1120  * synced then start up a taskq to free them.
1121  */
1122 void
1123 zil_clean(zilog_t *zilog)
1124 {
1125         itx_t *itx;
1126
1127         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1128         itx = list_head(&zilog->zl_itx_list);
1129         if ((itx != NULL) &&
1130             (itx->itx_lr.lrc_txg <= spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa))) {
1131                 (void) taskq_dispatch(zilog->zl_clean_taskq,
1132                     (task_func_t *)zil_itx_clean, zilog, TQ_NOSLEEP);
1133         }
1134         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1135 }
1136
1137 static void
1138 zil_commit_writer(zilog_t *zilog, uint64_t seq, uint64_t foid)
1139 {
1140         uint64_t txg;
1141         uint64_t commit_seq = 0;
1142         itx_t *itx, *itx_next;
1143         lwb_t *lwb;
1144         spa_t *spa;
1145         int error = 0;
1146
1147         zilog->zl_writer = B_TRUE;
1148         ASSERT(zilog->zl_root_zio == NULL);
1149         spa = zilog->zl_spa;
1150
1151         if (zilog->zl_suspend) {
1152                 lwb = NULL;
1153         } else {
1154                 lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1155                 if (lwb == NULL) {
1156                         /*
1157                          * Return if there's nothing to flush before we
1158                          * dirty the fs by calling zil_create()
1159                          */
1160                         if (list_is_empty(&zilog->zl_itx_list)) {
1161                                 zilog->zl_writer = B_FALSE;
1162                                 return;
1163                         }
1164                         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1165                         lwb = zil_create(zilog);
1166                         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1167                 }
1168         }
1169         ASSERT(lwb == NULL || lwb->lwb_zio == NULL);
1170
1171         /* Loop through in-memory log transactions filling log blocks. */
1172         DTRACE_PROBE1(zil__cw1, zilog_t *, zilog);
1173
1174         for (itx = list_head(&zilog->zl_itx_list); itx; itx = itx_next) {
1175                 /*
1176                  * Save the next pointer.  Even though we drop zl_lock below,
1177                  * all threads that can remove itx list entries (other writers
1178                  * and zil_itx_clean()) can't do so until they have zl_writer.
1179                  */
1180                 itx_next = list_next(&zilog->zl_itx_list, itx);
1181
1182                 /*
1183                  * Determine whether to push this itx.
1184                  * Push all transactions related to specified foid and
1185                  * all other transactions except those that can be logged
1186                  * out of order (TX_WRITE, TX_TRUNCATE, TX_SETATTR, TX_ACL)
1187                  * for all other files.
1188                  *
1189                  * If foid == 0 (meaning "push all foids") or
1190                  * itx->itx_sync is set (meaning O_[D]SYNC), push regardless.
1191                  */
1192                 if (foid != 0 && !itx->itx_sync &&
1193                     TX_OOO(itx->itx_lr.lrc_txtype) &&
1194                     ((lr_ooo_t *)&itx->itx_lr)->lr_foid != foid)
1195                         continue; /* skip this record */
1196
1197                 if ((itx->itx_lr.lrc_seq > seq) &&
1198                     ((lwb == NULL) || (LWB_EMPTY(lwb)) ||
1199                     (lwb->lwb_nused + itx->itx_sod > lwb->lwb_sz)))
1200                         break;
1201
1202                 list_remove(&zilog->zl_itx_list, itx);
1203                 zilog->zl_itx_list_sz -= itx->itx_sod;
1204
1205                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1206
1207                 txg = itx->itx_lr.lrc_txg;
1208                 ASSERT(txg);
1209
1210                 if (txg > spa_last_synced_txg(spa) ||
1211                     txg > spa_freeze_txg(spa))
1212                         lwb = zil_lwb_commit(zilog, itx, lwb);
1213
1214                 zil_itx_destroy(itx);
1215
1216                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1217         }
1218         DTRACE_PROBE1(zil__cw2, zilog_t *, zilog);
1219         /* determine commit sequence number */
1220         itx = list_head(&zilog->zl_itx_list);
1221         if (itx)
1222                 commit_seq = itx->itx_lr.lrc_seq - 1;
1223         else
1224                 commit_seq = zilog->zl_itx_seq;
1225         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1226
1227         /* write the last block out */
1228         if (lwb != NULL && lwb->lwb_zio != NULL)
1229                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1230
1231         zilog->zl_prev_used = zilog->zl_cur_used;
1232         zilog->zl_cur_used = 0;
1233
1234         /*
1235          * Wait if necessary for the log blocks to be on stable storage.
1236          */
1237         if (zilog->zl_root_zio) {
1238                 DTRACE_PROBE1(zil__cw3, zilog_t *, zilog);
1239                 error = zio_wait(zilog->zl_root_zio);
1240                 zilog->zl_root_zio = NULL;
1241                 DTRACE_PROBE1(zil__cw4, zilog_t *, zilog);
1242                 zil_flush_vdevs(zilog);
1243         }
1244
1245         if (error || lwb == NULL)
1246                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1247
1248         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1249         zilog->zl_writer = B_FALSE;
1250
1251         ASSERT3U(commit_seq, >=, zilog->zl_commit_seq);
1252         zilog->zl_commit_seq = commit_seq;
1253
1254         /*
1255          * Remember the highest committed log sequence number for ztest.
1256          * We only update this value when all the log writes succeeded,
1257          * because ztest wants to ASSERT that it got the whole log chain.
1258          */
1259         if (error == 0 && lwb != NULL)
1260                 zilog->zl_commit_lr_seq = zilog->zl_lr_seq;
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Push zfs transactions to stable storage up to the supplied sequence number.
1265  * If foid is 0 push out all transactions, otherwise push only those
1266  * for that file or might have been used to create that file.
1267  */
1268 void
1269 zil_commit(zilog_t *zilog, uint64_t seq, uint64_t foid)
1270 {
1271         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED || seq == 0)
1272                 return;
1273
1274         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1275
1276         seq = MIN(seq, zilog->zl_itx_seq);      /* cap seq at largest itx seq */
1277
1278         while (zilog->zl_writer) {
1279                 cv_wait(&zilog->zl_cv_writer, &zilog->zl_lock);
1280                 if (seq <= zilog->zl_commit_seq) {
1281                         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1282                         return;
1283                 }
1284         }
1285         zil_commit_writer(zilog, seq, foid); /* drops zl_lock */
1286         /* wake up others waiting on the commit */
1287         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_writer);
1288         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Report whether all transactions are committed.
1293  */
1294 static boolean_t
1295 zil_is_committed(zilog_t *zilog)
1296 {
1297         lwb_t *lwb;
1298         boolean_t committed;
1299
1300         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1301
1302         while (zilog->zl_writer)
1303                 cv_wait(&zilog->zl_cv_writer, &zilog->zl_lock);
1304
1305         if (!list_is_empty(&zilog->zl_itx_list))
1306                 committed = B_FALSE;            /* unpushed transactions */
1307         else if ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) == NULL)
1308                 committed = B_TRUE;             /* intent log never used */
1309         else if (list_next(&zilog->zl_lwb_list, lwb) != NULL)
1310                 committed = B_FALSE;            /* zil_sync() not done yet */
1311         else
1312                 committed = B_TRUE;             /* everything synced */
1313
1314         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1315         return (committed);
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Called in syncing context to free committed log blocks and update log header.
1320  */
1321 void
1322 zil_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
1323 {
1324         zil_header_t *zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
1325         uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1326         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1327         uint64_t *replayed_seq = &zilog->zl_replayed_seq[txg & TXG_MASK];
1328         lwb_t *lwb;
1329
1330         /*
1331          * We don't zero out zl_destroy_txg, so make sure we don't try
1332          * to destroy it twice.
1333          */
1334         if (spa_sync_pass(spa) != 1)
1335                 return;
1336
1337         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1338
1339         ASSERT(zilog->zl_stop_sync == 0);
1340
1341         if (*replayed_seq != 0) {
1342                 ASSERT(zh->zh_replay_seq < *replayed_seq);
1343                 zh->zh_replay_seq = *replayed_seq;
1344                 *replayed_seq = 0;
1345         }
1346
1347         if (zilog->zl_destroy_txg == txg) {
1348                 blkptr_t blk = zh->zh_log;
1349
1350                 ASSERT(list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL);
1351
1352                 bzero(zh, sizeof (zil_header_t));
1353                 bzero(zilog->zl_replayed_seq, sizeof (zilog->zl_replayed_seq));
1354
1355                 if (zilog->zl_keep_first) {
1356                         /*
1357                          * If this block was part of log chain that couldn't
1358                          * be claimed because a device was missing during
1359                          * zil_claim(), but that device later returns,
1360                          * then this block could erroneously appear valid.
1361                          * To guard against this, assign a new GUID to the new
1362                          * log chain so it doesn't matter what blk points to.
1363                          */
1364                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
1365                         zh->zh_log = blk;
1366                 }
1367         }
1368
1369         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
1370                 zh->zh_log = lwb->lwb_blk;
1371                 if (lwb->lwb_buf != NULL || lwb->lwb_max_txg > txg)
1372                         break;
1373                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1374                 zio_free_zil(spa, txg, &lwb->lwb_blk);
1375                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1376
1377                 /*
1378                  * If we don't have anything left in the lwb list then
1379                  * we've had an allocation failure and we need to zero
1380                  * out the zil_header blkptr so that we don't end
1381                  * up freeing the same block twice.
1382                  */
1383                 if (list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL)
1384                         BP_ZERO(&zh->zh_log);
1385         }
1386         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1387 }
1388
1389 void
1390 zil_init(void)
1391 {
1392         zil_lwb_cache = kmem_cache_create("zil_lwb_cache",
1393             sizeof (struct lwb), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
1394 }
1395
1396 void
1397 zil_fini(void)
1398 {
1399         kmem_cache_destroy(zil_lwb_cache);
1400 }
1401
1402 void
1403 zil_set_sync(zilog_t *zilog, uint64_t sync)
1404 {
1405         zilog->zl_sync = sync;
1406 }
1407
1408 void
1409 zil_set_logbias(zilog_t *zilog, uint64_t logbias)
1410 {
1411         zilog->zl_logbias = logbias;
1412 }
1413
1414 zilog_t *
1415 zil_alloc(objset_t *os, zil_header_t *zh_phys)
1416 {
1417         zilog_t *zilog;
1418
1419         zilog = kmem_zalloc(sizeof (zilog_t), KM_SLEEP);
1420
1421         zilog->zl_header = zh_phys;
1422         zilog->zl_os = os;
1423         zilog->zl_spa = dmu_objset_spa(os);
1424         zilog->zl_dmu_pool = dmu_objset_pool(os);
1425         zilog->zl_destroy_txg = TXG_INITIAL - 1;
1426         zilog->zl_logbias = dmu_objset_logbias(os);
1427         zilog->zl_sync = dmu_objset_syncprop(os);
1428
1429         mutex_init(&zilog->zl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1430
1431         list_create(&zilog->zl_itx_list, sizeof (itx_t),
1432             offsetof(itx_t, itx_node));
1433
1434         list_create(&zilog->zl_lwb_list, sizeof (lwb_t),
1435             offsetof(lwb_t, lwb_node));
1436
1437         mutex_init(&zilog->zl_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1438
1439         avl_create(&zilog->zl_vdev_tree, zil_vdev_compare,
1440             sizeof (zil_vdev_node_t), offsetof(zil_vdev_node_t, zv_node));
1441
1442         cv_init(&zilog->zl_cv_writer, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1443         cv_init(&zilog->zl_cv_suspend, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1444
1445         return (zilog);
1446 }
1447
1448 void
1449 zil_free(zilog_t *zilog)
1450 {
1451         lwb_t *lwb;
1452
1453         zilog->zl_stop_sync = 1;
1454
1455         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
1456                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1457                 if (lwb->lwb_buf != NULL)
1458                         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
1459                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1460         }
1461         list_destroy(&zilog->zl_lwb_list);
1462
1463         avl_destroy(&zilog->zl_vdev_tree);
1464         mutex_destroy(&zilog->zl_vdev_lock);
1465
1466         ASSERT(list_head(&zilog->zl_itx_list) == NULL);
1467         list_destroy(&zilog->zl_itx_list);
1468         mutex_destroy(&zilog->zl_lock);
1469
1470         cv_destroy(&zilog->zl_cv_writer);
1471         cv_destroy(&zilog->zl_cv_suspend);
1472
1473         kmem_free(zilog, sizeof (zilog_t));
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Open an intent log.
1478  */
1479 zilog_t *
1480 zil_open(objset_t *os, zil_get_data_t *get_data)
1481 {
1482         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1483
1484         zilog->zl_get_data = get_data;
1485         zilog->zl_clean_taskq = taskq_create("zil_clean", 1, minclsyspri,
1486             2, 2, TASKQ_PREPOPULATE);
1487
1488         return (zilog);
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Close an intent log.
1493  */
1494 void
1495 zil_close(zilog_t *zilog)
1496 {
1497         /*
1498          * If the log isn't already committed, mark the objset dirty
1499          * (so zil_sync() will be called) and wait for that txg to sync.
1500          */
1501         if (!zil_is_committed(zilog)) {
1502                 uint64_t txg;
1503                 dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
1504                 VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
1505                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
1506                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1507                 dmu_tx_commit(tx);
1508                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1509         }
1510
1511         taskq_destroy(zilog->zl_clean_taskq);
1512         zilog->zl_clean_taskq = NULL;
1513         zilog->zl_get_data = NULL;
1514
1515         zil_itx_clean(zilog);
1516         ASSERT(list_head(&zilog->zl_itx_list) == NULL);
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Suspend an intent log.  While in suspended mode, we still honor
1521  * synchronous semantics, but we rely on txg_wait_synced() to do it.
1522  * We suspend the log briefly when taking a snapshot so that the snapshot
1523  * contains all the data it's supposed to, and has an empty intent log.
1524  */
1525 int
1526 zil_suspend(zilog_t *zilog)
1527 {
1528         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1529
1530         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1531         if (zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) {         /* unplayed log */
1532                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1533                 return (EBUSY);
1534         }
1535         if (zilog->zl_suspend++ != 0) {
1536                 /*
1537                  * Someone else already began a suspend.
1538                  * Just wait for them to finish.
1539                  */
1540                 while (zilog->zl_suspending)
1541                         cv_wait(&zilog->zl_cv_suspend, &zilog->zl_lock);
1542                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1543                 return (0);
1544         }
1545         zilog->zl_suspending = B_TRUE;
1546         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1547
1548         zil_commit(zilog, UINT64_MAX, 0);
1549
1550         /*
1551          * Wait for any in-flight log writes to complete.
1552          */
1553         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1554         while (zilog->zl_writer)
1555                 cv_wait(&zilog->zl_cv_writer, &zilog->zl_lock);
1556         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1557
1558         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
1559
1560         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1561         zilog->zl_suspending = B_FALSE;
1562         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_suspend);
1563         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1564
1565         return (0);
1566 }
1567
1568 void
1569 zil_resume(zilog_t *zilog)
1570 {
1571         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1572         ASSERT(zilog->zl_suspend != 0);
1573         zilog->zl_suspend--;
1574         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1575 }
1576
1577 typedef struct zil_replay_arg {
1578         zil_replay_func_t **zr_replay;
1579         void            *zr_arg;
1580         boolean_t       zr_byteswap;
1581         char            *zr_lr;
1582 } zil_replay_arg_t;
1583
1584 static int
1585 zil_replay_error(zilog_t *zilog, lr_t *lr, int error)
1586 {
1587         char name[MAXNAMELEN];
1588
1589         zilog->zl_replaying_seq--;      /* didn't actually replay this one */
1590
1591         dmu_objset_name(zilog->zl_os, name);
1592
1593         cmn_err(CE_WARN, "ZFS replay transaction error %d, "
1594             "dataset %s, seq 0x%llx, txtype %llu %s\n", error, name,
1595             (u_longlong_t)lr->lrc_seq,
1596             (u_longlong_t)(lr->lrc_txtype & ~TX_CI),
1597             (lr->lrc_txtype & TX_CI) ? "CI" : "");
1598
1599         return (error);
1600 }
1601
1602 static int
1603 zil_replay_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lr, void *zra, uint64_t claim_txg)
1604 {
1605         zil_replay_arg_t *zr = zra;
1606         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1607         uint64_t reclen = lr->lrc_reclen;
1608         uint64_t txtype = lr->lrc_txtype;
1609         int error = 0;
1610
1611         zilog->zl_replaying_seq = lr->lrc_seq;
1612
1613         if (lr->lrc_seq <= zh->zh_replay_seq)   /* already replayed */
1614                 return (0);
1615
1616         if (lr->lrc_txg < claim_txg)            /* already committed */
1617                 return (0);
1618
1619         /* Strip case-insensitive bit, still present in log record */
1620         txtype &= ~TX_CI;
1621
1622         if (txtype == 0 || txtype >= TX_MAX_TYPE)
1623                 return (zil_replay_error(zilog, lr, EINVAL));
1624
1625         /*
1626          * If this record type can be logged out of order, the object
1627          * (lr_foid) may no longer exist.  That's legitimate, not an error.
1628          */
1629         if (TX_OOO(txtype)) {
1630                 error = dmu_object_info(zilog->zl_os,
1631                     ((lr_ooo_t *)lr)->lr_foid, NULL);
1632                 if (error == ENOENT || error == EEXIST)
1633                         return (0);
1634         }
1635
1636         /*
1637          * Make a copy of the data so we can revise and extend it.
1638          */
1639         bcopy(lr, zr->zr_lr, reclen);
1640
1641         /*
1642          * If this is a TX_WRITE with a blkptr, suck in the data.
1643          */
1644         if (txtype == TX_WRITE && reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1645                 error = zil_read_log_data(zilog, (lr_write_t *)lr,
1646                     zr->zr_lr + reclen);
1647                 if (error)
1648                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
1649         }
1650
1651         /*
1652          * The log block containing this lr may have been byteswapped
1653          * so that we can easily examine common fields like lrc_txtype.
1654          * However, the log is a mix of different record types, and only the
1655          * replay vectors know how to byteswap their records.  Therefore, if
1656          * the lr was byteswapped, undo it before invoking the replay vector.
1657          */
1658         if (zr->zr_byteswap)
1659                 byteswap_uint64_array(zr->zr_lr, reclen);
1660
1661         /*
1662          * We must now do two things atomically: replay this log record,
1663          * and update the log header sequence number to reflect the fact that
1664          * we did so. At the end of each replay function the sequence number
1665          * is updated if we are in replay mode.
1666          */
1667         error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, zr->zr_byteswap);
1668         if (error) {
1669                 /*
1670                  * The DMU's dnode layer doesn't see removes until the txg
1671                  * commits, so a subsequent claim can spuriously fail with
1672                  * EEXIST. So if we receive any error we try syncing out
1673                  * any removes then retry the transaction.  Note that we
1674                  * specify B_FALSE for byteswap now, so we don't do it twice.
1675                  */
1676                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(zilog->zl_spa), 0);
1677                 error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, B_FALSE);
1678                 if (error)
1679                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
1680         }
1681         return (0);
1682 }
1683
1684 /* ARGSUSED */
1685 static int
1686 zil_incr_blks(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *arg, uint64_t claim_txg)
1687 {
1688         zilog->zl_replay_blks++;
1689
1690         return (0);
1691 }
1692
1693 /*
1694  * If this dataset has a non-empty intent log, replay it and destroy it.
1695  */
1696 void
1697 zil_replay(objset_t *os, void *arg, zil_replay_func_t *replay_func[TX_MAX_TYPE])
1698 {
1699         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1700         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1701         zil_replay_arg_t zr;
1702
1703         if ((zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) == 0) {
1704                 zil_destroy(zilog, B_TRUE);
1705                 return;
1706         }
1707
1708         zr.zr_replay = replay_func;
1709         zr.zr_arg = arg;
1710         zr.zr_byteswap = BP_SHOULD_BYTESWAP(&zh->zh_log);
1711         zr.zr_lr = kmem_alloc(2 * SPA_MAXBLOCKSIZE, KM_SLEEP);
1712
1713         /*
1714          * Wait for in-progress removes to sync before starting replay.
1715          */
1716         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1717
1718         zilog->zl_replay = B_TRUE;
1719         zilog->zl_replay_time = ddi_get_lbolt();
1720         ASSERT(zilog->zl_replay_blks == 0);
1721         (void) zil_parse(zilog, zil_incr_blks, zil_replay_log_record, &zr,
1722             zh->zh_claim_txg);
1723         kmem_free(zr.zr_lr, 2 * SPA_MAXBLOCKSIZE);
1724
1725         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
1726         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
1727         zilog->zl_replay = B_FALSE;
1728 }
1729
1730 boolean_t
1731 zil_replaying(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
1732 {
1733         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
1734                 return (B_TRUE);
1735
1736         if (zilog->zl_replay) {
1737                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
1738                 zilog->zl_replayed_seq[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] =
1739                     zilog->zl_replaying_seq;
1740                 return (B_TRUE);
1741         }
1742
1743         return (B_FALSE);
1744 }
1745
1746 /* ARGSUSED */
1747 int
1748 zil_vdev_offline(const char *osname, void *arg)
1749 {
1750         objset_t *os;
1751         zilog_t *zilog;
1752         int error;
1753
1754         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
1755         if (error)
1756                 return (error);
1757
1758         zilog = dmu_objset_zil(os);
1759         if (zil_suspend(zilog) != 0)
1760                 error = EEXIST;
1761         else
1762                 zil_resume(zilog);
1763         dmu_objset_rele(os, FTAG);
1764         return (error);
1765 }