9ab02d70c09544fb013c592a22b1f23e9b23cabc
[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  * Copyright (c) 2011 by Delphix. All rights reserved.
24  */
25
26 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
27
28 #include <sys/zfs_context.h>
29 #include <sys/spa.h>
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/zap.h>
32 #include <sys/arc.h>
33 #include <sys/stat.h>
34 #include <sys/resource.h>
35 #include <sys/zil.h>
36 #include <sys/zil_impl.h>
37 #include <sys/dsl_dataset.h>
38 #include <sys/vdev_impl.h>
39 #include <sys/dmu_tx.h>
40 #include <sys/dsl_pool.h>
41
42 /*
43  * The zfs intent log (ZIL) saves transaction records of system calls
44  * that change the file system in memory with enough information
45  * to be able to replay them. These are stored in memory until
46  * either the DMU transaction group (txg) commits them to the stable pool
47  * and they can be discarded, or they are flushed to the stable log
48  * (also in the pool) due to a fsync, O_DSYNC or other synchronous
49  * requirement. In the event of a panic or power fail then those log
50  * records (transactions) are replayed.
51  *
52  * There is one ZIL per file system. Its on-disk (pool) format consists
53  * of 3 parts:
54  *
55  *      - ZIL header
56  *      - ZIL blocks
57  *      - ZIL records
58  *
59  * A log record holds a system call transaction. Log blocks can
60  * hold many log records and the blocks are chained together.
61  * Each ZIL block contains a block pointer (blkptr_t) to the next
62  * ZIL block in the chain. The ZIL header points to the first
63  * block in the chain. Note there is not a fixed place in the pool
64  * to hold blocks. They are dynamically allocated and freed as
65  * needed from the blocks available. Figure X shows the ZIL structure:
66  */
67
68 /*
69  * See zil.h for more information about these fields.
70  */
71 zil_stats_t zil_stats = {
72         { "zil_commit_count",              KSTAT_DATA_UINT64 },
73         { "zil_commit_writer_count",       KSTAT_DATA_UINT64 },
74         { "zil_itx_count",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
75         { "zil_itx_indirect_count",        KSTAT_DATA_UINT64 },
76         { "zil_itx_indirect_bytes",        KSTAT_DATA_UINT64 },
77         { "zil_itx_copied_count",          KSTAT_DATA_UINT64 },
78         { "zil_itx_copied_bytes",          KSTAT_DATA_UINT64 },
79         { "zil_itx_needcopy_count",        KSTAT_DATA_UINT64 },
80         { "zil_itx_needcopy_bytes",        KSTAT_DATA_UINT64 },
81         { "zil_itx_metaslab_normal_count", KSTAT_DATA_UINT64 },
82         { "zil_itx_metaslab_normal_bytes", KSTAT_DATA_UINT64 },
83         { "zil_itx_metaslab_slog_count",   KSTAT_DATA_UINT64 },
84         { "zil_itx_metaslab_slog_bytes",   KSTAT_DATA_UINT64 },
85 };
86
87 static kstat_t *zil_ksp;
88
89 /*
90  * This global ZIL switch affects all pools
91  */
92 int zil_replay_disable = 0;    /* disable intent logging replay */
93
94 /*
95  * Tunable parameter for debugging or performance analysis.  Setting
96  * zfs_nocacheflush will cause corruption on power loss if a volatile
97  * out-of-order write cache is enabled.
98  */
99 int zfs_nocacheflush = 0;
100
101 static kmem_cache_t *zil_lwb_cache;
102
103 static void zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid);
104
105 #define LWB_EMPTY(lwb) ((BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk) - \
106     sizeof (zil_chain_t)) == (lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused))
107
108
109 /*
110  * ziltest is by and large an ugly hack, but very useful in
111  * checking replay without tedious work.
112  * When running ziltest we want to keep all itx's and so maintain
113  * a single list in the zl_itxg[] that uses a high txg: ZILTEST_TXG
114  * We subtract TXG_CONCURRENT_STATES to allow for common code.
115  */
116 #define ZILTEST_TXG (UINT64_MAX - TXG_CONCURRENT_STATES)
117
118 static int
119 zil_bp_compare(const void *x1, const void *x2)
120 {
121         const dva_t *dva1 = &((zil_bp_node_t *)x1)->zn_dva;
122         const dva_t *dva2 = &((zil_bp_node_t *)x2)->zn_dva;
123
124         if (DVA_GET_VDEV(dva1) < DVA_GET_VDEV(dva2))
125                 return (-1);
126         if (DVA_GET_VDEV(dva1) > DVA_GET_VDEV(dva2))
127                 return (1);
128
129         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) < DVA_GET_OFFSET(dva2))
130                 return (-1);
131         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) > DVA_GET_OFFSET(dva2))
132                 return (1);
133
134         return (0);
135 }
136
137 static void
138 zil_bp_tree_init(zilog_t *zilog)
139 {
140         avl_create(&zilog->zl_bp_tree, zil_bp_compare,
141             sizeof (zil_bp_node_t), offsetof(zil_bp_node_t, zn_node));
142 }
143
144 static void
145 zil_bp_tree_fini(zilog_t *zilog)
146 {
147         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
148         zil_bp_node_t *zn;
149         void *cookie = NULL;
150
151         while ((zn = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
152                 kmem_free(zn, sizeof (zil_bp_node_t));
153
154         avl_destroy(t);
155 }
156
157 int
158 zil_bp_tree_add(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
159 {
160         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
161         const dva_t *dva = BP_IDENTITY(bp);
162         zil_bp_node_t *zn;
163         avl_index_t where;
164
165         if (avl_find(t, dva, &where) != NULL)
166                 return (EEXIST);
167
168         zn = kmem_alloc(sizeof (zil_bp_node_t), KM_SLEEP);
169         zn->zn_dva = *dva;
170         avl_insert(t, zn, where);
171
172         return (0);
173 }
174
175 static zil_header_t *
176 zil_header_in_syncing_context(zilog_t *zilog)
177 {
178         return ((zil_header_t *)zilog->zl_header);
179 }
180
181 static void
182 zil_init_log_chain(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp)
183 {
184         zio_cksum_t *zc = &bp->blk_cksum;
185
186         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_0] = spa_get_random(-1ULL);
187         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_1] = spa_get_random(-1ULL);
188         zc->zc_word[ZIL_ZC_OBJSET] = dmu_objset_id(zilog->zl_os);
189         zc->zc_word[ZIL_ZC_SEQ] = 1ULL;
190 }
191
192 /*
193  * Read a log block and make sure it's valid.
194  */
195 static int
196 zil_read_log_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp, blkptr_t *nbp, void *dst,
197     char **end)
198 {
199         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
200         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
201         arc_buf_t *abuf = NULL;
202         zbookmark_t zb;
203         int error;
204
205         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
206                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
207
208         if (!(zilog->zl_header->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
209                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
210
211         SET_BOOKMARK(&zb, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
212             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
213
214         error = dsl_read_nolock(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
215             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
216
217         if (error == 0) {
218                 zio_cksum_t cksum = bp->blk_cksum;
219
220                 /*
221                  * Validate the checksummed log block.
222                  *
223                  * Sequence numbers should be... sequential.  The checksum
224                  * verifier for the next block should be bp's checksum plus 1.
225                  *
226                  * Also check the log chain linkage and size used.
227                  */
228                 cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
229
230                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
231                         zil_chain_t *zilc = abuf->b_data;
232                         char *lr = (char *)(zilc + 1);
233                         uint64_t len = zilc->zc_nused - sizeof (zil_chain_t);
234
235                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
236                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk)) {
237                                 error = ECKSUM;
238                         } else {
239                                 bcopy(lr, dst, len);
240                                 *end = (char *)dst + len;
241                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
242                         }
243                 } else {
244                         char *lr = abuf->b_data;
245                         uint64_t size = BP_GET_LSIZE(bp);
246                         zil_chain_t *zilc = (zil_chain_t *)(lr + size) - 1;
247
248                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
249                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk) ||
250                             (zilc->zc_nused > (size - sizeof (*zilc)))) {
251                                 error = ECKSUM;
252                         } else {
253                                 bcopy(lr, dst, zilc->zc_nused);
254                                 *end = (char *)dst + zilc->zc_nused;
255                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
256                         }
257                 }
258
259                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf) == 1);
260         }
261
262         return (error);
263 }
264
265 /*
266  * Read a TX_WRITE log data block.
267  */
268 static int
269 zil_read_log_data(zilog_t *zilog, const lr_write_t *lr, void *wbuf)
270 {
271         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
272         const blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
273         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
274         arc_buf_t *abuf = NULL;
275         zbookmark_t zb;
276         int error;
277
278         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
279                 if (wbuf != NULL)
280                         bzero(wbuf, MAX(BP_GET_LSIZE(bp), lr->lr_length));
281                 return (0);
282         }
283
284         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
285                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
286
287         SET_BOOKMARK(&zb, dmu_objset_id(zilog->zl_os), lr->lr_foid,
288             ZB_ZIL_LEVEL, lr->lr_offset / BP_GET_LSIZE(bp));
289
290         error = arc_read_nolock(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
291             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
292
293         if (error == 0) {
294                 if (wbuf != NULL)
295                         bcopy(abuf->b_data, wbuf, arc_buf_size(abuf));
296                 (void) arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf);
297         }
298
299         return (error);
300 }
301
302 /*
303  * Parse the intent log, and call parse_func for each valid record within.
304  */
305 int
306 zil_parse(zilog_t *zilog, zil_parse_blk_func_t *parse_blk_func,
307     zil_parse_lr_func_t *parse_lr_func, void *arg, uint64_t txg)
308 {
309         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
310         boolean_t claimed = !!zh->zh_claim_txg;
311         uint64_t claim_blk_seq = claimed ? zh->zh_claim_blk_seq : UINT64_MAX;
312         uint64_t claim_lr_seq = claimed ? zh->zh_claim_lr_seq : UINT64_MAX;
313         uint64_t max_blk_seq = 0;
314         uint64_t max_lr_seq = 0;
315         uint64_t blk_count = 0;
316         uint64_t lr_count = 0;
317         blkptr_t blk, next_blk;
318         char *lrbuf, *lrp;
319         int error = 0;
320
321         bzero(&next_blk, sizeof(blkptr_t));
322
323         /*
324          * Old logs didn't record the maximum zh_claim_lr_seq.
325          */
326         if (!(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
327                 claim_lr_seq = UINT64_MAX;
328
329         /*
330          * Starting at the block pointed to by zh_log we read the log chain.
331          * For each block in the chain we strongly check that block to
332          * ensure its validity.  We stop when an invalid block is found.
333          * For each block pointer in the chain we call parse_blk_func().
334          * For each record in each valid block we call parse_lr_func().
335          * If the log has been claimed, stop if we encounter a sequence
336          * number greater than the highest claimed sequence number.
337          */
338         lrbuf = zio_buf_alloc(SPA_MAXBLOCKSIZE);
339         zil_bp_tree_init(zilog);
340
341         for (blk = zh->zh_log; !BP_IS_HOLE(&blk); blk = next_blk) {
342                 uint64_t blk_seq = blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ];
343                 int reclen;
344                 char *end = NULL;
345
346                 if (blk_seq > claim_blk_seq)
347                         break;
348                 if ((error = parse_blk_func(zilog, &blk, arg, txg)) != 0)
349                         break;
350                 ASSERT3U(max_blk_seq, <, blk_seq);
351                 max_blk_seq = blk_seq;
352                 blk_count++;
353
354                 if (max_lr_seq == claim_lr_seq && max_blk_seq == claim_blk_seq)
355                         break;
356
357                 error = zil_read_log_block(zilog, &blk, &next_blk, lrbuf, &end);
358                 if (error)
359                         break;
360
361                 for (lrp = lrbuf; lrp < end; lrp += reclen) {
362                         lr_t *lr = (lr_t *)lrp;
363                         reclen = lr->lrc_reclen;
364                         ASSERT3U(reclen, >=, sizeof (lr_t));
365                         if (lr->lrc_seq > claim_lr_seq)
366                                 goto done;
367                         if ((error = parse_lr_func(zilog, lr, arg, txg)) != 0)
368                                 goto done;
369                         ASSERT3U(max_lr_seq, <, lr->lrc_seq);
370                         max_lr_seq = lr->lrc_seq;
371                         lr_count++;
372                 }
373         }
374 done:
375         zilog->zl_parse_error = error;
376         zilog->zl_parse_blk_seq = max_blk_seq;
377         zilog->zl_parse_lr_seq = max_lr_seq;
378         zilog->zl_parse_blk_count = blk_count;
379         zilog->zl_parse_lr_count = lr_count;
380
381         ASSERT(!claimed || !(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID) ||
382             (max_blk_seq == claim_blk_seq && max_lr_seq == claim_lr_seq));
383
384         zil_bp_tree_fini(zilog);
385         zio_buf_free(lrbuf, SPA_MAXBLOCKSIZE);
386
387         return (error);
388 }
389
390 static int
391 zil_claim_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t first_txg)
392 {
393         /*
394          * Claim log block if not already committed and not already claimed.
395          * If tx == NULL, just verify that the block is claimable.
396          */
397         if (bp->blk_birth < first_txg || zil_bp_tree_add(zilog, bp) != 0)
398                 return (0);
399
400         return (zio_wait(zio_claim(NULL, zilog->zl_spa,
401             tx == NULL ? 0 : first_txg, bp, spa_claim_notify, NULL,
402             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB)));
403 }
404
405 static int
406 zil_claim_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t first_txg)
407 {
408         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
409         int error;
410
411         if (lrc->lrc_txtype != TX_WRITE)
412                 return (0);
413
414         /*
415          * If the block is not readable, don't claim it.  This can happen
416          * in normal operation when a log block is written to disk before
417          * some of the dmu_sync() blocks it points to.  In this case, the
418          * transaction cannot have been committed to anyone (we would have
419          * waited for all writes to be stable first), so it is semantically
420          * correct to declare this the end of the log.
421          */
422         if (lr->lr_blkptr.blk_birth >= first_txg &&
423             (error = zil_read_log_data(zilog, lr, NULL)) != 0)
424                 return (error);
425         return (zil_claim_log_block(zilog, &lr->lr_blkptr, tx, first_txg));
426 }
427
428 /* ARGSUSED */
429 static int
430 zil_free_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t claim_txg)
431 {
432         zio_free_zil(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
433
434         return (0);
435 }
436
437 static int
438 zil_free_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t claim_txg)
439 {
440         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
441         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
442
443         /*
444          * If we previously claimed it, we need to free it.
445          */
446         if (claim_txg != 0 && lrc->lrc_txtype == TX_WRITE &&
447             bp->blk_birth >= claim_txg && zil_bp_tree_add(zilog, bp) == 0)
448                 zio_free(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
449
450         return (0);
451 }
452
453 static lwb_t *
454 zil_alloc_lwb(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, uint64_t txg)
455 {
456         lwb_t *lwb;
457
458         lwb = kmem_cache_alloc(zil_lwb_cache, KM_SLEEP);
459         lwb->lwb_zilog = zilog;
460         lwb->lwb_blk = *bp;
461         lwb->lwb_buf = zio_buf_alloc(BP_GET_LSIZE(bp));
462         lwb->lwb_max_txg = txg;
463         lwb->lwb_zio = NULL;
464         lwb->lwb_tx = NULL;
465         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
466                 lwb->lwb_nused = sizeof (zil_chain_t);
467                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp);
468         } else {
469                 lwb->lwb_nused = 0;
470                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp) - sizeof (zil_chain_t);
471         }
472
473         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
474         list_insert_tail(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
475         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
476
477         return (lwb);
478 }
479
480 /*
481  * Create an on-disk intent log.
482  */
483 static lwb_t *
484 zil_create(zilog_t *zilog)
485 {
486         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
487         lwb_t *lwb = NULL;
488         uint64_t txg = 0;
489         dmu_tx_t *tx = NULL;
490         blkptr_t blk;
491         int error = 0;
492
493         /*
494          * Wait for any previous destroy to complete.
495          */
496         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
497
498         ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
499         ASSERT(zh->zh_replay_seq == 0);
500
501         blk = zh->zh_log;
502
503         /*
504          * Allocate an initial log block if:
505          *    - there isn't one already
506          *    - the existing block is the wrong endianess
507          */
508         if (BP_IS_HOLE(&blk) || BP_SHOULD_BYTESWAP(&blk)) {
509                 tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
510                 VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
511                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
512                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
513
514                 if (!BP_IS_HOLE(&blk)) {
515                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk);
516                         BP_ZERO(&blk);
517                 }
518
519                 error = zio_alloc_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk, NULL,
520                     ZIL_MIN_BLKSZ, zilog->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_LATENCY);
521
522                 if (error == 0)
523                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
524         }
525
526         /*
527          * Allocate a log write buffer (lwb) for the first log block.
528          */
529         if (error == 0)
530                 lwb = zil_alloc_lwb(zilog, &blk, txg);
531
532         /*
533          * If we just allocated the first log block, commit our transaction
534          * and wait for zil_sync() to stuff the block poiner into zh_log.
535          * (zh is part of the MOS, so we cannot modify it in open context.)
536          */
537         if (tx != NULL) {
538                 dmu_tx_commit(tx);
539                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
540         }
541
542         ASSERT(bcmp(&blk, &zh->zh_log, sizeof (blk)) == 0);
543
544         return (lwb);
545 }
546
547 /*
548  * In one tx, free all log blocks and clear the log header.
549  * If keep_first is set, then we're replaying a log with no content.
550  * We want to keep the first block, however, so that the first
551  * synchronous transaction doesn't require a txg_wait_synced()
552  * in zil_create().  We don't need to txg_wait_synced() here either
553  * when keep_first is set, because both zil_create() and zil_destroy()
554  * will wait for any in-progress destroys to complete.
555  */
556 void
557 zil_destroy(zilog_t *zilog, boolean_t keep_first)
558 {
559         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
560         lwb_t *lwb;
561         dmu_tx_t *tx;
562         uint64_t txg;
563
564         /*
565          * Wait for any previous destroy to complete.
566          */
567         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
568
569         zilog->zl_old_header = *zh;             /* debugging aid */
570
571         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
572                 return;
573
574         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
575         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
576         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
577         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
578
579         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
580
581         ASSERT3U(zilog->zl_destroy_txg, <, txg);
582         zilog->zl_destroy_txg = txg;
583         zilog->zl_keep_first = keep_first;
584
585         if (!list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list)) {
586                 ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
587                 VERIFY(!keep_first);
588                 while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
589                         list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
590                         if (lwb->lwb_buf != NULL)
591                                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
592                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &lwb->lwb_blk);
593                         kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
594                 }
595         } else if (!keep_first) {
596                 (void) zil_parse(zilog, zil_free_log_block,
597                     zil_free_log_record, tx, zh->zh_claim_txg);
598         }
599         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
600
601         dmu_tx_commit(tx);
602 }
603
604 int
605 zil_claim(const char *osname, void *txarg)
606 {
607         dmu_tx_t *tx = txarg;
608         uint64_t first_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
609         zilog_t *zilog;
610         zil_header_t *zh;
611         objset_t *os;
612         int error;
613
614         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
615         if (error) {
616                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %s", osname);
617                 return (0);
618         }
619
620         zilog = dmu_objset_zil(os);
621         zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
622
623         if (spa_get_log_state(zilog->zl_spa) == SPA_LOG_CLEAR) {
624                 if (!BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
625                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, first_txg, &zh->zh_log);
626                 BP_ZERO(&zh->zh_log);
627                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
628                 dmu_objset_rele(os, FTAG);
629                 return (0);
630         }
631
632         /*
633          * Claim all log blocks if we haven't already done so, and remember
634          * the highest claimed sequence number.  This ensures that if we can
635          * read only part of the log now (e.g. due to a missing device),
636          * but we can read the entire log later, we will not try to replay
637          * or destroy beyond the last block we successfully claimed.
638          */
639         ASSERT3U(zh->zh_claim_txg, <=, first_txg);
640         if (zh->zh_claim_txg == 0 && !BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
641                 (void) zil_parse(zilog, zil_claim_log_block,
642                     zil_claim_log_record, tx, first_txg);
643                 zh->zh_claim_txg = first_txg;
644                 zh->zh_claim_blk_seq = zilog->zl_parse_blk_seq;
645                 zh->zh_claim_lr_seq = zilog->zl_parse_lr_seq;
646                 if (zilog->zl_parse_lr_count || zilog->zl_parse_blk_count > 1)
647                         zh->zh_flags |= ZIL_REPLAY_NEEDED;
648                 zh->zh_flags |= ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID;
649                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
650         }
651
652         ASSERT3U(first_txg, ==, (spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1));
653         dmu_objset_rele(os, FTAG);
654         return (0);
655 }
656
657 /*
658  * Check the log by walking the log chain.
659  * Checksum errors are ok as they indicate the end of the chain.
660  * Any other error (no device or read failure) returns an error.
661  */
662 int
663 zil_check_log_chain(const char *osname, void *tx)
664 {
665         zilog_t *zilog;
666         objset_t *os;
667         blkptr_t *bp;
668         int error;
669
670         ASSERT(tx == NULL);
671
672         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
673         if (error) {
674                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %s", osname);
675                 return (0);
676         }
677
678         zilog = dmu_objset_zil(os);
679         bp = (blkptr_t *)&zilog->zl_header->zh_log;
680
681         /*
682          * Check the first block and determine if it's on a log device
683          * which may have been removed or faulted prior to loading this
684          * pool.  If so, there's no point in checking the rest of the log
685          * as its content should have already been synced to the pool.
686          */
687         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
688                 vdev_t *vd;
689                 boolean_t valid = B_TRUE;
690
691                 spa_config_enter(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
692                 vd = vdev_lookup_top(os->os_spa, DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
693                 if (vd->vdev_islog && vdev_is_dead(vd))
694                         valid = vdev_log_state_valid(vd);
695                 spa_config_exit(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG);
696
697                 if (!valid) {
698                         dmu_objset_rele(os, FTAG);
699                         return (0);
700                 }
701         }
702
703         /*
704          * Because tx == NULL, zil_claim_log_block() will not actually claim
705          * any blocks, but just determine whether it is possible to do so.
706          * In addition to checking the log chain, zil_claim_log_block()
707          * will invoke zio_claim() with a done func of spa_claim_notify(),
708          * which will update spa_max_claim_txg.  See spa_load() for details.
709          */
710         error = zil_parse(zilog, zil_claim_log_block, zil_claim_log_record, tx,
711             zilog->zl_header->zh_claim_txg ? -1ULL : spa_first_txg(os->os_spa));
712
713         dmu_objset_rele(os, FTAG);
714
715         return ((error == ECKSUM || error == ENOENT) ? 0 : error);
716 }
717
718 static int
719 zil_vdev_compare(const void *x1, const void *x2)
720 {
721         const uint64_t v1 = ((zil_vdev_node_t *)x1)->zv_vdev;
722         const uint64_t v2 = ((zil_vdev_node_t *)x2)->zv_vdev;
723
724         if (v1 < v2)
725                 return (-1);
726         if (v1 > v2)
727                 return (1);
728
729         return (0);
730 }
731
732 void
733 zil_add_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
734 {
735         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
736         avl_index_t where;
737         zil_vdev_node_t *zv, zvsearch;
738         int ndvas = BP_GET_NDVAS(bp);
739         int i;
740
741         if (zfs_nocacheflush)
742                 return;
743
744         ASSERT(zilog->zl_writer);
745
746         /*
747          * Even though we're zl_writer, we still need a lock because the
748          * zl_get_data() callbacks may have dmu_sync() done callbacks
749          * that will run concurrently.
750          */
751         mutex_enter(&zilog->zl_vdev_lock);
752         for (i = 0; i < ndvas; i++) {
753                 zvsearch.zv_vdev = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
754                 if (avl_find(t, &zvsearch, &where) == NULL) {
755                         zv = kmem_alloc(sizeof (*zv), KM_SLEEP);
756                         zv->zv_vdev = zvsearch.zv_vdev;
757                         avl_insert(t, zv, where);
758                 }
759         }
760         mutex_exit(&zilog->zl_vdev_lock);
761 }
762
763 static void
764 zil_flush_vdevs(zilog_t *zilog)
765 {
766         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
767         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
768         void *cookie = NULL;
769         zil_vdev_node_t *zv;
770         zio_t *zio;
771
772         ASSERT(zilog->zl_writer);
773
774         /*
775          * We don't need zl_vdev_lock here because we're the zl_writer,
776          * and all zl_get_data() callbacks are done.
777          */
778         if (avl_numnodes(t) == 0)
779                 return;
780
781         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
782
783         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
784
785         while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
786                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, zv->zv_vdev);
787                 if (vd != NULL)
788                         zio_flush(zio, vd);
789                 kmem_free(zv, sizeof (*zv));
790         }
791
792         /*
793          * Wait for all the flushes to complete.  Not all devices actually
794          * support the DKIOCFLUSHWRITECACHE ioctl, so it's OK if it fails.
795          */
796         (void) zio_wait(zio);
797
798         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
799 }
800
801 /*
802  * Function called when a log block write completes
803  */
804 static void
805 zil_lwb_write_done(zio_t *zio)
806 {
807         lwb_t *lwb = zio->io_private;
808         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
809         dmu_tx_t *tx = lwb->lwb_tx;
810
811         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
812         ASSERT(BP_GET_TYPE(zio->io_bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
813         ASSERT(BP_GET_LEVEL(zio->io_bp) == 0);
814         ASSERT(BP_GET_BYTEORDER(zio->io_bp) == ZFS_HOST_BYTEORDER);
815         ASSERT(!BP_IS_GANG(zio->io_bp));
816         ASSERT(!BP_IS_HOLE(zio->io_bp));
817         ASSERT(zio->io_bp->blk_fill == 0);
818
819         /*
820          * Ensure the lwb buffer pointer is cleared before releasing
821          * the txg. If we have had an allocation failure and
822          * the txg is waiting to sync then we want want zil_sync()
823          * to remove the lwb so that it's not picked up as the next new
824          * one in zil_commit_writer(). zil_sync() will only remove
825          * the lwb if lwb_buf is null.
826          */
827         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
828         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
829         lwb->lwb_buf = NULL;
830         lwb->lwb_tx = NULL;
831         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
832
833         /*
834          * Now that we've written this log block, we have a stable pointer
835          * to the next block in the chain, so it's OK to let the txg in
836          * which we allocated the next block sync.
837          */
838         dmu_tx_commit(tx);
839 }
840
841 /*
842  * Initialize the io for a log block.
843  */
844 static void
845 zil_lwb_write_init(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
846 {
847         zbookmark_t zb;
848
849         SET_BOOKMARK(&zb, lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
850             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL,
851             lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
852
853         if (zilog->zl_root_zio == NULL) {
854                 zilog->zl_root_zio = zio_root(zilog->zl_spa, NULL, NULL,
855                     ZIO_FLAG_CANFAIL);
856         }
857         if (lwb->lwb_zio == NULL) {
858                 lwb->lwb_zio = zio_rewrite(zilog->zl_root_zio, zilog->zl_spa,
859                     0, &lwb->lwb_blk, lwb->lwb_buf, BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk),
860                     zil_lwb_write_done, lwb, ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE,
861                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE, &zb);
862         }
863 }
864
865 /*
866  * Define a limited set of intent log block sizes.
867  * These must be a multiple of 4KB. Note only the amount used (again
868  * aligned to 4KB) actually gets written. However, we can't always just
869  * allocate SPA_MAXBLOCKSIZE as the slog space could be exhausted.
870  */
871 uint64_t zil_block_buckets[] = {
872     4096,               /* non TX_WRITE */
873     8192+4096,          /* data base */
874     32*1024 + 4096,     /* NFS writes */
875     UINT64_MAX
876 };
877
878 /*
879  * Use the slog as long as the logbias is 'latency' and the current commit size
880  * is less than the limit or the total list size is less than 2X the limit.
881  * Limit checking is disabled by setting zil_slog_limit to UINT64_MAX.
882  */
883 unsigned long zil_slog_limit = 1024 * 1024;
884 #define USE_SLOG(zilog) (((zilog)->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_LATENCY) && \
885         (((zilog)->zl_cur_used < zil_slog_limit) || \
886         ((zilog)->zl_itx_list_sz < (zil_slog_limit << 1))))
887
888 /*
889  * Start a log block write and advance to the next log block.
890  * Calls are serialized.
891  */
892 static lwb_t *
893 zil_lwb_write_start(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
894 {
895         lwb_t *nlwb = NULL;
896         zil_chain_t *zilc;
897         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
898         blkptr_t *bp;
899         dmu_tx_t *tx;
900         uint64_t txg;
901         uint64_t zil_blksz, wsz;
902         int i, error;
903         boolean_t use_slog;
904
905         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
906                 zilc = (zil_chain_t *)lwb->lwb_buf;
907                 bp = &zilc->zc_next_blk;
908         } else {
909                 zilc = (zil_chain_t *)(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_sz);
910                 bp = &zilc->zc_next_blk;
911         }
912
913         ASSERT(lwb->lwb_nused <= lwb->lwb_sz);
914
915         /*
916          * Allocate the next block and save its address in this block
917          * before writing it in order to establish the log chain.
918          * Note that if the allocation of nlwb synced before we wrote
919          * the block that points at it (lwb), we'd leak it if we crashed.
920          * Therefore, we don't do dmu_tx_commit() until zil_lwb_write_done().
921          * We dirty the dataset to ensure that zil_sync() will be called
922          * to clean up in the event of allocation failure or I/O failure.
923          */
924         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
925         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
926         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
927         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
928
929         lwb->lwb_tx = tx;
930
931         /*
932          * Log blocks are pre-allocated. Here we select the size of the next
933          * block, based on size used in the last block.
934          * - first find the smallest bucket that will fit the block from a
935          *   limited set of block sizes. This is because it's faster to write
936          *   blocks allocated from the same metaslab as they are adjacent or
937          *   close.
938          * - next find the maximum from the new suggested size and an array of
939          *   previous sizes. This lessens a picket fence effect of wrongly
940          *   guesssing the size if we have a stream of say 2k, 64k, 2k, 64k
941          *   requests.
942          *
943          * Note we only write what is used, but we can't just allocate
944          * the maximum block size because we can exhaust the available
945          * pool log space.
946          */
947         zil_blksz = zilog->zl_cur_used + sizeof (zil_chain_t);
948         for (i = 0; zil_blksz > zil_block_buckets[i]; i++)
949                 continue;
950         zil_blksz = zil_block_buckets[i];
951         if (zil_blksz == UINT64_MAX)
952                 zil_blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
953         zilog->zl_prev_blks[zilog->zl_prev_rotor] = zil_blksz;
954         for (i = 0; i < ZIL_PREV_BLKS; i++)
955                 zil_blksz = MAX(zil_blksz, zilog->zl_prev_blks[i]);
956         zilog->zl_prev_rotor = (zilog->zl_prev_rotor + 1) & (ZIL_PREV_BLKS - 1);
957
958         BP_ZERO(bp);
959         /* pass the old blkptr in order to spread log blocks across devs */
960         use_slog = USE_SLOG(zilog);
961         error = zio_alloc_zil(spa, txg, bp, &lwb->lwb_blk, zil_blksz,
962             use_slog);
963         if (use_slog)
964         {
965                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_metaslab_slog_count);
966                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_metaslab_slog_bytes, lwb->lwb_nused);
967         }
968         else
969         {
970                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_metaslab_normal_count);
971                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_metaslab_normal_bytes, lwb->lwb_nused);
972         }
973         if (!error) {
974                 ASSERT3U(bp->blk_birth, ==, txg);
975                 bp->blk_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
976                 bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
977
978                 /*
979                  * Allocate a new log write buffer (lwb).
980                  */
981                 nlwb = zil_alloc_lwb(zilog, bp, txg);
982
983                 /* Record the block for later vdev flushing */
984                 zil_add_block(zilog, &lwb->lwb_blk);
985         }
986
987         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
988                 /* For Slim ZIL only write what is used. */
989                 wsz = P2ROUNDUP_TYPED(lwb->lwb_nused, ZIL_MIN_BLKSZ, uint64_t);
990                 ASSERT3U(wsz, <=, lwb->lwb_sz);
991                 zio_shrink(lwb->lwb_zio, wsz);
992
993         } else {
994                 wsz = lwb->lwb_sz;
995         }
996
997         zilc->zc_pad = 0;
998         zilc->zc_nused = lwb->lwb_nused;
999         zilc->zc_eck.zec_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1000
1001         /*
1002          * clear unused data for security
1003          */
1004         bzero(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused, wsz - lwb->lwb_nused);
1005
1006         zio_nowait(lwb->lwb_zio); /* Kick off the write for the old log block */
1007
1008         /*
1009          * If there was an allocation failure then nlwb will be null which
1010          * forces a txg_wait_synced().
1011          */
1012         return (nlwb);
1013 }
1014
1015 static lwb_t *
1016 zil_lwb_commit(zilog_t *zilog, itx_t *itx, lwb_t *lwb)
1017 {
1018         lr_t *lrc = &itx->itx_lr; /* common log record */
1019         lr_write_t *lrw = (lr_write_t *)lrc;
1020         char *lr_buf;
1021         uint64_t txg = lrc->lrc_txg;
1022         uint64_t reclen = lrc->lrc_reclen;
1023         uint64_t dlen = 0;
1024
1025         if (lwb == NULL)
1026                 return (NULL);
1027
1028         ASSERT(lwb->lwb_buf != NULL);
1029
1030         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE && itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY)
1031                 dlen = P2ROUNDUP_TYPED(
1032                     lrw->lr_length, sizeof (uint64_t), uint64_t);
1033
1034         zilog->zl_cur_used += (reclen + dlen);
1035
1036         zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1037
1038         /*
1039          * If this record won't fit in the current log block, start a new one.
1040          */
1041         if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
1042                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1043                 if (lwb == NULL)
1044                         return (NULL);
1045                 zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1046                 ASSERT(LWB_EMPTY(lwb));
1047                 if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
1048                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1049                         return (lwb);
1050                 }
1051         }
1052
1053         lr_buf = lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused;
1054         bcopy(lrc, lr_buf, reclen);
1055         lrc = (lr_t *)lr_buf;
1056         lrw = (lr_write_t *)lrc;
1057
1058         ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_count);
1059
1060         /*
1061          * If it's a write, fetch the data or get its blkptr as appropriate.
1062          */
1063         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE) {
1064                 if (txg > spa_freeze_txg(zilog->zl_spa))
1065                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1066                 if (itx->itx_wr_state == WR_COPIED) {
1067                         ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_copied_count);
1068                         ZIL_STAT_INCR(zil_itx_copied_bytes, lrw->lr_length);
1069                 } else {
1070                         char *dbuf;
1071                         int error;
1072
1073                         if (dlen) {
1074                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY);
1075                                 dbuf = lr_buf + reclen;
1076                                 lrw->lr_common.lrc_reclen += dlen;
1077                                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_needcopy_count);
1078                                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_needcopy_bytes, lrw->lr_length);
1079                         } else {
1080                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_INDIRECT);
1081                                 dbuf = NULL;
1082                                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_indirect_count);
1083                                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_indirect_bytes, lrw->lr_length);
1084                         }
1085                         error = zilog->zl_get_data(
1086                             itx->itx_private, lrw, dbuf, lwb->lwb_zio);
1087                         if (error == EIO) {
1088                                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1089                                 return (lwb);
1090                         }
1091                         if (error) {
1092                                 ASSERT(error == ENOENT || error == EEXIST ||
1093                                     error == EALREADY);
1094                                 return (lwb);
1095                         }
1096                 }
1097         }
1098
1099         /*
1100          * We're actually making an entry, so update lrc_seq to be the
1101          * log record sequence number.  Note that this is generally not
1102          * equal to the itx sequence number because not all transactions
1103          * are synchronous, and sometimes spa_sync() gets there first.
1104          */
1105         lrc->lrc_seq = ++zilog->zl_lr_seq; /* we are single threaded */
1106         lwb->lwb_nused += reclen + dlen;
1107         lwb->lwb_max_txg = MAX(lwb->lwb_max_txg, txg);
1108         ASSERT3U(lwb->lwb_nused, <=, lwb->lwb_sz);
1109         ASSERT3U(P2PHASE(lwb->lwb_nused, sizeof (uint64_t)), ==, 0);
1110
1111         return (lwb);
1112 }
1113
1114 itx_t *
1115 zil_itx_create(uint64_t txtype, size_t lrsize)
1116 {
1117         itx_t *itx;
1118
1119         lrsize = P2ROUNDUP_TYPED(lrsize, sizeof (uint64_t), size_t);
1120
1121         itx = kmem_alloc(offsetof(itx_t, itx_lr) + lrsize,
1122             KM_PUSHPAGE | KM_NODEBUG);
1123         itx->itx_lr.lrc_txtype = txtype;
1124         itx->itx_lr.lrc_reclen = lrsize;
1125         itx->itx_sod = lrsize; /* if write & WR_NEED_COPY will be increased */
1126         itx->itx_lr.lrc_seq = 0;        /* defensive */
1127         itx->itx_sync = B_TRUE;         /* default is synchronous */
1128
1129         return (itx);
1130 }
1131
1132 void
1133 zil_itx_destroy(itx_t *itx)
1134 {
1135         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Free up the sync and async itxs. The itxs_t has already been detached
1140  * so no locks are needed.
1141  */
1142 static void
1143 zil_itxg_clean(itxs_t *itxs)
1144 {
1145         itx_t *itx;
1146         list_t *list;
1147         avl_tree_t *t;
1148         void *cookie;
1149         itx_async_node_t *ian;
1150
1151         list = &itxs->i_sync_list;
1152         while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1153                 list_remove(list, itx);
1154                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1155                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1156         }
1157
1158         cookie = NULL;
1159         t = &itxs->i_async_tree;
1160         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1161                 list = &ian->ia_list;
1162                 while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1163                         list_remove(list, itx);
1164                         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1165                             itx->itx_lr.lrc_reclen);
1166                 }
1167                 list_destroy(list);
1168                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1169         }
1170         avl_destroy(t);
1171
1172         kmem_free(itxs, sizeof (itxs_t));
1173 }
1174
1175 static int
1176 zil_aitx_compare(const void *x1, const void *x2)
1177 {
1178         const uint64_t o1 = ((itx_async_node_t *)x1)->ia_foid;
1179         const uint64_t o2 = ((itx_async_node_t *)x2)->ia_foid;
1180
1181         if (o1 < o2)
1182                 return (-1);
1183         if (o1 > o2)
1184                 return (1);
1185
1186         return (0);
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Remove all async itx with the given oid.
1191  */
1192 static void
1193 zil_remove_async(zilog_t *zilog, uint64_t oid)
1194 {
1195         uint64_t otxg, txg;
1196         itx_async_node_t *ian;
1197         avl_tree_t *t;
1198         avl_index_t where;
1199         list_t clean_list;
1200         itx_t *itx;
1201
1202         ASSERT(oid != 0);
1203         list_create(&clean_list, sizeof (itx_t), offsetof(itx_t, itx_node));
1204
1205         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1206                 otxg = ZILTEST_TXG;
1207         else
1208                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1209
1210         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1211                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1212
1213                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1214                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1215                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1216                         continue;
1217                 }
1218
1219                 /*
1220                  * Locate the object node and append its list.
1221                  */
1222                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1223                 ian = avl_find(t, &oid, &where);
1224                 if (ian != NULL)
1225                         list_move_tail(&clean_list, &ian->ia_list);
1226                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1227         }
1228         while ((itx = list_head(&clean_list)) != NULL) {
1229                 list_remove(&clean_list, itx);
1230                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1231                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1232         }
1233         list_destroy(&clean_list);
1234 }
1235
1236 void
1237 zil_itx_assign(zilog_t *zilog, itx_t *itx, dmu_tx_t *tx)
1238 {
1239         uint64_t txg;
1240         itxg_t *itxg;
1241         itxs_t *itxs, *clean = NULL;
1242
1243         /*
1244          * Object ids can be re-instantiated in the next txg so
1245          * remove any async transactions to avoid future leaks.
1246          * This can happen if a fsync occurs on the re-instantiated
1247          * object for a WR_INDIRECT or WR_NEED_COPY write, which gets
1248          * the new file data and flushes a write record for the old object.
1249          */
1250         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_REMOVE)
1251                 zil_remove_async(zilog, itx->itx_oid);
1252
1253         /*
1254          * Ensure the data of a renamed file is committed before the rename.
1255          */
1256         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_RENAME)
1257                 zil_async_to_sync(zilog, itx->itx_oid);
1258
1259         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) !=  UINT64_MAX)
1260                 txg = ZILTEST_TXG;
1261         else
1262                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1263
1264         itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1265         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1266         itxs = itxg->itxg_itxs;
1267         if (itxg->itxg_txg != txg) {
1268                 if (itxs != NULL) {
1269                         /*
1270                          * The zil_clean callback hasn't got around to cleaning
1271                          * this itxg. Save the itxs for release below.
1272                          * This should be rare.
1273                          */
1274                         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -itxg->itxg_sod);
1275                         itxg->itxg_sod = 0;
1276                         clean = itxg->itxg_itxs;
1277                 }
1278                 ASSERT(itxg->itxg_sod == 0);
1279                 itxg->itxg_txg = txg;
1280                 itxs = itxg->itxg_itxs = kmem_zalloc(sizeof (itxs_t), KM_SLEEP);
1281
1282                 list_create(&itxs->i_sync_list, sizeof (itx_t),
1283                     offsetof(itx_t, itx_node));
1284                 avl_create(&itxs->i_async_tree, zil_aitx_compare,
1285                     sizeof (itx_async_node_t),
1286                     offsetof(itx_async_node_t, ia_node));
1287         }
1288         if (itx->itx_sync) {
1289                 list_insert_tail(&itxs->i_sync_list, itx);
1290                 atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, itx->itx_sod);
1291                 itxg->itxg_sod += itx->itx_sod;
1292         } else {
1293                 avl_tree_t *t = &itxs->i_async_tree;
1294                 uint64_t foid = ((lr_ooo_t *)&itx->itx_lr)->lr_foid;
1295                 itx_async_node_t *ian;
1296                 avl_index_t where;
1297
1298                 ian = avl_find(t, &foid, &where);
1299                 if (ian == NULL) {
1300                         ian = kmem_alloc(sizeof (itx_async_node_t), KM_SLEEP);
1301                         list_create(&ian->ia_list, sizeof (itx_t),
1302                             offsetof(itx_t, itx_node));
1303                         ian->ia_foid = foid;
1304                         avl_insert(t, ian, where);
1305                 }
1306                 list_insert_tail(&ian->ia_list, itx);
1307         }
1308
1309         itx->itx_lr.lrc_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1310         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1311
1312         /* Release the old itxs now we've dropped the lock */
1313         if (clean != NULL)
1314                 zil_itxg_clean(clean);
1315 }
1316
1317 /*
1318  * If there are any in-memory intent log transactions which have now been
1319  * synced then start up a taskq to free them.
1320  */
1321 void
1322 zil_clean(zilog_t *zilog, uint64_t synced_txg)
1323 {
1324         itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[synced_txg & TXG_MASK];
1325         itxs_t *clean_me;
1326
1327         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1328         if (itxg->itxg_itxs == NULL || itxg->itxg_txg == ZILTEST_TXG) {
1329                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1330                 return;
1331         }
1332         ASSERT3U(itxg->itxg_txg, <=, synced_txg);
1333         ASSERT(itxg->itxg_txg != 0);
1334         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq != NULL);
1335         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -itxg->itxg_sod);
1336         itxg->itxg_sod = 0;
1337         clean_me = itxg->itxg_itxs;
1338         itxg->itxg_itxs = NULL;
1339         itxg->itxg_txg = 0;
1340         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1341         /*
1342          * Preferably start a task queue to free up the old itxs but
1343          * if taskq_dispatch can't allocate resources to do that then
1344          * free it in-line. This should be rare. Note, using TQ_SLEEP
1345          * created a bad performance problem.
1346          */
1347         if (taskq_dispatch(zilog->zl_clean_taskq,
1348             (void (*)(void *))zil_itxg_clean, clean_me, TQ_NOSLEEP) == 0)
1349                 zil_itxg_clean(clean_me);
1350 }
1351
1352 /*
1353  * Get the list of itxs to commit into zl_itx_commit_list.
1354  */
1355 static void
1356 zil_get_commit_list(zilog_t *zilog)
1357 {
1358         uint64_t otxg, txg;
1359         list_t *commit_list = &zilog->zl_itx_commit_list;
1360         uint64_t push_sod = 0;
1361
1362         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1363                 otxg = ZILTEST_TXG;
1364         else
1365                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1366
1367         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1368                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1369
1370                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1371                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1372                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1373                         continue;
1374                 }
1375
1376                 list_move_tail(commit_list, &itxg->itxg_itxs->i_sync_list);
1377                 push_sod += itxg->itxg_sod;
1378                 itxg->itxg_sod = 0;
1379
1380                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1381         }
1382         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -push_sod);
1383 }
1384
1385 /*
1386  * Move the async itxs for a specified object to commit into sync lists.
1387  */
1388 static void
1389 zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1390 {
1391         uint64_t otxg, txg;
1392         itx_async_node_t *ian;
1393         avl_tree_t *t;
1394         avl_index_t where;
1395
1396         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1397                 otxg = ZILTEST_TXG;
1398         else
1399                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1400
1401         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1402                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1403
1404                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1405                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1406                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1407                         continue;
1408                 }
1409
1410                 /*
1411                  * If a foid is specified then find that node and append its
1412                  * list. Otherwise walk the tree appending all the lists
1413                  * to the sync list. We add to the end rather than the
1414                  * beginning to ensure the create has happened.
1415                  */
1416                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1417                 if (foid != 0) {
1418                         ian = avl_find(t, &foid, &where);
1419                         if (ian != NULL) {
1420                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1421                                     &ian->ia_list);
1422                         }
1423                 } else {
1424                         void *cookie = NULL;
1425
1426                         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1427                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1428                                     &ian->ia_list);
1429                                 list_destroy(&ian->ia_list);
1430                                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1431                         }
1432                 }
1433                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1434         }
1435 }
1436
1437 static void
1438 zil_commit_writer(zilog_t *zilog)
1439 {
1440         uint64_t txg;
1441         itx_t *itx;
1442         lwb_t *lwb;
1443         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1444         int error = 0;
1445
1446         ASSERT(zilog->zl_root_zio == NULL);
1447
1448         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1449
1450         zil_get_commit_list(zilog);
1451
1452         /*
1453          * Return if there's nothing to commit before we dirty the fs by
1454          * calling zil_create().
1455          */
1456         if (list_head(&zilog->zl_itx_commit_list) == NULL) {
1457                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1458                 return;
1459         }
1460
1461         if (zilog->zl_suspend) {
1462                 lwb = NULL;
1463         } else {
1464                 lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1465                 if (lwb == NULL)
1466                         lwb = zil_create(zilog);
1467         }
1468
1469         DTRACE_PROBE1(zil__cw1, zilog_t *, zilog);
1470         while ((itx = list_head(&zilog->zl_itx_commit_list))) {
1471                 txg = itx->itx_lr.lrc_txg;
1472                 ASSERT(txg);
1473
1474                 if (txg > spa_last_synced_txg(spa) || txg > spa_freeze_txg(spa))
1475                         lwb = zil_lwb_commit(zilog, itx, lwb);
1476                 list_remove(&zilog->zl_itx_commit_list, itx);
1477                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr)
1478                     + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1479         }
1480         DTRACE_PROBE1(zil__cw2, zilog_t *, zilog);
1481
1482         /* write the last block out */
1483         if (lwb != NULL && lwb->lwb_zio != NULL)
1484                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1485
1486         zilog->zl_cur_used = 0;
1487
1488         /*
1489          * Wait if necessary for the log blocks to be on stable storage.
1490          */
1491         if (zilog->zl_root_zio) {
1492                 error = zio_wait(zilog->zl_root_zio);
1493                 zilog->zl_root_zio = NULL;
1494                 zil_flush_vdevs(zilog);
1495         }
1496
1497         if (error || lwb == NULL)
1498                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1499
1500         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1501
1502         /*
1503          * Remember the highest committed log sequence number for ztest.
1504          * We only update this value when all the log writes succeeded,
1505          * because ztest wants to ASSERT that it got the whole log chain.
1506          */
1507         if (error == 0 && lwb != NULL)
1508                 zilog->zl_commit_lr_seq = zilog->zl_lr_seq;
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Commit zfs transactions to stable storage.
1513  * If foid is 0 push out all transactions, otherwise push only those
1514  * for that object or might reference that object.
1515  *
1516  * itxs are committed in batches. In a heavily stressed zil there will be
1517  * a commit writer thread who is writing out a bunch of itxs to the log
1518  * for a set of committing threads (cthreads) in the same batch as the writer.
1519  * Those cthreads are all waiting on the same cv for that batch.
1520  *
1521  * There will also be a different and growing batch of threads that are
1522  * waiting to commit (qthreads). When the committing batch completes
1523  * a transition occurs such that the cthreads exit and the qthreads become
1524  * cthreads. One of the new cthreads becomes the writer thread for the
1525  * batch. Any new threads arriving become new qthreads.
1526  *
1527  * Only 2 condition variables are needed and there's no transition
1528  * between the two cvs needed. They just flip-flop between qthreads
1529  * and cthreads.
1530  *
1531  * Using this scheme we can efficiently wakeup up only those threads
1532  * that have been committed.
1533  */
1534 void
1535 zil_commit(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1536 {
1537         uint64_t mybatch;
1538
1539         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
1540                 return;
1541
1542         ZIL_STAT_BUMP(zil_commit_count);
1543
1544         /* move the async itxs for the foid to the sync queues */
1545         zil_async_to_sync(zilog, foid);
1546
1547         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1548         mybatch = zilog->zl_next_batch;
1549         while (zilog->zl_writer) {
1550                 cv_wait(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1], &zilog->zl_lock);
1551                 if (mybatch <= zilog->zl_com_batch) {
1552                         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1553                         return;
1554                 }
1555         }
1556
1557         zilog->zl_next_batch++;
1558         zilog->zl_writer = B_TRUE;
1559         ZIL_STAT_BUMP(zil_commit_writer_count);
1560         zil_commit_writer(zilog);
1561         zilog->zl_com_batch = mybatch;
1562         zilog->zl_writer = B_FALSE;
1563         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1564
1565         /* wake up one thread to become the next writer */
1566         cv_signal(&zilog->zl_cv_batch[(mybatch+1) & 1]);
1567
1568         /* wake up all threads waiting for this batch to be committed */
1569         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1]);
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Called in syncing context to free committed log blocks and update log header.
1574  */
1575 void
1576 zil_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
1577 {
1578         zil_header_t *zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
1579         uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1580         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1581         uint64_t *replayed_seq = &zilog->zl_replayed_seq[txg & TXG_MASK];
1582         lwb_t *lwb;
1583
1584         /*
1585          * We don't zero out zl_destroy_txg, so make sure we don't try
1586          * to destroy it twice.
1587          */
1588         if (spa_sync_pass(spa) != 1)
1589                 return;
1590
1591         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1592
1593         ASSERT(zilog->zl_stop_sync == 0);
1594
1595         if (*replayed_seq != 0) {
1596                 ASSERT(zh->zh_replay_seq < *replayed_seq);
1597                 zh->zh_replay_seq = *replayed_seq;
1598                 *replayed_seq = 0;
1599         }
1600
1601         if (zilog->zl_destroy_txg == txg) {
1602                 blkptr_t blk = zh->zh_log;
1603
1604                 ASSERT(list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL);
1605
1606                 bzero(zh, sizeof (zil_header_t));
1607                 bzero(zilog->zl_replayed_seq, sizeof (zilog->zl_replayed_seq));
1608
1609                 if (zilog->zl_keep_first) {
1610                         /*
1611                          * If this block was part of log chain that couldn't
1612                          * be claimed because a device was missing during
1613                          * zil_claim(), but that device later returns,
1614                          * then this block could erroneously appear valid.
1615                          * To guard against this, assign a new GUID to the new
1616                          * log chain so it doesn't matter what blk points to.
1617                          */
1618                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
1619                         zh->zh_log = blk;
1620                 }
1621         }
1622
1623         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
1624                 zh->zh_log = lwb->lwb_blk;
1625                 if (lwb->lwb_buf != NULL || lwb->lwb_max_txg > txg)
1626                         break;
1627                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1628                 zio_free_zil(spa, txg, &lwb->lwb_blk);
1629                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1630
1631                 /*
1632                  * If we don't have anything left in the lwb list then
1633                  * we've had an allocation failure and we need to zero
1634                  * out the zil_header blkptr so that we don't end
1635                  * up freeing the same block twice.
1636                  */
1637                 if (list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL)
1638                         BP_ZERO(&zh->zh_log);
1639         }
1640         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1641 }
1642
1643 void
1644 zil_init(void)
1645 {
1646         zil_lwb_cache = kmem_cache_create("zil_lwb_cache",
1647             sizeof (struct lwb), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
1648
1649         zil_ksp = kstat_create("zfs", 0, "zil", "misc",
1650             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof(zil_stats) / sizeof(kstat_named_t),
1651             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1652
1653         if (zil_ksp != NULL) {
1654                 zil_ksp->ks_data = &zil_stats;
1655                 kstat_install(zil_ksp);
1656         }
1657 }
1658
1659 void
1660 zil_fini(void)
1661 {
1662         kmem_cache_destroy(zil_lwb_cache);
1663
1664         if (zil_ksp != NULL) {
1665                 kstat_delete(zil_ksp);
1666                 zil_ksp = NULL;
1667         }
1668 }
1669
1670 void
1671 zil_set_sync(zilog_t *zilog, uint64_t sync)
1672 {
1673         zilog->zl_sync = sync;
1674 }
1675
1676 void
1677 zil_set_logbias(zilog_t *zilog, uint64_t logbias)
1678 {
1679         zilog->zl_logbias = logbias;
1680 }
1681
1682 zilog_t *
1683 zil_alloc(objset_t *os, zil_header_t *zh_phys)
1684 {
1685         zilog_t *zilog;
1686         int i;
1687
1688         zilog = kmem_zalloc(sizeof (zilog_t), KM_SLEEP);
1689
1690         zilog->zl_header = zh_phys;
1691         zilog->zl_os = os;
1692         zilog->zl_spa = dmu_objset_spa(os);
1693         zilog->zl_dmu_pool = dmu_objset_pool(os);
1694         zilog->zl_destroy_txg = TXG_INITIAL - 1;
1695         zilog->zl_logbias = dmu_objset_logbias(os);
1696         zilog->zl_sync = dmu_objset_syncprop(os);
1697         zilog->zl_next_batch = 1;
1698
1699         mutex_init(&zilog->zl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1700
1701         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1702                 mutex_init(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock, NULL,
1703                     MUTEX_DEFAULT, NULL);
1704         }
1705
1706         list_create(&zilog->zl_lwb_list, sizeof (lwb_t),
1707             offsetof(lwb_t, lwb_node));
1708
1709         list_create(&zilog->zl_itx_commit_list, sizeof (itx_t),
1710             offsetof(itx_t, itx_node));
1711
1712         mutex_init(&zilog->zl_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1713
1714         avl_create(&zilog->zl_vdev_tree, zil_vdev_compare,
1715             sizeof (zil_vdev_node_t), offsetof(zil_vdev_node_t, zv_node));
1716
1717         cv_init(&zilog->zl_cv_writer, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1718         cv_init(&zilog->zl_cv_suspend, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1719         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[0], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1720         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[1], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1721
1722         return (zilog);
1723 }
1724
1725 void
1726 zil_free(zilog_t *zilog)
1727 {
1728         int i;
1729
1730         zilog->zl_stop_sync = 1;
1731
1732         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1733         list_destroy(&zilog->zl_lwb_list);
1734
1735         avl_destroy(&zilog->zl_vdev_tree);
1736         mutex_destroy(&zilog->zl_vdev_lock);
1737
1738         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_itx_commit_list));
1739         list_destroy(&zilog->zl_itx_commit_list);
1740
1741         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1742                 /*
1743                  * It's possible for an itx to be generated that doesn't dirty
1744                  * a txg (e.g. ztest TX_TRUNCATE). So there's no zil_clean()
1745                  * callback to remove the entry. We remove those here.
1746                  *
1747                  * Also free up the ziltest itxs.
1748                  */
1749                 if (zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs)
1750                         zil_itxg_clean(zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs);
1751                 mutex_destroy(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock);
1752         }
1753
1754         mutex_destroy(&zilog->zl_lock);
1755
1756         cv_destroy(&zilog->zl_cv_writer);
1757         cv_destroy(&zilog->zl_cv_suspend);
1758         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[0]);
1759         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[1]);
1760
1761         kmem_free(zilog, sizeof (zilog_t));
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Open an intent log.
1766  */
1767 zilog_t *
1768 zil_open(objset_t *os, zil_get_data_t *get_data)
1769 {
1770         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1771
1772         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq == NULL);
1773         ASSERT(zilog->zl_get_data == NULL);
1774         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1775
1776         zilog->zl_get_data = get_data;
1777         zilog->zl_clean_taskq = taskq_create("zil_clean", 1, minclsyspri,
1778             2, 2, TASKQ_PREPOPULATE);
1779
1780         return (zilog);
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Close an intent log.
1785  */
1786 void
1787 zil_close(zilog_t *zilog)
1788 {
1789         lwb_t *lwb;
1790         uint64_t txg = 0;
1791
1792         zil_commit(zilog, 0); /* commit all itx */
1793
1794         /*
1795          * The lwb_max_txg for the stubby lwb will reflect the last activity
1796          * for the zil.  After a txg_wait_synced() on the txg we know all the
1797          * callbacks have occurred that may clean the zil.  Only then can we
1798          * destroy the zl_clean_taskq.
1799          */
1800         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1801         lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1802         if (lwb != NULL)
1803                 txg = lwb->lwb_max_txg;
1804         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1805         if (txg)
1806                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1807
1808         taskq_destroy(zilog->zl_clean_taskq);
1809         zilog->zl_clean_taskq = NULL;
1810         zilog->zl_get_data = NULL;
1811
1812         /*
1813          * We should have only one LWB left on the list; remove it now.
1814          */
1815         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1816         lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list);
1817         if (lwb != NULL) {
1818                 ASSERT(lwb == list_tail(&zilog->zl_lwb_list));
1819                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1820                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
1821                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1822         }
1823         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1824 }
1825
1826 /*
1827  * Suspend an intent log.  While in suspended mode, we still honor
1828  * synchronous semantics, but we rely on txg_wait_synced() to do it.
1829  * We suspend the log briefly when taking a snapshot so that the snapshot
1830  * contains all the data it's supposed to, and has an empty intent log.
1831  */
1832 int
1833 zil_suspend(zilog_t *zilog)
1834 {
1835         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1836
1837         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1838         if (zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) {         /* unplayed log */
1839                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1840                 return (EBUSY);
1841         }
1842         if (zilog->zl_suspend++ != 0) {
1843                 /*
1844                  * Someone else already began a suspend.
1845                  * Just wait for them to finish.
1846                  */
1847                 while (zilog->zl_suspending)
1848                         cv_wait(&zilog->zl_cv_suspend, &zilog->zl_lock);
1849                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1850                 return (0);
1851         }
1852         zilog->zl_suspending = B_TRUE;
1853         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1854
1855         zil_commit(zilog, 0);
1856
1857         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
1858
1859         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1860         zilog->zl_suspending = B_FALSE;
1861         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_suspend);
1862         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1863
1864         return (0);
1865 }
1866
1867 void
1868 zil_resume(zilog_t *zilog)
1869 {
1870         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1871         ASSERT(zilog->zl_suspend != 0);
1872         zilog->zl_suspend--;
1873         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1874 }
1875
1876 typedef struct zil_replay_arg {
1877         zil_replay_func_t **zr_replay;
1878         void            *zr_arg;
1879         boolean_t       zr_byteswap;
1880         char            *zr_lr;
1881 } zil_replay_arg_t;
1882
1883 static int
1884 zil_replay_error(zilog_t *zilog, lr_t *lr, int error)
1885 {
1886         char name[MAXNAMELEN];
1887
1888         zilog->zl_replaying_seq--;      /* didn't actually replay this one */
1889
1890         dmu_objset_name(zilog->zl_os, name);
1891
1892         cmn_err(CE_WARN, "ZFS replay transaction error %d, "
1893             "dataset %s, seq 0x%llx, txtype %llu %s\n", error, name,
1894             (u_longlong_t)lr->lrc_seq,
1895             (u_longlong_t)(lr->lrc_txtype & ~TX_CI),
1896             (lr->lrc_txtype & TX_CI) ? "CI" : "");
1897
1898         return (error);
1899 }
1900
1901 static int
1902 zil_replay_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lr, void *zra, uint64_t claim_txg)
1903 {
1904         zil_replay_arg_t *zr = zra;
1905         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1906         uint64_t reclen = lr->lrc_reclen;
1907         uint64_t txtype = lr->lrc_txtype;
1908         int error = 0;
1909
1910         zilog->zl_replaying_seq = lr->lrc_seq;
1911
1912         if (lr->lrc_seq <= zh->zh_replay_seq)   /* already replayed */
1913                 return (0);
1914
1915         if (lr->lrc_txg < claim_txg)            /* already committed */
1916                 return (0);
1917
1918         /* Strip case-insensitive bit, still present in log record */
1919         txtype &= ~TX_CI;
1920
1921         if (txtype == 0 || txtype >= TX_MAX_TYPE)
1922                 return (zil_replay_error(zilog, lr, EINVAL));
1923
1924         /*
1925          * If this record type can be logged out of order, the object
1926          * (lr_foid) may no longer exist.  That's legitimate, not an error.
1927          */
1928         if (TX_OOO(txtype)) {
1929                 error = dmu_object_info(zilog->zl_os,
1930                     ((lr_ooo_t *)lr)->lr_foid, NULL);
1931                 if (error == ENOENT || error == EEXIST)
1932                         return (0);
1933         }
1934
1935         /*
1936          * Make a copy of the data so we can revise and extend it.
1937          */
1938         bcopy(lr, zr->zr_lr, reclen);
1939
1940         /*
1941          * If this is a TX_WRITE with a blkptr, suck in the data.
1942          */
1943         if (txtype == TX_WRITE && reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1944                 error = zil_read_log_data(zilog, (lr_write_t *)lr,
1945                     zr->zr_lr + reclen);
1946                 if (error)
1947                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
1948         }
1949
1950         /*
1951          * The log block containing this lr may have been byteswapped
1952          * so that we can easily examine common fields like lrc_txtype.
1953          * However, the log is a mix of different record types, and only the
1954          * replay vectors know how to byteswap their records.  Therefore, if
1955          * the lr was byteswapped, undo it before invoking the replay vector.
1956          */
1957         if (zr->zr_byteswap)
1958                 byteswap_uint64_array(zr->zr_lr, reclen);
1959
1960         /*
1961          * We must now do two things atomically: replay this log record,
1962          * and update the log header sequence number to reflect the fact that
1963          * we did so. At the end of each replay function the sequence number
1964          * is updated if we are in replay mode.
1965          */
1966         error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, zr->zr_byteswap);
1967         if (error) {
1968                 /*
1969                  * The DMU's dnode layer doesn't see removes until the txg
1970                  * commits, so a subsequent claim can spuriously fail with
1971                  * EEXIST. So if we receive any error we try syncing out
1972                  * any removes then retry the transaction.  Note that we
1973                  * specify B_FALSE for byteswap now, so we don't do it twice.
1974                  */
1975                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(zilog->zl_spa), 0);
1976                 error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, B_FALSE);
1977                 if (error)
1978                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
1979         }
1980         return (0);
1981 }
1982
1983 /* ARGSUSED */
1984 static int
1985 zil_incr_blks(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *arg, uint64_t claim_txg)
1986 {
1987         zilog->zl_replay_blks++;
1988
1989         return (0);
1990 }
1991
1992 /*
1993  * If this dataset has a non-empty intent log, replay it and destroy it.
1994  */
1995 void
1996 zil_replay(objset_t *os, void *arg, zil_replay_func_t *replay_func[TX_MAX_TYPE])
1997 {
1998         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1999         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
2000         zil_replay_arg_t zr;
2001
2002         if ((zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) == 0) {
2003                 zil_destroy(zilog, B_TRUE);
2004                 return;
2005         }
2006
2007         zr.zr_replay = replay_func;
2008         zr.zr_arg = arg;
2009         zr.zr_byteswap = BP_SHOULD_BYTESWAP(&zh->zh_log);
2010         zr.zr_lr = vmem_alloc(2 * SPA_MAXBLOCKSIZE, KM_SLEEP);
2011
2012         /*
2013          * Wait for in-progress removes to sync before starting replay.
2014          */
2015         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
2016
2017         zilog->zl_replay = B_TRUE;
2018         zilog->zl_replay_time = ddi_get_lbolt();
2019         ASSERT(zilog->zl_replay_blks == 0);
2020         (void) zil_parse(zilog, zil_incr_blks, zil_replay_log_record, &zr,
2021             zh->zh_claim_txg);
2022         vmem_free(zr.zr_lr, 2 * SPA_MAXBLOCKSIZE);
2023
2024         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
2025         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
2026         zilog->zl_replay = B_FALSE;
2027 }
2028
2029 boolean_t
2030 zil_replaying(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
2031 {
2032         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
2033                 return (B_TRUE);
2034
2035         if (zilog->zl_replay) {
2036                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
2037                 zilog->zl_replayed_seq[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] =
2038                     zilog->zl_replaying_seq;
2039                 return (B_TRUE);
2040         }
2041
2042         return (B_FALSE);
2043 }
2044
2045 /* ARGSUSED */
2046 int
2047 zil_vdev_offline(const char *osname, void *arg)
2048 {
2049         objset_t *os;
2050         zilog_t *zilog;
2051         int error;
2052
2053         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
2054         if (error)
2055                 return (error);
2056
2057         zilog = dmu_objset_zil(os);
2058         if (zil_suspend(zilog) != 0)
2059                 error = EEXIST;
2060         else
2061                 zil_resume(zilog);
2062         dmu_objset_rele(os, FTAG);
2063         return (error);
2064 }
2065
2066 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
2067 module_param(zil_replay_disable, int, 0644);
2068 MODULE_PARM_DESC(zil_replay_disable, "Disable intent logging replay");
2069
2070 module_param(zfs_nocacheflush, int, 0644);
2071 MODULE_PARM_DESC(zfs_nocacheflush, "Disable cache flushes");
2072
2073 module_param(zil_slog_limit, ulong, 0644);
2074 MODULE_PARM_DESC(zil_slog_limit, "Max commit bytes to separate log device");
2075 #endif