Use the slog even with logbias=throughput.
[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 #include <sys/metaslab.h>
42
43 /*
44  * The zfs intent log (ZIL) saves transaction records of system calls
45  * that change the file system in memory with enough information
46  * to be able to replay them. These are stored in memory until
47  * either the DMU transaction group (txg) commits them to the stable pool
48  * and they can be discarded, or they are flushed to the stable log
49  * (also in the pool) due to a fsync, O_DSYNC or other synchronous
50  * requirement. In the event of a panic or power fail then those log
51  * records (transactions) are replayed.
52  *
53  * There is one ZIL per file system. Its on-disk (pool) format consists
54  * of 3 parts:
55  *
56  *      - ZIL header
57  *      - ZIL blocks
58  *      - ZIL records
59  *
60  * A log record holds a system call transaction. Log blocks can
61  * hold many log records and the blocks are chained together.
62  * Each ZIL block contains a block pointer (blkptr_t) to the next
63  * ZIL block in the chain. The ZIL header points to the first
64  * block in the chain. Note there is not a fixed place in the pool
65  * to hold blocks. They are dynamically allocated and freed as
66  * needed from the blocks available. Figure X shows the ZIL structure:
67  */
68
69 /*
70  * See zil.h for more information about these fields.
71  */
72 zil_stats_t zil_stats = {
73         { "zil_commit_count",              KSTAT_DATA_UINT64 },
74         { "zil_commit_writer_count",       KSTAT_DATA_UINT64 },
75         { "zil_itx_count",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
76         { "zil_itx_indirect_count",        KSTAT_DATA_UINT64 },
77         { "zil_itx_indirect_bytes",        KSTAT_DATA_UINT64 },
78         { "zil_itx_copied_count",          KSTAT_DATA_UINT64 },
79         { "zil_itx_copied_bytes",          KSTAT_DATA_UINT64 },
80         { "zil_itx_needcopy_count",        KSTAT_DATA_UINT64 },
81         { "zil_itx_needcopy_bytes",        KSTAT_DATA_UINT64 },
82         { "zil_itx_metaslab_normal_count", KSTAT_DATA_UINT64 },
83         { "zil_itx_metaslab_normal_bytes", KSTAT_DATA_UINT64 },
84         { "zil_itx_metaslab_slog_count",   KSTAT_DATA_UINT64 },
85         { "zil_itx_metaslab_slog_bytes",   KSTAT_DATA_UINT64 },
86 };
87
88 static kstat_t *zil_ksp;
89
90 /*
91  * This global ZIL switch affects all pools
92  */
93 int zil_replay_disable = 0;    /* disable intent logging replay */
94
95 /*
96  * Tunable parameter for debugging or performance analysis.  Setting
97  * zfs_nocacheflush will cause corruption on power loss if a volatile
98  * out-of-order write cache is enabled.
99  */
100 int zfs_nocacheflush = 0;
101
102 static kmem_cache_t *zil_lwb_cache;
103
104 static void zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid);
105
106 #define LWB_EMPTY(lwb) ((BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk) - \
107     sizeof (zil_chain_t)) == (lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused))
108
109
110 /*
111  * ziltest is by and large an ugly hack, but very useful in
112  * checking replay without tedious work.
113  * When running ziltest we want to keep all itx's and so maintain
114  * a single list in the zl_itxg[] that uses a high txg: ZILTEST_TXG
115  * We subtract TXG_CONCURRENT_STATES to allow for common code.
116  */
117 #define ZILTEST_TXG (UINT64_MAX - TXG_CONCURRENT_STATES)
118
119 static int
120 zil_bp_compare(const void *x1, const void *x2)
121 {
122         const dva_t *dva1 = &((zil_bp_node_t *)x1)->zn_dva;
123         const dva_t *dva2 = &((zil_bp_node_t *)x2)->zn_dva;
124
125         if (DVA_GET_VDEV(dva1) < DVA_GET_VDEV(dva2))
126                 return (-1);
127         if (DVA_GET_VDEV(dva1) > DVA_GET_VDEV(dva2))
128                 return (1);
129
130         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) < DVA_GET_OFFSET(dva2))
131                 return (-1);
132         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) > DVA_GET_OFFSET(dva2))
133                 return (1);
134
135         return (0);
136 }
137
138 static void
139 zil_bp_tree_init(zilog_t *zilog)
140 {
141         avl_create(&zilog->zl_bp_tree, zil_bp_compare,
142             sizeof (zil_bp_node_t), offsetof(zil_bp_node_t, zn_node));
143 }
144
145 static void
146 zil_bp_tree_fini(zilog_t *zilog)
147 {
148         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
149         zil_bp_node_t *zn;
150         void *cookie = NULL;
151
152         while ((zn = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
153                 kmem_free(zn, sizeof (zil_bp_node_t));
154
155         avl_destroy(t);
156 }
157
158 int
159 zil_bp_tree_add(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
160 {
161         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
162         const dva_t *dva = BP_IDENTITY(bp);
163         zil_bp_node_t *zn;
164         avl_index_t where;
165
166         if (avl_find(t, dva, &where) != NULL)
167                 return (EEXIST);
168
169         zn = kmem_alloc(sizeof (zil_bp_node_t), KM_PUSHPAGE);
170         zn->zn_dva = *dva;
171         avl_insert(t, zn, where);
172
173         return (0);
174 }
175
176 static zil_header_t *
177 zil_header_in_syncing_context(zilog_t *zilog)
178 {
179         return ((zil_header_t *)zilog->zl_header);
180 }
181
182 static void
183 zil_init_log_chain(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp)
184 {
185         zio_cksum_t *zc = &bp->blk_cksum;
186
187         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_0] = spa_get_random(-1ULL);
188         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_1] = spa_get_random(-1ULL);
189         zc->zc_word[ZIL_ZC_OBJSET] = dmu_objset_id(zilog->zl_os);
190         zc->zc_word[ZIL_ZC_SEQ] = 1ULL;
191 }
192
193 /*
194  * Read a log block and make sure it's valid.
195  */
196 static int
197 zil_read_log_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp, blkptr_t *nbp, void *dst,
198     char **end)
199 {
200         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
201         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
202         arc_buf_t *abuf = NULL;
203         zbookmark_t zb;
204         int error;
205
206         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
207                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
208
209         if (!(zilog->zl_header->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
210                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
211
212         SET_BOOKMARK(&zb, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
213             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
214
215         error = dsl_read_nolock(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
216             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
217
218         if (error == 0) {
219                 zio_cksum_t cksum = bp->blk_cksum;
220
221                 /*
222                  * Validate the checksummed log block.
223                  *
224                  * Sequence numbers should be... sequential.  The checksum
225                  * verifier for the next block should be bp's checksum plus 1.
226                  *
227                  * Also check the log chain linkage and size used.
228                  */
229                 cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
230
231                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
232                         zil_chain_t *zilc = abuf->b_data;
233                         char *lr = (char *)(zilc + 1);
234                         uint64_t len = zilc->zc_nused - sizeof (zil_chain_t);
235
236                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
237                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk)) {
238                                 error = ECKSUM;
239                         } else {
240                                 bcopy(lr, dst, len);
241                                 *end = (char *)dst + len;
242                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
243                         }
244                 } else {
245                         char *lr = abuf->b_data;
246                         uint64_t size = BP_GET_LSIZE(bp);
247                         zil_chain_t *zilc = (zil_chain_t *)(lr + size) - 1;
248
249                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
250                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk) ||
251                             (zilc->zc_nused > (size - sizeof (*zilc)))) {
252                                 error = ECKSUM;
253                         } else {
254                                 bcopy(lr, dst, zilc->zc_nused);
255                                 *end = (char *)dst + zilc->zc_nused;
256                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
257                         }
258                 }
259
260                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf) == 1);
261         }
262
263         return (error);
264 }
265
266 /*
267  * Read a TX_WRITE log data block.
268  */
269 static int
270 zil_read_log_data(zilog_t *zilog, const lr_write_t *lr, void *wbuf)
271 {
272         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
273         const blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
274         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
275         arc_buf_t *abuf = NULL;
276         zbookmark_t zb;
277         int error;
278
279         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
280                 if (wbuf != NULL)
281                         bzero(wbuf, MAX(BP_GET_LSIZE(bp), lr->lr_length));
282                 return (0);
283         }
284
285         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
286                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
287
288         SET_BOOKMARK(&zb, dmu_objset_id(zilog->zl_os), lr->lr_foid,
289             ZB_ZIL_LEVEL, lr->lr_offset / BP_GET_LSIZE(bp));
290
291         error = arc_read_nolock(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
292             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
293
294         if (error == 0) {
295                 if (wbuf != NULL)
296                         bcopy(abuf->b_data, wbuf, arc_buf_size(abuf));
297                 (void) arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf);
298         }
299
300         return (error);
301 }
302
303 /*
304  * Parse the intent log, and call parse_func for each valid record within.
305  */
306 int
307 zil_parse(zilog_t *zilog, zil_parse_blk_func_t *parse_blk_func,
308     zil_parse_lr_func_t *parse_lr_func, void *arg, uint64_t txg)
309 {
310         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
311         boolean_t claimed = !!zh->zh_claim_txg;
312         uint64_t claim_blk_seq = claimed ? zh->zh_claim_blk_seq : UINT64_MAX;
313         uint64_t claim_lr_seq = claimed ? zh->zh_claim_lr_seq : UINT64_MAX;
314         uint64_t max_blk_seq = 0;
315         uint64_t max_lr_seq = 0;
316         uint64_t blk_count = 0;
317         uint64_t lr_count = 0;
318         blkptr_t blk, next_blk;
319         char *lrbuf, *lrp;
320         int error = 0;
321
322         bzero(&next_blk, sizeof(blkptr_t));
323
324         /*
325          * Old logs didn't record the maximum zh_claim_lr_seq.
326          */
327         if (!(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
328                 claim_lr_seq = UINT64_MAX;
329
330         /*
331          * Starting at the block pointed to by zh_log we read the log chain.
332          * For each block in the chain we strongly check that block to
333          * ensure its validity.  We stop when an invalid block is found.
334          * For each block pointer in the chain we call parse_blk_func().
335          * For each record in each valid block we call parse_lr_func().
336          * If the log has been claimed, stop if we encounter a sequence
337          * number greater than the highest claimed sequence number.
338          */
339         lrbuf = zio_buf_alloc(SPA_MAXBLOCKSIZE);
340         zil_bp_tree_init(zilog);
341
342         for (blk = zh->zh_log; !BP_IS_HOLE(&blk); blk = next_blk) {
343                 uint64_t blk_seq = blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ];
344                 int reclen;
345                 char *end = NULL;
346
347                 if (blk_seq > claim_blk_seq)
348                         break;
349                 if ((error = parse_blk_func(zilog, &blk, arg, txg)) != 0)
350                         break;
351                 ASSERT3U(max_blk_seq, <, blk_seq);
352                 max_blk_seq = blk_seq;
353                 blk_count++;
354
355                 if (max_lr_seq == claim_lr_seq && max_blk_seq == claim_blk_seq)
356                         break;
357
358                 error = zil_read_log_block(zilog, &blk, &next_blk, lrbuf, &end);
359                 if (error)
360                         break;
361
362                 for (lrp = lrbuf; lrp < end; lrp += reclen) {
363                         lr_t *lr = (lr_t *)lrp;
364                         reclen = lr->lrc_reclen;
365                         ASSERT3U(reclen, >=, sizeof (lr_t));
366                         if (lr->lrc_seq > claim_lr_seq)
367                                 goto done;
368                         if ((error = parse_lr_func(zilog, lr, arg, txg)) != 0)
369                                 goto done;
370                         ASSERT3U(max_lr_seq, <, lr->lrc_seq);
371                         max_lr_seq = lr->lrc_seq;
372                         lr_count++;
373                 }
374         }
375 done:
376         zilog->zl_parse_error = error;
377         zilog->zl_parse_blk_seq = max_blk_seq;
378         zilog->zl_parse_lr_seq = max_lr_seq;
379         zilog->zl_parse_blk_count = blk_count;
380         zilog->zl_parse_lr_count = lr_count;
381
382         ASSERT(!claimed || !(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID) ||
383             (max_blk_seq == claim_blk_seq && max_lr_seq == claim_lr_seq));
384
385         zil_bp_tree_fini(zilog);
386         zio_buf_free(lrbuf, SPA_MAXBLOCKSIZE);
387
388         return (error);
389 }
390
391 static int
392 zil_claim_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t first_txg)
393 {
394         /*
395          * Claim log block if not already committed and not already claimed.
396          * If tx == NULL, just verify that the block is claimable.
397          */
398         if (bp->blk_birth < first_txg || zil_bp_tree_add(zilog, bp) != 0)
399                 return (0);
400
401         return (zio_wait(zio_claim(NULL, zilog->zl_spa,
402             tx == NULL ? 0 : first_txg, bp, spa_claim_notify, NULL,
403             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB)));
404 }
405
406 static int
407 zil_claim_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t first_txg)
408 {
409         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
410         int error;
411
412         if (lrc->lrc_txtype != TX_WRITE)
413                 return (0);
414
415         /*
416          * If the block is not readable, don't claim it.  This can happen
417          * in normal operation when a log block is written to disk before
418          * some of the dmu_sync() blocks it points to.  In this case, the
419          * transaction cannot have been committed to anyone (we would have
420          * waited for all writes to be stable first), so it is semantically
421          * correct to declare this the end of the log.
422          */
423         if (lr->lr_blkptr.blk_birth >= first_txg &&
424             (error = zil_read_log_data(zilog, lr, NULL)) != 0)
425                 return (error);
426         return (zil_claim_log_block(zilog, &lr->lr_blkptr, tx, first_txg));
427 }
428
429 /* ARGSUSED */
430 static int
431 zil_free_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t claim_txg)
432 {
433         zio_free_zil(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
434
435         return (0);
436 }
437
438 static int
439 zil_free_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t claim_txg)
440 {
441         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
442         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
443
444         /*
445          * If we previously claimed it, we need to free it.
446          */
447         if (claim_txg != 0 && lrc->lrc_txtype == TX_WRITE &&
448             bp->blk_birth >= claim_txg && zil_bp_tree_add(zilog, bp) == 0)
449                 zio_free(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
450
451         return (0);
452 }
453
454 static lwb_t *
455 zil_alloc_lwb(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, uint64_t txg, boolean_t fastwrite)
456 {
457         lwb_t *lwb;
458
459         lwb = kmem_cache_alloc(zil_lwb_cache, KM_PUSHPAGE);
460         lwb->lwb_zilog = zilog;
461         lwb->lwb_blk = *bp;
462         lwb->lwb_fastwrite = fastwrite;
463         lwb->lwb_buf = zio_buf_alloc(BP_GET_LSIZE(bp));
464         lwb->lwb_max_txg = txg;
465         lwb->lwb_zio = NULL;
466         lwb->lwb_tx = NULL;
467         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
468                 lwb->lwb_nused = sizeof (zil_chain_t);
469                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp);
470         } else {
471                 lwb->lwb_nused = 0;
472                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp) - sizeof (zil_chain_t);
473         }
474
475         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
476         list_insert_tail(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
477         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
478
479         return (lwb);
480 }
481
482 /*
483  * Create an on-disk intent log.
484  */
485 static lwb_t *
486 zil_create(zilog_t *zilog)
487 {
488         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
489         lwb_t *lwb = NULL;
490         uint64_t txg = 0;
491         dmu_tx_t *tx = NULL;
492         blkptr_t blk;
493         int error = 0;
494         boolean_t fastwrite = FALSE;
495
496         /*
497          * Wait for any previous destroy to complete.
498          */
499         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
500
501         ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
502         ASSERT(zh->zh_replay_seq == 0);
503
504         blk = zh->zh_log;
505
506         /*
507          * Allocate an initial log block if:
508          *    - there isn't one already
509          *    - the existing block is the wrong endianess
510          */
511         if (BP_IS_HOLE(&blk) || BP_SHOULD_BYTESWAP(&blk)) {
512                 tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
513                 VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
514                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
515                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
516
517                 if (!BP_IS_HOLE(&blk)) {
518                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk);
519                         BP_ZERO(&blk);
520                 }
521
522                 error = zio_alloc_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk,
523                     ZIL_MIN_BLKSZ, B_TRUE);
524                 fastwrite = TRUE;
525
526                 if (error == 0)
527                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
528         }
529
530         /*
531          * Allocate a log write buffer (lwb) for the first log block.
532          */
533         if (error == 0)
534                 lwb = zil_alloc_lwb(zilog, &blk, txg, fastwrite);
535
536         /*
537          * If we just allocated the first log block, commit our transaction
538          * and wait for zil_sync() to stuff the block poiner into zh_log.
539          * (zh is part of the MOS, so we cannot modify it in open context.)
540          */
541         if (tx != NULL) {
542                 dmu_tx_commit(tx);
543                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
544         }
545
546         ASSERT(bcmp(&blk, &zh->zh_log, sizeof (blk)) == 0);
547
548         return (lwb);
549 }
550
551 /*
552  * In one tx, free all log blocks and clear the log header.
553  * If keep_first is set, then we're replaying a log with no content.
554  * We want to keep the first block, however, so that the first
555  * synchronous transaction doesn't require a txg_wait_synced()
556  * in zil_create().  We don't need to txg_wait_synced() here either
557  * when keep_first is set, because both zil_create() and zil_destroy()
558  * will wait for any in-progress destroys to complete.
559  */
560 void
561 zil_destroy(zilog_t *zilog, boolean_t keep_first)
562 {
563         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
564         lwb_t *lwb;
565         dmu_tx_t *tx;
566         uint64_t txg;
567
568         /*
569          * Wait for any previous destroy to complete.
570          */
571         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
572
573         zilog->zl_old_header = *zh;             /* debugging aid */
574
575         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
576                 return;
577
578         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
579         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
580         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
581         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
582
583         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
584
585         ASSERT3U(zilog->zl_destroy_txg, <, txg);
586         zilog->zl_destroy_txg = txg;
587         zilog->zl_keep_first = keep_first;
588
589         if (!list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list)) {
590                 ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
591                 VERIFY(!keep_first);
592                 while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
593                         ASSERT(lwb->lwb_zio == NULL);
594                         if (lwb->lwb_fastwrite)
595                                 metaslab_fastwrite_unmark(zilog->zl_spa,
596                                     &lwb->lwb_blk);
597                         list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
598                         if (lwb->lwb_buf != NULL)
599                                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
600                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &lwb->lwb_blk);
601                         kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
602                 }
603         } else if (!keep_first) {
604                 (void) zil_parse(zilog, zil_free_log_block,
605                     zil_free_log_record, tx, zh->zh_claim_txg);
606         }
607         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
608
609         dmu_tx_commit(tx);
610 }
611
612 int
613 zil_claim(const char *osname, void *txarg)
614 {
615         dmu_tx_t *tx = txarg;
616         uint64_t first_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
617         zilog_t *zilog;
618         zil_header_t *zh;
619         objset_t *os;
620         int error;
621
622         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
623         if (error) {
624                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %s", osname);
625                 return (0);
626         }
627
628         zilog = dmu_objset_zil(os);
629         zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
630
631         if (spa_get_log_state(zilog->zl_spa) == SPA_LOG_CLEAR) {
632                 if (!BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
633                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, first_txg, &zh->zh_log);
634                 BP_ZERO(&zh->zh_log);
635                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
636                 dmu_objset_rele(os, FTAG);
637                 return (0);
638         }
639
640         /*
641          * Claim all log blocks if we haven't already done so, and remember
642          * the highest claimed sequence number.  This ensures that if we can
643          * read only part of the log now (e.g. due to a missing device),
644          * but we can read the entire log later, we will not try to replay
645          * or destroy beyond the last block we successfully claimed.
646          */
647         ASSERT3U(zh->zh_claim_txg, <=, first_txg);
648         if (zh->zh_claim_txg == 0 && !BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
649                 (void) zil_parse(zilog, zil_claim_log_block,
650                     zil_claim_log_record, tx, first_txg);
651                 zh->zh_claim_txg = first_txg;
652                 zh->zh_claim_blk_seq = zilog->zl_parse_blk_seq;
653                 zh->zh_claim_lr_seq = zilog->zl_parse_lr_seq;
654                 if (zilog->zl_parse_lr_count || zilog->zl_parse_blk_count > 1)
655                         zh->zh_flags |= ZIL_REPLAY_NEEDED;
656                 zh->zh_flags |= ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID;
657                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
658         }
659
660         ASSERT3U(first_txg, ==, (spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1));
661         dmu_objset_rele(os, FTAG);
662         return (0);
663 }
664
665 /*
666  * Check the log by walking the log chain.
667  * Checksum errors are ok as they indicate the end of the chain.
668  * Any other error (no device or read failure) returns an error.
669  */
670 int
671 zil_check_log_chain(const char *osname, void *tx)
672 {
673         zilog_t *zilog;
674         objset_t *os;
675         blkptr_t *bp;
676         int error;
677
678         ASSERT(tx == NULL);
679
680         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
681         if (error) {
682                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %s", osname);
683                 return (0);
684         }
685
686         zilog = dmu_objset_zil(os);
687         bp = (blkptr_t *)&zilog->zl_header->zh_log;
688
689         /*
690          * Check the first block and determine if it's on a log device
691          * which may have been removed or faulted prior to loading this
692          * pool.  If so, there's no point in checking the rest of the log
693          * as its content should have already been synced to the pool.
694          */
695         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
696                 vdev_t *vd;
697                 boolean_t valid = B_TRUE;
698
699                 spa_config_enter(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
700                 vd = vdev_lookup_top(os->os_spa, DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
701                 if (vd->vdev_islog && vdev_is_dead(vd))
702                         valid = vdev_log_state_valid(vd);
703                 spa_config_exit(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG);
704
705                 if (!valid) {
706                         dmu_objset_rele(os, FTAG);
707                         return (0);
708                 }
709         }
710
711         /*
712          * Because tx == NULL, zil_claim_log_block() will not actually claim
713          * any blocks, but just determine whether it is possible to do so.
714          * In addition to checking the log chain, zil_claim_log_block()
715          * will invoke zio_claim() with a done func of spa_claim_notify(),
716          * which will update spa_max_claim_txg.  See spa_load() for details.
717          */
718         error = zil_parse(zilog, zil_claim_log_block, zil_claim_log_record, tx,
719             zilog->zl_header->zh_claim_txg ? -1ULL : spa_first_txg(os->os_spa));
720
721         dmu_objset_rele(os, FTAG);
722
723         return ((error == ECKSUM || error == ENOENT) ? 0 : error);
724 }
725
726 static int
727 zil_vdev_compare(const void *x1, const void *x2)
728 {
729         const uint64_t v1 = ((zil_vdev_node_t *)x1)->zv_vdev;
730         const uint64_t v2 = ((zil_vdev_node_t *)x2)->zv_vdev;
731
732         if (v1 < v2)
733                 return (-1);
734         if (v1 > v2)
735                 return (1);
736
737         return (0);
738 }
739
740 void
741 zil_add_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
742 {
743         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
744         avl_index_t where;
745         zil_vdev_node_t *zv, zvsearch;
746         int ndvas = BP_GET_NDVAS(bp);
747         int i;
748
749         if (zfs_nocacheflush)
750                 return;
751
752         ASSERT(zilog->zl_writer);
753
754         /*
755          * Even though we're zl_writer, we still need a lock because the
756          * zl_get_data() callbacks may have dmu_sync() done callbacks
757          * that will run concurrently.
758          */
759         mutex_enter(&zilog->zl_vdev_lock);
760         for (i = 0; i < ndvas; i++) {
761                 zvsearch.zv_vdev = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
762                 if (avl_find(t, &zvsearch, &where) == NULL) {
763                         zv = kmem_alloc(sizeof (*zv), KM_PUSHPAGE);
764                         zv->zv_vdev = zvsearch.zv_vdev;
765                         avl_insert(t, zv, where);
766                 }
767         }
768         mutex_exit(&zilog->zl_vdev_lock);
769 }
770
771 static void
772 zil_flush_vdevs(zilog_t *zilog)
773 {
774         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
775         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
776         void *cookie = NULL;
777         zil_vdev_node_t *zv;
778         zio_t *zio;
779
780         ASSERT(zilog->zl_writer);
781
782         /*
783          * We don't need zl_vdev_lock here because we're the zl_writer,
784          * and all zl_get_data() callbacks are done.
785          */
786         if (avl_numnodes(t) == 0)
787                 return;
788
789         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
790
791         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
792
793         while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
794                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, zv->zv_vdev);
795                 if (vd != NULL)
796                         zio_flush(zio, vd);
797                 kmem_free(zv, sizeof (*zv));
798         }
799
800         /*
801          * Wait for all the flushes to complete.  Not all devices actually
802          * support the DKIOCFLUSHWRITECACHE ioctl, so it's OK if it fails.
803          */
804         (void) zio_wait(zio);
805
806         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
807 }
808
809 /*
810  * Function called when a log block write completes
811  */
812 static void
813 zil_lwb_write_done(zio_t *zio)
814 {
815         lwb_t *lwb = zio->io_private;
816         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
817         dmu_tx_t *tx = lwb->lwb_tx;
818
819         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
820         ASSERT(BP_GET_TYPE(zio->io_bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
821         ASSERT(BP_GET_LEVEL(zio->io_bp) == 0);
822         ASSERT(BP_GET_BYTEORDER(zio->io_bp) == ZFS_HOST_BYTEORDER);
823         ASSERT(!BP_IS_GANG(zio->io_bp));
824         ASSERT(!BP_IS_HOLE(zio->io_bp));
825         ASSERT(zio->io_bp->blk_fill == 0);
826
827         /*
828          * Ensure the lwb buffer pointer is cleared before releasing
829          * the txg. If we have had an allocation failure and
830          * the txg is waiting to sync then we want want zil_sync()
831          * to remove the lwb so that it's not picked up as the next new
832          * one in zil_commit_writer(). zil_sync() will only remove
833          * the lwb if lwb_buf is null.
834          */
835         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
836         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
837         lwb->lwb_zio = NULL;
838         lwb->lwb_fastwrite = FALSE;
839         lwb->lwb_buf = NULL;
840         lwb->lwb_tx = NULL;
841         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
842
843         /*
844          * Now that we've written this log block, we have a stable pointer
845          * to the next block in the chain, so it's OK to let the txg in
846          * which we allocated the next block sync.
847          */
848         dmu_tx_commit(tx);
849 }
850
851 /*
852  * Initialize the io for a log block.
853  */
854 static void
855 zil_lwb_write_init(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
856 {
857         zbookmark_t zb;
858
859         SET_BOOKMARK(&zb, lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
860             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL,
861             lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
862
863         if (zilog->zl_root_zio == NULL) {
864                 zilog->zl_root_zio = zio_root(zilog->zl_spa, NULL, NULL,
865                     ZIO_FLAG_CANFAIL);
866         }
867
868         /* Lock so zil_sync() doesn't fastwrite_unmark after zio is created */
869         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
870         if (lwb->lwb_zio == NULL) {
871                 if (!lwb->lwb_fastwrite) {
872                         metaslab_fastwrite_mark(zilog->zl_spa, &lwb->lwb_blk);
873                         lwb->lwb_fastwrite = 1;
874                 }
875                 lwb->lwb_zio = zio_rewrite(zilog->zl_root_zio, zilog->zl_spa,
876                     0, &lwb->lwb_blk, lwb->lwb_buf, BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk),
877                     zil_lwb_write_done, lwb, ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE,
878                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE |
879                     ZIO_FLAG_FASTWRITE, &zb);
880         }
881         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
882 }
883
884 /*
885  * Define a limited set of intent log block sizes.
886  * These must be a multiple of 4KB. Note only the amount used (again
887  * aligned to 4KB) actually gets written. However, we can't always just
888  * allocate SPA_MAXBLOCKSIZE as the slog space could be exhausted.
889  */
890 uint64_t zil_block_buckets[] = {
891     4096,               /* non TX_WRITE */
892     8192+4096,          /* data base */
893     32*1024 + 4096,     /* NFS writes */
894     UINT64_MAX
895 };
896
897 /*
898  * Use the slog as long as the current commit size is less than the
899  * limit or the total list size is less than 2X the limit.  Limit
900  * checking is disabled by setting zil_slog_limit to UINT64_MAX.
901  */
902 unsigned long zil_slog_limit = 1024 * 1024;
903 #define USE_SLOG(zilog) (((zilog)->zl_cur_used < zil_slog_limit) || \
904         ((zilog)->zl_itx_list_sz < (zil_slog_limit << 1)))
905
906 /*
907  * Start a log block write and advance to the next log block.
908  * Calls are serialized.
909  */
910 static lwb_t *
911 zil_lwb_write_start(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
912 {
913         lwb_t *nlwb = NULL;
914         zil_chain_t *zilc;
915         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
916         blkptr_t *bp;
917         dmu_tx_t *tx;
918         uint64_t txg;
919         uint64_t zil_blksz, wsz;
920         int i, error;
921         boolean_t use_slog;
922
923         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
924                 zilc = (zil_chain_t *)lwb->lwb_buf;
925                 bp = &zilc->zc_next_blk;
926         } else {
927                 zilc = (zil_chain_t *)(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_sz);
928                 bp = &zilc->zc_next_blk;
929         }
930
931         ASSERT(lwb->lwb_nused <= lwb->lwb_sz);
932
933         /*
934          * Allocate the next block and save its address in this block
935          * before writing it in order to establish the log chain.
936          * Note that if the allocation of nlwb synced before we wrote
937          * the block that points at it (lwb), we'd leak it if we crashed.
938          * Therefore, we don't do dmu_tx_commit() until zil_lwb_write_done().
939          * We dirty the dataset to ensure that zil_sync() will be called
940          * to clean up in the event of allocation failure or I/O failure.
941          */
942         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
943         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
944         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
945         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
946
947         lwb->lwb_tx = tx;
948
949         /*
950          * Log blocks are pre-allocated. Here we select the size of the next
951          * block, based on size used in the last block.
952          * - first find the smallest bucket that will fit the block from a
953          *   limited set of block sizes. This is because it's faster to write
954          *   blocks allocated from the same metaslab as they are adjacent or
955          *   close.
956          * - next find the maximum from the new suggested size and an array of
957          *   previous sizes. This lessens a picket fence effect of wrongly
958          *   guesssing the size if we have a stream of say 2k, 64k, 2k, 64k
959          *   requests.
960          *
961          * Note we only write what is used, but we can't just allocate
962          * the maximum block size because we can exhaust the available
963          * pool log space.
964          */
965         zil_blksz = zilog->zl_cur_used + sizeof (zil_chain_t);
966         for (i = 0; zil_blksz > zil_block_buckets[i]; i++)
967                 continue;
968         zil_blksz = zil_block_buckets[i];
969         if (zil_blksz == UINT64_MAX)
970                 zil_blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
971         zilog->zl_prev_blks[zilog->zl_prev_rotor] = zil_blksz;
972         for (i = 0; i < ZIL_PREV_BLKS; i++)
973                 zil_blksz = MAX(zil_blksz, zilog->zl_prev_blks[i]);
974         zilog->zl_prev_rotor = (zilog->zl_prev_rotor + 1) & (ZIL_PREV_BLKS - 1);
975
976         BP_ZERO(bp);
977         use_slog = USE_SLOG(zilog);
978         error = zio_alloc_zil(spa, txg, bp, zil_blksz, USE_SLOG(zilog));
979         if (use_slog)
980         {
981                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_metaslab_slog_count);
982                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_metaslab_slog_bytes, lwb->lwb_nused);
983         }
984         else
985         {
986                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_metaslab_normal_count);
987                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_metaslab_normal_bytes, lwb->lwb_nused);
988         }
989         if (!error) {
990                 ASSERT3U(bp->blk_birth, ==, txg);
991                 bp->blk_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
992                 bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
993
994                 /*
995                  * Allocate a new log write buffer (lwb).
996                  */
997                 nlwb = zil_alloc_lwb(zilog, bp, txg, TRUE);
998
999                 /* Record the block for later vdev flushing */
1000                 zil_add_block(zilog, &lwb->lwb_blk);
1001         }
1002
1003         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
1004                 /* For Slim ZIL only write what is used. */
1005                 wsz = P2ROUNDUP_TYPED(lwb->lwb_nused, ZIL_MIN_BLKSZ, uint64_t);
1006                 ASSERT3U(wsz, <=, lwb->lwb_sz);
1007                 zio_shrink(lwb->lwb_zio, wsz);
1008
1009         } else {
1010                 wsz = lwb->lwb_sz;
1011         }
1012
1013         zilc->zc_pad = 0;
1014         zilc->zc_nused = lwb->lwb_nused;
1015         zilc->zc_eck.zec_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1016
1017         /*
1018          * clear unused data for security
1019          */
1020         bzero(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused, wsz - lwb->lwb_nused);
1021
1022         zio_nowait(lwb->lwb_zio); /* Kick off the write for the old log block */
1023
1024         /*
1025          * If there was an allocation failure then nlwb will be null which
1026          * forces a txg_wait_synced().
1027          */
1028         return (nlwb);
1029 }
1030
1031 static lwb_t *
1032 zil_lwb_commit(zilog_t *zilog, itx_t *itx, lwb_t *lwb)
1033 {
1034         lr_t *lrc = &itx->itx_lr; /* common log record */
1035         lr_write_t *lrw = (lr_write_t *)lrc;
1036         char *lr_buf;
1037         uint64_t txg = lrc->lrc_txg;
1038         uint64_t reclen = lrc->lrc_reclen;
1039         uint64_t dlen = 0;
1040
1041         if (lwb == NULL)
1042                 return (NULL);
1043
1044         ASSERT(lwb->lwb_buf != NULL);
1045
1046         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE && itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY)
1047                 dlen = P2ROUNDUP_TYPED(
1048                     lrw->lr_length, sizeof (uint64_t), uint64_t);
1049
1050         zilog->zl_cur_used += (reclen + dlen);
1051
1052         zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1053
1054         /*
1055          * If this record won't fit in the current log block, start a new one.
1056          */
1057         if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
1058                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1059                 if (lwb == NULL)
1060                         return (NULL);
1061                 zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1062                 ASSERT(LWB_EMPTY(lwb));
1063                 if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
1064                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1065                         return (lwb);
1066                 }
1067         }
1068
1069         lr_buf = lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused;
1070         bcopy(lrc, lr_buf, reclen);
1071         lrc = (lr_t *)lr_buf;
1072         lrw = (lr_write_t *)lrc;
1073
1074         ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_count);
1075
1076         /*
1077          * If it's a write, fetch the data or get its blkptr as appropriate.
1078          */
1079         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE) {
1080                 if (txg > spa_freeze_txg(zilog->zl_spa))
1081                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1082                 if (itx->itx_wr_state == WR_COPIED) {
1083                         ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_copied_count);
1084                         ZIL_STAT_INCR(zil_itx_copied_bytes, lrw->lr_length);
1085                 } else {
1086                         char *dbuf;
1087                         int error;
1088
1089                         if (dlen) {
1090                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY);
1091                                 dbuf = lr_buf + reclen;
1092                                 lrw->lr_common.lrc_reclen += dlen;
1093                                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_needcopy_count);
1094                                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_needcopy_bytes, lrw->lr_length);
1095                         } else {
1096                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_INDIRECT);
1097                                 dbuf = NULL;
1098                                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_indirect_count);
1099                                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_indirect_bytes, lrw->lr_length);
1100                         }
1101                         error = zilog->zl_get_data(
1102                             itx->itx_private, lrw, dbuf, lwb->lwb_zio);
1103                         if (error == EIO) {
1104                                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1105                                 return (lwb);
1106                         }
1107                         if (error) {
1108                                 ASSERT(error == ENOENT || error == EEXIST ||
1109                                     error == EALREADY);
1110                                 return (lwb);
1111                         }
1112                 }
1113         }
1114
1115         /*
1116          * We're actually making an entry, so update lrc_seq to be the
1117          * log record sequence number.  Note that this is generally not
1118          * equal to the itx sequence number because not all transactions
1119          * are synchronous, and sometimes spa_sync() gets there first.
1120          */
1121         lrc->lrc_seq = ++zilog->zl_lr_seq; /* we are single threaded */
1122         lwb->lwb_nused += reclen + dlen;
1123         lwb->lwb_max_txg = MAX(lwb->lwb_max_txg, txg);
1124         ASSERT3U(lwb->lwb_nused, <=, lwb->lwb_sz);
1125         ASSERT3U(P2PHASE(lwb->lwb_nused, sizeof (uint64_t)), ==, 0);
1126
1127         return (lwb);
1128 }
1129
1130 itx_t *
1131 zil_itx_create(uint64_t txtype, size_t lrsize)
1132 {
1133         itx_t *itx;
1134
1135         lrsize = P2ROUNDUP_TYPED(lrsize, sizeof (uint64_t), size_t);
1136
1137         itx = kmem_alloc(offsetof(itx_t, itx_lr) + lrsize,
1138             KM_PUSHPAGE | KM_NODEBUG);
1139         itx->itx_lr.lrc_txtype = txtype;
1140         itx->itx_lr.lrc_reclen = lrsize;
1141         itx->itx_sod = lrsize; /* if write & WR_NEED_COPY will be increased */
1142         itx->itx_lr.lrc_seq = 0;        /* defensive */
1143         itx->itx_sync = B_TRUE;         /* default is synchronous */
1144
1145         return (itx);
1146 }
1147
1148 void
1149 zil_itx_destroy(itx_t *itx)
1150 {
1151         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Free up the sync and async itxs. The itxs_t has already been detached
1156  * so no locks are needed.
1157  */
1158 static void
1159 zil_itxg_clean(itxs_t *itxs)
1160 {
1161         itx_t *itx;
1162         list_t *list;
1163         avl_tree_t *t;
1164         void *cookie;
1165         itx_async_node_t *ian;
1166
1167         list = &itxs->i_sync_list;
1168         while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1169                 list_remove(list, itx);
1170                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1171                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1172         }
1173
1174         cookie = NULL;
1175         t = &itxs->i_async_tree;
1176         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1177                 list = &ian->ia_list;
1178                 while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1179                         list_remove(list, itx);
1180                         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1181                             itx->itx_lr.lrc_reclen);
1182                 }
1183                 list_destroy(list);
1184                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1185         }
1186         avl_destroy(t);
1187
1188         kmem_free(itxs, sizeof (itxs_t));
1189 }
1190
1191 static int
1192 zil_aitx_compare(const void *x1, const void *x2)
1193 {
1194         const uint64_t o1 = ((itx_async_node_t *)x1)->ia_foid;
1195         const uint64_t o2 = ((itx_async_node_t *)x2)->ia_foid;
1196
1197         if (o1 < o2)
1198                 return (-1);
1199         if (o1 > o2)
1200                 return (1);
1201
1202         return (0);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Remove all async itx with the given oid.
1207  */
1208 static void
1209 zil_remove_async(zilog_t *zilog, uint64_t oid)
1210 {
1211         uint64_t otxg, txg;
1212         itx_async_node_t *ian;
1213         avl_tree_t *t;
1214         avl_index_t where;
1215         list_t clean_list;
1216         itx_t *itx;
1217
1218         ASSERT(oid != 0);
1219         list_create(&clean_list, sizeof (itx_t), offsetof(itx_t, itx_node));
1220
1221         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1222                 otxg = ZILTEST_TXG;
1223         else
1224                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1225
1226         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1227                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1228
1229                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1230                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1231                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1232                         continue;
1233                 }
1234
1235                 /*
1236                  * Locate the object node and append its list.
1237                  */
1238                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1239                 ian = avl_find(t, &oid, &where);
1240                 if (ian != NULL)
1241                         list_move_tail(&clean_list, &ian->ia_list);
1242                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1243         }
1244         while ((itx = list_head(&clean_list)) != NULL) {
1245                 list_remove(&clean_list, itx);
1246                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1247                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1248         }
1249         list_destroy(&clean_list);
1250 }
1251
1252 void
1253 zil_itx_assign(zilog_t *zilog, itx_t *itx, dmu_tx_t *tx)
1254 {
1255         uint64_t txg;
1256         itxg_t *itxg;
1257         itxs_t *itxs, *clean = NULL;
1258
1259         /*
1260          * Object ids can be re-instantiated in the next txg so
1261          * remove any async transactions to avoid future leaks.
1262          * This can happen if a fsync occurs on the re-instantiated
1263          * object for a WR_INDIRECT or WR_NEED_COPY write, which gets
1264          * the new file data and flushes a write record for the old object.
1265          */
1266         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_REMOVE)
1267                 zil_remove_async(zilog, itx->itx_oid);
1268
1269         /*
1270          * Ensure the data of a renamed file is committed before the rename.
1271          */
1272         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_RENAME)
1273                 zil_async_to_sync(zilog, itx->itx_oid);
1274
1275         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) !=  UINT64_MAX)
1276                 txg = ZILTEST_TXG;
1277         else
1278                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1279
1280         itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1281         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1282         itxs = itxg->itxg_itxs;
1283         if (itxg->itxg_txg != txg) {
1284                 if (itxs != NULL) {
1285                         /*
1286                          * The zil_clean callback hasn't got around to cleaning
1287                          * this itxg. Save the itxs for release below.
1288                          * This should be rare.
1289                          */
1290                         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -itxg->itxg_sod);
1291                         itxg->itxg_sod = 0;
1292                         clean = itxg->itxg_itxs;
1293                 }
1294                 ASSERT(itxg->itxg_sod == 0);
1295                 itxg->itxg_txg = txg;
1296                 itxs = itxg->itxg_itxs = kmem_zalloc(sizeof (itxs_t), KM_PUSHPAGE);
1297
1298                 list_create(&itxs->i_sync_list, sizeof (itx_t),
1299                     offsetof(itx_t, itx_node));
1300                 avl_create(&itxs->i_async_tree, zil_aitx_compare,
1301                     sizeof (itx_async_node_t),
1302                     offsetof(itx_async_node_t, ia_node));
1303         }
1304         if (itx->itx_sync) {
1305                 list_insert_tail(&itxs->i_sync_list, itx);
1306                 atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, itx->itx_sod);
1307                 itxg->itxg_sod += itx->itx_sod;
1308         } else {
1309                 avl_tree_t *t = &itxs->i_async_tree;
1310                 uint64_t foid = ((lr_ooo_t *)&itx->itx_lr)->lr_foid;
1311                 itx_async_node_t *ian;
1312                 avl_index_t where;
1313
1314                 ian = avl_find(t, &foid, &where);
1315                 if (ian == NULL) {
1316                         ian = kmem_alloc(sizeof (itx_async_node_t), KM_PUSHPAGE);
1317                         list_create(&ian->ia_list, sizeof (itx_t),
1318                             offsetof(itx_t, itx_node));
1319                         ian->ia_foid = foid;
1320                         avl_insert(t, ian, where);
1321                 }
1322                 list_insert_tail(&ian->ia_list, itx);
1323         }
1324
1325         itx->itx_lr.lrc_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1326         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1327
1328         /* Release the old itxs now we've dropped the lock */
1329         if (clean != NULL)
1330                 zil_itxg_clean(clean);
1331 }
1332
1333 /*
1334  * If there are any in-memory intent log transactions which have now been
1335  * synced then start up a taskq to free them.
1336  */
1337 void
1338 zil_clean(zilog_t *zilog, uint64_t synced_txg)
1339 {
1340         itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[synced_txg & TXG_MASK];
1341         itxs_t *clean_me;
1342
1343         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1344         if (itxg->itxg_itxs == NULL || itxg->itxg_txg == ZILTEST_TXG) {
1345                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1346                 return;
1347         }
1348         ASSERT3U(itxg->itxg_txg, <=, synced_txg);
1349         ASSERT(itxg->itxg_txg != 0);
1350         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq != NULL);
1351         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -itxg->itxg_sod);
1352         itxg->itxg_sod = 0;
1353         clean_me = itxg->itxg_itxs;
1354         itxg->itxg_itxs = NULL;
1355         itxg->itxg_txg = 0;
1356         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1357         /*
1358          * Preferably start a task queue to free up the old itxs but
1359          * if taskq_dispatch can't allocate resources to do that then
1360          * free it in-line. This should be rare. Note, using TQ_SLEEP
1361          * created a bad performance problem.
1362          */
1363         if (taskq_dispatch(zilog->zl_clean_taskq,
1364             (void (*)(void *))zil_itxg_clean, clean_me, TQ_NOSLEEP) == 0)
1365                 zil_itxg_clean(clean_me);
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Get the list of itxs to commit into zl_itx_commit_list.
1370  */
1371 static void
1372 zil_get_commit_list(zilog_t *zilog)
1373 {
1374         uint64_t otxg, txg;
1375         list_t *commit_list = &zilog->zl_itx_commit_list;
1376         uint64_t push_sod = 0;
1377
1378         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1379                 otxg = ZILTEST_TXG;
1380         else
1381                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1382
1383         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1384                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1385
1386                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1387                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1388                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1389                         continue;
1390                 }
1391
1392                 list_move_tail(commit_list, &itxg->itxg_itxs->i_sync_list);
1393                 push_sod += itxg->itxg_sod;
1394                 itxg->itxg_sod = 0;
1395
1396                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1397         }
1398         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -push_sod);
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Move the async itxs for a specified object to commit into sync lists.
1403  */
1404 static void
1405 zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1406 {
1407         uint64_t otxg, txg;
1408         itx_async_node_t *ian;
1409         avl_tree_t *t;
1410         avl_index_t where;
1411
1412         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1413                 otxg = ZILTEST_TXG;
1414         else
1415                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1416
1417         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1418                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1419
1420                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1421                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1422                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1423                         continue;
1424                 }
1425
1426                 /*
1427                  * If a foid is specified then find that node and append its
1428                  * list. Otherwise walk the tree appending all the lists
1429                  * to the sync list. We add to the end rather than the
1430                  * beginning to ensure the create has happened.
1431                  */
1432                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1433                 if (foid != 0) {
1434                         ian = avl_find(t, &foid, &where);
1435                         if (ian != NULL) {
1436                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1437                                     &ian->ia_list);
1438                         }
1439                 } else {
1440                         void *cookie = NULL;
1441
1442                         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1443                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1444                                     &ian->ia_list);
1445                                 list_destroy(&ian->ia_list);
1446                                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1447                         }
1448                 }
1449                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1450         }
1451 }
1452
1453 static void
1454 zil_commit_writer(zilog_t *zilog)
1455 {
1456         uint64_t txg;
1457         itx_t *itx;
1458         lwb_t *lwb;
1459         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1460         int error = 0;
1461
1462         ASSERT(zilog->zl_root_zio == NULL);
1463
1464         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1465
1466         zil_get_commit_list(zilog);
1467
1468         /*
1469          * Return if there's nothing to commit before we dirty the fs by
1470          * calling zil_create().
1471          */
1472         if (list_head(&zilog->zl_itx_commit_list) == NULL) {
1473                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1474                 return;
1475         }
1476
1477         if (zilog->zl_suspend) {
1478                 lwb = NULL;
1479         } else {
1480                 lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1481                 if (lwb == NULL)
1482                         lwb = zil_create(zilog);
1483         }
1484
1485         DTRACE_PROBE1(zil__cw1, zilog_t *, zilog);
1486         while ((itx = list_head(&zilog->zl_itx_commit_list))) {
1487                 txg = itx->itx_lr.lrc_txg;
1488                 ASSERT(txg);
1489
1490                 if (txg > spa_last_synced_txg(spa) || txg > spa_freeze_txg(spa))
1491                         lwb = zil_lwb_commit(zilog, itx, lwb);
1492                 list_remove(&zilog->zl_itx_commit_list, itx);
1493                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr)
1494                     + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1495         }
1496         DTRACE_PROBE1(zil__cw2, zilog_t *, zilog);
1497
1498         /* write the last block out */
1499         if (lwb != NULL && lwb->lwb_zio != NULL)
1500                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1501
1502         zilog->zl_cur_used = 0;
1503
1504         /*
1505          * Wait if necessary for the log blocks to be on stable storage.
1506          */
1507         if (zilog->zl_root_zio) {
1508                 error = zio_wait(zilog->zl_root_zio);
1509                 zilog->zl_root_zio = NULL;
1510                 zil_flush_vdevs(zilog);
1511         }
1512
1513         if (error || lwb == NULL)
1514                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1515
1516         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1517
1518         /*
1519          * Remember the highest committed log sequence number for ztest.
1520          * We only update this value when all the log writes succeeded,
1521          * because ztest wants to ASSERT that it got the whole log chain.
1522          */
1523         if (error == 0 && lwb != NULL)
1524                 zilog->zl_commit_lr_seq = zilog->zl_lr_seq;
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Commit zfs transactions to stable storage.
1529  * If foid is 0 push out all transactions, otherwise push only those
1530  * for that object or might reference that object.
1531  *
1532  * itxs are committed in batches. In a heavily stressed zil there will be
1533  * a commit writer thread who is writing out a bunch of itxs to the log
1534  * for a set of committing threads (cthreads) in the same batch as the writer.
1535  * Those cthreads are all waiting on the same cv for that batch.
1536  *
1537  * There will also be a different and growing batch of threads that are
1538  * waiting to commit (qthreads). When the committing batch completes
1539  * a transition occurs such that the cthreads exit and the qthreads become
1540  * cthreads. One of the new cthreads becomes the writer thread for the
1541  * batch. Any new threads arriving become new qthreads.
1542  *
1543  * Only 2 condition variables are needed and there's no transition
1544  * between the two cvs needed. They just flip-flop between qthreads
1545  * and cthreads.
1546  *
1547  * Using this scheme we can efficiently wakeup up only those threads
1548  * that have been committed.
1549  */
1550 void
1551 zil_commit(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1552 {
1553         uint64_t mybatch;
1554
1555         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
1556                 return;
1557
1558         ZIL_STAT_BUMP(zil_commit_count);
1559
1560         /* move the async itxs for the foid to the sync queues */
1561         zil_async_to_sync(zilog, foid);
1562
1563         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1564         mybatch = zilog->zl_next_batch;
1565         while (zilog->zl_writer) {
1566                 cv_wait(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1], &zilog->zl_lock);
1567                 if (mybatch <= zilog->zl_com_batch) {
1568                         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1569                         return;
1570                 }
1571         }
1572
1573         zilog->zl_next_batch++;
1574         zilog->zl_writer = B_TRUE;
1575         ZIL_STAT_BUMP(zil_commit_writer_count);
1576         zil_commit_writer(zilog);
1577         zilog->zl_com_batch = mybatch;
1578         zilog->zl_writer = B_FALSE;
1579
1580         /* wake up one thread to become the next writer */
1581         cv_signal(&zilog->zl_cv_batch[(mybatch+1) & 1]);
1582
1583         /* wake up all threads waiting for this batch to be committed */
1584         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1]);
1585
1586         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Called in syncing context to free committed log blocks and update log header.
1591  */
1592 void
1593 zil_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
1594 {
1595         zil_header_t *zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
1596         uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1597         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1598         uint64_t *replayed_seq = &zilog->zl_replayed_seq[txg & TXG_MASK];
1599         lwb_t *lwb;
1600
1601         /*
1602          * We don't zero out zl_destroy_txg, so make sure we don't try
1603          * to destroy it twice.
1604          */
1605         if (spa_sync_pass(spa) != 1)
1606                 return;
1607
1608         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1609
1610         ASSERT(zilog->zl_stop_sync == 0);
1611
1612         if (*replayed_seq != 0) {
1613                 ASSERT(zh->zh_replay_seq < *replayed_seq);
1614                 zh->zh_replay_seq = *replayed_seq;
1615                 *replayed_seq = 0;
1616         }
1617
1618         if (zilog->zl_destroy_txg == txg) {
1619                 blkptr_t blk = zh->zh_log;
1620
1621                 ASSERT(list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL);
1622
1623                 bzero(zh, sizeof (zil_header_t));
1624                 bzero(zilog->zl_replayed_seq, sizeof (zilog->zl_replayed_seq));
1625
1626                 if (zilog->zl_keep_first) {
1627                         /*
1628                          * If this block was part of log chain that couldn't
1629                          * be claimed because a device was missing during
1630                          * zil_claim(), but that device later returns,
1631                          * then this block could erroneously appear valid.
1632                          * To guard against this, assign a new GUID to the new
1633                          * log chain so it doesn't matter what blk points to.
1634                          */
1635                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
1636                         zh->zh_log = blk;
1637                 }
1638         }
1639
1640         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
1641                 zh->zh_log = lwb->lwb_blk;
1642                 if (lwb->lwb_buf != NULL || lwb->lwb_max_txg > txg)
1643                         break;
1644
1645                 ASSERT(lwb->lwb_zio == NULL);
1646
1647                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1648                 zio_free_zil(spa, txg, &lwb->lwb_blk);
1649                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1650
1651                 /*
1652                  * If we don't have anything left in the lwb list then
1653                  * we've had an allocation failure and we need to zero
1654                  * out the zil_header blkptr so that we don't end
1655                  * up freeing the same block twice.
1656                  */
1657                 if (list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL)
1658                         BP_ZERO(&zh->zh_log);
1659         }
1660
1661         /*
1662          * Remove fastwrite on any blocks that have been pre-allocated for
1663          * the next commit. This prevents fastwrite counter pollution by
1664          * unused, long-lived LWBs.
1665          */
1666         for (; lwb != NULL; lwb = list_next(&zilog->zl_lwb_list, lwb)) {
1667                 if (lwb->lwb_fastwrite && !lwb->lwb_zio) {
1668                         metaslab_fastwrite_unmark(zilog->zl_spa, &lwb->lwb_blk);
1669                         lwb->lwb_fastwrite = 0;
1670                 }
1671         }
1672
1673         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1674 }
1675
1676 void
1677 zil_init(void)
1678 {
1679         zil_lwb_cache = kmem_cache_create("zil_lwb_cache",
1680             sizeof (struct lwb), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
1681
1682         zil_ksp = kstat_create("zfs", 0, "zil", "misc",
1683             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof(zil_stats) / sizeof(kstat_named_t),
1684             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1685
1686         if (zil_ksp != NULL) {
1687                 zil_ksp->ks_data = &zil_stats;
1688                 kstat_install(zil_ksp);
1689         }
1690 }
1691
1692 void
1693 zil_fini(void)
1694 {
1695         kmem_cache_destroy(zil_lwb_cache);
1696
1697         if (zil_ksp != NULL) {
1698                 kstat_delete(zil_ksp);
1699                 zil_ksp = NULL;
1700         }
1701 }
1702
1703 void
1704 zil_set_sync(zilog_t *zilog, uint64_t sync)
1705 {
1706         zilog->zl_sync = sync;
1707 }
1708
1709 void
1710 zil_set_logbias(zilog_t *zilog, uint64_t logbias)
1711 {
1712         zilog->zl_logbias = logbias;
1713 }
1714
1715 zilog_t *
1716 zil_alloc(objset_t *os, zil_header_t *zh_phys)
1717 {
1718         zilog_t *zilog;
1719         int i;
1720
1721         zilog = kmem_zalloc(sizeof (zilog_t), KM_PUSHPAGE);
1722
1723         zilog->zl_header = zh_phys;
1724         zilog->zl_os = os;
1725         zilog->zl_spa = dmu_objset_spa(os);
1726         zilog->zl_dmu_pool = dmu_objset_pool(os);
1727         zilog->zl_destroy_txg = TXG_INITIAL - 1;
1728         zilog->zl_logbias = dmu_objset_logbias(os);
1729         zilog->zl_sync = dmu_objset_syncprop(os);
1730         zilog->zl_next_batch = 1;
1731
1732         mutex_init(&zilog->zl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1733
1734         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1735                 mutex_init(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock, NULL,
1736                     MUTEX_DEFAULT, NULL);
1737         }
1738
1739         list_create(&zilog->zl_lwb_list, sizeof (lwb_t),
1740             offsetof(lwb_t, lwb_node));
1741
1742         list_create(&zilog->zl_itx_commit_list, sizeof (itx_t),
1743             offsetof(itx_t, itx_node));
1744
1745         mutex_init(&zilog->zl_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1746
1747         avl_create(&zilog->zl_vdev_tree, zil_vdev_compare,
1748             sizeof (zil_vdev_node_t), offsetof(zil_vdev_node_t, zv_node));
1749
1750         cv_init(&zilog->zl_cv_writer, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1751         cv_init(&zilog->zl_cv_suspend, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1752         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[0], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1753         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[1], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1754
1755         return (zilog);
1756 }
1757
1758 void
1759 zil_free(zilog_t *zilog)
1760 {
1761         int i;
1762
1763         zilog->zl_stop_sync = 1;
1764
1765         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1766         list_destroy(&zilog->zl_lwb_list);
1767
1768         avl_destroy(&zilog->zl_vdev_tree);
1769         mutex_destroy(&zilog->zl_vdev_lock);
1770
1771         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_itx_commit_list));
1772         list_destroy(&zilog->zl_itx_commit_list);
1773
1774         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1775                 /*
1776                  * It's possible for an itx to be generated that doesn't dirty
1777                  * a txg (e.g. ztest TX_TRUNCATE). So there's no zil_clean()
1778                  * callback to remove the entry. We remove those here.
1779                  *
1780                  * Also free up the ziltest itxs.
1781                  */
1782                 if (zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs)
1783                         zil_itxg_clean(zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs);
1784                 mutex_destroy(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock);
1785         }
1786
1787         mutex_destroy(&zilog->zl_lock);
1788
1789         cv_destroy(&zilog->zl_cv_writer);
1790         cv_destroy(&zilog->zl_cv_suspend);
1791         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[0]);
1792         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[1]);
1793
1794         kmem_free(zilog, sizeof (zilog_t));
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Open an intent log.
1799  */
1800 zilog_t *
1801 zil_open(objset_t *os, zil_get_data_t *get_data)
1802 {
1803         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1804
1805         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq == NULL);
1806         ASSERT(zilog->zl_get_data == NULL);
1807         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1808
1809         zilog->zl_get_data = get_data;
1810         zilog->zl_clean_taskq = taskq_create("zil_clean", 1, minclsyspri,
1811             2, 2, TASKQ_PREPOPULATE);
1812
1813         return (zilog);
1814 }
1815
1816 /*
1817  * Close an intent log.
1818  */
1819 void
1820 zil_close(zilog_t *zilog)
1821 {
1822         lwb_t *lwb;
1823         uint64_t txg = 0;
1824
1825         zil_commit(zilog, 0); /* commit all itx */
1826
1827         /*
1828          * The lwb_max_txg for the stubby lwb will reflect the last activity
1829          * for the zil.  After a txg_wait_synced() on the txg we know all the
1830          * callbacks have occurred that may clean the zil.  Only then can we
1831          * destroy the zl_clean_taskq.
1832          */
1833         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1834         lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1835         if (lwb != NULL)
1836                 txg = lwb->lwb_max_txg;
1837         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1838         if (txg)
1839                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1840
1841         taskq_destroy(zilog->zl_clean_taskq);
1842         zilog->zl_clean_taskq = NULL;
1843         zilog->zl_get_data = NULL;
1844
1845         /*
1846          * We should have only one LWB left on the list; remove it now.
1847          */
1848         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1849         lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list);
1850         if (lwb != NULL) {
1851                 ASSERT(lwb == list_tail(&zilog->zl_lwb_list));
1852                 ASSERT(lwb->lwb_zio == NULL);
1853                 if (lwb->lwb_fastwrite)
1854                         metaslab_fastwrite_unmark(zilog->zl_spa, &lwb->lwb_blk);
1855                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1856                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
1857                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1858         }
1859         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1860 }
1861
1862 /*
1863  * Suspend an intent log.  While in suspended mode, we still honor
1864  * synchronous semantics, but we rely on txg_wait_synced() to do it.
1865  * We suspend the log briefly when taking a snapshot so that the snapshot
1866  * contains all the data it's supposed to, and has an empty intent log.
1867  */
1868 int
1869 zil_suspend(zilog_t *zilog)
1870 {
1871         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1872
1873         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1874         if (zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) {         /* unplayed log */
1875                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1876                 return (EBUSY);
1877         }
1878         if (zilog->zl_suspend++ != 0) {
1879                 /*
1880                  * Someone else already began a suspend.
1881                  * Just wait for them to finish.
1882                  */
1883                 while (zilog->zl_suspending)
1884                         cv_wait(&zilog->zl_cv_suspend, &zilog->zl_lock);
1885                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1886                 return (0);
1887         }
1888         zilog->zl_suspending = B_TRUE;
1889         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1890
1891         zil_commit(zilog, 0);
1892
1893         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
1894
1895         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1896         zilog->zl_suspending = B_FALSE;
1897         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_suspend);
1898         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1899
1900         return (0);
1901 }
1902
1903 void
1904 zil_resume(zilog_t *zilog)
1905 {
1906         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1907         ASSERT(zilog->zl_suspend != 0);
1908         zilog->zl_suspend--;
1909         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1910 }
1911
1912 typedef struct zil_replay_arg {
1913         zil_replay_func_t **zr_replay;
1914         void            *zr_arg;
1915         boolean_t       zr_byteswap;
1916         char            *zr_lr;
1917 } zil_replay_arg_t;
1918
1919 static int
1920 zil_replay_error(zilog_t *zilog, lr_t *lr, int error)
1921 {
1922         char name[MAXNAMELEN];
1923
1924         zilog->zl_replaying_seq--;      /* didn't actually replay this one */
1925
1926         dmu_objset_name(zilog->zl_os, name);
1927
1928         cmn_err(CE_WARN, "ZFS replay transaction error %d, "
1929             "dataset %s, seq 0x%llx, txtype %llu %s\n", error, name,
1930             (u_longlong_t)lr->lrc_seq,
1931             (u_longlong_t)(lr->lrc_txtype & ~TX_CI),
1932             (lr->lrc_txtype & TX_CI) ? "CI" : "");
1933
1934         return (error);
1935 }
1936
1937 static int
1938 zil_replay_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lr, void *zra, uint64_t claim_txg)
1939 {
1940         zil_replay_arg_t *zr = zra;
1941         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1942         uint64_t reclen = lr->lrc_reclen;
1943         uint64_t txtype = lr->lrc_txtype;
1944         int error = 0;
1945
1946         zilog->zl_replaying_seq = lr->lrc_seq;
1947
1948         if (lr->lrc_seq <= zh->zh_replay_seq)   /* already replayed */
1949                 return (0);
1950
1951         if (lr->lrc_txg < claim_txg)            /* already committed */
1952                 return (0);
1953
1954         /* Strip case-insensitive bit, still present in log record */
1955         txtype &= ~TX_CI;
1956
1957         if (txtype == 0 || txtype >= TX_MAX_TYPE)
1958                 return (zil_replay_error(zilog, lr, EINVAL));
1959
1960         /*
1961          * If this record type can be logged out of order, the object
1962          * (lr_foid) may no longer exist.  That's legitimate, not an error.
1963          */
1964         if (TX_OOO(txtype)) {
1965                 error = dmu_object_info(zilog->zl_os,
1966                     ((lr_ooo_t *)lr)->lr_foid, NULL);
1967                 if (error == ENOENT || error == EEXIST)
1968                         return (0);
1969         }
1970
1971         /*
1972          * Make a copy of the data so we can revise and extend it.
1973          */
1974         bcopy(lr, zr->zr_lr, reclen);
1975
1976         /*
1977          * If this is a TX_WRITE with a blkptr, suck in the data.
1978          */
1979         if (txtype == TX_WRITE && reclen == sizeof (lr_write_t)) {
1980                 error = zil_read_log_data(zilog, (lr_write_t *)lr,
1981                     zr->zr_lr + reclen);
1982                 if (error)
1983                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
1984         }
1985
1986         /*
1987          * The log block containing this lr may have been byteswapped
1988          * so that we can easily examine common fields like lrc_txtype.
1989          * However, the log is a mix of different record types, and only the
1990          * replay vectors know how to byteswap their records.  Therefore, if
1991          * the lr was byteswapped, undo it before invoking the replay vector.
1992          */
1993         if (zr->zr_byteswap)
1994                 byteswap_uint64_array(zr->zr_lr, reclen);
1995
1996         /*
1997          * We must now do two things atomically: replay this log record,
1998          * and update the log header sequence number to reflect the fact that
1999          * we did so. At the end of each replay function the sequence number
2000          * is updated if we are in replay mode.
2001          */
2002         error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, zr->zr_byteswap);
2003         if (error) {
2004                 /*
2005                  * The DMU's dnode layer doesn't see removes until the txg
2006                  * commits, so a subsequent claim can spuriously fail with
2007                  * EEXIST. So if we receive any error we try syncing out
2008                  * any removes then retry the transaction.  Note that we
2009                  * specify B_FALSE for byteswap now, so we don't do it twice.
2010                  */
2011                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(zilog->zl_spa), 0);
2012                 error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, B_FALSE);
2013                 if (error)
2014                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2015         }
2016         return (0);
2017 }
2018
2019 /* ARGSUSED */
2020 static int
2021 zil_incr_blks(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *arg, uint64_t claim_txg)
2022 {
2023         zilog->zl_replay_blks++;
2024
2025         return (0);
2026 }
2027
2028 /*
2029  * If this dataset has a non-empty intent log, replay it and destroy it.
2030  */
2031 void
2032 zil_replay(objset_t *os, void *arg, zil_replay_func_t *replay_func[TX_MAX_TYPE])
2033 {
2034         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
2035         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
2036         zil_replay_arg_t zr;
2037
2038         if ((zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) == 0) {
2039                 zil_destroy(zilog, B_TRUE);
2040                 return;
2041         }
2042
2043         zr.zr_replay = replay_func;
2044         zr.zr_arg = arg;
2045         zr.zr_byteswap = BP_SHOULD_BYTESWAP(&zh->zh_log);
2046         zr.zr_lr = vmem_alloc(2 * SPA_MAXBLOCKSIZE, KM_PUSHPAGE);
2047
2048         /*
2049          * Wait for in-progress removes to sync before starting replay.
2050          */
2051         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
2052
2053         zilog->zl_replay = B_TRUE;
2054         zilog->zl_replay_time = ddi_get_lbolt();
2055         ASSERT(zilog->zl_replay_blks == 0);
2056         (void) zil_parse(zilog, zil_incr_blks, zil_replay_log_record, &zr,
2057             zh->zh_claim_txg);
2058         vmem_free(zr.zr_lr, 2 * SPA_MAXBLOCKSIZE);
2059
2060         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
2061         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
2062         zilog->zl_replay = B_FALSE;
2063 }
2064
2065 boolean_t
2066 zil_replaying(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
2067 {
2068         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
2069                 return (B_TRUE);
2070
2071         if (zilog->zl_replay) {
2072                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
2073                 zilog->zl_replayed_seq[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] =
2074                     zilog->zl_replaying_seq;
2075                 return (B_TRUE);
2076         }
2077
2078         return (B_FALSE);
2079 }
2080
2081 /* ARGSUSED */
2082 int
2083 zil_vdev_offline(const char *osname, void *arg)
2084 {
2085         objset_t *os;
2086         zilog_t *zilog;
2087         int error;
2088
2089         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
2090         if (error)
2091                 return (error);
2092
2093         zilog = dmu_objset_zil(os);
2094         if (zil_suspend(zilog) != 0)
2095                 error = EEXIST;
2096         else
2097                 zil_resume(zilog);
2098         dmu_objset_rele(os, FTAG);
2099         return (error);
2100 }
2101
2102 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
2103 module_param(zil_replay_disable, int, 0644);
2104 MODULE_PARM_DESC(zil_replay_disable, "Disable intent logging replay");
2105
2106 module_param(zfs_nocacheflush, int, 0644);
2107 MODULE_PARM_DESC(zfs_nocacheflush, "Disable cache flushes");
2108
2109 module_param(zil_slog_limit, ulong, 0644);
2110 MODULE_PARM_DESC(zil_slog_limit, "Max commit bytes to separate log device");
2111 #endif