zfs/lib/libzpool/dnode.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 2007 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  23  * Use is subject to license terms.
  24  */
  25
  26 #pragma ident   "@(#)dnode.c    1.20    07/08/26 SMI"
  27
  28 #include <sys/zfs_context.h>
  29 #include <sys/dbuf.h>
  30 #include <sys/dnode.h>
  31 #include <sys/dmu.h>
  32 #include <sys/dmu_impl.h>
  33 #include <sys/dmu_tx.h>
  34 #include <sys/dmu_objset.h>
  35 #include <sys/dsl_dir.h>
  36 #include <sys/dsl_dataset.h>
  37 #include <sys/spa.h>
  38 #include <sys/zio.h>
  39 #include <sys/dmu_zfetch.h>
  40
  41 static int free_range_compar(const void *node1, const void *node2);
  42
  43 static kmem_cache_t *dnode_cache;
  44
  45 static dnode_phys_t dnode_phys_zero;
  46
  47 int zfs_default_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
  48 int zfs_default_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
  49
  50 /* ARGSUSED */
  51 static int
  52 dnode_cons(void *arg, void *unused, int kmflag)
  53 {
  54         int i;
  55         dnode_t *dn = arg;
  56         bzero(dn, sizeof (dnode_t));
  57
  58         rw_init(&dn->dn_struct_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
  59         mutex_init(&dn->dn_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
  60         mutex_init(&dn->dn_dbufs_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
  61         refcount_create(&dn->dn_holds);
  62         refcount_create(&dn->dn_tx_holds);
  63
  64         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
  65                 avl_create(&dn->dn_ranges[i], free_range_compar,
  66                     sizeof (free_range_t),
  67                     offsetof(struct free_range, fr_node));
  68                 list_create(&dn->dn_dirty_records[i],
  69                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
  70                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
  71         }
  72
  73         list_create(&dn->dn_dbufs, sizeof (dmu_buf_impl_t),
  74             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
  75
  76         return (0);
  77 }
  78
  79 /* ARGSUSED */
  80 static void
  81 dnode_dest(void *arg, void *unused)
  82 {
  83         int i;
  84         dnode_t *dn = arg;
  85
  86         rw_destroy(&dn->dn_struct_rwlock);
  87         mutex_destroy(&dn->dn_mtx);
  88         mutex_destroy(&dn->dn_dbufs_mtx);
  89         refcount_destroy(&dn->dn_holds);
  90         refcount_destroy(&dn->dn_tx_holds);
  91
  92         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
  93                 avl_destroy(&dn->dn_ranges[i]);
  94                 list_destroy(&dn->dn_dirty_records[i]);
  95         }
  96
  97         list_destroy(&dn->dn_dbufs);
  98 }
  99
 100 void
 101 dnode_init(void)
 102 {
 103         dnode_cache = kmem_cache_create("dnode_t",
 104             sizeof (dnode_t),
 105             0, dnode_cons, dnode_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
 106 }
 107
 108 void
 109 dnode_fini(void)
 110 {
 111         kmem_cache_destroy(dnode_cache);
 112 }
 113
 114
 115 #ifdef ZFS_DEBUG
 116 void
 117 dnode_verify(dnode_t *dn)
 118 {
 119         int drop_struct_lock = FALSE;
 120
 121         ASSERT(dn->dn_phys);
 122         ASSERT(dn->dn_objset);
 123
 124         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type < DMU_OT_NUMTYPES);
 125
 126         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DNODE_VERIFY))
 127                 return;
 128
 129         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
 130                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 131                 drop_struct_lock = TRUE;
 132         }
 133         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE || dn->dn_allocated_txg != 0) {
 134                 int i;
 135                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, >=, 0);
 136                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 137                 if (dn->dn_datablkshift) {
 138                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
 139                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 140                         ASSERT3U(1<<dn->dn_datablkshift, ==, dn->dn_datablksz);
 141                 }
 142                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, <=, 30);
 143                 ASSERT3U(dn->dn_type, <=, DMU_OT_NUMTYPES);
 144                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, >=, 1);
 145                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
 146                 ASSERT3U(dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
 147                 ASSERT3U(dn->dn_datablksz, ==,
 148                     dn->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 149                 ASSERT3U(ISP2(dn->dn_datablksz), ==, dn->dn_datablkshift != 0);
 150                 ASSERT3U((dn->dn_nblkptr - 1) * sizeof (blkptr_t) +
 151                     dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
 152                 for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 153                         ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], <=, dn->dn_nlevels);
 154                 }
 155         }
 156         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE)
 157                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_nlevels, <=, dn->dn_nlevels);
 158         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT || dn->dn_dbuf != NULL);
 159         if (dn->dn_dbuf != NULL) {
 160                 ASSERT3P(dn->dn_phys, ==,
 161                     (dnode_phys_t *)dn->dn_dbuf->db.db_data +
 162                     (dn->dn_object % (dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT)));
 163         }
 164         if (drop_struct_lock)
 165                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 166 }
 167 #endif
 168
 169 void
 170 dnode_byteswap(dnode_phys_t *dnp)
 171 {
 172         uint64_t *buf64 = (void*)&dnp->dn_blkptr;
 173         int i;
 174
 175         if (dnp->dn_type == DMU_OT_NONE) {
 176                 bzero(dnp, sizeof (dnode_phys_t));
 177                 return;
 178         }
 179
 180         dnp->dn_datablkszsec = BSWAP_16(dnp->dn_datablkszsec);
 181         dnp->dn_bonuslen = BSWAP_16(dnp->dn_bonuslen);
 182         dnp->dn_maxblkid = BSWAP_64(dnp->dn_maxblkid);
 183         dnp->dn_used = BSWAP_64(dnp->dn_used);
 184
 185         /*
 186          * dn_nblkptr is only one byte, so it's OK to read it in either
 187          * byte order.  We can't read dn_bouslen.
 188          */
 189         ASSERT(dnp->dn_indblkshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT);
 190         ASSERT(dnp->dn_nblkptr <= DN_MAX_NBLKPTR);
 191         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr * sizeof (blkptr_t)/8; i++)
 192                 buf64[i] = BSWAP_64(buf64[i]);
 193
 194         /*
 195          * OK to check dn_bonuslen for zero, because it won't matter if
 196          * we have the wrong byte order.  This is necessary because the
 197          * dnode dnode is smaller than a regular dnode.
 198          */
 199         if (dnp->dn_bonuslen != 0) {
 200                 /*
 201                  * Note that the bonus length calculated here may be
 202                  * longer than the actual bonus buffer.  This is because
 203                  * we always put the bonus buffer after the last block
 204                  * pointer (instead of packing it against the end of the
 205                  * dnode buffer).
 206                  */
 207                 int off = (dnp->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
 208                 size_t len = DN_MAX_BONUSLEN - off;
 209                 ASSERT3U(dnp->dn_bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
 210                 dmu_ot[dnp->dn_bonustype].ot_byteswap(dnp->dn_bonus + off, len);
 211         }
 212 }
 213
 214 void
 215 dnode_buf_byteswap(void *vbuf, size_t size)
 216 {
 217         dnode_phys_t *buf = vbuf;
 218         int i;
 219
 220         ASSERT3U(sizeof (dnode_phys_t), ==, (1<<DNODE_SHIFT));
 221         ASSERT((size & (sizeof (dnode_phys_t)-1)) == 0);
 222
 223         size >>= DNODE_SHIFT;
 224         for (i = 0; i < size; i++) {
 225                 dnode_byteswap(buf);
 226                 buf++;
 227         }
 228 }
 229
 230 static int
 231 free_range_compar(const void *node1, const void *node2)
 232 {
 233         const free_range_t *rp1 = node1;
 234         const free_range_t *rp2 = node2;
 235
 236         if (rp1->fr_blkid < rp2->fr_blkid)
 237                 return (-1);
 238         else if (rp1->fr_blkid > rp2->fr_blkid)
 239                 return (1);
 240         else return (0);
 241 }
 242
 243 void
 244 dnode_setbonuslen(dnode_t *dn, int newsize, dmu_tx_t *tx)
 245 {
 246         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
 247
 248         dnode_setdirty(dn, tx);
 249         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 250         ASSERT3U(newsize, <=, DN_MAX_BONUSLEN -
 251             (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t));
 252         dn->dn_bonuslen = newsize;
 253         if (newsize == 0)
 254                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = DN_ZERO_BONUSLEN;
 255         else
 256                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
 257         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 258 }
 259
 260 static void
 261 dnode_setdblksz(dnode_t *dn, int size)
 262 {
 263         ASSERT3U(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE), ==, 0);
 264         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
 265         ASSERT3U(size, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
 266         ASSERT3U(size >> SPA_MINBLOCKSHIFT, <,
 267             1<<(sizeof (dn->dn_phys->dn_datablkszsec) * 8));
 268         dn->dn_datablksz = size;
 269         dn->dn_datablkszsec = size >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
 270         dn->dn_datablkshift = ISP2(size) ? highbit(size - 1) : 0;
 271 }
 272
 273 static dnode_t *
 274 dnode_create(objset_impl_t *os, dnode_phys_t *dnp, dmu_buf_impl_t *db,
 275     uint64_t object)
 276 {
 277         dnode_t *dn = kmem_cache_alloc(dnode_cache, KM_SLEEP);
 278         (void) dnode_cons(dn, NULL, 0); /* XXX */
 279
 280         dn->dn_objset = os;
 281         dn->dn_object = object;
 282         dn->dn_dbuf = db;
 283         dn->dn_phys = dnp;
 284
 285         if (dnp->dn_datablkszsec)
 286                 dnode_setdblksz(dn, dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
 287         dn->dn_indblkshift = dnp->dn_indblkshift;
 288         dn->dn_nlevels = dnp->dn_nlevels;
 289         dn->dn_type = dnp->dn_type;
 290         dn->dn_nblkptr = dnp->dn_nblkptr;
 291         dn->dn_checksum = dnp->dn_checksum;
 292         dn->dn_compress = dnp->dn_compress;
 293         dn->dn_bonustype = dnp->dn_bonustype;
 294         dn->dn_bonuslen = dnp->dn_bonuslen;
 295         dn->dn_maxblkid = dnp->dn_maxblkid;
 296
 297         dmu_zfetch_init(&dn->dn_zfetch, dn);
 298
 299         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type < DMU_OT_NUMTYPES);
 300         mutex_enter(&os->os_lock);
 301         list_insert_head(&os->os_dnodes, dn);
 302         mutex_exit(&os->os_lock);
 303
 304         arc_space_consume(sizeof (dnode_t));
 305         return (dn);
 306 }
 307
 308 static void
 309 dnode_destroy(dnode_t *dn)
 310 {
 311         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
 312
 313 #ifdef ZFS_DEBUG
 314         int i;
 315
 316         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 317                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 318                 ASSERT(NULL == list_head(&dn->dn_dirty_records[i]));
 319                 ASSERT(0 == avl_numnodes(&dn->dn_ranges[i]));
 320         }
 321         ASSERT(NULL == list_head(&dn->dn_dbufs));
 322 #endif
 323
 324         mutex_enter(&os->os_lock);
 325         list_remove(&os->os_dnodes, dn);
 326         mutex_exit(&os->os_lock);
 327
 328         if (dn->dn_dirtyctx_firstset) {
 329                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
 330                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 331         }
 332         dmu_zfetch_rele(&dn->dn_zfetch);
 333         if (dn->dn_bonus) {
 334                 mutex_enter(&dn->dn_bonus->db_mtx);
 335                 dbuf_evict(dn->dn_bonus);
 336                 dn->dn_bonus = NULL;
 337         }
 338         kmem_cache_free(dnode_cache, dn);
 339         arc_space_return(sizeof (dnode_t));
 340 }
 341
 342 void
 343 dnode_allocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize, int ibs,
 344     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
 345 {
 346         int i;
 347
 348         if (blocksize == 0)
 349                 blocksize = 1 << zfs_default_bs;
 350         else if (blocksize > SPA_MAXBLOCKSIZE)
 351                 blocksize = SPA_MAXBLOCKSIZE;
 352         else
 353                 blocksize = P2ROUNDUP(blocksize, SPA_MINBLOCKSIZE);
 354
 355         if (ibs == 0)
 356                 ibs = zfs_default_ibs;
 357
 358         ibs = MIN(MAX(ibs, DN_MIN_INDBLKSHIFT), DN_MAX_INDBLKSHIFT);
 359
 360         dprintf("os=%p obj=%llu txg=%llu blocksize=%d ibs=%d\n", dn->dn_objset,
 361             dn->dn_object, tx->tx_txg, blocksize, ibs);
 362
 363         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
 364         ASSERT(bcmp(dn->dn_phys, &dnode_phys_zero, sizeof (dnode_phys_t)) == 0);
 365         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type == DMU_OT_NONE);
 366         ASSERT(ot != DMU_OT_NONE);
 367         ASSERT3U(ot, <, DMU_OT_NUMTYPES);
 368         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
 369             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
 370         ASSERT3U(bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
 371         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
 372         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
 373         ASSERT3U(dn->dn_maxblkid, ==, 0);
 374         ASSERT3U(dn->dn_allocated_txg, ==, 0);
 375         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, 0);
 376         ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
 377         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), <=, 1);
 378         ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dbufs), ==, NULL);
 379
 380         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 381                 ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], ==, 0);
 382                 ASSERT3U(dn->dn_next_indblkshift[i], ==, 0);
 383                 ASSERT3U(dn->dn_next_bonuslen[i], ==, 0);
 384                 ASSERT3U(dn->dn_next_blksz[i], ==, 0);
 385                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 386                 ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dirty_records[i]), ==, NULL);
 387                 ASSERT3U(avl_numnodes(&dn->dn_ranges[i]), ==, 0);
 388         }
 389
 390         dn->dn_type = ot;
 391         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
 392         dn->dn_indblkshift = ibs;
 393         dn->dn_nlevels = 1;
 394         dn->dn_nblkptr = 1 + ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
 395         dn->dn_bonustype = bonustype;
 396         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
 397         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
 398         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
 399         dn->dn_dirtyctx = 0;
 400
 401         dn->dn_free_txg = 0;
 402         if (dn->dn_dirtyctx_firstset) {
 403                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
 404                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
 405         }
 406
 407         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
 408
 409         dnode_setdirty(dn, tx);
 410         dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg & TXG_MASK] = ibs;
 411         dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
 412         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_datablksz;
 413 }
 414
 415 void
 416 dnode_reallocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize,
 417     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
 418 {
 419         int i, old_nblkptr;
 420         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
 421
 422         ASSERT3U(blocksize, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
 423         ASSERT3U(blocksize, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
 424         ASSERT3U(blocksize % SPA_MINBLOCKSIZE, ==, 0);
 425         ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT || dmu_tx_private_ok(tx));
 426         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 427         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
 428             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
 429         ASSERT3U(bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
 430         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
 431
 432         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++)
 433                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
 434
 435         /* clean up any unreferenced dbufs */
 436         dnode_evict_dbufs(dn);
 437         ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dbufs), ==, NULL);
 438
 439         /*
 440          * XXX I should really have a generation number to tell if we
 441          * need to do this...
 442          */
 443         if (blocksize != dn->dn_datablksz ||
 444             dn->dn_bonustype != bonustype || dn->dn_bonuslen != bonuslen) {
 445                 /* free all old data */
 446                 dnode_free_range(dn, 0, -1ULL, tx);
 447         }
 448
 449         /* change blocksize */
 450         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 451         if (blocksize != dn->dn_datablksz &&
 452             (!BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) ||
 453             list_head(&dn->dn_dbufs) != NULL)) {
 454                 db = dbuf_hold(dn, 0, FTAG);
 455                 dbuf_new_size(db, blocksize, tx);
 456         }
 457         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
 458         dnode_setdirty(dn, tx);
 459         dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg&TXG_MASK] = bonuslen;
 460         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = blocksize;
 461         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 462         if (db)
 463                 dbuf_rele(db, FTAG);
 464
 465         /* change type */
 466         dn->dn_type = ot;
 467
 468         /* change bonus size and type */
 469         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 470         old_nblkptr = dn->dn_nblkptr;
 471         dn->dn_bonustype = bonustype;
 472         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
 473         dn->dn_nblkptr = 1 + ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
 474         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
 475         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
 476         ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
 477
 478         /* XXX - for now, we can't make nblkptr smaller */
 479         ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, >=, old_nblkptr);
 480
 481         /* fix up the bonus db_size if dn_nblkptr has changed */
 482         if (dn->dn_bonus && dn->dn_bonuslen != old_nblkptr) {
 483                 dn->dn_bonus->db.db_size =
 484                     DN_MAX_BONUSLEN - (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
 485                 ASSERT(dn->dn_bonuslen <= dn->dn_bonus->db.db_size);
 486         }
 487
 488         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
 489         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 490 }
 491
 492 void
 493 dnode_special_close(dnode_t *dn)
 494 {
 495         /*
 496          * Wait for final references to the dnode to clear.  This can
 497          * only happen if the arc is asyncronously evicting state that
 498          * has a hold on this dnode while we are trying to evict this
 499          * dnode.
 500          */
 501         while (refcount_count(&dn->dn_holds) > 0)
 502                 delay(1);
 503         dnode_destroy(dn);
 504 }
 505
 506 dnode_t *
 507 dnode_special_open(objset_impl_t *os, dnode_phys_t *dnp, uint64_t object)
 508 {
 509         dnode_t *dn = dnode_create(os, dnp, NULL, object);
 510         DNODE_VERIFY(dn);
 511         return (dn);
 512 }
 513
 514 static void
 515 dnode_buf_pageout(dmu_buf_t *db, void *arg)
 516 {
 517         dnode_t **children_dnodes = arg;
 518         int i;
 519         int epb = db->db_size >> DNODE_SHIFT;
 520
 521         for (i = 0; i < epb; i++) {
 522                 dnode_t *dn = children_dnodes[i];
 523                 int n;
 524
 525                 if (dn == NULL)
 526                         continue;
 527 #ifdef ZFS_DEBUG
 528                 /*
 529                  * If there are holds on this dnode, then there should
 530                  * be holds on the dnode's containing dbuf as well; thus
 531                  * it wouldn't be eligable for eviction and this function
 532                  * would not have been called.
 533                  */
 534                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_holds));
 535                 ASSERT(list_head(&dn->dn_dbufs) == NULL);
 536                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
 537
 538                 for (n = 0; n < TXG_SIZE; n++)
 539                         ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[n]));
 540 #endif
 541                 children_dnodes[i] = NULL;
 542                 dnode_destroy(dn);
 543         }
 544         kmem_free(children_dnodes, epb * sizeof (dnode_t *));
 545 }
 546
 547 /*
 548  * errors:
 549  * EINVAL - invalid object number.
 550  * EIO - i/o error.
 551  * succeeds even for free dnodes.
 552  */
 553 int
 554 dnode_hold_impl(objset_impl_t *os, uint64_t object, int flag,
 555     void *tag, dnode_t **dnp)
 556 {
 557         int epb, idx, err;
 558         int drop_struct_lock = FALSE;
 559         int type;
 560         uint64_t blk;
 561         dnode_t *mdn, *dn;
 562         dmu_buf_impl_t *db;
 563         dnode_t **children_dnodes;
 564
 565         if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
 566                 return (EINVAL);
 567
 568         mdn = os->os_meta_dnode;
 569
 570         DNODE_VERIFY(mdn);
 571
 572         if (!RW_WRITE_HELD(&mdn->dn_struct_rwlock)) {
 573                 rw_enter(&mdn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
 574                 drop_struct_lock = TRUE;
 575         }
 576
 577         blk = dbuf_whichblock(mdn, object * sizeof (dnode_phys_t));
 578
 579         db = dbuf_hold(mdn, blk, FTAG);
 580         if (drop_struct_lock)
 581                 rw_exit(&mdn->dn_struct_rwlock);
 582         if (db == NULL)
 583                 return (EIO);
 584         err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL);
 585         if (err) {
 586                 dbuf_rele(db, FTAG);
 587                 return (err);
 588         }
 589
 590         ASSERT3U(db->db.db_size, >=, 1<<DNODE_SHIFT);
 591         epb = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
 592
 593         idx = object & (epb-1);
 594
 595         children_dnodes = dmu_buf_get_user(&db->db);
 596         if (children_dnodes == NULL) {
 597                 dnode_t **winner;
 598                 children_dnodes = kmem_zalloc(epb * sizeof (dnode_t *),
 599                     KM_SLEEP);
 600                 if (winner = dmu_buf_set_user(&db->db, children_dnodes, NULL,
 601                     dnode_buf_pageout)) {
 602                         kmem_free(children_dnodes, epb * sizeof (dnode_t *));
 603                         children_dnodes = winner;
 604                 }
 605         }
 606
 607         if ((dn = children_dnodes[idx]) == NULL) {
 608                 dnode_phys_t *dnp = (dnode_phys_t *)db->db.db_data+idx;
 609                 dnode_t *winner;
 610
 611                 dn = dnode_create(os, dnp, db, object);
 612                 winner = atomic_cas_ptr(&children_dnodes[idx], NULL, dn);
 613                 if (winner != NULL) {
 614                         dnode_destroy(dn);
 615                         dn = winner;
 616                 }
 617         }
 618
 619         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 620         type = dn->dn_type;
 621         if (dn->dn_free_txg ||
 622             ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE) ||
 623             ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) && type != DMU_OT_NONE)) {
 624                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 625                 dbuf_rele(db, FTAG);
 626                 return (type == DMU_OT_NONE ? ENOENT : EEXIST);
 627         }
 628         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 629
 630         if (refcount_add(&dn->dn_holds, tag) == 1)
 631                 dbuf_add_ref(db, dn);
 632
 633         DNODE_VERIFY(dn);
 634         ASSERT3P(dn->dn_dbuf, ==, db);
 635         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, object);
 636         dbuf_rele(db, FTAG);
 637
 638         *dnp = dn;
 639         return (0);
 640 }
 641
 642 /*
 643  * Return held dnode if the object is allocated, NULL if not.
 644  */
 645 int
 646 dnode_hold(objset_impl_t *os, uint64_t object, void *tag, dnode_t **dnp)
 647 {
 648         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED, tag, dnp));
 649 }
 650
 651 /*
 652  * Can only add a reference if there is already at least one
 653  * reference on the dnode.  Returns FALSE if unable to add a
 654  * new reference.
 655  */
 656 boolean_t
 657 dnode_add_ref(dnode_t *dn, void *tag)
 658 {
 659         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 660         if (refcount_is_zero(&dn->dn_holds)) {
 661                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 662                 return (FALSE);
 663         }
 664         VERIFY(1 < refcount_add(&dn->dn_holds, tag));
 665         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 666         return (TRUE);
 667 }
 668
 669 void
 670 dnode_rele(dnode_t *dn, void *tag)
 671 {
 672         uint64_t refs;
 673
 674         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 675         refs = refcount_remove(&dn->dn_holds, tag);
 676         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 677         /* NOTE: the DNODE_DNODE does not have a dn_dbuf */
 678         if (refs == 0 && dn->dn_dbuf)
 679                 dbuf_rele(dn->dn_dbuf, dn);
 680 }
 681
 682 void
 683 dnode_setdirty(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
 684 {
 685         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
 686         uint64_t txg = tx->tx_txg;
 687
 688         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
 689                 return;
 690
 691         DNODE_VERIFY(dn);
 692
 693 #ifdef ZFS_DEBUG
 694         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 695         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type || dn->dn_allocated_txg);
 696         /* ASSERT(dn->dn_free_txg == 0 || dn->dn_free_txg >= txg); */
 697         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 698 #endif
 699
 700         mutex_enter(&os->os_lock);
 701
 702         /*
 703          * If we are already marked dirty, we're done.
 704          */
 705         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txg & TXG_MASK])) {
 706                 mutex_exit(&os->os_lock);
 707                 return;
 708         }
 709
 710         ASSERT(!refcount_is_zero(&dn->dn_holds) || list_head(&dn->dn_dbufs));
 711         ASSERT(dn->dn_datablksz != 0);
 712         ASSERT3U(dn->dn_next_bonuslen[txg&TXG_MASK], ==, 0);
 713         ASSERT3U(dn->dn_next_blksz[txg&TXG_MASK], ==, 0);
 714
 715         dprintf_ds(os->os_dsl_dataset, "obj=%llu txg=%llu\n",
 716             dn->dn_object, txg);
 717
 718         if (dn->dn_free_txg > 0 && dn->dn_free_txg <= txg) {
 719                 list_insert_tail(&os->os_free_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
 720         } else {
 721                 list_insert_tail(&os->os_dirty_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
 722         }
 723
 724         mutex_exit(&os->os_lock);
 725
 726         /*
 727          * The dnode maintains a hold on its containing dbuf as
 728          * long as there are holds on it.  Each instantiated child
 729          * dbuf maintaines a hold on the dnode.  When the last child
 730          * drops its hold, the dnode will drop its hold on the
 731          * containing dbuf. We add a "dirty hold" here so that the
 732          * dnode will hang around after we finish processing its
 733          * children.
 734          */
 735         VERIFY(dnode_add_ref(dn, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg));
 736
 737         (void) dbuf_dirty(dn->dn_dbuf, tx);
 738
 739         dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
 740 }
 741
 742 void
 743 dnode_free(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
 744 {
 745         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
 746
 747         dprintf("dn=%p txg=%llu\n", dn, tx->tx_txg);
 748
 749         /* we should be the only holder... hopefully */
 750         /* ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), ==, 1); */
 751
 752         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 753         if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg) {
 754                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 755                 return;
 756         }
 757         dn->dn_free_txg = tx->tx_txg;
 758         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 759
 760         /*
 761          * If the dnode is already dirty, it needs to be moved from
 762          * the dirty list to the free list.
 763          */
 764         mutex_enter(&dn->dn_objset->os_lock);
 765         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txgoff])) {
 766                 list_remove(&dn->dn_objset->os_dirty_dnodes[txgoff], dn);
 767                 list_insert_tail(&dn->dn_objset->os_free_dnodes[txgoff], dn);
 768                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
 769         } else {
 770                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
 771                 dnode_setdirty(dn, tx);
 772         }
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Try to change the block size for the indicated dnode.  This can only
 777  * succeed if there are no blocks allocated or dirty beyond first block
 778  */
 779 int
 780 dnode_set_blksz(dnode_t *dn, uint64_t size, int ibs, dmu_tx_t *tx)
 781 {
 782         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
 783         int have_db0 = FALSE;
 784
 785         if (size == 0)
 786                 size = SPA_MINBLOCKSIZE;
 787         if (size > SPA_MAXBLOCKSIZE)
 788                 size = SPA_MAXBLOCKSIZE;
 789         else
 790                 size = P2ROUNDUP(size, SPA_MINBLOCKSIZE);
 791
 792         if (ibs == dn->dn_indblkshift)
 793                 ibs = 0;
 794
 795         if (size >> SPA_MINBLOCKSHIFT == dn->dn_datablkszsec && ibs == 0)
 796                 return (0);
 797
 798         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 799
 800         /* Check for any allocated blocks beyond the first */
 801         if (dn->dn_phys->dn_maxblkid != 0)
 802                 goto fail;
 803
 804         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
 805         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
 806                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
 807
 808                 if (db->db_blkid == 0) {
 809                         have_db0 = TRUE;
 810                 } else if (db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
 811                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
 812                         goto fail;
 813                 }
 814         }
 815         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
 816
 817         if (ibs && dn->dn_nlevels != 1)
 818                 goto fail;
 819
 820         db = NULL;
 821         if (!BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) || have_db0) {
 822                 /* obtain the old block */
 823                 db = dbuf_hold(dn, 0, FTAG);
 824                 dbuf_new_size(db, size, tx);
 825         }
 826
 827         dnode_setdblksz(dn, size);
 828         dnode_setdirty(dn, tx);
 829         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = size;
 830         if (ibs) {
 831                 dn->dn_indblkshift = ibs;
 832                 dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg&TXG_MASK] = ibs;
 833         }
 834
 835         if (db)
 836                 dbuf_rele(db, FTAG);
 837
 838         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 839         return (0);
 840
 841 fail:
 842         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 843         return (ENOTSUP);
 844 }
 845
 846 void
 847 dnode_new_blkid(dnode_t *dn, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx)
 848 {
 849         uint64_t txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
 850         int drop_struct_lock = FALSE;
 851         int epbs, new_nlevels;
 852         uint64_t sz;
 853
 854         ASSERT(blkid != DB_BONUS_BLKID);
 855
 856         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
 857                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 858                 drop_struct_lock = TRUE;
 859         }
 860
 861         if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
 862                 goto out;
 863
 864         dn->dn_maxblkid = blkid;
 865
 866         /*
 867          * Compute the number of levels necessary to support the new maxblkid.
 868          */
 869         new_nlevels = 1;
 870         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
 871         for (sz = dn->dn_nblkptr;
 872             sz <= blkid && sz >= dn->dn_nblkptr; sz <<= epbs)
 873                 new_nlevels++;
 874
 875         if (new_nlevels > dn->dn_nlevels) {
 876                 int old_nlevels = dn->dn_nlevels;
 877                 dmu_buf_impl_t *db;
 878                 list_t *list;
 879                 dbuf_dirty_record_t *new, *dr, *dr_next;
 880
 881                 dn->dn_nlevels = new_nlevels;
 882
 883                 ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_next_nlevels[txgoff]);
 884                 dn->dn_next_nlevels[txgoff] = new_nlevels;
 885
 886                 /* dirty the left indirects */
 887                 db = dbuf_hold_level(dn, old_nlevels, 0, FTAG);
 888                 new = dbuf_dirty(db, tx);
 889                 dbuf_rele(db, FTAG);
 890
 891                 /* transfer the dirty records to the new indirect */
 892                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
 893                 mutex_enter(&new->dt.di.dr_mtx);
 894                 list = &dn->dn_dirty_records[txgoff];
 895                 for (dr = list_head(list); dr; dr = dr_next) {
 896                         dr_next = list_next(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
 897                         if (dr->dr_dbuf->db_level != new_nlevels-1 &&
 898                             dr->dr_dbuf->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
 899                                 ASSERT(dr->dr_dbuf->db_level == old_nlevels-1);
 900                                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
 901                                 list_insert_tail(&new->dt.di.dr_children, dr);
 902                                 dr->dr_parent = new;
 903                         }
 904                 }
 905                 mutex_exit(&new->dt.di.dr_mtx);
 906                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
 907         }
 908
 909 out:
 910         if (drop_struct_lock)
 911                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 912 }
 913
 914 void
 915 dnode_clear_range(dnode_t *dn, uint64_t blkid, uint64_t nblks, dmu_tx_t *tx)
 916 {
 917         avl_tree_t *tree = &dn->dn_ranges[tx->tx_txg&TXG_MASK];
 918         avl_index_t where;
 919         free_range_t *rp;
 920         free_range_t rp_tofind;
 921         uint64_t endblk = blkid + nblks;
 922
 923         ASSERT(MUTEX_HELD(&dn->dn_mtx));
 924         ASSERT(nblks <= UINT64_MAX - blkid); /* no overflow */
 925
 926         dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
 927             blkid, nblks, tx->tx_txg);
 928         rp_tofind.fr_blkid = blkid;
 929         rp = avl_find(tree, &rp_tofind, &where);
 930         if (rp == NULL)
 931                 rp = avl_nearest(tree, where, AVL_BEFORE);
 932         if (rp == NULL)
 933                 rp = avl_nearest(tree, where, AVL_AFTER);
 934
 935         while (rp && (rp->fr_blkid <= blkid + nblks)) {
 936                 uint64_t fr_endblk = rp->fr_blkid + rp->fr_nblks;
 937                 free_range_t *nrp = AVL_NEXT(tree, rp);
 938
 939                 if (blkid <= rp->fr_blkid && endblk >= fr_endblk) {
 940                         /* clear this entire range */
 941                         avl_remove(tree, rp);
 942                         kmem_free(rp, sizeof (free_range_t));
 943                 } else if (blkid <= rp->fr_blkid &&
 944                     endblk > rp->fr_blkid && endblk < fr_endblk) {
 945                         /* clear the beginning of this range */
 946                         rp->fr_blkid = endblk;
 947                         rp->fr_nblks = fr_endblk - endblk;
 948                 } else if (blkid > rp->fr_blkid && blkid < fr_endblk &&
 949                     endblk >= fr_endblk) {
 950                         /* clear the end of this range */
 951                         rp->fr_nblks = blkid - rp->fr_blkid;
 952                 } else if (blkid > rp->fr_blkid && endblk < fr_endblk) {
 953                         /* clear a chunk out of this range */
 954                         free_range_t *new_rp =
 955                             kmem_alloc(sizeof (free_range_t), KM_SLEEP);
 956
 957                         new_rp->fr_blkid = endblk;
 958                         new_rp->fr_nblks = fr_endblk - endblk;
 959                         avl_insert_here(tree, new_rp, rp, AVL_AFTER);
 960                         rp->fr_nblks = blkid - rp->fr_blkid;
 961                 }
 962                 /* there may be no overlap */
 963                 rp = nrp;
 964         }
 965 }
 966
 967 void
 968 dnode_free_range(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t len, dmu_tx_t *tx)
 969 {
 970         dmu_buf_impl_t *db;
 971         uint64_t blkoff, blkid, nblks;
 972         int blksz, head;
 973         int trunc = FALSE;
 974
 975         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
 976         blksz = dn->dn_datablksz;
 977
 978         /* If the range is past the end of the file, this is a no-op */
 979         if (off >= blksz * (dn->dn_maxblkid+1))
 980                 goto out;
 981         if (len == -1ULL) {
 982                 len = UINT64_MAX - off;
 983                 trunc = TRUE;
 984         }
 985
 986         /*
 987          * First, block align the region to free:
 988          */
 989         if (ISP2(blksz)) {
 990                 head = P2NPHASE(off, blksz);
 991                 blkoff = P2PHASE(off, blksz);
 992         } else {
 993                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0);
 994                 if (off == 0 && len >= blksz) {
 995                         /* Freeing the whole block; don't do any head. */
 996                         head = 0;
 997                 } else {
 998                         /* Freeing part of the block. */
 999                         head = blksz - off;
1000                         ASSERT3U(head, >, 0);
1001                 }
1002                 blkoff = off;
1003         }
1004         /* zero out any partial block data at the start of the range */
1005         if (head) {
1006                 ASSERT3U(blkoff + head, ==, blksz);
1007                 if (len < head)
1008                         head = len;
1009                 if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off), TRUE,
1010                     FTAG, &db) == 0) {
1011                         caddr_t data;
1012
1013                         /* don't dirty if it isn't on disk and isn't dirty */
1014                         if (db->db_last_dirty ||
1015                             (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1016                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1017                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
1018                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1019                                 data = db->db.db_data;
1020                                 bzero(data + blkoff, head);
1021                         }
1022                         dbuf_rele(db, FTAG);
1023                 }
1024                 off += head;
1025                 len -= head;
1026         }
1027
1028         /* If the range was less than one block, we're done */
1029         if (len == 0 || off >= blksz * (dn->dn_maxblkid+1))
1030                 goto out;
1031
1032         if (!ISP2(blksz)) {
1033                 /*
1034                  * They are freeing the whole block of a
1035                  * non-power-of-two blocksize file.  Skip all the messy
1036                  * math.
1037                  */
1038                 ASSERT3U(off, ==, 0);
1039                 ASSERT3U(len, >=, blksz);
1040                 blkid = 0;
1041                 nblks = 1;
1042         } else {
1043                 int tail;
1044                 int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1045                 int blkshift = dn->dn_datablkshift;
1046
1047                 /* If the remaining range is past end of file, we're done */
1048                 if (off > dn->dn_maxblkid << blkshift)
1049                         goto out;
1050
1051                 if (off + len == UINT64_MAX)
1052                         tail = 0;
1053                 else
1054                         tail = P2PHASE(len, blksz);
1055
1056                 ASSERT3U(P2PHASE(off, blksz), ==, 0);
1057                 /* zero out any partial block data at the end of the range */
1058                 if (tail) {
1059                         if (len < tail)
1060                                 tail = len;
1061                         if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off+len),
1062                             TRUE, FTAG, &db) == 0) {
1063                                 /* don't dirty if not on disk and not dirty */
1064                                 if (db->db_last_dirty ||
1065                                     (db->db_blkptr &&
1066                                     !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1067                                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1068                                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1069                                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock,
1070                                             RW_WRITER);
1071                                         bzero(db->db.db_data, tail);
1072                                 }
1073                                 dbuf_rele(db, FTAG);
1074                         }
1075                         len -= tail;
1076                 }
1077                 /* If the range did not include a full block, we are done */
1078                 if (len == 0)
1079                         goto out;
1080
1081                 /* dirty the left indirects */
1082                 if (dn->dn_nlevels > 1 && off != 0) {
1083                         db = dbuf_hold_level(dn, 1,
1084                             (off - head) >> (blkshift + epbs), FTAG);
1085                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1086                         dbuf_rele(db, FTAG);
1087                 }
1088
1089                 /* dirty the right indirects */
1090                 if (dn->dn_nlevels > 1 && !trunc) {
1091                         db = dbuf_hold_level(dn, 1,
1092                             (off + len + tail - 1) >> (blkshift + epbs), FTAG);
1093                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1094                         dbuf_rele(db, FTAG);
1095                 }
1096
1097                 /*
1098                  * Finally, add this range to the dnode range list, we
1099                  * will finish up this free operation in the syncing phase.
1100                  */
1101                 ASSERT(IS_P2ALIGNED(off, 1<<blkshift));
1102                 ASSERT(off + len == UINT64_MAX ||
1103                     IS_P2ALIGNED(len, 1<<blkshift));
1104                 blkid = off >> blkshift;
1105                 nblks = len >> blkshift;
1106
1107                 if (trunc)
1108                         dn->dn_maxblkid = (blkid ? blkid - 1 : 0);
1109         }
1110
1111         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1112         dnode_clear_range(dn, blkid, nblks, tx);
1113         {
1114                 free_range_t *rp, *found;
1115                 avl_index_t where;
1116                 avl_tree_t *tree = &dn->dn_ranges[tx->tx_txg&TXG_MASK];
1117
1118                 /* Add new range to dn_ranges */
1119                 rp = kmem_alloc(sizeof (free_range_t), KM_SLEEP);
1120                 rp->fr_blkid = blkid;
1121                 rp->fr_nblks = nblks;
1122                 found = avl_find(tree, rp, &where);
1123                 ASSERT(found == NULL);
1124                 avl_insert(tree, rp, where);
1125                 dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
1126                     blkid, nblks, tx->tx_txg);
1127         }
1128         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1129
1130         dbuf_free_range(dn, blkid, nblks, tx);
1131         dnode_setdirty(dn, tx);
1132 out:
1133         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1134 }
1135
1136 /* return TRUE if this blkid was freed in a recent txg, or FALSE if it wasn't */
1137 uint64_t
1138 dnode_block_freed(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1139 {
1140         free_range_t range_tofind;
1141         void *dp = spa_get_dsl(dn->dn_objset->os_spa);
1142         int i;
1143
1144         if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
1145                 return (FALSE);
1146
1147         /*
1148          * If we're in the process of opening the pool, dp will not be
1149          * set yet, but there shouldn't be anything dirty.
1150          */
1151         if (dp == NULL)
1152                 return (FALSE);
1153
1154         if (dn->dn_free_txg)
1155                 return (TRUE);
1156
1157         /*
1158          * If dn_datablkshift is not set, then there's only a single
1159          * block, in which case there will never be a free range so it
1160          * won't matter.
1161          */
1162         range_tofind.fr_blkid = blkid;
1163         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1164         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1165                 free_range_t *range_found;
1166                 avl_index_t idx;
1167
1168                 range_found = avl_find(&dn->dn_ranges[i], &range_tofind, &idx);
1169                 if (range_found) {
1170                         ASSERT(range_found->fr_nblks > 0);
1171                         break;
1172                 }
1173                 range_found = avl_nearest(&dn->dn_ranges[i], idx, AVL_BEFORE);
1174                 if (range_found &&
1175                     range_found->fr_blkid + range_found->fr_nblks > blkid)
1176                         break;
1177         }
1178         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1179         return (i < TXG_SIZE);
1180 }
1181
1182 /* call from syncing context when we actually write/free space for this dnode */
1183 void
1184 dnode_diduse_space(dnode_t *dn, int64_t delta)
1185 {
1186         uint64_t space;
1187         dprintf_dnode(dn, "dn=%p dnp=%p used=%llu delta=%lld\n",
1188             dn, dn->dn_phys,
1189             (u_longlong_t)dn->dn_phys->dn_used,
1190             (longlong_t)delta);
1191
1192         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1193         space = DN_USED_BYTES(dn->dn_phys);
1194         if (delta > 0) {
1195                 ASSERT3U(space + delta, >=, space); /* no overflow */
1196         } else {
1197                 ASSERT3U(space, >=, -delta); /* no underflow */
1198         }
1199         space += delta;
1200         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_DNODE_BYTES) {
1201                 ASSERT((dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_USED_BYTES) == 0);
1202                 ASSERT3U(P2PHASE(space, 1<<DEV_BSHIFT), ==, 0);
1203                 dn->dn_phys->dn_used = space >> DEV_BSHIFT;
1204         } else {
1205                 dn->dn_phys->dn_used = space;
1206                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_USED_BYTES;
1207         }
1208         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Call when we think we're going to write/free space in open context.
1213  * Be conservative (ie. OK to write less than this or free more than
1214  * this, but don't write more or free less).
1215  */
1216 void
1217 dnode_willuse_space(dnode_t *dn, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
1218 {
1219         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
1220         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1221
1222         if (space > 0)
1223                 space = spa_get_asize(os->os_spa, space);
1224
1225         if (ds)
1226                 dsl_dir_willuse_space(ds->ds_dir, space, tx);
1227
1228         dmu_tx_willuse_space(tx, space);
1229 }
1230
1231 static int
1232 dnode_next_offset_level(dnode_t *dn, boolean_t hole, uint64_t *offset,
1233         int lvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1234 {
1235         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1236         void *data = NULL;
1237         uint64_t epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1238         uint64_t epb = 1ULL << epbs;
1239         uint64_t minfill, maxfill;
1240         int i, error, span;
1241
1242         dprintf("probing object %llu offset %llx level %d of %u\n",
1243             dn->dn_object, *offset, lvl, dn->dn_phys->dn_nlevels);
1244
1245         if (lvl == dn->dn_phys->dn_nlevels) {
1246                 error = 0;
1247                 epb = dn->dn_phys->dn_nblkptr;
1248                 data = dn->dn_phys->dn_blkptr;
1249         } else {
1250                 uint64_t blkid = dbuf_whichblock(dn, *offset) >> (epbs * lvl);
1251                 error = dbuf_hold_impl(dn, lvl, blkid, TRUE, FTAG, &db);
1252                 if (error) {
1253                         if (error == ENOENT)
1254                                 return (hole ? 0 : ESRCH);
1255                         return (error);
1256                 }
1257                 error = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_HAVESTRUCT);
1258                 if (error) {
1259                         dbuf_rele(db, FTAG);
1260                         return (error);
1261                 }
1262                 data = db->db.db_data;
1263         }
1264
1265         if (db && txg &&
1266             (db->db_blkptr == NULL || db->db_blkptr->blk_birth <= txg)) {
1267                 error = ESRCH;
1268         } else if (lvl == 0) {
1269                 dnode_phys_t *dnp = data;
1270                 span = DNODE_SHIFT;
1271                 ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1272
1273                 for (i = (*offset >> span) & (blkfill - 1); i < blkfill; i++) {
1274                         boolean_t newcontents = B_TRUE;
1275                         if (txg) {
1276                                 int j;
1277                                 newcontents = B_FALSE;
1278                                 for (j = 0; j < dnp[i].dn_nblkptr; j++) {
1279                                         if (dnp[i].dn_blkptr[j].blk_birth > txg)
1280                                                 newcontents = B_TRUE;
1281                                 }
1282                         }
1283                         if (!dnp[i].dn_type == hole && newcontents)
1284                                 break;
1285                         *offset += 1ULL << span;
1286                 }
1287                 if (i == blkfill)
1288                         error = ESRCH;
1289         } else {
1290                 blkptr_t *bp = data;
1291                 span = (lvl - 1) * epbs + dn->dn_datablkshift;
1292                 minfill = 0;
1293                 maxfill = blkfill << ((lvl - 1) * epbs);
1294
1295                 if (hole)
1296                         maxfill--;
1297                 else
1298                         minfill++;
1299
1300                 for (i = (*offset >> span) & ((1ULL << epbs) - 1);
1301                     i < epb; i++) {
1302                         if (bp[i].blk_fill >= minfill &&
1303                             bp[i].blk_fill <= maxfill &&
1304                             bp[i].blk_birth > txg)
1305                                 break;
1306                         *offset += 1ULL << span;
1307                 }
1308                 if (i >= epb)
1309                         error = ESRCH;
1310         }
1311
1312         if (db)
1313                 dbuf_rele(db, FTAG);
1314
1315         return (error);
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Find the next hole, data, or sparse region at or after *offset.
1320  * The value 'blkfill' tells us how many items we expect to find
1321  * in an L0 data block; this value is 1 for normal objects,
1322  * DNODES_PER_BLOCK for the meta dnode, and some fraction of
1323  * DNODES_PER_BLOCK when searching for sparse regions thereof.
1324  *
1325  * Examples:
1326  *
1327  * dnode_next_offset(dn, hole, offset, 1, 1, 0);
1328  *      Finds the next hole/data in a file.
1329  *      Used in dmu_offset_next().
1330  *
1331  * dnode_next_offset(mdn, hole, offset, 0, DNODES_PER_BLOCK, txg);
1332  *      Finds the next free/allocated dnode an objset's meta-dnode.
1333  *      Only finds objects that have new contents since txg (ie.
1334  *      bonus buffer changes and content removal are ignored).
1335  *      Used in dmu_object_next().
1336  *
1337  * dnode_next_offset(mdn, TRUE, offset, 2, DNODES_PER_BLOCK >> 2, 0);
1338  *      Finds the next L2 meta-dnode bp that's at most 1/4 full.
1339  *      Used in dmu_object_alloc().
1340  */
1341 int
1342 dnode_next_offset(dnode_t *dn, boolean_t hole, uint64_t *offset,
1343     int minlvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1344 {
1345         int lvl, maxlvl;
1346         int error = 0;
1347         uint64_t initial_offset = *offset;
1348
1349         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1350
1351         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0) {
1352                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1353                 return (ESRCH);
1354         }
1355
1356         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
1357                 if (*offset < dn->dn_datablksz) {
1358                         if (hole)
1359                                 *offset = dn->dn_datablksz;
1360                 } else {
1361                         error = ESRCH;
1362                 }
1363                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1364                 return (error);
1365         }
1366
1367         maxlvl = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1368
1369         for (lvl = minlvl; lvl <= maxlvl; lvl++) {
1370                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1371                     hole, offset, lvl, blkfill, txg);
1372                 if (error != ESRCH)
1373                         break;
1374         }
1375
1376         while (--lvl >= minlvl && error == 0) {
1377                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1378                     hole, offset, lvl, blkfill, txg);
1379         }
1380
1381         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1382
1383         if (error == 0 && initial_offset > *offset)
1384                 error = ESRCH;
1385
1386         return (error);
1387 }