zfs/lib/libzpool/dsl_pool.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 2008 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
  23  * Use is subject to license terms.
  24  */
  25
  26 #pragma ident   "@(#)dsl_pool.c 1.12    08/03/20 SMI"
  27
  28 #include <sys/dsl_pool.h>
  29 #include <sys/dsl_dataset.h>
  30 #include <sys/dsl_dir.h>
  31 #include <sys/dsl_synctask.h>
  32 #include <sys/dmu_tx.h>
  33 #include <sys/dmu_objset.h>
  34 #include <sys/arc.h>
  35 #include <sys/zap.h>
  36 #include <sys/zio.h>
  37 #include <sys/zfs_context.h>
  38 #include <sys/fs/zfs.h>
  39
  40 int zfs_no_write_throttle = 0;
  41 uint64_t zfs_write_limit_override = 0;
  42
  43 static int
  44 dsl_pool_open_mos_dir(dsl_pool_t *dp, dsl_dir_t **ddp)
  45 {
  46         uint64_t obj;
  47         int err;
  48
  49         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset,
  50             dp->dp_root_dir->dd_phys->dd_child_dir_zapobj,
  51             MOS_DIR_NAME, sizeof (obj), 1, &obj);
  52         if (err)
  53                 return (err);
  54
  55         return (dsl_dir_open_obj(dp, obj, MOS_DIR_NAME, dp, ddp));
  56 }
  57
  58 static dsl_pool_t *
  59 dsl_pool_open_impl(spa_t *spa, uint64_t txg)
  60 {
  61         dsl_pool_t *dp;
  62         blkptr_t *bp = spa_get_rootblkptr(spa);
  63         extern uint64_t zfs_write_limit_min;
  64
  65         dp = kmem_zalloc(sizeof (dsl_pool_t), KM_SLEEP);
  66         dp->dp_spa = spa;
  67         dp->dp_meta_rootbp = *bp;
  68         rw_init(&dp->dp_config_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
  69         dp->dp_write_limit = zfs_write_limit_min;
  70         txg_init(dp, txg);
  71
  72         txg_list_create(&dp->dp_dirty_datasets,
  73             offsetof(dsl_dataset_t, ds_dirty_link));
  74         txg_list_create(&dp->dp_dirty_dirs,
  75             offsetof(dsl_dir_t, dd_dirty_link));
  76         txg_list_create(&dp->dp_sync_tasks,
  77             offsetof(dsl_sync_task_group_t, dstg_node));
  78         list_create(&dp->dp_synced_datasets, sizeof (dsl_dataset_t),
  79             offsetof(dsl_dataset_t, ds_synced_link));
  80
  81         mutex_init(&dp->dp_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
  82
  83         return (dp);
  84 }
  85
  86 int
  87 dsl_pool_open(spa_t *spa, uint64_t txg, dsl_pool_t **dpp)
  88 {
  89         int err;
  90         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
  91         objset_impl_t *osi;
  92
  93         rw_enter(&dp->dp_config_rwlock, RW_READER);
  94         err = dmu_objset_open_impl(spa, NULL, &dp->dp_meta_rootbp, &osi);
  95         if (err)
  96                 goto out;
  97         dp->dp_meta_objset = &osi->os;
  98
  99         err = zap_lookup(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 100             DMU_POOL_ROOT_DATASET, sizeof (uint64_t), 1,
 101             &dp->dp_root_dir_obj);
 102         if (err)
 103                 goto out;
 104
 105         err = dsl_dir_open_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
 106             NULL, dp, &dp->dp_root_dir);
 107         if (err)
 108                 goto out;
 109
 110         err = dsl_pool_open_mos_dir(dp, &dp->dp_mos_dir);
 111         if (err)
 112                 goto out;
 113
 114 out:
 115         rw_exit(&dp->dp_config_rwlock);
 116         if (err)
 117                 dsl_pool_close(dp);
 118         else
 119                 *dpp = dp;
 120
 121         return (err);
 122 }
 123
 124 void
 125 dsl_pool_close(dsl_pool_t *dp)
 126 {
 127         /* drop our reference from dsl_pool_open() */
 128         if (dp->dp_mos_dir)
 129                 dsl_dir_close(dp->dp_mos_dir, dp);
 130         if (dp->dp_root_dir)
 131                 dsl_dir_close(dp->dp_root_dir, dp);
 132
 133         /* undo the dmu_objset_open_impl(mos) from dsl_pool_open() */
 134         if (dp->dp_meta_objset)
 135                 dmu_objset_evict(NULL, dp->dp_meta_objset->os);
 136
 137         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_datasets);
 138         txg_list_destroy(&dp->dp_dirty_dirs);
 139         list_destroy(&dp->dp_synced_datasets);
 140
 141         arc_flush(dp->dp_spa);
 142         txg_fini(dp);
 143         rw_destroy(&dp->dp_config_rwlock);
 144         mutex_destroy(&dp->dp_lock);
 145         kmem_free(dp, sizeof (dsl_pool_t));
 146 }
 147
 148 dsl_pool_t *
 149 dsl_pool_create(spa_t *spa, uint64_t txg)
 150 {
 151         int err;
 152         dsl_pool_t *dp = dsl_pool_open_impl(spa, txg);
 153         dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
 154         dp->dp_meta_objset = &dmu_objset_create_impl(spa,
 155             NULL, &dp->dp_meta_rootbp, DMU_OST_META, tx)->os;
 156
 157         /* create the pool directory */
 158         err = zap_create_claim(dp->dp_meta_objset, DMU_POOL_DIRECTORY_OBJECT,
 159             DMU_OT_OBJECT_DIRECTORY, DMU_OT_NONE, 0, tx);
 160         ASSERT3U(err, ==, 0);
 161
 162         /* create and open the root dir */
 163         dsl_dataset_create_root(dp, &dp->dp_root_dir_obj, tx);
 164         VERIFY(0 == dsl_dir_open_obj(dp, dp->dp_root_dir_obj,
 165             NULL, dp, &dp->dp_root_dir));
 166
 167         /* create and open the meta-objset dir */
 168         (void) dsl_dir_create_sync(dp->dp_root_dir, MOS_DIR_NAME, tx);
 169         VERIFY(0 == dsl_pool_open_mos_dir(dp, &dp->dp_mos_dir));
 170
 171         dmu_tx_commit(tx);
 172
 173         return (dp);
 174 }
 175
 176 void
 177 dsl_pool_sync(dsl_pool_t *dp, uint64_t txg)
 178 {
 179         zio_t *zio;
 180         dmu_tx_t *tx;
 181         dsl_dir_t *dd;
 182         dsl_dataset_t *ds;
 183         dsl_sync_task_group_t *dstg;
 184         objset_impl_t *mosi = dp->dp_meta_objset->os;
 185         int err;
 186
 187         tx = dmu_tx_create_assigned(dp, txg);
 188
 189         zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 190         while (ds = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_datasets, txg)) {
 191                 if (!list_link_active(&ds->ds_synced_link))
 192                         list_insert_tail(&dp->dp_synced_datasets, ds);
 193                 else
 194                         dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
 195                 dsl_dataset_sync(ds, zio, tx);
 196         }
 197         err = zio_wait(zio);
 198         ASSERT(err == 0);
 199
 200         while (dstg = txg_list_remove(&dp->dp_sync_tasks, txg))
 201                 dsl_sync_task_group_sync(dstg, tx);
 202         while (dd = txg_list_remove(&dp->dp_dirty_dirs, txg))
 203                 dsl_dir_sync(dd, tx);
 204
 205         if (list_head(&mosi->os_dirty_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL ||
 206             list_head(&mosi->os_free_dnodes[txg & TXG_MASK]) != NULL) {
 207                 zio = zio_root(dp->dp_spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_MUSTSUCCEED);
 208                 dmu_objset_sync(mosi, zio, tx);
 209                 err = zio_wait(zio);
 210                 ASSERT(err == 0);
 211                 dprintf_bp(&dp->dp_meta_rootbp, "meta objset rootbp is %s", "");
 212                 spa_set_rootblkptr(dp->dp_spa, &dp->dp_meta_rootbp);
 213         }
 214
 215         dmu_tx_commit(tx);
 216 }
 217
 218 void
 219 dsl_pool_zil_clean(dsl_pool_t *dp)
 220 {
 221         dsl_dataset_t *ds;
 222
 223         while (ds = list_head(&dp->dp_synced_datasets)) {
 224                 list_remove(&dp->dp_synced_datasets, ds);
 225                 ASSERT(ds->ds_user_ptr != NULL);
 226                 zil_clean(((objset_impl_t *)ds->ds_user_ptr)->os_zil);
 227                 dmu_buf_rele(ds->ds_dbuf, ds);
 228         }
 229 }
 230
 231 /*
 232  * TRUE if the current thread is the tx_sync_thread or if we
 233  * are being called from SPA context during pool initialization.
 234  */
 235 int
 236 dsl_pool_sync_context(dsl_pool_t *dp)
 237 {
 238         return (curthread == dp->dp_tx.tx_sync_thread ||
 239             spa_get_dsl(dp->dp_spa) == NULL);
 240 }
 241
 242 uint64_t
 243 dsl_pool_adjustedsize(dsl_pool_t *dp, boolean_t netfree)
 244 {
 245         uint64_t space, resv;
 246
 247         /*
 248          * Reserve about 1.6% (1/64), or at least 32MB, for allocation
 249          * efficiency.
 250          * XXX The intent log is not accounted for, so it must fit
 251          * within this slop.
 252          *
 253          * If we're trying to assess whether it's OK to do a free,
 254          * cut the reservation in half to allow forward progress
 255          * (e.g. make it possible to rm(1) files from a full pool).
 256          */
 257         space = spa_get_dspace(dp->dp_spa);
 258         resv = MAX(space >> 6, SPA_MINDEVSIZE >> 1);
 259         if (netfree)
 260                 resv >>= 1;
 261
 262         return (space - resv);
 263 }
 264
 265 int
 266 dsl_pool_tempreserve_space(dsl_pool_t *dp, uint64_t space, dmu_tx_t *tx)
 267 {
 268         uint64_t reserved = 0;
 269         uint64_t write_limit = (zfs_write_limit_override ?
 270             zfs_write_limit_override : dp->dp_write_limit);
 271
 272         if (zfs_no_write_throttle) {
 273                 dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
 274                 return (0);
 275         }
 276
 277         /*
 278          * Check to see if we have exceeded the maximum allowed IO for
 279          * this transaction group.  We can do this without locks since
 280          * a little slop here is ok.  Note that we do the reserved check
 281          * with only half the requested reserve: this is because the
 282          * reserve requests are worst-case, and we really don't want to
 283          * throttle based off of worst-case estimates.
 284          */
 285         if (write_limit > 0) {
 286                 reserved = dp->dp_space_towrite[tx->tx_txg & TXG_MASK]
 287                     + dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] / 2;
 288
 289                 if (reserved && reserved > write_limit)
 290                         return (ERESTART);
 291         }
 292
 293         atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK], space);
 294
 295         /*
 296          * If this transaction group is over 7/8ths capacity, delay
 297          * the caller 1 clock tick.  This will slow down the "fill"
 298          * rate until the sync process can catch up with us.
 299          */
 300         if (reserved && reserved > (write_limit - write_limit << 3))
 301                 txg_delay(dp, tx->tx_txg, 1);
 302
 303         return (0);
 304 }
 305
 306 void
 307 dsl_pool_tempreserve_clear(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
 308 {
 309         ASSERT(dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK] >= space);
 310         atomic_add_64(&dp->dp_tempreserved[tx->tx_txg & TXG_MASK], -space);
 311 }
 312
 313 void
 314 dsl_pool_memory_pressure(dsl_pool_t *dp)
 315 {
 316         extern uint64_t zfs_write_limit_min;
 317         uint64_t space_inuse = 0;
 318         int i;
 319
 320         if (dp->dp_write_limit == zfs_write_limit_min)
 321                 return;
 322
 323         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
 324                 space_inuse += dp->dp_space_towrite[i];
 325                 space_inuse += dp->dp_tempreserved[i];
 326         }
 327         dp->dp_write_limit = MAX(zfs_write_limit_min,
 328             MIN(dp->dp_write_limit, space_inuse / 4));
 329 }
 330
 331 void
 332 dsl_pool_willuse_space(dsl_pool_t *dp, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
 333 {
 334         if (space > 0) {
 335                 mutex_enter(&dp->dp_lock);
 336                 dp->dp_space_towrite[tx->tx_txg & TXG_MASK] += space;
 337                 mutex_exit(&dp->dp_lock);
 338         }
 339 }