zfs/lib/libzpool/zap.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   "@(#)zap.c      1.13    07/11/19 SMI"
  27
  28
  29 /*
  30  * This file contains the top half of the zfs directory structure
  31  * implementation. The bottom half is in zap_leaf.c.
  32  *
  33  * The zdir is an extendable hash data structure. There is a table of
  34  * pointers to buckets (zap_t->zd_data->zd_leafs). The buckets are
  35  * each a constant size and hold a variable number of directory entries.
  36  * The buckets (aka "leaf nodes") are implemented in zap_leaf.c.
  37  *
  38  * The pointer table holds a power of 2 number of pointers.
  39  * (1<<zap_t->zd_data->zd_phys->zd_prefix_len).  The bucket pointed to
  40  * by the pointer at index i in the table holds entries whose hash value
  41  * has a zd_prefix_len - bit prefix
  42  */
  43
  44 #include <sys/spa.h>
  45 #include <sys/dmu.h>
  46 #include <sys/zfs_context.h>
  47 #include <sys/zfs_znode.h>
  48 #include <sys/zap.h>
  49 #include <sys/refcount.h>
  50 #include <sys/zap_impl.h>
  51 #include <sys/zap_leaf.h>
  52
  53 int fzap_default_block_shift = 14; /* 16k blocksize */
  54
  55 static void zap_leaf_pageout(dmu_buf_t *db, void *vl);
  56 static uint64_t zap_allocate_blocks(zap_t *zap, int nblocks);
  57
  58
  59 void
  60 fzap_byteswap(void *vbuf, size_t size)
  61 {
  62         uint64_t block_type;
  63
  64         block_type = *(uint64_t *)vbuf;
  65
  66         if (block_type == ZBT_LEAF || block_type == BSWAP_64(ZBT_LEAF))
  67                 zap_leaf_byteswap(vbuf, size);
  68         else {
  69                 /* it's a ptrtbl block */
  70                 byteswap_uint64_array(vbuf, size);
  71         }
  72 }
  73
  74 void
  75 fzap_upgrade(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
  76 {
  77         dmu_buf_t *db;
  78         zap_leaf_t *l;
  79         int i;
  80         zap_phys_t *zp;
  81
  82         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
  83         zap->zap_ismicro = FALSE;
  84
  85         (void) dmu_buf_update_user(zap->zap_dbuf, zap, zap,
  86             &zap->zap_f.zap_phys, zap_evict);
  87
  88         mutex_init(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx, 0, 0, 0);
  89         zap->zap_f.zap_block_shift = highbit(zap->zap_dbuf->db_size) - 1;
  90
  91         zp = zap->zap_f.zap_phys;
  92         /*
  93          * explicitly zero it since it might be coming from an
  94          * initialized microzap
  95          */
  96         bzero(zap->zap_dbuf->db_data, zap->zap_dbuf->db_size);
  97         zp->zap_block_type = ZBT_HEADER;
  98         zp->zap_magic = ZAP_MAGIC;
  99
 100         zp->zap_ptrtbl.zt_shift = ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap);
 101
 102         zp->zap_freeblk = 2;            /* block 1 will be the first leaf */
 103         zp->zap_num_leafs = 1;
 104         zp->zap_num_entries = 0;
 105         zp->zap_salt = zap->zap_salt;
 106         zp->zap_normflags = zap->zap_normflags;
 107
 108         /* block 1 will be the first leaf */
 109         for (i = 0; i < (1<<zp->zap_ptrtbl.zt_shift); i++)
 110                 ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, i) = 1;
 111
 112         /*
 113          * set up block 1 - the first leaf
 114          */
 115         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 116             1<<FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), FTAG, &db));
 117         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 118
 119         l = kmem_zalloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
 120         l->l_dbuf = db;
 121         l->l_phys = db->db_data;
 122
 123         zap_leaf_init(l, zp->zap_normflags != 0);
 124
 125         kmem_free(l, sizeof (zap_leaf_t));
 126         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 127 }
 128
 129 static int
 130 zap_tryupgradedir(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
 131 {
 132         if (RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock))
 133                 return (1);
 134         if (rw_tryupgrade(&zap->zap_rwlock)) {
 135                 dmu_buf_will_dirty(zap->zap_dbuf, tx);
 136                 return (1);
 137         }
 138         return (0);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Generic routines for dealing with the pointer & cookie tables.
 143  */
 144
 145 static int
 146 zap_table_grow(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl,
 147     void (*transfer_func)(const uint64_t *src, uint64_t *dst, int n),
 148     dmu_tx_t *tx)
 149 {
 150         uint64_t b, newblk;
 151         dmu_buf_t *db_old, *db_new;
 152         int err;
 153         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
 154         int hepb = 1<<(bs-4);
 155         /* hepb = half the number of entries in a block */
 156
 157         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 158         ASSERT(tbl->zt_blk != 0);
 159         ASSERT(tbl->zt_numblks > 0);
 160
 161         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
 162                 newblk = tbl->zt_nextblk;
 163         } else {
 164                 newblk = zap_allocate_blocks(zap, tbl->zt_numblks * 2);
 165                 tbl->zt_nextblk = newblk;
 166                 ASSERT3U(tbl->zt_blks_copied, ==, 0);
 167                 dmu_prefetch(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 168                     tbl->zt_blk << bs, tbl->zt_numblks << bs);
 169         }
 170
 171         /*
 172          * Copy the ptrtbl from the old to new location.
 173          */
 174
 175         b = tbl->zt_blks_copied;
 176         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 177             (tbl->zt_blk + b) << bs, FTAG, &db_old);
 178         if (err)
 179                 return (err);
 180
 181         /* first half of entries in old[b] go to new[2*b+0] */
 182         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 183             (newblk + 2*b+0) << bs, FTAG, &db_new));
 184         dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
 185         transfer_func(db_old->db_data, db_new->db_data, hepb);
 186         dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
 187
 188         /* second half of entries in old[b] go to new[2*b+1] */
 189         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 190             (newblk + 2*b+1) << bs, FTAG, &db_new));
 191         dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
 192         transfer_func((uint64_t *)db_old->db_data + hepb,
 193             db_new->db_data, hepb);
 194         dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
 195
 196         dmu_buf_rele(db_old, FTAG);
 197
 198         tbl->zt_blks_copied++;
 199
 200         dprintf("copied block %llu of %llu\n",
 201             tbl->zt_blks_copied, tbl->zt_numblks);
 202
 203         if (tbl->zt_blks_copied == tbl->zt_numblks) {
 204                 (void) dmu_free_range(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 205                     tbl->zt_blk << bs, tbl->zt_numblks << bs, tx);
 206
 207                 tbl->zt_blk = newblk;
 208                 tbl->zt_numblks *= 2;
 209                 tbl->zt_shift++;
 210                 tbl->zt_nextblk = 0;
 211                 tbl->zt_blks_copied = 0;
 212
 213                 dprintf("finished; numblocks now %llu (%lluk entries)\n",
 214                     tbl->zt_numblks, 1<<(tbl->zt_shift-10));
 215         }
 216
 217         return (0);
 218 }
 219
 220 static int
 221 zap_table_store(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl, uint64_t idx, uint64_t val,
 222     dmu_tx_t *tx)
 223 {
 224         int err;
 225         uint64_t blk, off;
 226         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
 227         dmu_buf_t *db;
 228
 229         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 230         ASSERT(tbl->zt_blk != 0);
 231
 232         dprintf("storing %llx at index %llx\n", val, idx);
 233
 234         blk = idx >> (bs-3);
 235         off = idx & ((1<<(bs-3))-1);
 236
 237         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 238             (tbl->zt_blk + blk) << bs, FTAG, &db);
 239         if (err)
 240                 return (err);
 241         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 242
 243         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
 244                 uint64_t idx2 = idx * 2;
 245                 uint64_t blk2 = idx2 >> (bs-3);
 246                 uint64_t off2 = idx2 & ((1<<(bs-3))-1);
 247                 dmu_buf_t *db2;
 248
 249                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 250                     (tbl->zt_nextblk + blk2) << bs, FTAG, &db2);
 251                 if (err) {
 252                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 253                         return (err);
 254                 }
 255                 dmu_buf_will_dirty(db2, tx);
 256                 ((uint64_t *)db2->db_data)[off2] = val;
 257                 ((uint64_t *)db2->db_data)[off2+1] = val;
 258                 dmu_buf_rele(db2, FTAG);
 259         }
 260
 261         ((uint64_t *)db->db_data)[off] = val;
 262         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 263
 264         return (0);
 265 }
 266
 267 static int
 268 zap_table_load(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl, uint64_t idx, uint64_t *valp)
 269 {
 270         uint64_t blk, off;
 271         int err;
 272         dmu_buf_t *db;
 273         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
 274
 275         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 276
 277         blk = idx >> (bs-3);
 278         off = idx & ((1<<(bs-3))-1);
 279
 280         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 281             (tbl->zt_blk + blk) << bs, FTAG, &db);
 282         if (err)
 283                 return (err);
 284         *valp = ((uint64_t *)db->db_data)[off];
 285         dmu_buf_rele(db, FTAG);
 286
 287         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
 288                 /*
 289                  * read the nextblk for the sake of i/o error checking,
 290                  * so that zap_table_load() will catch errors for
 291                  * zap_table_store.
 292                  */
 293                 blk = (idx*2) >> (bs-3);
 294
 295                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 296                     (tbl->zt_nextblk + blk) << bs, FTAG, &db);
 297                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
 298         }
 299         return (err);
 300 }
 301
 302 /*
 303  * Routines for growing the ptrtbl.
 304  */
 305
 306 static void
 307 zap_ptrtbl_transfer(const uint64_t *src, uint64_t *dst, int n)
 308 {
 309         int i;
 310         for (i = 0; i < n; i++) {
 311                 uint64_t lb = src[i];
 312                 dst[2*i+0] = lb;
 313                 dst[2*i+1] = lb;
 314         }
 315 }
 316
 317 static int
 318 zap_grow_ptrtbl(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
 319 {
 320         /* In case things go horribly wrong. */
 321         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift >= ZAP_HASHBITS-2)
 322                 return (ENOSPC);
 323
 324         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
 325                 /*
 326                  * We are outgrowing the "embedded" ptrtbl (the one
 327                  * stored in the header block).  Give it its own entire
 328                  * block, which will double the size of the ptrtbl.
 329                  */
 330                 uint64_t newblk;
 331                 dmu_buf_t *db_new;
 332                 int err;
 333
 334                 ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift, ==,
 335                     ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap));
 336                 ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk, ==, 0);
 337
 338                 newblk = zap_allocate_blocks(zap, 1);
 339                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 340                     newblk << FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), FTAG, &db_new);
 341                 if (err)
 342                         return (err);
 343                 dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
 344                 zap_ptrtbl_transfer(&ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, 0),
 345                     db_new->db_data, 1 << ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap));
 346                 dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
 347
 348                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk = newblk;
 349                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks = 1;
 350                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift++;
 351
 352                 ASSERT3U(1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift, ==,
 353                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks <<
 354                     (FZAP_BLOCK_SHIFT(zap)-3));
 355
 356                 return (0);
 357         } else {
 358                 return (zap_table_grow(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
 359                     zap_ptrtbl_transfer, tx));
 360         }
 361 }
 362
 363 static void
 364 zap_increment_num_entries(zap_t *zap, int delta, dmu_tx_t *tx)
 365 {
 366         dmu_buf_will_dirty(zap->zap_dbuf, tx);
 367         mutex_enter(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
 368         ASSERT(delta > 0 || zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries >= -delta);
 369         zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries += delta;
 370         mutex_exit(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
 371 }
 372
 373 static uint64_t
 374 zap_allocate_blocks(zap_t *zap, int nblocks)
 375 {
 376         uint64_t newblk;
 377         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 378         newblk = zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk;
 379         zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk += nblocks;
 380         return (newblk);
 381 }
 382
 383 static zap_leaf_t *
 384 zap_create_leaf(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
 385 {
 386         void *winner;
 387         zap_leaf_t *l = kmem_alloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
 388
 389         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 390
 391         rw_init(&l->l_rwlock, 0, 0, 0);
 392         rw_enter(&l->l_rwlock, RW_WRITER);
 393         l->l_blkid = zap_allocate_blocks(zap, 1);
 394         l->l_dbuf = NULL;
 395         l->l_phys = NULL;
 396
 397         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 398             l->l_blkid << FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), NULL, &l->l_dbuf));
 399         winner = dmu_buf_set_user(l->l_dbuf, l, &l->l_phys, zap_leaf_pageout);
 400         ASSERT(winner == NULL);
 401         dmu_buf_will_dirty(l->l_dbuf, tx);
 402
 403         zap_leaf_init(l, zap->zap_normflags != 0);
 404
 405         zap->zap_f.zap_phys->zap_num_leafs++;
 406
 407         return (l);
 408 }
 409
 410 int
 411 fzap_count(zap_t *zap, uint64_t *count)
 412 {
 413         ASSERT(!zap->zap_ismicro);
 414         mutex_enter(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx); /* unnecessary */
 415         *count = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries;
 416         mutex_exit(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
 417         return (0);
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Routines for obtaining zap_leaf_t's
 422  */
 423
 424 void
 425 zap_put_leaf(zap_leaf_t *l)
 426 {
 427         rw_exit(&l->l_rwlock);
 428         dmu_buf_rele(l->l_dbuf, NULL);
 429 }
 430
 431 _NOTE(ARGSUSED(0))
 432 static void
 433 zap_leaf_pageout(dmu_buf_t *db, void *vl)
 434 {
 435         zap_leaf_t *l = vl;
 436
 437         rw_destroy(&l->l_rwlock);
 438         kmem_free(l, sizeof (zap_leaf_t));
 439 }
 440
 441 static zap_leaf_t *
 442 zap_open_leaf(uint64_t blkid, dmu_buf_t *db)
 443 {
 444         zap_leaf_t *l, *winner;
 445
 446         ASSERT(blkid != 0);
 447
 448         l = kmem_alloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
 449         rw_init(&l->l_rwlock, 0, 0, 0);
 450         rw_enter(&l->l_rwlock, RW_WRITER);
 451         l->l_blkid = blkid;
 452         l->l_bs = highbit(db->db_size)-1;
 453         l->l_dbuf = db;
 454         l->l_phys = NULL;
 455
 456         winner = dmu_buf_set_user(db, l, &l->l_phys, zap_leaf_pageout);
 457
 458         rw_exit(&l->l_rwlock);
 459         if (winner != NULL) {
 460                 /* someone else set it first */
 461                 zap_leaf_pageout(NULL, l);
 462                 l = winner;
 463         }
 464
 465         /*
 466          * lhr_pad was previously used for the next leaf in the leaf
 467          * chain.  There should be no chained leafs (as we have removed
 468          * support for them).
 469          */
 470         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_pad1, ==, 0);
 471
 472         /*
 473          * There should be more hash entries than there can be
 474          * chunks to put in the hash table
 475          */
 476         ASSERT3U(ZAP_LEAF_HASH_NUMENTRIES(l), >, ZAP_LEAF_NUMCHUNKS(l) / 3);
 477
 478         /* The chunks should begin at the end of the hash table */
 479         ASSERT3P(&ZAP_LEAF_CHUNK(l, 0), ==,
 480             &l->l_phys->l_hash[ZAP_LEAF_HASH_NUMENTRIES(l)]);
 481
 482         /* The chunks should end at the end of the block */
 483         ASSERT3U((uintptr_t)&ZAP_LEAF_CHUNK(l, ZAP_LEAF_NUMCHUNKS(l)) -
 484             (uintptr_t)l->l_phys, ==, l->l_dbuf->db_size);
 485
 486         return (l);
 487 }
 488
 489 static int
 490 zap_get_leaf_byblk(zap_t *zap, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx, krw_t lt,
 491     zap_leaf_t **lp)
 492 {
 493         dmu_buf_t *db;
 494         zap_leaf_t *l;
 495         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
 496         int err;
 497
 498         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 499
 500         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
 501             blkid << bs, NULL, &db);
 502         if (err)
 503                 return (err);
 504
 505         ASSERT3U(db->db_object, ==, zap->zap_object);
 506         ASSERT3U(db->db_offset, ==, blkid << bs);
 507         ASSERT3U(db->db_size, ==, 1 << bs);
 508         ASSERT(blkid != 0);
 509
 510         l = dmu_buf_get_user(db);
 511
 512         if (l == NULL)
 513                 l = zap_open_leaf(blkid, db);
 514
 515         rw_enter(&l->l_rwlock, lt);
 516         /*
 517          * Must lock before dirtying, otherwise l->l_phys could change,
 518          * causing ASSERT below to fail.
 519          */
 520         if (lt == RW_WRITER)
 521                 dmu_buf_will_dirty(db, tx);
 522         ASSERT3U(l->l_blkid, ==, blkid);
 523         ASSERT3P(l->l_dbuf, ==, db);
 524         ASSERT3P(l->l_phys, ==, l->l_dbuf->db_data);
 525         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_block_type, ==, ZBT_LEAF);
 526         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_magic, ==, ZAP_LEAF_MAGIC);
 527
 528         *lp = l;
 529         return (0);
 530 }
 531
 532 static int
 533 zap_idx_to_blk(zap_t *zap, uint64_t idx, uint64_t *valp)
 534 {
 535         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 536
 537         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
 538                 ASSERT3U(idx, <,
 539                     (1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift));
 540                 *valp = ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, idx);
 541                 return (0);
 542         } else {
 543                 return (zap_table_load(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
 544                     idx, valp));
 545         }
 546 }
 547
 548 static int
 549 zap_set_idx_to_blk(zap_t *zap, uint64_t idx, uint64_t blk, dmu_tx_t *tx)
 550 {
 551         ASSERT(tx != NULL);
 552         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 553
 554         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk == 0) {
 555                 ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, idx) = blk;
 556                 return (0);
 557         } else {
 558                 return (zap_table_store(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
 559                     idx, blk, tx));
 560         }
 561 }
 562
 563 static int
 564 zap_deref_leaf(zap_t *zap, uint64_t h, dmu_tx_t *tx, krw_t lt, zap_leaf_t **lp)
 565 {
 566         uint64_t idx, blk;
 567         int err;
 568
 569         ASSERT(zap->zap_dbuf == NULL ||
 570             zap->zap_f.zap_phys == zap->zap_dbuf->db_data);
 571         ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_magic, ==, ZAP_MAGIC);
 572         idx = ZAP_HASH_IDX(h, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
 573         err = zap_idx_to_blk(zap, idx, &blk);
 574         if (err != 0)
 575                 return (err);
 576         err = zap_get_leaf_byblk(zap, blk, tx, lt, lp);
 577
 578         ASSERT(err || ZAP_HASH_IDX(h, (*lp)->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len) ==
 579             (*lp)->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
 580         return (err);
 581 }
 582
 583 static int
 584 zap_expand_leaf(zap_name_t *zn, zap_leaf_t *l, dmu_tx_t *tx, zap_leaf_t **lp)
 585 {
 586         zap_t *zap = zn->zn_zap;
 587         uint64_t hash = zn->zn_hash;
 588         zap_leaf_t *nl;
 589         int prefix_diff, i, err;
 590         uint64_t sibling;
 591         int old_prefix_len = l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len;
 592
 593         ASSERT3U(old_prefix_len, <=, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
 594         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 595
 596         ASSERT3U(ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len), ==,
 597             l->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
 598
 599         if (zap_tryupgradedir(zap, tx) == 0 ||
 600             old_prefix_len == zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift) {
 601                 /* We failed to upgrade, or need to grow the pointer table */
 602                 objset_t *os = zap->zap_objset;
 603                 uint64_t object = zap->zap_object;
 604
 605                 zap_put_leaf(l);
 606                 zap_unlockdir(zap);
 607                 err = zap_lockdir(os, object, tx, RW_WRITER,
 608                     FALSE, FALSE, &zn->zn_zap);
 609                 zap = zn->zn_zap;
 610                 if (err)
 611                         return (err);
 612                 ASSERT(!zap->zap_ismicro);
 613
 614                 while (old_prefix_len ==
 615                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift) {
 616                         err = zap_grow_ptrtbl(zap, tx);
 617                         if (err)
 618                                 return (err);
 619                 }
 620
 621                 err = zap_deref_leaf(zap, hash, tx, RW_WRITER, &l);
 622                 if (err)
 623                         return (err);
 624
 625                 if (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len != old_prefix_len) {
 626                         /* it split while our locks were down */
 627                         *lp = l;
 628                         return (0);
 629                 }
 630         }
 631         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 632         ASSERT3U(old_prefix_len, <, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
 633         ASSERT3U(ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len), ==,
 634             l->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
 635
 636         prefix_diff = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift -
 637             (old_prefix_len + 1);
 638         sibling = (ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len + 1) | 1) << prefix_diff;
 639
 640         /* check for i/o errors before doing zap_leaf_split */
 641         for (i = 0; i < (1ULL<<prefix_diff); i++) {
 642                 uint64_t blk;
 643                 err = zap_idx_to_blk(zap, sibling+i, &blk);
 644                 if (err)
 645                         return (err);
 646                 ASSERT3U(blk, ==, l->l_blkid);
 647         }
 648
 649         nl = zap_create_leaf(zap, tx);
 650         zap_leaf_split(l, nl, zap->zap_normflags != 0);
 651
 652         /* set sibling pointers */
 653         for (i = 0; i < (1ULL<<prefix_diff); i++) {
 654                 err = zap_set_idx_to_blk(zap, sibling+i, nl->l_blkid, tx);
 655                 ASSERT3U(err, ==, 0); /* we checked for i/o errors above */
 656         }
 657
 658         if (hash & (1ULL << (64 - l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len))) {
 659                 /* we want the sibling */
 660                 zap_put_leaf(l);
 661                 *lp = nl;
 662         } else {
 663                 zap_put_leaf(nl);
 664                 *lp = l;
 665         }
 666
 667         return (0);
 668 }
 669
 670 static void
 671 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zap_name_t *zn, zap_leaf_t *l, dmu_tx_t *tx)
 672 {
 673         zap_t *zap = zn->zn_zap;
 674         int shift = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
 675         int leaffull = (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len == shift &&
 676             l->l_phys->l_hdr.lh_nfree < ZAP_LEAF_LOW_WATER);
 677
 678         zap_put_leaf(l);
 679
 680         if (leaffull || zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_nextblk) {
 681                 int err;
 682
 683                 /*
 684                  * We are in the middle of growing the pointer table, or
 685                  * this leaf will soon make us grow it.
 686                  */
 687                 if (zap_tryupgradedir(zap, tx) == 0) {
 688                         objset_t *os = zap->zap_objset;
 689                         uint64_t zapobj = zap->zap_object;
 690
 691                         zap_unlockdir(zap);
 692                         err = zap_lockdir(os, zapobj, tx,
 693                             RW_WRITER, FALSE, FALSE, &zn->zn_zap);
 694                         zap = zn->zn_zap;
 695                         if (err)
 696                                 return;
 697                 }
 698
 699                 /* could have finished growing while our locks were down */
 700                 if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift == shift)
 701                         (void) zap_grow_ptrtbl(zap, tx);
 702         }
 703 }
 704
 705
 706 static int
 707 fzap_checksize(const char *name, uint64_t integer_size, uint64_t num_integers)
 708 {
 709         if (name && strlen(name) > ZAP_MAXNAMELEN)
 710                 return (E2BIG);
 711
 712         /* Only integer sizes supported by C */
 713         switch (integer_size) {
 714         case 1:
 715         case 2:
 716         case 4:
 717         case 8:
 718                 break;
 719         default:
 720                 return (EINVAL);
 721         }
 722
 723         if (integer_size * num_integers > ZAP_MAXVALUELEN)
 724                 return (E2BIG);
 725
 726         return (0);
 727 }
 728
 729 /*
 730  * Routines for manipulating attributes.
 731  */
 732 int
 733 fzap_lookup(zap_name_t *zn,
 734     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers, void *buf,
 735     char *realname, int rn_len, boolean_t *ncp)
 736 {
 737         zap_leaf_t *l;
 738         int err;
 739         zap_entry_handle_t zeh;
 740
 741         err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
 742         if (err != 0)
 743                 return (err);
 744
 745         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, NULL, RW_READER, &l);
 746         if (err != 0)
 747                 return (err);
 748         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 749         if (err == 0) {
 750                 err = zap_entry_read(&zeh, integer_size, num_integers, buf);
 751                 (void) zap_entry_read_name(&zeh, rn_len, realname);
 752                 if (ncp) {
 753                         *ncp = zap_entry_normalization_conflict(&zeh,
 754                             zn, NULL, zn->zn_zap);
 755                 }
 756         }
 757
 758         zap_put_leaf(l);
 759         return (err);
 760 }
 761
 762 int
 763 fzap_add_cd(zap_name_t *zn,
 764     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers,
 765     const void *val, uint32_t cd, dmu_tx_t *tx)
 766 {
 767         zap_leaf_t *l;
 768         int err;
 769         zap_entry_handle_t zeh;
 770         zap_t *zap = zn->zn_zap;
 771
 772         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 773         ASSERT(!zap->zap_ismicro);
 774         ASSERT(fzap_checksize(zn->zn_name_orij,
 775             integer_size, num_integers) == 0);
 776
 777         err = zap_deref_leaf(zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
 778         if (err != 0)
 779                 return (err);
 780 retry:
 781         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 782         if (err == 0) {
 783                 err = EEXIST;
 784                 goto out;
 785         }
 786         if (err != ENOENT)
 787                 goto out;
 788
 789         err = zap_entry_create(l, zn->zn_name_orij, zn->zn_hash, cd,
 790             integer_size, num_integers, val, &zeh);
 791
 792         if (err == 0) {
 793                 zap_increment_num_entries(zap, 1, tx);
 794         } else if (err == EAGAIN) {
 795                 err = zap_expand_leaf(zn, l, tx, &l);
 796                 zap = zn->zn_zap;       /* zap_expand_leaf() may change zap */
 797                 if (err == 0)
 798                         goto retry;
 799         }
 800
 801 out:
 802         if (zap != NULL)
 803                 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zn, l, tx);
 804         return (err);
 805 }
 806
 807 int
 808 fzap_add(zap_name_t *zn,
 809     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers,
 810     const void *val, dmu_tx_t *tx)
 811 {
 812         int err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
 813         if (err != 0)
 814                 return (err);
 815
 816         return (fzap_add_cd(zn, integer_size, num_integers,
 817             val, ZAP_MAXCD, tx));
 818 }
 819
 820 int
 821 fzap_update(zap_name_t *zn,
 822     int integer_size, uint64_t num_integers, const void *val, dmu_tx_t *tx)
 823 {
 824         zap_leaf_t *l;
 825         int err, create;
 826         zap_entry_handle_t zeh;
 827         zap_t *zap = zn->zn_zap;
 828
 829         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 830         err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
 831         if (err != 0)
 832                 return (err);
 833
 834         err = zap_deref_leaf(zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
 835         if (err != 0)
 836                 return (err);
 837 retry:
 838         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 839         create = (err == ENOENT);
 840         ASSERT(err == 0 || err == ENOENT);
 841
 842         if (create) {
 843                 err = zap_entry_create(l, zn->zn_name_orij, zn->zn_hash,
 844                     ZAP_MAXCD, integer_size, num_integers, val, &zeh);
 845                 if (err == 0)
 846                         zap_increment_num_entries(zap, 1, tx);
 847         } else {
 848                 err = zap_entry_update(&zeh, integer_size, num_integers, val);
 849         }
 850
 851         if (err == EAGAIN) {
 852                 err = zap_expand_leaf(zn, l, tx, &l);
 853                 zap = zn->zn_zap;       /* zap_expand_leaf() may change zap */
 854                 if (err == 0)
 855                         goto retry;
 856         }
 857
 858         if (zap != NULL)
 859                 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zn, l, tx);
 860         return (err);
 861 }
 862
 863 int
 864 fzap_length(zap_name_t *zn,
 865     uint64_t *integer_size, uint64_t *num_integers)
 866 {
 867         zap_leaf_t *l;
 868         int err;
 869         zap_entry_handle_t zeh;
 870
 871         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, NULL, RW_READER, &l);
 872         if (err != 0)
 873                 return (err);
 874         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 875         if (err != 0)
 876                 goto out;
 877
 878         if (integer_size)
 879                 *integer_size = zeh.zeh_integer_size;
 880         if (num_integers)
 881                 *num_integers = zeh.zeh_num_integers;
 882 out:
 883         zap_put_leaf(l);
 884         return (err);
 885 }
 886
 887 int
 888 fzap_remove(zap_name_t *zn, dmu_tx_t *tx)
 889 {
 890         zap_leaf_t *l;
 891         int err;
 892         zap_entry_handle_t zeh;
 893
 894         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
 895         if (err != 0)
 896                 return (err);
 897         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
 898         if (err == 0) {
 899                 zap_entry_remove(&zeh);
 900                 zap_increment_num_entries(zn->zn_zap, -1, tx);
 901         }
 902         zap_put_leaf(l);
 903         return (err);
 904 }
 905
 906 int
 907 zap_value_search(objset_t *os, uint64_t zapobj, uint64_t value, uint64_t mask,
 908     char *name)
 909 {
 910         zap_cursor_t zc;
 911         zap_attribute_t *za;
 912         int err;
 913
 914         if (mask == 0)
 915                 mask = -1ULL;
 916
 917         za = kmem_alloc(sizeof (zap_attribute_t), KM_SLEEP);
 918         for (zap_cursor_init(&zc, os, zapobj);
 919             (err = zap_cursor_retrieve(&zc, za)) == 0;
 920             zap_cursor_advance(&zc)) {
 921                 if ((za->za_first_integer & mask) == (value & mask)) {
 922                         (void) strcpy(name, za->za_name);
 923                         break;
 924                 }
 925         }
 926         zap_cursor_fini(&zc);
 927         kmem_free(za, sizeof (zap_attribute_t));
 928         return (err);
 929 }
 930
 931
 932 /*
 933  * Routines for iterating over the attributes.
 934  */
 935
 936 int
 937 fzap_cursor_retrieve(zap_t *zap, zap_cursor_t *zc, zap_attribute_t *za)
 938 {
 939         int err = ENOENT;
 940         zap_entry_handle_t zeh;
 941         zap_leaf_t *l;
 942
 943         /* retrieve the next entry at or after zc_hash/zc_cd */
 944         /* if no entry, return ENOENT */
 945
 946         if (zc->zc_leaf &&
 947             (ZAP_HASH_IDX(zc->zc_hash,
 948             zc->zc_leaf->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len) !=
 949             zc->zc_leaf->l_phys->l_hdr.lh_prefix)) {
 950                 rw_enter(&zc->zc_leaf->l_rwlock, RW_READER);
 951                 zap_put_leaf(zc->zc_leaf);
 952                 zc->zc_leaf = NULL;
 953         }
 954
 955 again:
 956         if (zc->zc_leaf == NULL) {
 957                 err = zap_deref_leaf(zap, zc->zc_hash, NULL, RW_READER,
 958                     &zc->zc_leaf);
 959                 if (err != 0)
 960                         return (err);
 961         } else {
 962                 rw_enter(&zc->zc_leaf->l_rwlock, RW_READER);
 963         }
 964         l = zc->zc_leaf;
 965
 966         err = zap_leaf_lookup_closest(l, zc->zc_hash, zc->zc_cd, &zeh);
 967
 968         if (err == ENOENT) {
 969                 uint64_t nocare =
 970                     (1ULL << (64 - l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len)) - 1;
 971                 zc->zc_hash = (zc->zc_hash & ~nocare) + nocare + 1;
 972                 zc->zc_cd = 0;
 973                 if (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len == 0 || zc->zc_hash == 0) {
 974                         zc->zc_hash = -1ULL;
 975                 } else {
 976                         zap_put_leaf(zc->zc_leaf);
 977                         zc->zc_leaf = NULL;
 978                         goto again;
 979                 }
 980         }
 981
 982         if (err == 0) {
 983                 zc->zc_hash = zeh.zeh_hash;
 984                 zc->zc_cd = zeh.zeh_cd;
 985                 za->za_integer_length = zeh.zeh_integer_size;
 986                 za->za_num_integers = zeh.zeh_num_integers;
 987                 if (zeh.zeh_num_integers == 0) {
 988                         za->za_first_integer = 0;
 989                 } else {
 990                         err = zap_entry_read(&zeh, 8, 1, &za->za_first_integer);
 991                         ASSERT(err == 0 || err == EOVERFLOW);
 992                 }
 993                 err = zap_entry_read_name(&zeh,
 994                     sizeof (za->za_name), za->za_name);
 995                 ASSERT(err == 0);
 996
 997                 za->za_normalization_conflict =
 998                     zap_entry_normalization_conflict(&zeh,
 999                     NULL, za->za_name, zap);
1000         }
1001         rw_exit(&zc->zc_leaf->l_rwlock);
1002         return (err);
1003 }
1004
1005
1006 static void
1007 zap_stats_ptrtbl(zap_t *zap, uint64_t *tbl, int len, zap_stats_t *zs)
1008 {
1009         int i, err;
1010         uint64_t lastblk = 0;
1011
1012         /*
1013          * NB: if a leaf has more pointers than an entire ptrtbl block
1014          * can hold, then it'll be accounted for more than once, since
1015          * we won't have lastblk.
1016          */
1017         for (i = 0; i < len; i++) {
1018                 zap_leaf_t *l;
1019
1020                 if (tbl[i] == lastblk)
1021                         continue;
1022                 lastblk = tbl[i];
1023
1024                 err = zap_get_leaf_byblk(zap, tbl[i], NULL, RW_READER, &l);
1025                 if (err == 0) {
1026                         zap_leaf_stats(zap, l, zs);
1027                         zap_put_leaf(l);
1028                 }
1029         }
1030 }
1031
1032 void
1033 fzap_get_stats(zap_t *zap, zap_stats_t *zs)
1034 {
1035         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
1036         zs->zs_blocksize = 1ULL << bs;
1037
1038         /*
1039          * Set zap_phys_t fields
1040          */
1041         zs->zs_num_leafs = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_leafs;
1042         zs->zs_num_entries = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries;
1043         zs->zs_num_blocks = zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk;
1044         zs->zs_block_type = zap->zap_f.zap_phys->zap_block_type;
1045         zs->zs_magic = zap->zap_f.zap_phys->zap_magic;
1046         zs->zs_salt = zap->zap_f.zap_phys->zap_salt;
1047
1048         /*
1049          * Set zap_ptrtbl fields
1050          */
1051         zs->zs_ptrtbl_len = 1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
1052         zs->zs_ptrtbl_nextblk = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_nextblk;
1053         zs->zs_ptrtbl_blks_copied =
1054             zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blks_copied;
1055         zs->zs_ptrtbl_zt_blk = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk;
1056         zs->zs_ptrtbl_zt_numblks = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks;
1057         zs->zs_ptrtbl_zt_shift = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
1058
1059         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
1060                 /* the ptrtbl is entirely in the header block. */
1061                 zap_stats_ptrtbl(zap, &ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, 0),
1062                     1 << ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap), zs);
1063         } else {
1064                 int b;
1065
1066                 dmu_prefetch(zap->zap_objset, zap->zap_object,
1067                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk << bs,
1068                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks << bs);
1069
1070                 for (b = 0; b < zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks;
1071                     b++) {
1072                         dmu_buf_t *db;
1073                         int err;
1074
1075                         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
1076                             (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk + b) << bs,
1077                             FTAG, &db);
1078                         if (err == 0) {
1079                                 zap_stats_ptrtbl(zap, db->db_data,
1080                                     1<<(bs-3), zs);
1081                                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1082                         }
1083                 }
1084         }
1085 }