Illumos #3006
[zfs.git] / module / zfs / dmu_tx.c
index 5fc062c..31c88c9 100644 (file)
@@ -20,6 +20,8 @@
  */
 /*
  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
+ * Copyright 2011 Nexenta Systems, Inc.  All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2013 by Delphix. All rights reserved.
  */
 
 #include <sys/dmu.h>
 typedef void (*dmu_tx_hold_func_t)(dmu_tx_t *tx, struct dnode *dn,
     uint64_t arg1, uint64_t arg2);
 
+dmu_tx_stats_t dmu_tx_stats = {
+       { "dmu_tx_assigned",            KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_delay",               KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_error",               KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_suspended",           KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_group",               KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_how",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_memory_reserve",      KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_memory_reclaim",      KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_memory_inflight",     KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_dirty_throttle",      KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_write_limit",         KSTAT_DATA_UINT64 },
+       { "dmu_tx_quota",               KSTAT_DATA_UINT64 },
+};
+
+static kstat_t *dmu_tx_ksp;
 
 dmu_tx_t *
 dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
 {
-       dmu_tx_t *tx = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_t), KM_SLEEP);
+       dmu_tx_t *tx = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_t), KM_PUSHPAGE);
        tx->tx_dir = dd;
        if (dd)
                tx->tx_pool = dd->dd_pool;
@@ -52,7 +70,7 @@ dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
            offsetof(dmu_tx_hold_t, txh_node));
        list_create(&tx->tx_callbacks, sizeof (dmu_tx_callback_t),
            offsetof(dmu_tx_callback_t, dcb_node));
-#ifdef ZFS_DEBUG
+#ifdef DEBUG_DMU_TX
        refcount_create(&tx->tx_space_written);
        refcount_create(&tx->tx_space_freed);
 #endif
@@ -122,10 +140,10 @@ dmu_tx_hold_object_impl(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object,
                }
        }
 
-       txh = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_hold_t), KM_SLEEP);
+       txh = kmem_zalloc(sizeof (dmu_tx_hold_t), KM_PUSHPAGE);
        txh->txh_tx = tx;
        txh->txh_dnode = dn;
-#ifdef ZFS_DEBUG
+#ifdef DEBUG_DMU_TX
        txh->txh_type = type;
        txh->txh_arg1 = arg1;
        txh->txh_arg2 = arg2;
@@ -186,7 +204,7 @@ dmu_tx_count_twig(dmu_tx_hold_t *txh, dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db,
                ASSERT(level != 0);
                db = NULL;
        } else {
-               ASSERT(db->db_dnode == dn);
+               ASSERT(DB_DNODE(db) == dn);
                ASSERT(db->db_level == level);
                ASSERT(db->db.db_size == space);
                ASSERT(db->db_blkid == blkid);
@@ -216,6 +234,7 @@ dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
        uint64_t start, end, i;
        int min_bs, max_bs, min_ibs, max_ibs, epbs, bits;
        int err = 0;
+       int l;
 
        if (len == 0)
                return;
@@ -282,6 +301,7 @@ dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
                        delta = P2NPHASE(off, dn->dn_datablksz);
                }
 
+               min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
                if (dn->dn_maxblkid > 0) {
                        /*
                         * The blocksize can't change,
@@ -289,13 +309,6 @@ dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
                         */
                        ASSERT(dn->dn_datablkshift != 0);
                        min_bs = max_bs = dn->dn_datablkshift;
-                       min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
-               } else if (dn->dn_indblkshift > max_ibs) {
-                       /*
-                        * This ensures that if we reduce DN_MAX_INDBLKSHIFT,
-                        * the code will still work correctly on older pools.
-                        */
-                       min_ibs = max_ibs = dn->dn_indblkshift;
                }
 
                /*
@@ -303,7 +316,7 @@ dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
                 * we need to account for overwrites/unref.
                 */
                if (start <= dn->dn_maxblkid) {
-                       for (int l = 0; l < DN_MAX_LEVELS; l++)
+                       for (l = 0; l < DN_MAX_LEVELS; l++)
                                history[l] = -1ULL;
                }
                while (start <= dn->dn_maxblkid) {
@@ -384,7 +397,7 @@ static void
 dmu_tx_count_dnode(dmu_tx_hold_t *txh)
 {
        dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
-       dnode_t *mdn = txh->txh_tx->tx_objset->os_meta_dnode;
+       dnode_t *mdn = DMU_META_DNODE(txh->txh_tx->tx_objset);
        uint64_t space = mdn->dn_datablksz +
            ((mdn->dn_nlevels-1) << mdn->dn_indblkshift);
 
@@ -427,6 +440,7 @@ dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
        dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
        spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
        int epbs;
+       uint64_t l0span = 0, nl1blks = 0;
 
        if (dn->dn_nlevels == 0)
                return;
@@ -459,6 +473,7 @@ dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
                        nblks = dn->dn_maxblkid - blkid;
 
        }
+       l0span = nblks;    /* save for later use to calc level > 1 overhead */
        if (dn->dn_nlevels == 1) {
                int i;
                for (i = 0; i < nblks; i++) {
@@ -471,24 +486,10 @@ dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
                        }
                        unref += BP_GET_ASIZE(bp);
                }
+               nl1blks = 1;
                nblks = 0;
        }
 
-       /*
-        * Add in memory requirements of higher-level indirects.
-        * This assumes a worst-possible scenario for dn_nlevels.
-        */
-       {
-               uint64_t blkcnt = 1 + ((nblks >> epbs) >> epbs);
-               int level = (dn->dn_nlevels > 1) ? 2 : 1;
-
-               while (level++ < DN_MAX_LEVELS) {
-                       txh->txh_memory_tohold += blkcnt << dn->dn_indblkshift;
-                       blkcnt = 1 + (blkcnt >> epbs);
-               }
-               ASSERT(blkcnt <= dn->dn_nblkptr);
-       }
-
        lastblk = blkid + nblks - 1;
        while (nblks) {
                dmu_buf_impl_t *dbuf;
@@ -559,11 +560,35 @@ dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
                }
                dbuf_rele(dbuf, FTAG);
 
+               ++nl1blks;
                blkid += tochk;
                nblks -= tochk;
        }
        rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
 
+       /*
+        * Add in memory requirements of higher-level indirects.
+        * This assumes a worst-possible scenario for dn_nlevels and a
+        * worst-possible distribution of l1-blocks over the region to free.
+        */
+       {
+               uint64_t blkcnt = 1 + ((l0span >> epbs) >> epbs);
+               int level = 2;
+               /*
+                * Here we don't use DN_MAX_LEVEL, but calculate it with the
+                * given datablkshift and indblkshift. This makes the
+                * difference between 19 and 8 on large files.
+                */
+               int maxlevel = 2 + (DN_MAX_OFFSET_SHIFT - dn->dn_datablkshift) /
+                   (dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT);
+
+               while (level++ < maxlevel) {
+                       txh->txh_memory_tohold += MAX(MIN(blkcnt, nl1blks), 1)
+                           << dn->dn_indblkshift;
+                       blkcnt = 1 + (blkcnt >> epbs);
+               }
+       }
+
        /* account for new level 1 indirect blocks that might show up */
        if (skipped > 0) {
                txh->txh_fudge += skipped << dn->dn_indblkshift;
@@ -673,9 +698,11 @@ dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name)
                return;
        }
 
-       ASSERT3P(dmu_ot[dn->dn_type].ot_byteswap, ==, zap_byteswap);
+       ASSERT3U(DMU_OT_BYTESWAP(dn->dn_type), ==, DMU_BSWAP_ZAP);
 
        if (dn->dn_maxblkid == 0 && !add) {
+               blkptr_t *bp;
+
                /*
                 * If there is only one block  (i.e. this is a micro-zap)
                 * and we are not adding anything, the accounting is simple.
@@ -690,14 +717,13 @@ dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name)
                 * Use max block size here, since we don't know how much
                 * the size will change between now and the dbuf dirty call.
                 */
+               bp = &dn->dn_phys->dn_blkptr[0];
                if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
-                   &dn->dn_phys->dn_blkptr[0],
-                   dn->dn_phys->dn_blkptr[0].blk_birth)) {
+                   bp, bp->blk_birth))
                        txh->txh_space_tooverwrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
-               } else {
+               else
                        txh->txh_space_towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
-               }
-               if (dn->dn_phys->dn_blkptr[0].blk_birth)
+               if (!BP_IS_HOLE(bp))
                        txh->txh_space_tounref += SPA_MAXBLOCKSIZE;
                return;
        }
@@ -781,28 +807,35 @@ dmu_tx_holds(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
        return (holds);
 }
 
-#ifdef ZFS_DEBUG
+#ifdef DEBUG_DMU_TX
 void
 dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
 {
        dmu_tx_hold_t *txh;
        int match_object = FALSE, match_offset = FALSE;
-       dnode_t *dn = db->db_dnode;
+       dnode_t *dn;
 
+       DB_DNODE_ENTER(db);
+       dn = DB_DNODE(db);
+       ASSERT(dn != NULL);
        ASSERT(tx->tx_txg != 0);
        ASSERT(tx->tx_objset == NULL || dn->dn_objset == tx->tx_objset);
        ASSERT3U(dn->dn_object, ==, db->db.db_object);
 
-       if (tx->tx_anyobj)
+       if (tx->tx_anyobj) {
+               DB_DNODE_EXIT(db);
                return;
+       }
 
        /* XXX No checking on the meta dnode for now */
-       if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
+       if (db->db.db_object == DMU_META_DNODE_OBJECT) {
+               DB_DNODE_EXIT(db);
                return;
+       }
 
        for (txh = list_head(&tx->tx_holds); txh;
            txh = list_next(&tx->tx_holds, txh)) {
-               ASSERT(dn == NULL || dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg);
+               ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, tx->tx_txg);
                if (txh->txh_dnode == dn && txh->txh_type != THT_NEWOBJECT)
                        match_object = TRUE;
                if (txh->txh_dnode == NULL || txh->txh_dnode == dn) {
@@ -870,9 +903,12 @@ dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
                                ASSERT(!"bad txh_type");
                        }
                }
-               if (match_object && match_offset)
+               if (match_object && match_offset) {
+                       DB_DNODE_EXIT(db);
                        return;
+               }
        }
+       DB_DNODE_EXIT(db);
        panic("dirtying dbuf obj=%llx lvl=%u blkid=%llx but not tx_held\n",
            (u_longlong_t)db->db.db_object, db->db_level,
            (u_longlong_t)db->db_blkid);
@@ -887,12 +923,16 @@ dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
        uint64_t memory, asize, fsize, usize;
        uint64_t towrite, tofree, tooverwrite, tounref, tohold, fudge;
 
-       ASSERT3U(tx->tx_txg, ==, 0);
+       ASSERT0(tx->tx_txg);
 
-       if (tx->tx_err)
+       if (tx->tx_err) {
+               DMU_TX_STAT_BUMP(dmu_tx_error);
                return (tx->tx_err);
+       }
 
        if (spa_suspended(spa)) {
+               DMU_TX_STAT_BUMP(dmu_tx_suspended);
+
                /*
                 * If the user has indicated a blocking failure mode
                 * then return ERESTART which will block in dmu_tx_wait().
@@ -927,6 +967,7 @@ dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
                        if (dn->dn_assigned_txg == tx->tx_txg - 1) {
                                mutex_exit(&dn->dn_mtx);
                                tx->tx_needassign_txh = txh;
+                               DMU_TX_STAT_BUMP(dmu_tx_group);
                                return (ERESTART);
                        }
                        if (dn->dn_assigned_txg == 0)
@@ -947,8 +988,10 @@ dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
         * NB: This check must be after we've held the dnodes, so that
         * the dmu_tx_unassign() logic will work properly
         */
-       if (txg_how >= TXG_INITIAL && txg_how != tx->tx_txg)
+       if (txg_how >= TXG_INITIAL && txg_how != tx->tx_txg) {
+               DMU_TX_STAT_BUMP(dmu_tx_how);
                return (ERESTART);
+       }
 
        /*
         * If a snapshot has been taken since we made our estimates,
@@ -970,7 +1013,7 @@ dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
        /* calculate memory footprint estimate */
        memory = towrite + tooverwrite + tohold;
 
-#ifdef ZFS_DEBUG
+#ifdef DEBUG_DMU_TX
        /*
         * Add in 'tohold' to account for our dirty holds on this memory
         * XXX - the "fudge" factor is to account for skipped blocks that
@@ -990,6 +1033,8 @@ dmu_tx_try_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
                        return (err);
        }
 
+       DMU_TX_STAT_BUMP(dmu_tx_assigned);
+
        return (0);
 }
 
@@ -1094,7 +1139,7 @@ dmu_tx_wait(dmu_tx_t *tx)
 void
 dmu_tx_willuse_space(dmu_tx_t *tx, int64_t delta)
 {
-#ifdef ZFS_DEBUG
+#ifdef DEBUG_DMU_TX
        if (tx->tx_dir == NULL || delta == 0)
                return;
 
@@ -1115,7 +1160,7 @@ dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
 
        ASSERT(tx->tx_txg != 0);
 
-       while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
+       while ((txh = list_head(&tx->tx_holds))) {
                dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 
                list_remove(&tx->tx_holds, txh);
@@ -1144,7 +1189,7 @@ dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
 
        list_destroy(&tx->tx_callbacks);
        list_destroy(&tx->tx_holds);
-#ifdef ZFS_DEBUG
+#ifdef DEBUG_DMU_TX
        dprintf("towrite=%llu written=%llu tofree=%llu freed=%llu\n",
            tx->tx_space_towrite, refcount_count(&tx->tx_space_written),
            tx->tx_space_tofree, refcount_count(&tx->tx_space_freed));
@@ -1163,7 +1208,7 @@ dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
 
        ASSERT(tx->tx_txg == 0);
 
-       while (txh = list_head(&tx->tx_holds)) {
+       while ((txh = list_head(&tx->tx_holds))) {
                dnode_t *dn = txh->txh_dnode;
 
                list_remove(&tx->tx_holds, txh);
@@ -1180,7 +1225,7 @@ dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
 
        list_destroy(&tx->tx_callbacks);
        list_destroy(&tx->tx_holds);
-#ifdef ZFS_DEBUG
+#ifdef DEBUG_DMU_TX
        refcount_destroy_many(&tx->tx_space_written,
            refcount_count(&tx->tx_space_written));
        refcount_destroy_many(&tx->tx_space_freed,
@@ -1201,7 +1246,7 @@ dmu_tx_callback_register(dmu_tx_t *tx, dmu_tx_callback_func_t *func, void *data)
 {
        dmu_tx_callback_t *dcb;
 
-       dcb = kmem_alloc(sizeof (dmu_tx_callback_t), KM_SLEEP);
+       dcb = kmem_alloc(sizeof (dmu_tx_callback_t), KM_PUSHPAGE);
 
        dcb->dcb_func = func;
        dcb->dcb_data = data;
@@ -1217,7 +1262,7 @@ dmu_tx_do_callbacks(list_t *cb_list, int error)
 {
        dmu_tx_callback_t *dcb;
 
-       while (dcb = list_head(cb_list)) {
+       while ((dcb = list_head(cb_list))) {
                list_remove(cb_list, dcb);
                dcb->dcb_func(dcb->dcb_data, error);
                kmem_free(dcb, sizeof (dmu_tx_callback_t));
@@ -1264,7 +1309,6 @@ dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
 {
        dnode_t *dn;
        dmu_tx_hold_t *txh;
-       blkptr_t *bp;
 
        txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, object,
            THT_SPILL, 0, 0);
@@ -1275,17 +1319,18 @@ dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
                return;
 
        /* If blkptr doesn't exist then add space to towrite */
-       bp = &dn->dn_phys->dn_spill;
-       if (BP_IS_HOLE(bp)) {
+       if (!(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)) {
                txh->txh_space_towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
-               txh->txh_space_tounref = 0;
        } else {
+               blkptr_t *bp;
+
+               bp = &dn->dn_phys->dn_spill;
                if (dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
                    bp, bp->blk_birth))
                        txh->txh_space_tooverwrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
                else
                        txh->txh_space_towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
-               if (bp->blk_birth)
+               if (!BP_IS_HOLE(bp))
                        txh->txh_space_tounref += SPA_MAXBLOCKSIZE;
        }
 }
@@ -1355,9 +1400,59 @@ dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *hdl, boolean_t may_grow)
        if (may_grow && tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj)
                dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_layout_attr_obj, B_TRUE, NULL);
 
-       if (sa->sa_force_spill || may_grow || hdl->sa_spill ||
-           ((dmu_buf_impl_t *)hdl->sa_bonus)->db_dnode->dn_have_spill) {
+       if (sa->sa_force_spill || may_grow || hdl->sa_spill) {
                ASSERT(tx->tx_txg == 0);
                dmu_tx_hold_spill(tx, object);
+       } else {
+               dmu_buf_impl_t *db = (dmu_buf_impl_t *)hdl->sa_bonus;
+               dnode_t *dn;
+
+               DB_DNODE_ENTER(db);
+               dn = DB_DNODE(db);
+               if (dn->dn_have_spill) {
+                       ASSERT(tx->tx_txg == 0);
+                       dmu_tx_hold_spill(tx, object);
+               }
+               DB_DNODE_EXIT(db);
        }
 }
+
+void
+dmu_tx_init(void)
+{
+       dmu_tx_ksp = kstat_create("zfs", 0, "dmu_tx", "misc",
+           KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof (dmu_tx_stats) / sizeof (kstat_named_t),
+           KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
+
+       if (dmu_tx_ksp != NULL) {
+               dmu_tx_ksp->ks_data = &dmu_tx_stats;
+               kstat_install(dmu_tx_ksp);
+       }
+}
+
+void
+dmu_tx_fini(void)
+{
+       if (dmu_tx_ksp != NULL) {
+               kstat_delete(dmu_tx_ksp);
+               dmu_tx_ksp = NULL;
+       }
+}
+
+#if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_create);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_hold_write);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_hold_free);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_hold_zap);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_hold_bonus);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_abort);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_assign);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_wait);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_commit);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_get_txg);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_callback_register);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_do_callbacks);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_hold_spill);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_hold_sa_create);
+EXPORT_SYMBOL(dmu_tx_hold_sa);
+#endif