Add new kstat for monitoring time in dmu_tx_assign
[zfs.git] / module / zfs / dmu_tx.c
index c6fbeee..b0dc64f 100644 (file)
@@ -19,8 +19,9 @@
  * CDDL HEADER END
  */
 /*
- * Copyright 2009 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
- * Use is subject to license terms.
+ * 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>
 #include <sys/dsl_pool.h>
 #include <sys/zap_impl.h> /* for fzap_default_block_shift */
 #include <sys/spa.h>
+#include <sys/sa.h>
+#include <sys/sa_impl.h>
 #include <sys/zfs_context.h>
+#include <sys/varargs.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;
        list_create(&tx->tx_holds, sizeof (dmu_tx_hold_t),
            offsetof(dmu_tx_hold_t, txh_node));
-#ifdef ZFS_DEBUG
+       list_create(&tx->tx_callbacks, sizeof (dmu_tx_callback_t),
+           offsetof(dmu_tx_callback_t, dcb_node));
+#ifdef DEBUG_DMU_TX
        refcount_create(&tx->tx_space_written);
        refcount_create(&tx->tx_space_freed);
 #endif
@@ -58,9 +80,9 @@ dmu_tx_create_dd(dsl_dir_t *dd)
 dmu_tx_t *
 dmu_tx_create(objset_t *os)
 {
-       dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(os->os->os_dsl_dataset->ds_dir);
+       dmu_tx_t *tx = dmu_tx_create_dd(os->os_dsl_dataset->ds_dir);
        tx->tx_objset = os;
-       tx->tx_lastsnap_txg = dsl_dataset_prev_snap_txg(os->os->os_dsl_dataset);
+       tx->tx_lastsnap_txg = dsl_dataset_prev_snap_txg(os->os_dsl_dataset);
        return (tx);
 }
 
@@ -98,7 +120,7 @@ dmu_tx_hold_object_impl(dmu_tx_t *tx, objset_t *os, uint64_t object,
        int err;
 
        if (object != DMU_NEW_OBJECT) {
-               err = dnode_hold(os->os, object, tx, &dn);
+               err = dnode_hold(os, object, tx, &dn);
                if (err) {
                        tx->tx_err = err;
                        return (NULL);
@@ -118,10 +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;
@@ -161,38 +183,47 @@ dmu_tx_check_ioerr(zio_t *zio, dnode_t *dn, int level, uint64_t blkid)
 }
 
 static void
-dmu_tx_count_indirects(dmu_tx_hold_t *txh, dmu_buf_impl_t *db,
-    boolean_t freeable, dmu_buf_impl_t **history)
+dmu_tx_count_twig(dmu_tx_hold_t *txh, dnode_t *dn, dmu_buf_impl_t *db,
+    int level, uint64_t blkid, boolean_t freeable, uint64_t *history)
 {
-       int i = db->db_level + 1;
-       dnode_t *dn = db->db_dnode;
-
-       if (i >= dn->dn_nlevels)
+       objset_t *os = dn->dn_objset;
+       dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
+       int epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
+       dmu_buf_impl_t *parent = NULL;
+       blkptr_t *bp = NULL;
+       uint64_t space;
+
+       if (level >= dn->dn_nlevels || history[level] == blkid)
                return;
 
-       db = db->db_parent;
-       if (db == NULL) {
-               uint64_t lvls = dn->dn_nlevels - i;
+       history[level] = blkid;
 
-               txh->txh_space_towrite += lvls << dn->dn_indblkshift;
-               return;
+       space = (level == 0) ? dn->dn_datablksz : (1ULL << dn->dn_indblkshift);
+
+       if (db == NULL || db == dn->dn_dbuf) {
+               ASSERT(level != 0);
+               db = NULL;
+       } else {
+               ASSERT(DB_DNODE(db) == dn);
+               ASSERT(db->db_level == level);
+               ASSERT(db->db.db_size == space);
+               ASSERT(db->db_blkid == blkid);
+               bp = db->db_blkptr;
+               parent = db->db_parent;
        }
 
-       if (db != history[i]) {
-               dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
-               uint64_t space = 1ULL << dn->dn_indblkshift;
+       freeable = (bp && (freeable ||
+           dsl_dataset_block_freeable(ds, bp, bp->blk_birth)));
 
-               freeable = (db->db_blkptr && (freeable ||
-                   dsl_dataset_block_freeable(ds, db->db_blkptr->blk_birth)));
-               if (freeable)
-                       txh->txh_space_tooverwrite += space;
-               else
-                       txh->txh_space_towrite += space;
-               if (db->db_blkptr)
-                       txh->txh_space_tounref += space;
-               history[i] = db;
-               dmu_tx_count_indirects(txh, db, freeable, history);
-       }
+       if (freeable)
+               txh->txh_space_tooverwrite += space;
+       else
+               txh->txh_space_towrite += space;
+       if (bp)
+               txh->txh_space_tounref += bp_get_dsize(os->os_spa, bp);
+
+       dmu_tx_count_twig(txh, dn, parent, level + 1,
+           blkid >> epbs, freeable, history);
 }
 
 /* ARGSUSED */
@@ -203,6 +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;
@@ -213,7 +245,7 @@ dmu_tx_count_write(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
        max_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
 
        if (dn) {
-               dmu_buf_impl_t *last[DN_MAX_LEVELS];
+               uint64_t history[DN_MAX_LEVELS];
                int nlvls = dn->dn_nlevels;
                int delta;
 
@@ -269,6 +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,
@@ -276,42 +309,30 @@ 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;
                }
 
                /*
                 * If this write is not off the end of the file
                 * we need to account for overwrites/unref.
                 */
-               if (start <= dn->dn_maxblkid)
-                       bzero(last, sizeof (dmu_buf_impl_t *) * DN_MAX_LEVELS);
+               if (start <= dn->dn_maxblkid) {
+                       for (l = 0; l < DN_MAX_LEVELS; l++)
+                               history[l] = -1ULL;
+               }
                while (start <= dn->dn_maxblkid) {
-                       spa_t *spa = txh->txh_tx->tx_pool->dp_spa;
-                       dsl_dataset_t *ds = dn->dn_objset->os_dsl_dataset;
                        dmu_buf_impl_t *db;
 
                        rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
-                       db = dbuf_hold_level(dn, 0, start, FTAG);
+                       err = dbuf_hold_impl(dn, 0, start, FALSE, FTAG, &db);
                        rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
-                       if (db->db_blkptr && dsl_dataset_block_freeable(ds,
-                           db->db_blkptr->blk_birth)) {
-                               dprintf_bp(db->db_blkptr, "can free old%s", "");
-                               txh->txh_space_tooverwrite += dn->dn_datablksz;
-                               txh->txh_space_tounref += dn->dn_datablksz;
-                               dmu_tx_count_indirects(txh, db, TRUE, last);
-                       } else {
-                               txh->txh_space_towrite += dn->dn_datablksz;
-                               if (db->db_blkptr)
-                                       txh->txh_space_tounref +=
-                                           bp_get_dasize(spa, db->db_blkptr);
-                               dmu_tx_count_indirects(txh, db, FALSE, last);
+
+                       if (err) {
+                               txh->txh_tx->tx_err = err;
+                               return;
                        }
+
+                       dmu_tx_count_twig(txh, dn, db, 0, start, B_FALSE,
+                           history);
                        dbuf_rele(db, FTAG);
                        if (++start > end) {
                                /*
@@ -376,13 +397,13 @@ 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->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);
 
        if (dn && dn->dn_dbuf->db_blkptr &&
            dsl_dataset_block_freeable(dn->dn_objset->os_dsl_dataset,
-           dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
+           dn->dn_dbuf->db_blkptr, dn->dn_dbuf->db_blkptr->blk_birth)) {
                txh->txh_space_tooverwrite += space;
                txh->txh_space_tounref += space;
        } else {
@@ -419,6 +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;
@@ -427,7 +449,7 @@ dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
         * The struct_rwlock protects us against dn_nlevels
         * changing, in case (against all odds) we manage to dirty &
         * sync out the changes after we check for being dirty.
-        * Also, dbuf_hold_level() wants us to have the struct_rwlock.
+        * Also, dbuf_hold_impl() wants us to have the struct_rwlock.
         */
        rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
        epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
@@ -451,36 +473,23 @@ 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++) {
                        blkptr_t *bp = dn->dn_phys->dn_blkptr;
                        ASSERT3U(blkid + i, <, dn->dn_nblkptr);
                        bp += blkid + i;
-                       if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp->blk_birth)) {
+                       if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp, bp->blk_birth)) {
                                dprintf_bp(bp, "can free old%s", "");
-                               space += bp_get_dasize(spa, bp);
+                               space += bp_get_dsize(spa, bp);
                        }
                        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;
@@ -515,14 +524,22 @@ dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
                blkoff = P2PHASE(blkid, epb);
                tochk = MIN(epb - blkoff, nblks);
 
-               dbuf = dbuf_hold_level(dn, 1, blkid >> epbs, FTAG);
-
-               txh->txh_memory_tohold += dbuf->db.db_size;
-               if (txh->txh_memory_tohold > DMU_MAX_ACCESS) {
-                       txh->txh_tx->tx_err = E2BIG;
-                       dbuf_rele(dbuf, FTAG);
+               err = dbuf_hold_impl(dn, 1, blkid >> epbs, FALSE, FTAG, &dbuf);
+               if (err) {
+                       txh->txh_tx->tx_err = err;
                        break;
                }
+
+               txh->txh_memory_tohold += dbuf->db.db_size;
+
+               /*
+                * We don't check memory_tohold against DMU_MAX_ACCESS because
+                * memory_tohold is an over-estimation (especially the >L1
+                * indirect blocks), so it could fail.  Callers should have
+                * already verified that they will not be holding too much
+                * memory.
+                */
+
                err = dbuf_read(dbuf, NULL, DB_RF_HAVESTRUCT | DB_RF_CANFAIL);
                if (err != 0) {
                        txh->txh_tx->tx_err = err;
@@ -534,19 +551,44 @@ dmu_tx_count_free(dmu_tx_hold_t *txh, uint64_t off, uint64_t len)
                bp += blkoff;
 
                for (i = 0; i < tochk; i++) {
-                       if (dsl_dataset_block_freeable(ds, bp[i].blk_birth)) {
+                       if (dsl_dataset_block_freeable(ds, &bp[i],
+                           bp[i].blk_birth)) {
                                dprintf_bp(&bp[i], "can free old%s", "");
-                               space += bp_get_dasize(spa, &bp[i]);
+                               space += bp_get_dsize(spa, &bp[i]);
                        }
                        unref += BP_GET_ASIZE(bp);
                }
                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;
@@ -581,6 +623,8 @@ dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
        if (len != DMU_OBJECT_END)
                dmu_tx_count_write(txh, off+len, 1);
 
+       dmu_tx_count_dnode(txh);
+
        if (off >= (dn->dn_maxblkid+1) * dn->dn_datablksz)
                return;
        if (len == DMU_OBJECT_END)
@@ -623,7 +667,6 @@ dmu_tx_hold_free(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, uint64_t off, uint64_t len)
                }
        }
 
-       dmu_tx_count_dnode(txh);
        dmu_tx_count_free(txh, off, len);
 }
 
@@ -655,9 +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.
@@ -672,13 +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].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;
        }
@@ -688,7 +733,7 @@ dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name)
                 * access the name in this fat-zap so that we'll check
                 * for i/o errors to the leaf blocks, etc.
                 */
-               err = zap_lookup(&dn->dn_objset->os, dn->dn_object, name,
+               err = zap_lookup(dn->dn_objset, dn->dn_object, name,
                    8, 0, NULL);
                if (err == EIO) {
                        tx->tx_err = err;
@@ -696,7 +741,7 @@ dmu_tx_hold_zap(dmu_tx_t *tx, uint64_t object, int add, const char *name)
                }
        }
 
-       err = zap_count_write(&dn->dn_objset->os, dn->dn_object, name, add,
+       err = zap_count_write(dn->dn_objset, dn->dn_object, name, add,
            &txh->txh_space_towrite, &txh->txh_space_tooverwrite);
 
        /*
@@ -762,28 +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->os);
+       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) {
@@ -808,10 +860,11 @@ dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
                                        match_offset = TRUE;
                                /*
                                 * We will let this hold work for the bonus
-                                * buffer so that we don't need to hold it
-                                * when creating a new object.
+                                * or spill buffer so that we don't need to
+                                * hold it when creating a new object.
                                 */
-                               if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
+                               if (blkid == DMU_BONUS_BLKID ||
+                                   blkid == DMU_SPILL_BLKID)
                                        match_offset = TRUE;
                                /*
                                 * They might have to increase nlevels,
@@ -832,8 +885,12 @@ dmu_tx_dirty_buf(dmu_tx_t *tx, dmu_buf_impl_t *db)
                                    txh->txh_arg2 == DMU_OBJECT_END))
                                        match_offset = TRUE;
                                break;
+                       case THT_SPILL:
+                               if (blkid == DMU_SPILL_BLKID)
+                                       match_offset = TRUE;
+                               break;
                        case THT_BONUS:
-                               if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
+                               if (blkid == DMU_BONUS_BLKID)
                                        match_offset = TRUE;
                                break;
                        case THT_ZAP:
@@ -846,9 +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);
@@ -863,12 +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().
@@ -903,6 +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)
@@ -923,15 +988,17 @@ 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,
         * assume that we won't be able to free or overwrite anything.
         */
        if (tx->tx_objset &&
-           dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os->os_dsl_dataset) >
+           dsl_dataset_prev_snap_txg(tx->tx_objset->os_dsl_dataset) >
            tx->tx_lastsnap_txg) {
                towrite += tooverwrite;
                tooverwrite = tofree = 0;
@@ -946,7 +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
@@ -966,6 +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);
 }
 
@@ -1020,12 +1089,15 @@ dmu_tx_unassign(dmu_tx_t *tx)
 int
 dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 {
+       hrtime_t before, after;
        int err;
 
        ASSERT(tx->tx_txg == 0);
        ASSERT(txg_how != 0);
        ASSERT(!dsl_pool_sync_context(tx->tx_pool));
 
+       before = gethrtime();
+
        while ((err = dmu_tx_try_assign(tx, txg_how)) != 0) {
                dmu_tx_unassign(tx);
 
@@ -1037,6 +1109,11 @@ dmu_tx_assign(dmu_tx_t *tx, uint64_t txg_how)
 
        txg_rele_to_quiesce(&tx->tx_txgh);
 
+       after = gethrtime();
+
+       dsl_pool_tx_assign_add_usecs(tx->tx_pool,
+           (after - before) / NSEC_PER_USEC);
+
        return (0);
 }
 
@@ -1070,7 +1147,7 @@ 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;
 
@@ -1091,7 +1168,7 @@ 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);
@@ -1112,10 +1189,15 @@ dmu_tx_commit(dmu_tx_t *tx)
        if (tx->tx_tempreserve_cookie)
                dsl_dir_tempreserve_clear(tx->tx_tempreserve_cookie, tx);
 
+       if (!list_is_empty(&tx->tx_callbacks))
+               txg_register_callbacks(&tx->tx_txgh, &tx->tx_callbacks);
+
        if (tx->tx_anyobj == FALSE)
                txg_rele_to_sync(&tx->tx_txgh);
+
+       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));
@@ -1134,7 +1216,7 @@ 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);
@@ -1142,8 +1224,16 @@ dmu_tx_abort(dmu_tx_t *tx)
                if (dn != NULL)
                        dnode_rele(dn, tx);
        }
+
+       /*
+        * Call any registered callbacks with an error code.
+        */
+       if (!list_is_empty(&tx->tx_callbacks))
+               dmu_tx_do_callbacks(&tx->tx_callbacks, ECANCELED);
+
+       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,
@@ -1158,3 +1248,219 @@ dmu_tx_get_txg(dmu_tx_t *tx)
        ASSERT(tx->tx_txg != 0);
        return (tx->tx_txg);
 }
+
+void
+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_PUSHPAGE);
+
+       dcb->dcb_func = func;
+       dcb->dcb_data = data;
+
+       list_insert_tail(&tx->tx_callbacks, dcb);
+}
+
+/*
+ * Call all the commit callbacks on a list, with a given error code.
+ */
+void
+dmu_tx_do_callbacks(list_t *cb_list, int error)
+{
+       dmu_tx_callback_t *dcb;
+
+       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));
+       }
+}
+
+/*
+ * Interface to hold a bunch of attributes.
+ * used for creating new files.
+ * attrsize is the total size of all attributes
+ * to be added during object creation
+ *
+ * For updating/adding a single attribute dmu_tx_hold_sa() should be used.
+ */
+
+/*
+ * hold necessary attribute name for attribute registration.
+ * should be a very rare case where this is needed.  If it does
+ * happen it would only happen on the first write to the file system.
+ */
+static void
+dmu_tx_sa_registration_hold(sa_os_t *sa, dmu_tx_t *tx)
+{
+       int i;
+
+       if (!sa->sa_need_attr_registration)
+               return;
+
+       for (i = 0; i != sa->sa_num_attrs; i++) {
+               if (!sa->sa_attr_table[i].sa_registered) {
+                       if (sa->sa_reg_attr_obj)
+                               dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_reg_attr_obj,
+                                   B_TRUE, sa->sa_attr_table[i].sa_name);
+                       else
+                               dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT,
+                                   B_TRUE, sa->sa_attr_table[i].sa_name);
+               }
+       }
+}
+
+
+void
+dmu_tx_hold_spill(dmu_tx_t *tx, uint64_t object)
+{
+       dnode_t *dn;
+       dmu_tx_hold_t *txh;
+
+       txh = dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, object,
+           THT_SPILL, 0, 0);
+
+       dn = txh->txh_dnode;
+
+       if (dn == NULL)
+               return;
+
+       /* If blkptr doesn't exist then add space to towrite */
+       if (!(dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_SPILL_BLKPTR)) {
+               txh->txh_space_towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
+       } 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_IS_HOLE(bp))
+                       txh->txh_space_tounref += SPA_MAXBLOCKSIZE;
+       }
+}
+
+void
+dmu_tx_hold_sa_create(dmu_tx_t *tx, int attrsize)
+{
+       sa_os_t *sa = tx->tx_objset->os_sa;
+
+       dmu_tx_hold_bonus(tx, DMU_NEW_OBJECT);
+
+       if (tx->tx_objset->os_sa->sa_master_obj == 0)
+               return;
+
+       if (tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj)
+               dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_layout_attr_obj, B_TRUE, NULL);
+       else {
+               dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_LAYOUTS);
+               dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_REGISTRY);
+               dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
+               dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
+       }
+
+       dmu_tx_sa_registration_hold(sa, tx);
+
+       if (attrsize <= DN_MAX_BONUSLEN && !sa->sa_force_spill)
+               return;
+
+       (void) dmu_tx_hold_object_impl(tx, tx->tx_objset, DMU_NEW_OBJECT,
+           THT_SPILL, 0, 0);
+}
+
+/*
+ * Hold SA attribute
+ *
+ * dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *, attribute, add, size)
+ *
+ * variable_size is the total size of all variable sized attributes
+ * passed to this function.  It is not the total size of all
+ * variable size attributes that *may* exist on this object.
+ */
+void
+dmu_tx_hold_sa(dmu_tx_t *tx, sa_handle_t *hdl, boolean_t may_grow)
+{
+       uint64_t object;
+       sa_os_t *sa = tx->tx_objset->os_sa;
+
+       ASSERT(hdl != NULL);
+
+       object = sa_handle_object(hdl);
+
+       dmu_tx_hold_bonus(tx, object);
+
+       if (tx->tx_objset->os_sa->sa_master_obj == 0)
+               return;
+
+       if (tx->tx_objset->os_sa->sa_reg_attr_obj == 0 ||
+           tx->tx_objset->os_sa->sa_layout_attr_obj == 0) {
+               dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_LAYOUTS);
+               dmu_tx_hold_zap(tx, sa->sa_master_obj, B_TRUE, SA_REGISTRY);
+               dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
+               dmu_tx_hold_zap(tx, DMU_NEW_OBJECT, B_TRUE, NULL);
+       }
+
+       dmu_tx_sa_registration_hold(sa, tx);
+
+       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) {
+               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