Illumos #3006
[zfs.git] / module / zfs / zap_micro.c
index abba427..4da7836 100644 (file)
  * CDDL HEADER END
  */
 /*
- * Copyright 2008 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 (c) 2012 by Delphix. All rights reserved.
  */
 
-#pragma ident  "%Z%%M% %I%     %E% SMI"
-
+#include <sys/zio.h>
 #include <sys/spa.h>
 #include <sys/dmu.h>
 #include <sys/zfs_context.h>
 #include <sys/zap_impl.h>
 #include <sys/zap_leaf.h>
 #include <sys/avl.h>
+#include <sys/arc.h>
 
 #ifdef _KERNEL
 #include <sys/sunddi.h>
 #endif
 
-static int mzap_upgrade(zap_t **zapp, dmu_tx_t *tx);
+static int mzap_upgrade(zap_t **zapp, dmu_tx_t *tx, zap_flags_t flags);
 
+uint64_t
+zap_getflags(zap_t *zap)
+{
+       if (zap->zap_ismicro)
+               return (0);
+       return (zap->zap_u.zap_fat.zap_phys->zap_flags);
+}
 
-static uint64_t
-zap_hash(zap_t *zap, const char *normname)
+int
+zap_hashbits(zap_t *zap)
 {
-       const uint8_t *cp;
-       uint8_t c;
-       uint64_t crc = zap->zap_salt;
+       if (zap_getflags(zap) & ZAP_FLAG_HASH64)
+               return (48);
+       else
+               return (28);
+}
 
-       /* NB: name must already be normalized, if necessary */
+uint32_t
+zap_maxcd(zap_t *zap)
+{
+       if (zap_getflags(zap) & ZAP_FLAG_HASH64)
+               return ((1<<16)-1);
+       else
+               return (-1U);
+}
 
-       ASSERT(crc != 0);
-       ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
-       for (cp = (const uint8_t *)normname; (c = *cp) != '\0'; cp++) {
-               crc = (crc >> 8) ^ zfs_crc64_table[(crc ^ c) & 0xFF];
-       }
+static uint64_t
+zap_hash(zap_name_t *zn)
+{
+       zap_t *zap = zn->zn_zap;
+       uint64_t h = 0;
 
+       if (zap_getflags(zap) & ZAP_FLAG_PRE_HASHED_KEY) {
+               ASSERT(zap_getflags(zap) & ZAP_FLAG_UINT64_KEY);
+               h = *(uint64_t *)zn->zn_key_orig;
+       } else {
+               h = zap->zap_salt;
+               ASSERT(h != 0);
+               ASSERT(zfs_crc64_table[128] == ZFS_CRC64_POLY);
+
+               if (zap_getflags(zap) & ZAP_FLAG_UINT64_KEY) {
+                       int i;
+                       const uint64_t *wp = zn->zn_key_norm;
+
+                       ASSERT(zn->zn_key_intlen == 8);
+                       for (i = 0; i < zn->zn_key_norm_numints; wp++, i++) {
+                               int j;
+                               uint64_t word = *wp;
+
+                               for (j = 0; j < zn->zn_key_intlen; j++) {
+                                       h = (h >> 8) ^
+                                           zfs_crc64_table[(h ^ word) & 0xFF];
+                                       word >>= NBBY;
+                               }
+                       }
+               } else {
+                       int i, len;
+                       const uint8_t *cp = zn->zn_key_norm;
+
+                       /*
+                        * We previously stored the terminating null on
+                        * disk, but didn't hash it, so we need to
+                        * continue to not hash it.  (The
+                        * zn_key_*_numints includes the terminating
+                        * null for non-binary keys.)
+                        */
+                       len = zn->zn_key_norm_numints - 1;
+
+                       ASSERT(zn->zn_key_intlen == 1);
+                       for (i = 0; i < len; cp++, i++) {
+                               h = (h >> 8) ^
+                                   zfs_crc64_table[(h ^ *cp) & 0xFF];
+                       }
+               }
+       }
        /*
-        * Only use 28 bits, since we need 4 bits in the cookie for the
-        * collision differentiator.  We MUST use the high bits, since
-        * those are the ones that we first pay attention to when
+        * Don't use all 64 bits, since we need some in the cookie for
+        * the collision differentiator.  We MUST use the high bits,
+        * since those are the ones that we first pay attention to when
         * chosing the bucket.
         */
-       crc &= ~((1ULL << (64 - ZAP_HASHBITS)) - 1);
+       h &= ~((1ULL << (64 - zap_hashbits(zap))) - 1);
 
-       return (crc);
+       return (h);
 }
 
 static int
@@ -73,13 +132,15 @@ zap_normalize(zap_t *zap, const char *name, char *namenorm)
        size_t inlen, outlen;
        int err;
 
+       ASSERT(!(zap_getflags(zap) & ZAP_FLAG_UINT64_KEY));
+
        inlen = strlen(name) + 1;
        outlen = ZAP_MAXNAMELEN;
 
        err = 0;
        (void) u8_textprep_str((char *)name, &inlen, namenorm, &outlen,
-           zap->zap_normflags | U8_TEXTPREP_IGNORE_NULL, U8_UNICODE_LATEST,
-           &err);
+           zap->zap_normflags | U8_TEXTPREP_IGNORE_NULL |
+           U8_TEXTPREP_IGNORE_INVALID, U8_UNICODE_LATEST, &err);
 
        return (err);
 }
@@ -87,16 +148,18 @@ zap_normalize(zap_t *zap, const char *name, char *namenorm)
 boolean_t
 zap_match(zap_name_t *zn, const char *matchname)
 {
+       ASSERT(!(zap_getflags(zn->zn_zap) & ZAP_FLAG_UINT64_KEY));
+
        if (zn->zn_matchtype == MT_FIRST) {
                char norm[ZAP_MAXNAMELEN];
 
                if (zap_normalize(zn->zn_zap, matchname, norm) != 0)
                        return (B_FALSE);
 
-               return (strcmp(zn->zn_name_norm, norm) == 0);
+               return (strcmp(zn->zn_key_norm, norm) == 0);
        } else {
                /* MT_BEST or MT_EXACT */
-               return (strcmp(zn->zn_name_orij, matchname) == 0);
+               return (strcmp(zn->zn_key_orig, matchname) == 0);
        }
 }
 
@@ -106,30 +169,49 @@ zap_name_free(zap_name_t *zn)
        kmem_free(zn, sizeof (zap_name_t));
 }
 
-/* XXX combine this with zap_lockdir()? */
 zap_name_t *
-zap_name_alloc(zap_t *zap, const char *name, matchtype_t mt)
+zap_name_alloc(zap_t *zap, const char *key, matchtype_t mt)
 {
-       zap_name_t *zn = kmem_alloc(sizeof (zap_name_t), KM_SLEEP);
+       zap_name_t *zn = kmem_alloc(sizeof (zap_name_t), KM_PUSHPAGE);
 
        zn->zn_zap = zap;
-       zn->zn_name_orij = name;
+       zn->zn_key_intlen = sizeof (*key);
+       zn->zn_key_orig = key;
+       zn->zn_key_orig_numints = strlen(zn->zn_key_orig) + 1;
        zn->zn_matchtype = mt;
        if (zap->zap_normflags) {
-               if (zap_normalize(zap, name, zn->zn_normbuf) != 0) {
+               if (zap_normalize(zap, key, zn->zn_normbuf) != 0) {
                        zap_name_free(zn);
                        return (NULL);
                }
-               zn->zn_name_norm = zn->zn_normbuf;
+               zn->zn_key_norm = zn->zn_normbuf;
+               zn->zn_key_norm_numints = strlen(zn->zn_key_norm) + 1;
        } else {
                if (mt != MT_EXACT) {
                        zap_name_free(zn);
                        return (NULL);
                }
-               zn->zn_name_norm = zn->zn_name_orij;
+               zn->zn_key_norm = zn->zn_key_orig;
+               zn->zn_key_norm_numints = zn->zn_key_orig_numints;
        }
 
-       zn->zn_hash = zap_hash(zap, zn->zn_name_norm);
+       zn->zn_hash = zap_hash(zn);
+       return (zn);
+}
+
+zap_name_t *
+zap_name_alloc_uint64(zap_t *zap, const uint64_t *key, int numints)
+{
+       zap_name_t *zn = kmem_alloc(sizeof (zap_name_t), KM_PUSHPAGE);
+
+       ASSERT(zap->zap_normflags == 0);
+       zn->zn_zap = zap;
+       zn->zn_key_intlen = sizeof (*key);
+       zn->zn_key_orig = zn->zn_key_norm = key;
+       zn->zn_key_orig_numints = zn->zn_key_norm_numints = numints;
+       zn->zn_matchtype = MT_EXACT;
+
+       zn->zn_hash = zap_hash(zn);
        return (zn);
 }
 
@@ -174,26 +256,26 @@ mze_compare(const void *arg1, const void *arg2)
                return (+1);
        if (mze1->mze_hash < mze2->mze_hash)
                return (-1);
-       if (mze1->mze_phys.mze_cd > mze2->mze_phys.mze_cd)
+       if (mze1->mze_cd > mze2->mze_cd)
                return (+1);
-       if (mze1->mze_phys.mze_cd < mze2->mze_phys.mze_cd)
+       if (mze1->mze_cd < mze2->mze_cd)
                return (-1);
        return (0);
 }
 
 static void
-mze_insert(zap_t *zap, int chunkid, uint64_t hash, mzap_ent_phys_t *mzep)
+mze_insert(zap_t *zap, int chunkid, uint64_t hash)
 {
        mzap_ent_t *mze;
 
        ASSERT(zap->zap_ismicro);
        ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
-       ASSERT(mzep->mze_cd < ZAP_MAXCD);
 
-       mze = kmem_alloc(sizeof (mzap_ent_t), KM_SLEEP);
+       mze = kmem_alloc(sizeof (mzap_ent_t), KM_PUSHPAGE);
        mze->mze_chunkid = chunkid;
        mze->mze_hash = hash;
-       mze->mze_phys = *mzep;
+       mze->mze_cd = MZE_PHYS(zap, mze)->mze_cd;
+       ASSERT(MZE_PHYS(zap, mze)->mze_name[0] != 0);
        avl_add(&zap->zap_m.zap_avl, mze);
 }
 
@@ -208,18 +290,16 @@ mze_find(zap_name_t *zn)
        ASSERT(zn->zn_zap->zap_ismicro);
        ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zn->zn_zap->zap_rwlock));
 
-       if (strlen(zn->zn_name_norm) >= sizeof (mze_tofind.mze_phys.mze_name))
-               return (NULL);
-
        mze_tofind.mze_hash = zn->zn_hash;
-       mze_tofind.mze_phys.mze_cd = 0;
+       mze_tofind.mze_cd = 0;
 
 again:
        mze = avl_find(avl, &mze_tofind, &idx);
        if (mze == NULL)
                mze = avl_nearest(avl, idx, AVL_AFTER);
        for (; mze && mze->mze_hash == zn->zn_hash; mze = AVL_NEXT(avl, mze)) {
-               if (zap_match(zn, mze->mze_phys.mze_name))
+               ASSERT3U(mze->mze_cd, ==, MZE_PHYS(zn->zn_zap, mze)->mze_cd);
+               if (zap_match(zn, MZE_PHYS(zn->zn_zap, mze)->mze_name))
                        return (mze);
        }
        if (zn->zn_matchtype == MT_BEST) {
@@ -242,12 +322,12 @@ mze_find_unused_cd(zap_t *zap, uint64_t hash)
        ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
 
        mze_tofind.mze_hash = hash;
-       mze_tofind.mze_phys.mze_cd = 0;
+       mze_tofind.mze_cd = 0;
 
        cd = 0;
        for (mze = avl_find(avl, &mze_tofind, &idx);
            mze && mze->mze_hash == hash; mze = AVL_NEXT(avl, mze)) {
-               if (mze->mze_phys.mze_cd != cd)
+               if (mze->mze_cd != cd)
                        break;
                cd++;
        }
@@ -271,7 +351,7 @@ mze_destroy(zap_t *zap)
        mzap_ent_t *mze;
        void *avlcookie = NULL;
 
-       while (mze = avl_destroy_nodes(&zap->zap_m.zap_avl, &avlcookie))
+       while ((mze = avl_destroy_nodes(&zap->zap_m.zap_avl, &avlcookie)))
                kmem_free(mze, sizeof (mzap_ent_t));
        avl_destroy(&zap->zap_m.zap_avl);
 }
@@ -285,8 +365,8 @@ mzap_open(objset_t *os, uint64_t obj, dmu_buf_t *db)
 
        ASSERT3U(MZAP_ENT_LEN, ==, sizeof (mzap_ent_phys_t));
 
-       zap = kmem_zalloc(sizeof (zap_t), KM_SLEEP);
-       rw_init(&zap->zap_rwlock, 0, 0, 0);
+       zap = kmem_zalloc(sizeof (zap_t), KM_PUSHPAGE);
+       rw_init(&zap->zap_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
        rw_enter(&zap->zap_rwlock, RW_WRITER);
        zap->zap_objset = os;
        zap->zap_object = obj;
@@ -331,7 +411,7 @@ mzap_open(objset_t *os, uint64_t obj, dmu_buf_t *db)
                                zap->zap_m.zap_num_entries++;
                                zn = zap_name_alloc(zap, mze->mze_name,
                                    MT_EXACT);
-                               mze_insert(zap, i, zn->zn_hash, mze);
+                               mze_insert(zap, i, zn->zn_hash);
                                zap_name_free(zn);
                        }
                }
@@ -373,7 +453,7 @@ zap_lockdir(objset_t *os, uint64_t obj, dmu_tx_t *tx,
 
        *zapp = NULL;
 
-       err = dmu_buf_hold(os, obj, 0, NULL, &db);
+       err = dmu_buf_hold(os, obj, 0, NULL, &db, DMU_READ_NO_PREFETCH);
        if (err)
                return (err);
 
@@ -381,7 +461,7 @@ zap_lockdir(objset_t *os, uint64_t obj, dmu_tx_t *tx,
        {
                dmu_object_info_t doi;
                dmu_object_info_from_db(db, &doi);
-               ASSERT(dmu_ot[doi.doi_type].ot_byteswap == zap_byteswap);
+               ASSERT3U(DMU_OT_BYTESWAP(doi.doi_type), ==, DMU_BSWAP_ZAP);
        }
 #endif
 
@@ -423,10 +503,10 @@ zap_lockdir(objset_t *os, uint64_t obj, dmu_tx_t *tx,
                        dprintf("upgrading obj %llu: num_entries=%u\n",
                            obj, zap->zap_m.zap_num_entries);
                        *zapp = zap;
-                       return (mzap_upgrade(zapp, tx));
+                       return (mzap_upgrade(zapp, tx, 0));
                }
                err = dmu_object_set_blocksize(os, obj, newsz, 0, tx);
-               ASSERT3U(err, ==, 0);
+               ASSERT0(err);
                zap->zap_m.zap_num_chunks =
                    db->db_size / MZAP_ENT_LEN - 1;
        }
@@ -443,24 +523,27 @@ zap_unlockdir(zap_t *zap)
 }
 
 static int
-mzap_upgrade(zap_t **zapp, dmu_tx_t *tx)
+mzap_upgrade(zap_t **zapp, dmu_tx_t *tx, zap_flags_t flags)
 {
        mzap_phys_t *mzp;
-       int i, sz, nchunks, err;
+       int i, sz, nchunks;
+       int err = 0;
        zap_t *zap = *zapp;
 
        ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 
        sz = zap->zap_dbuf->db_size;
-       mzp = kmem_alloc(sz, KM_SLEEP);
+       mzp = kmem_alloc(sz, KM_PUSHPAGE | KM_NODEBUG);
        bcopy(zap->zap_dbuf->db_data, mzp, sz);
        nchunks = zap->zap_m.zap_num_chunks;
 
-       err = dmu_object_set_blocksize(zap->zap_objset, zap->zap_object,
-           1ULL << fzap_default_block_shift, 0, tx);
-       if (err) {
-               kmem_free(mzp, sz);
-               return (err);
+       if (!flags) {
+               err = dmu_object_set_blocksize(zap->zap_objset, zap->zap_object,
+                   1ULL << fzap_default_block_shift, 0, tx);
+               if (err) {
+                       kmem_free(mzp, sz);
+                       return (err);
+               }
        }
 
        dprintf("upgrading obj=%llu with %u chunks\n",
@@ -468,10 +551,9 @@ mzap_upgrade(zap_t **zapp, dmu_tx_t *tx)
        /* XXX destroy the avl later, so we can use the stored hash value */
        mze_destroy(zap);
 
-       fzap_upgrade(zap, tx);
+       fzap_upgrade(zap, tx, flags);
 
        for (i = 0; i < nchunks; i++) {
-               int err;
                mzap_ent_phys_t *mze = &mzp->mz_chunk[i];
                zap_name_t *zn;
                if (mze->mze_name[0] == 0)
@@ -491,18 +573,19 @@ mzap_upgrade(zap_t **zapp, dmu_tx_t *tx)
 }
 
 static void
-mzap_create_impl(objset_t *os, uint64_t obj, int normflags, dmu_tx_t *tx)
+mzap_create_impl(objset_t *os, uint64_t obj, int normflags, zap_flags_t flags,
+    dmu_tx_t *tx)
 {
        dmu_buf_t *db;
        mzap_phys_t *zp;
 
-       VERIFY(0 == dmu_buf_hold(os, obj, 0, FTAG, &db));
+       VERIFY(0 == dmu_buf_hold(os, obj, 0, FTAG, &db, DMU_READ_NO_PREFETCH));
 
 #ifdef ZFS_DEBUG
        {
                dmu_object_info_t doi;
                dmu_object_info_from_db(db, &doi);
-               ASSERT(dmu_ot[doi.doi_type].ot_byteswap == zap_byteswap);
+               ASSERT3U(DMU_OT_BYTESWAP(doi.doi_type), ==, DMU_BSWAP_ZAP);
        }
 #endif
 
@@ -512,6 +595,15 @@ mzap_create_impl(objset_t *os, uint64_t obj, int normflags, dmu_tx_t *tx)
        zp->mz_salt = ((uintptr_t)db ^ (uintptr_t)tx ^ (obj << 1)) | 1ULL;
        zp->mz_normflags = normflags;
        dmu_buf_rele(db, FTAG);
+
+       if (flags != 0) {
+               zap_t *zap;
+               /* Only fat zap supports flags; upgrade immediately. */
+               VERIFY(0 == zap_lockdir(os, obj, tx, RW_WRITER,
+                   B_FALSE, B_FALSE, &zap));
+               VERIFY3U(0, ==, mzap_upgrade(&zap, tx, flags));
+               zap_unlockdir(zap);
+       }
 }
 
 int
@@ -532,7 +624,7 @@ zap_create_claim_norm(objset_t *os, uint64_t obj, int normflags,
        err = dmu_object_claim(os, obj, ot, 0, bonustype, bonuslen, tx);
        if (err != 0)
                return (err);
-       mzap_create_impl(os, obj, normflags, tx);
+       mzap_create_impl(os, obj, normflags, 0, tx);
        return (0);
 }
 
@@ -549,7 +641,26 @@ zap_create_norm(objset_t *os, int normflags, dmu_object_type_t ot,
 {
        uint64_t obj = dmu_object_alloc(os, ot, 0, bonustype, bonuslen, tx);
 
-       mzap_create_impl(os, obj, normflags, tx);
+       mzap_create_impl(os, obj, normflags, 0, tx);
+       return (obj);
+}
+
+uint64_t
+zap_create_flags(objset_t *os, int normflags, zap_flags_t flags,
+    dmu_object_type_t ot, int leaf_blockshift, int indirect_blockshift,
+    dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
+{
+       uint64_t obj = dmu_object_alloc(os, ot, 0, bonustype, bonuslen, tx);
+
+       ASSERT(leaf_blockshift >= SPA_MINBLOCKSHIFT &&
+           leaf_blockshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT &&
+           indirect_blockshift >= SPA_MINBLOCKSHIFT &&
+           indirect_blockshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT);
+
+       VERIFY(dmu_object_set_blocksize(os, obj,
+           1ULL << leaf_blockshift, indirect_blockshift, tx) == 0);
+
+       mzap_create_impl(os, obj, normflags, flags, tx);
        return (obj);
 }
 
@@ -619,11 +730,11 @@ again:
            other = avl_walk(&zap->zap_m.zap_avl, other, direction)) {
 
                if (zn == NULL) {
-                       zn = zap_name_alloc(zap, mze->mze_phys.mze_name,
+                       zn = zap_name_alloc(zap, MZE_PHYS(zap, mze)->mze_name,
                            MT_FIRST);
                        allocdzn = B_TRUE;
                }
-               if (zap_match(zn, other->mze_phys.mze_name)) {
+               if (zap_match(zn, MZE_PHYS(zap, other)->mze_name)) {
                        if (allocdzn)
                                zap_name_free(zn);
                        return (B_TRUE);
@@ -685,9 +796,10 @@ zap_lookup_norm(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
                        } else if (integer_size != 8) {
                                err = EINVAL;
                        } else {
-                               *(uint64_t *)buf = mze->mze_phys.mze_value;
+                               *(uint64_t *)buf =
+                                   MZE_PHYS(zap, mze)->mze_value;
                                (void) strlcpy(realname,
-                                   mze->mze_phys.mze_name, rn_len);
+                                   MZE_PHYS(zap, mze)->mze_name, rn_len);
                                if (ncp) {
                                        *ncp = mzap_normalization_conflict(zap,
                                            zn, mze);
@@ -701,6 +813,63 @@ zap_lookup_norm(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
 }
 
 int
+zap_prefetch_uint64(objset_t *os, uint64_t zapobj, const uint64_t *key,
+    int key_numints)
+{
+       zap_t *zap;
+       int err;
+       zap_name_t *zn;
+
+       err = zap_lockdir(os, zapobj, NULL, RW_READER, TRUE, FALSE, &zap);
+       if (err)
+               return (err);
+       zn = zap_name_alloc_uint64(zap, key, key_numints);
+       if (zn == NULL) {
+               zap_unlockdir(zap);
+               return (ENOTSUP);
+       }
+
+       fzap_prefetch(zn);
+       zap_name_free(zn);
+       zap_unlockdir(zap);
+       return (err);
+}
+
+int
+zap_lookup_uint64(objset_t *os, uint64_t zapobj, const uint64_t *key,
+    int key_numints, uint64_t integer_size, uint64_t num_integers, void *buf)
+{
+       zap_t *zap;
+       int err;
+       zap_name_t *zn;
+
+       err = zap_lockdir(os, zapobj, NULL, RW_READER, TRUE, FALSE, &zap);
+       if (err)
+               return (err);
+       zn = zap_name_alloc_uint64(zap, key, key_numints);
+       if (zn == NULL) {
+               zap_unlockdir(zap);
+               return (ENOTSUP);
+       }
+
+       err = fzap_lookup(zn, integer_size, num_integers, buf,
+           NULL, 0, NULL);
+       zap_name_free(zn);
+       zap_unlockdir(zap);
+       return (err);
+}
+
+int
+zap_contains(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name)
+{
+       int err = (zap_lookup_norm(os, zapobj, name, 0,
+           0, NULL, MT_EXACT, NULL, 0, NULL));
+       if (err == EOVERFLOW || err == EINVAL)
+               err = 0; /* found, but skipped reading the value */
+       return (err);
+}
+
+int
 zap_length(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
     uint64_t *integer_size, uint64_t *num_integers)
 {
@@ -735,6 +904,28 @@ zap_length(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
        return (err);
 }
 
+int
+zap_length_uint64(objset_t *os, uint64_t zapobj, const uint64_t *key,
+    int key_numints, uint64_t *integer_size, uint64_t *num_integers)
+{
+       zap_t *zap;
+       int err;
+       zap_name_t *zn;
+
+       err = zap_lockdir(os, zapobj, NULL, RW_READER, TRUE, FALSE, &zap);
+       if (err)
+               return (err);
+       zn = zap_name_alloc_uint64(zap, key, key_numints);
+       if (zn == NULL) {
+               zap_unlockdir(zap);
+               return (ENOTSUP);
+       }
+       err = fzap_length(zn, integer_size, num_integers);
+       zap_name_free(zn);
+       zap_unlockdir(zap);
+       return (err);
+}
+
 static void
 mzap_addent(zap_name_t *zn, uint64_t value)
 {
@@ -743,20 +934,18 @@ mzap_addent(zap_name_t *zn, uint64_t value)
        int start = zap->zap_m.zap_alloc_next;
        uint32_t cd;
 
-       dprintf("obj=%llu %s=%llu\n", zap->zap_object,
-           zn->zn_name_orij, value);
        ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
 
 #ifdef ZFS_DEBUG
        for (i = 0; i < zap->zap_m.zap_num_chunks; i++) {
-               mzap_ent_phys_t *mze = &zap->zap_m.zap_phys->mz_chunk[i];
-               ASSERT(strcmp(zn->zn_name_orij, mze->mze_name) != 0);
+               ASSERTV(mzap_ent_phys_t *mze=&zap->zap_m.zap_phys->mz_chunk[i]);
+               ASSERT(strcmp(zn->zn_key_orig, mze->mze_name) != 0);
        }
 #endif
 
        cd = mze_find_unused_cd(zap, zn->zn_hash);
        /* given the limited size of the microzap, this can't happen */
-       ASSERT(cd != ZAP_MAXCD);
+       ASSERT(cd < zap_maxcd(zap));
 
 again:
        for (i = start; i < zap->zap_m.zap_num_chunks; i++) {
@@ -764,13 +953,13 @@ again:
                if (mze->mze_name[0] == 0) {
                        mze->mze_value = value;
                        mze->mze_cd = cd;
-                       (void) strcpy(mze->mze_name, zn->zn_name_orij);
+                       (void) strcpy(mze->mze_name, zn->zn_key_orig);
                        zap->zap_m.zap_num_entries++;
                        zap->zap_m.zap_alloc_next = i+1;
                        if (zap->zap_m.zap_alloc_next ==
                            zap->zap_m.zap_num_chunks)
                                zap->zap_m.zap_alloc_next = 0;
-                       mze_insert(zap, i, zn->zn_hash, mze);
+                       mze_insert(zap, i, zn->zn_hash);
                        return;
                }
        }
@@ -782,7 +971,7 @@ again:
 }
 
 int
-zap_add(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
+zap_add(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *key,
     int integer_size, uint64_t num_integers,
     const void *val, dmu_tx_t *tx)
 {
@@ -795,7 +984,7 @@ zap_add(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
        err = zap_lockdir(os, zapobj, tx, RW_WRITER, TRUE, TRUE, &zap);
        if (err)
                return (err);
-       zn = zap_name_alloc(zap, name, MT_EXACT);
+       zn = zap_name_alloc(zap, key, MT_EXACT);
        if (zn == NULL) {
                zap_unlockdir(zap);
                return (ENOTSUP);
@@ -804,10 +993,8 @@ zap_add(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
                err = fzap_add(zn, integer_size, num_integers, val, tx);
                zap = zn->zn_zap;       /* fzap_add() may change zap */
        } else if (integer_size != 8 || num_integers != 1 ||
-           strlen(name) >= MZAP_NAME_LEN) {
-               dprintf("upgrading obj %llu: intsz=%u numint=%llu name=%s\n",
-                   zapobj, integer_size, num_integers, name);
-               err = mzap_upgrade(&zn->zn_zap, tx);
+           strlen(key) >= MZAP_NAME_LEN) {
+               err = mzap_upgrade(&zn->zn_zap, tx, 0);
                if (err == 0)
                        err = fzap_add(zn, integer_size, num_integers, val, tx);
                zap = zn->zn_zap;       /* fzap_add() may change zap */
@@ -827,6 +1014,31 @@ zap_add(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
 }
 
 int
+zap_add_uint64(objset_t *os, uint64_t zapobj, const uint64_t *key,
+    int key_numints, int integer_size, uint64_t num_integers,
+    const void *val, dmu_tx_t *tx)
+{
+       zap_t *zap;
+       int err;
+       zap_name_t *zn;
+
+       err = zap_lockdir(os, zapobj, tx, RW_WRITER, TRUE, TRUE, &zap);
+       if (err)
+               return (err);
+       zn = zap_name_alloc_uint64(zap, key, key_numints);
+       if (zn == NULL) {
+               zap_unlockdir(zap);
+               return (ENOTSUP);
+       }
+       err = fzap_add(zn, integer_size, num_integers, val, tx);
+       zap = zn->zn_zap;       /* fzap_add() may change zap */
+       zap_name_free(zn);
+       if (zap != NULL)        /* may be NULL if fzap_add() failed */
+               zap_unlockdir(zap);
+       return (err);
+}
+
+int
 zap_update(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
     int integer_size, uint64_t num_integers, const void *val, dmu_tx_t *tx)
 {
@@ -836,6 +1048,17 @@ zap_update(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
        zap_name_t *zn;
        int err;
 
+#ifdef ZFS_DEBUG
+       uint64_t oldval;
+
+       /*
+        * If there is an old value, it shouldn't change across the
+        * lockdir (eg, due to bprewrite's xlation).
+        */
+       if (integer_size == 8 && num_integers == 1)
+               (void) zap_lookup(os, zapobj, name, 8, 1, &oldval);
+#endif
+
        err = zap_lockdir(os, zapobj, tx, RW_WRITER, TRUE, TRUE, &zap);
        if (err)
                return (err);
@@ -851,7 +1074,7 @@ zap_update(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
            strlen(name) >= MZAP_NAME_LEN) {
                dprintf("upgrading obj %llu: intsz=%u numint=%llu name=%s\n",
                    zapobj, integer_size, num_integers, name);
-               err = mzap_upgrade(&zn->zn_zap, tx);
+               err = mzap_upgrade(&zn->zn_zap, tx, 0);
                if (err == 0)
                        err = fzap_update(zn, integer_size, num_integers,
                            val, tx);
@@ -859,9 +1082,8 @@ zap_update(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
        } else {
                mze = mze_find(zn);
                if (mze != NULL) {
-                       mze->mze_phys.mze_value = *intval;
-                       zap->zap_m.zap_phys->mz_chunk
-                           [mze->mze_chunkid].mze_value = *intval;
+                       ASSERT3U(MZE_PHYS(zap, mze)->mze_value, ==, oldval);
+                       MZE_PHYS(zap, mze)->mze_value = *intval;
                } else {
                        mzap_addent(zn, *intval);
                }
@@ -874,6 +1096,31 @@ zap_update(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
 }
 
 int
+zap_update_uint64(objset_t *os, uint64_t zapobj, const uint64_t *key,
+    int key_numints,
+    int integer_size, uint64_t num_integers, const void *val, dmu_tx_t *tx)
+{
+       zap_t *zap;
+       zap_name_t *zn;
+       int err;
+
+       err = zap_lockdir(os, zapobj, tx, RW_WRITER, TRUE, TRUE, &zap);
+       if (err)
+               return (err);
+       zn = zap_name_alloc_uint64(zap, key, key_numints);
+       if (zn == NULL) {
+               zap_unlockdir(zap);
+               return (ENOTSUP);
+       }
+       err = fzap_update(zn, integer_size, num_integers, val, tx);
+       zap = zn->zn_zap;       /* fzap_update() may change zap */
+       zap_name_free(zn);
+       if (zap != NULL)        /* may be NULL if fzap_upgrade() failed */
+               zap_unlockdir(zap);
+       return (err);
+}
+
+int
 zap_remove(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name, dmu_tx_t *tx)
 {
        return (zap_remove_norm(os, zapobj, name, MT_EXACT, tx));
@@ -914,17 +1161,32 @@ zap_remove_norm(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name,
        return (err);
 }
 
+int
+zap_remove_uint64(objset_t *os, uint64_t zapobj, const uint64_t *key,
+    int key_numints, dmu_tx_t *tx)
+{
+       zap_t *zap;
+       int err;
+       zap_name_t *zn;
+
+       err = zap_lockdir(os, zapobj, tx, RW_WRITER, TRUE, FALSE, &zap);
+       if (err)
+               return (err);
+       zn = zap_name_alloc_uint64(zap, key, key_numints);
+       if (zn == NULL) {
+               zap_unlockdir(zap);
+               return (ENOTSUP);
+       }
+       err = fzap_remove(zn, tx);
+       zap_name_free(zn);
+       zap_unlockdir(zap);
+       return (err);
+}
+
 /*
  * Routines for iterating over the attributes.
  */
 
-/*
- * We want to keep the high 32 bits of the cursor zero if we can, so
- * that 32-bit programs can access this.  So use a small hash value so
- * we can fit 4 bits of cd into the 32-bit cursor.
- *
- * [ 4 zero bits | 32-bit collision differentiator | 28-bit hash value ]
- */
 void
 zap_cursor_init_serialized(zap_cursor_t *zc, objset_t *os, uint64_t zapobj,
     uint64_t serialized)
@@ -933,15 +1195,9 @@ zap_cursor_init_serialized(zap_cursor_t *zc, objset_t *os, uint64_t zapobj,
        zc->zc_zap = NULL;
        zc->zc_leaf = NULL;
        zc->zc_zapobj = zapobj;
-       if (serialized == -1ULL) {
-               zc->zc_hash = -1ULL;
-               zc->zc_cd = 0;
-       } else {
-               zc->zc_hash = serialized << (64-ZAP_HASHBITS);
-               zc->zc_cd = serialized >> ZAP_HASHBITS;
-               if (zc->zc_cd >= ZAP_MAXCD) /* corrupt serialized */
-                       zc->zc_cd = 0;
-       }
+       zc->zc_serialized = serialized;
+       zc->zc_hash = 0;
+       zc->zc_cd = 0;
 }
 
 void
@@ -971,10 +1227,21 @@ zap_cursor_serialize(zap_cursor_t *zc)
 {
        if (zc->zc_hash == -1ULL)
                return (-1ULL);
-       ASSERT((zc->zc_hash & (ZAP_MAXCD-1)) == 0);
-       ASSERT(zc->zc_cd < ZAP_MAXCD);
-       return ((zc->zc_hash >> (64-ZAP_HASHBITS)) |
-           ((uint64_t)zc->zc_cd << ZAP_HASHBITS));
+       if (zc->zc_zap == NULL)
+               return (zc->zc_serialized);
+       ASSERT((zc->zc_hash & zap_maxcd(zc->zc_zap)) == 0);
+       ASSERT(zc->zc_cd < zap_maxcd(zc->zc_zap));
+
+       /*
+        * We want to keep the high 32 bits of the cursor zero if we can, so
+        * that 32-bit programs can access this.  So usually use a small
+        * (28-bit) hash value so we can fit 4 bits of cd into the low 32-bits
+        * of the cursor.
+        *
+        * [ collision differentiator | zap_hashbits()-bit hash value ]
+        */
+       return ((zc->zc_hash >> (64 - zap_hashbits(zc->zc_zap))) |
+           ((uint64_t)zc->zc_cd << zap_hashbits(zc->zc_zap)));
 }
 
 int
@@ -989,10 +1256,23 @@ zap_cursor_retrieve(zap_cursor_t *zc, zap_attribute_t *za)
                return (ENOENT);
 
        if (zc->zc_zap == NULL) {
+               int hb;
                err = zap_lockdir(zc->zc_objset, zc->zc_zapobj, NULL,
                    RW_READER, TRUE, FALSE, &zc->zc_zap);
                if (err)
                        return (err);
+
+               /*
+                * To support zap_cursor_init_serialized, advance, retrieve,
+                * we must add to the existing zc_cd, which may already
+                * be 1 due to the zap_cursor_advance.
+                */
+               ASSERT(zc->zc_hash == 0);
+               hb = zap_hashbits(zc->zc_zap);
+               zc->zc_hash = zc->zc_serialized << (64 - hb);
+               zc->zc_cd += zc->zc_serialized >> hb;
+               if (zc->zc_cd >= zap_maxcd(zc->zc_zap)) /* corrupt serialized */
+                       zc->zc_cd = 0;
        } else {
                rw_enter(&zc->zc_zap->zap_rwlock, RW_READER);
        }
@@ -1002,7 +1282,7 @@ zap_cursor_retrieve(zap_cursor_t *zc, zap_attribute_t *za)
                err = ENOENT;
 
                mze_tofind.mze_hash = zc->zc_hash;
-               mze_tofind.mze_phys.mze_cd = zc->zc_cd;
+               mze_tofind.mze_cd = zc->zc_cd;
 
                mze = avl_find(&zc->zc_zap->zap_m.zap_avl, &mze_tofind, &idx);
                if (mze == NULL) {
@@ -1010,18 +1290,16 @@ zap_cursor_retrieve(zap_cursor_t *zc, zap_attribute_t *za)
                            idx, AVL_AFTER);
                }
                if (mze) {
-                       ASSERT(0 == bcmp(&mze->mze_phys,
-                           &zc->zc_zap->zap_m.zap_phys->mz_chunk
-                           [mze->mze_chunkid], sizeof (mze->mze_phys)));
-
+                       mzap_ent_phys_t *mzep = MZE_PHYS(zc->zc_zap, mze);
+                       ASSERT3U(mze->mze_cd, ==, mzep->mze_cd);
                        za->za_normalization_conflict =
                            mzap_normalization_conflict(zc->zc_zap, NULL, mze);
                        za->za_integer_length = 8;
                        za->za_num_integers = 1;
-                       za->za_first_integer = mze->mze_phys.mze_value;
-                       (void) strcpy(za->za_name, mze->mze_phys.mze_name);
+                       za->za_first_integer = mzep->mze_value;
+                       (void) strcpy(za->za_name, mzep->mze_name);
                        zc->zc_hash = mze->mze_hash;
-                       zc->zc_cd = mze->mze_phys.mze_cd;
+                       zc->zc_cd = mze->mze_cd;
                        err = 0;
                } else {
                        zc->zc_hash = -1ULL;
@@ -1037,12 +1315,46 @@ zap_cursor_advance(zap_cursor_t *zc)
        if (zc->zc_hash == -1ULL)
                return;
        zc->zc_cd++;
-       if (zc->zc_cd >= ZAP_MAXCD) {
-               zc->zc_cd = 0;
-               zc->zc_hash += 1ULL<<(64-ZAP_HASHBITS);
-               if (zc->zc_hash == 0) /* EOF */
-                       zc->zc_hash = -1ULL;
+}
+
+int
+zap_cursor_move_to_key(zap_cursor_t *zc, const char *name, matchtype_t mt)
+{
+       int err = 0;
+       mzap_ent_t *mze;
+       zap_name_t *zn;
+
+       if (zc->zc_zap == NULL) {
+               err = zap_lockdir(zc->zc_objset, zc->zc_zapobj, NULL,
+                   RW_READER, TRUE, FALSE, &zc->zc_zap);
+               if (err)
+                       return (err);
+       } else {
+               rw_enter(&zc->zc_zap->zap_rwlock, RW_READER);
+       }
+
+       zn = zap_name_alloc(zc->zc_zap, name, mt);
+       if (zn == NULL) {
+               rw_exit(&zc->zc_zap->zap_rwlock);
+               return (ENOTSUP);
+       }
+
+       if (!zc->zc_zap->zap_ismicro) {
+               err = fzap_cursor_move_to_key(zc, zn);
+       } else {
+               mze = mze_find(zn);
+               if (mze == NULL) {
+                       err = ENOENT;
+                       goto out;
+               }
+               zc->zc_hash = mze->mze_hash;
+               zc->zc_cd = mze->mze_cd;
        }
+
+out:
+       zap_name_free(zn);
+       rw_exit(&zc->zc_zap->zap_rwlock);
+       return (err);
 }
 
 int
@@ -1067,3 +1379,122 @@ zap_get_stats(objset_t *os, uint64_t zapobj, zap_stats_t *zs)
        zap_unlockdir(zap);
        return (0);
 }
+
+int
+zap_count_write(objset_t *os, uint64_t zapobj, const char *name, int add,
+    uint64_t *towrite, uint64_t *tooverwrite)
+{
+       zap_t *zap;
+       int err = 0;
+
+
+       /*
+        * Since, we don't have a name, we cannot figure out which blocks will
+        * be affected in this operation. So, account for the worst case :
+        * - 3 blocks overwritten: target leaf, ptrtbl block, header block
+        * - 4 new blocks written if adding:
+        *      - 2 blocks for possibly split leaves,
+        *      - 2 grown ptrtbl blocks
+        *
+        * This also accomodates the case where an add operation to a fairly
+        * large microzap results in a promotion to fatzap.
+        */
+       if (name == NULL) {
+               *towrite += (3 + (add ? 4 : 0)) * SPA_MAXBLOCKSIZE;
+               return (err);
+       }
+
+       /*
+        * We lock the zap with adding == FALSE. Because, if we pass
+        * the actual value of add, it could trigger a mzap_upgrade().
+        * At present we are just evaluating the possibility of this operation
+        * and hence we donot want to trigger an upgrade.
+        */
+       err = zap_lockdir(os, zapobj, NULL, RW_READER, TRUE, FALSE, &zap);
+       if (err)
+               return (err);
+
+       if (!zap->zap_ismicro) {
+               zap_name_t *zn = zap_name_alloc(zap, name, MT_EXACT);
+               if (zn) {
+                       err = fzap_count_write(zn, add, towrite,
+                           tooverwrite);
+                       zap_name_free(zn);
+               } else {
+                       /*
+                        * We treat this case as similar to (name == NULL)
+                        */
+                       *towrite += (3 + (add ? 4 : 0)) * SPA_MAXBLOCKSIZE;
+               }
+       } else {
+               /*
+                * We are here if (name != NULL) and this is a micro-zap.
+                * We account for the header block depending on whether it
+                * is freeable.
+                *
+                * Incase of an add-operation it is hard to find out
+                * if this add will promote this microzap to fatzap.
+                * Hence, we consider the worst case and account for the
+                * blocks assuming this microzap would be promoted to a
+                * fatzap.
+                *
+                * 1 block overwritten  : header block
+                * 4 new blocks written : 2 new split leaf, 2 grown
+                *                      ptrtbl blocks
+                */
+               if (dmu_buf_freeable(zap->zap_dbuf))
+                       *tooverwrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
+               else
+                       *towrite += SPA_MAXBLOCKSIZE;
+
+               if (add) {
+                       *towrite += 4 * SPA_MAXBLOCKSIZE;
+               }
+       }
+
+       zap_unlockdir(zap);
+       return (err);
+}
+
+#if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
+EXPORT_SYMBOL(zap_create);
+EXPORT_SYMBOL(zap_create_norm);
+EXPORT_SYMBOL(zap_create_flags);
+EXPORT_SYMBOL(zap_create_claim);
+EXPORT_SYMBOL(zap_create_claim_norm);
+EXPORT_SYMBOL(zap_destroy);
+EXPORT_SYMBOL(zap_lookup);
+EXPORT_SYMBOL(zap_lookup_norm);
+EXPORT_SYMBOL(zap_lookup_uint64);
+EXPORT_SYMBOL(zap_contains);
+EXPORT_SYMBOL(zap_prefetch_uint64);
+EXPORT_SYMBOL(zap_count_write);
+EXPORT_SYMBOL(zap_add);
+EXPORT_SYMBOL(zap_add_uint64);
+EXPORT_SYMBOL(zap_update);
+EXPORT_SYMBOL(zap_update_uint64);
+EXPORT_SYMBOL(zap_length);
+EXPORT_SYMBOL(zap_length_uint64);
+EXPORT_SYMBOL(zap_remove);
+EXPORT_SYMBOL(zap_remove_norm);
+EXPORT_SYMBOL(zap_remove_uint64);
+EXPORT_SYMBOL(zap_count);
+EXPORT_SYMBOL(zap_value_search);
+EXPORT_SYMBOL(zap_join);
+EXPORT_SYMBOL(zap_join_increment);
+EXPORT_SYMBOL(zap_add_int);
+EXPORT_SYMBOL(zap_remove_int);
+EXPORT_SYMBOL(zap_lookup_int);
+EXPORT_SYMBOL(zap_increment_int);
+EXPORT_SYMBOL(zap_add_int_key);
+EXPORT_SYMBOL(zap_lookup_int_key);
+EXPORT_SYMBOL(zap_increment);
+EXPORT_SYMBOL(zap_cursor_init);
+EXPORT_SYMBOL(zap_cursor_fini);
+EXPORT_SYMBOL(zap_cursor_retrieve);
+EXPORT_SYMBOL(zap_cursor_advance);
+EXPORT_SYMBOL(zap_cursor_serialize);
+EXPORT_SYMBOL(zap_cursor_move_to_key);
+EXPORT_SYMBOL(zap_cursor_init_serialized);
+EXPORT_SYMBOL(zap_get_stats);
+#endif