99d932fc0ac946fe37394f4000c0f00e45d364cb
[zfs.git] / module / zfs / zil.c
1 /*
2  * CDDL HEADER START
3  *
4  * The contents of this file are subject to the terms of the
5  * Common Development and Distribution License (the "License").
6  * You may not use this file except in compliance with the License.
7  *
8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
10  * See the License for the specific language governing permissions
11  * and limitations under the License.
12  *
13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
18  *
19  * CDDL HEADER END
20  */
21 /*
22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
23  * Copyright (c) 2012 by Delphix. All rights reserved.
24  */
25
26 /* Portions Copyright 2010 Robert Milkowski */
27
28 #include <sys/zfs_context.h>
29 #include <sys/spa.h>
30 #include <sys/dmu.h>
31 #include <sys/zap.h>
32 #include <sys/arc.h>
33 #include <sys/stat.h>
34 #include <sys/resource.h>
35 #include <sys/zil.h>
36 #include <sys/zil_impl.h>
37 #include <sys/dsl_dataset.h>
38 #include <sys/vdev_impl.h>
39 #include <sys/dmu_tx.h>
40 #include <sys/dsl_pool.h>
41 #include <sys/metaslab.h>
42
43 /*
44  * The zfs intent log (ZIL) saves transaction records of system calls
45  * that change the file system in memory with enough information
46  * to be able to replay them. These are stored in memory until
47  * either the DMU transaction group (txg) commits them to the stable pool
48  * and they can be discarded, or they are flushed to the stable log
49  * (also in the pool) due to a fsync, O_DSYNC or other synchronous
50  * requirement. In the event of a panic or power fail then those log
51  * records (transactions) are replayed.
52  *
53  * There is one ZIL per file system. Its on-disk (pool) format consists
54  * of 3 parts:
55  *
56  *      - ZIL header
57  *      - ZIL blocks
58  *      - ZIL records
59  *
60  * A log record holds a system call transaction. Log blocks can
61  * hold many log records and the blocks are chained together.
62  * Each ZIL block contains a block pointer (blkptr_t) to the next
63  * ZIL block in the chain. The ZIL header points to the first
64  * block in the chain. Note there is not a fixed place in the pool
65  * to hold blocks. They are dynamically allocated and freed as
66  * needed from the blocks available. Figure X shows the ZIL structure:
67  */
68
69 /*
70  * See zil.h for more information about these fields.
71  */
72 zil_stats_t zil_stats = {
73         { "zil_commit_count",              KSTAT_DATA_UINT64 },
74         { "zil_commit_writer_count",       KSTAT_DATA_UINT64 },
75         { "zil_itx_count",                 KSTAT_DATA_UINT64 },
76         { "zil_itx_indirect_count",        KSTAT_DATA_UINT64 },
77         { "zil_itx_indirect_bytes",        KSTAT_DATA_UINT64 },
78         { "zil_itx_copied_count",          KSTAT_DATA_UINT64 },
79         { "zil_itx_copied_bytes",          KSTAT_DATA_UINT64 },
80         { "zil_itx_needcopy_count",        KSTAT_DATA_UINT64 },
81         { "zil_itx_needcopy_bytes",        KSTAT_DATA_UINT64 },
82         { "zil_itx_metaslab_normal_count", KSTAT_DATA_UINT64 },
83         { "zil_itx_metaslab_normal_bytes", KSTAT_DATA_UINT64 },
84         { "zil_itx_metaslab_slog_count",   KSTAT_DATA_UINT64 },
85         { "zil_itx_metaslab_slog_bytes",   KSTAT_DATA_UINT64 },
86 };
87
88 static kstat_t *zil_ksp;
89
90 /*
91  * This global ZIL switch affects all pools
92  */
93 int zil_replay_disable = 0;    /* disable intent logging replay */
94
95 /*
96  * Tunable parameter for debugging or performance analysis.  Setting
97  * zfs_nocacheflush will cause corruption on power loss if a volatile
98  * out-of-order write cache is enabled.
99  */
100 int zfs_nocacheflush = 0;
101
102 static kmem_cache_t *zil_lwb_cache;
103
104 static void zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid);
105
106 #define LWB_EMPTY(lwb) ((BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk) - \
107     sizeof (zil_chain_t)) == (lwb->lwb_sz - lwb->lwb_nused))
108
109
110 /*
111  * ziltest is by and large an ugly hack, but very useful in
112  * checking replay without tedious work.
113  * When running ziltest we want to keep all itx's and so maintain
114  * a single list in the zl_itxg[] that uses a high txg: ZILTEST_TXG
115  * We subtract TXG_CONCURRENT_STATES to allow for common code.
116  */
117 #define ZILTEST_TXG (UINT64_MAX - TXG_CONCURRENT_STATES)
118
119 static int
120 zil_bp_compare(const void *x1, const void *x2)
121 {
122         const dva_t *dva1 = &((zil_bp_node_t *)x1)->zn_dva;
123         const dva_t *dva2 = &((zil_bp_node_t *)x2)->zn_dva;
124
125         if (DVA_GET_VDEV(dva1) < DVA_GET_VDEV(dva2))
126                 return (-1);
127         if (DVA_GET_VDEV(dva1) > DVA_GET_VDEV(dva2))
128                 return (1);
129
130         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) < DVA_GET_OFFSET(dva2))
131                 return (-1);
132         if (DVA_GET_OFFSET(dva1) > DVA_GET_OFFSET(dva2))
133                 return (1);
134
135         return (0);
136 }
137
138 static void
139 zil_bp_tree_init(zilog_t *zilog)
140 {
141         avl_create(&zilog->zl_bp_tree, zil_bp_compare,
142             sizeof (zil_bp_node_t), offsetof(zil_bp_node_t, zn_node));
143 }
144
145 static void
146 zil_bp_tree_fini(zilog_t *zilog)
147 {
148         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
149         zil_bp_node_t *zn;
150         void *cookie = NULL;
151
152         while ((zn = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL)
153                 kmem_free(zn, sizeof (zil_bp_node_t));
154
155         avl_destroy(t);
156 }
157
158 int
159 zil_bp_tree_add(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
160 {
161         avl_tree_t *t = &zilog->zl_bp_tree;
162         const dva_t *dva = BP_IDENTITY(bp);
163         zil_bp_node_t *zn;
164         avl_index_t where;
165
166         if (avl_find(t, dva, &where) != NULL)
167                 return (EEXIST);
168
169         zn = kmem_alloc(sizeof (zil_bp_node_t), KM_PUSHPAGE);
170         zn->zn_dva = *dva;
171         avl_insert(t, zn, where);
172
173         return (0);
174 }
175
176 static zil_header_t *
177 zil_header_in_syncing_context(zilog_t *zilog)
178 {
179         return ((zil_header_t *)zilog->zl_header);
180 }
181
182 static void
183 zil_init_log_chain(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp)
184 {
185         zio_cksum_t *zc = &bp->blk_cksum;
186
187         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_0] = spa_get_random(-1ULL);
188         zc->zc_word[ZIL_ZC_GUID_1] = spa_get_random(-1ULL);
189         zc->zc_word[ZIL_ZC_OBJSET] = dmu_objset_id(zilog->zl_os);
190         zc->zc_word[ZIL_ZC_SEQ] = 1ULL;
191 }
192
193 /*
194  * Read a log block and make sure it's valid.
195  */
196 static int
197 zil_read_log_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp, blkptr_t *nbp, void *dst,
198     char **end)
199 {
200         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
201         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
202         arc_buf_t *abuf = NULL;
203         zbookmark_t zb;
204         int error;
205
206         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
207                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
208
209         if (!(zilog->zl_header->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
210                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE;
211
212         SET_BOOKMARK(&zb, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
213             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL, bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
214
215         error = dsl_read_nolock(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
216             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
217
218         if (error == 0) {
219                 zio_cksum_t cksum = bp->blk_cksum;
220
221                 /*
222                  * Validate the checksummed log block.
223                  *
224                  * Sequence numbers should be... sequential.  The checksum
225                  * verifier for the next block should be bp's checksum plus 1.
226                  *
227                  * Also check the log chain linkage and size used.
228                  */
229                 cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
230
231                 if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
232                         zil_chain_t *zilc = abuf->b_data;
233                         char *lr = (char *)(zilc + 1);
234                         uint64_t len = zilc->zc_nused - sizeof (zil_chain_t);
235
236                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
237                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk)) {
238                                 error = ECKSUM;
239                         } else {
240                                 bcopy(lr, dst, len);
241                                 *end = (char *)dst + len;
242                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
243                         }
244                 } else {
245                         char *lr = abuf->b_data;
246                         uint64_t size = BP_GET_LSIZE(bp);
247                         zil_chain_t *zilc = (zil_chain_t *)(lr + size) - 1;
248
249                         if (bcmp(&cksum, &zilc->zc_next_blk.blk_cksum,
250                             sizeof (cksum)) || BP_IS_HOLE(&zilc->zc_next_blk) ||
251                             (zilc->zc_nused > (size - sizeof (*zilc)))) {
252                                 error = ECKSUM;
253                         } else {
254                                 bcopy(lr, dst, zilc->zc_nused);
255                                 *end = (char *)dst + zilc->zc_nused;
256                                 *nbp = zilc->zc_next_blk;
257                         }
258                 }
259
260                 VERIFY(arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf) == 1);
261         }
262
263         return (error);
264 }
265
266 /*
267  * Read a TX_WRITE log data block.
268  */
269 static int
270 zil_read_log_data(zilog_t *zilog, const lr_write_t *lr, void *wbuf)
271 {
272         enum zio_flag zio_flags = ZIO_FLAG_CANFAIL;
273         const blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
274         uint32_t aflags = ARC_WAIT;
275         arc_buf_t *abuf = NULL;
276         zbookmark_t zb;
277         int error;
278
279         if (BP_IS_HOLE(bp)) {
280                 if (wbuf != NULL)
281                         bzero(wbuf, MAX(BP_GET_LSIZE(bp), lr->lr_length));
282                 return (0);
283         }
284
285         if (zilog->zl_header->zh_claim_txg == 0)
286                 zio_flags |= ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB;
287
288         SET_BOOKMARK(&zb, dmu_objset_id(zilog->zl_os), lr->lr_foid,
289             ZB_ZIL_LEVEL, lr->lr_offset / BP_GET_LSIZE(bp));
290
291         error = arc_read_nolock(NULL, zilog->zl_spa, bp, arc_getbuf_func, &abuf,
292             ZIO_PRIORITY_SYNC_READ, zio_flags, &aflags, &zb);
293
294         if (error == 0) {
295                 if (wbuf != NULL)
296                         bcopy(abuf->b_data, wbuf, arc_buf_size(abuf));
297                 (void) arc_buf_remove_ref(abuf, &abuf);
298         }
299
300         return (error);
301 }
302
303 /*
304  * Parse the intent log, and call parse_func for each valid record within.
305  */
306 int
307 zil_parse(zilog_t *zilog, zil_parse_blk_func_t *parse_blk_func,
308     zil_parse_lr_func_t *parse_lr_func, void *arg, uint64_t txg)
309 {
310         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
311         boolean_t claimed = !!zh->zh_claim_txg;
312         uint64_t claim_blk_seq = claimed ? zh->zh_claim_blk_seq : UINT64_MAX;
313         uint64_t claim_lr_seq = claimed ? zh->zh_claim_lr_seq : UINT64_MAX;
314         uint64_t max_blk_seq = 0;
315         uint64_t max_lr_seq = 0;
316         uint64_t blk_count = 0;
317         uint64_t lr_count = 0;
318         blkptr_t blk, next_blk;
319         char *lrbuf, *lrp;
320         int error = 0;
321
322         bzero(&next_blk, sizeof(blkptr_t));
323
324         /*
325          * Old logs didn't record the maximum zh_claim_lr_seq.
326          */
327         if (!(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID))
328                 claim_lr_seq = UINT64_MAX;
329
330         /*
331          * Starting at the block pointed to by zh_log we read the log chain.
332          * For each block in the chain we strongly check that block to
333          * ensure its validity.  We stop when an invalid block is found.
334          * For each block pointer in the chain we call parse_blk_func().
335          * For each record in each valid block we call parse_lr_func().
336          * If the log has been claimed, stop if we encounter a sequence
337          * number greater than the highest claimed sequence number.
338          */
339         lrbuf = zio_buf_alloc(SPA_MAXBLOCKSIZE);
340         zil_bp_tree_init(zilog);
341
342         for (blk = zh->zh_log; !BP_IS_HOLE(&blk); blk = next_blk) {
343                 uint64_t blk_seq = blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ];
344                 int reclen;
345                 char *end = NULL;
346
347                 if (blk_seq > claim_blk_seq)
348                         break;
349                 if ((error = parse_blk_func(zilog, &blk, arg, txg)) != 0)
350                         break;
351                 ASSERT3U(max_blk_seq, <, blk_seq);
352                 max_blk_seq = blk_seq;
353                 blk_count++;
354
355                 if (max_lr_seq == claim_lr_seq && max_blk_seq == claim_blk_seq)
356                         break;
357
358                 error = zil_read_log_block(zilog, &blk, &next_blk, lrbuf, &end);
359                 if (error)
360                         break;
361
362                 for (lrp = lrbuf; lrp < end; lrp += reclen) {
363                         lr_t *lr = (lr_t *)lrp;
364                         reclen = lr->lrc_reclen;
365                         ASSERT3U(reclen, >=, sizeof (lr_t));
366                         if (lr->lrc_seq > claim_lr_seq)
367                                 goto done;
368                         if ((error = parse_lr_func(zilog, lr, arg, txg)) != 0)
369                                 goto done;
370                         ASSERT3U(max_lr_seq, <, lr->lrc_seq);
371                         max_lr_seq = lr->lrc_seq;
372                         lr_count++;
373                 }
374         }
375 done:
376         zilog->zl_parse_error = error;
377         zilog->zl_parse_blk_seq = max_blk_seq;
378         zilog->zl_parse_lr_seq = max_lr_seq;
379         zilog->zl_parse_blk_count = blk_count;
380         zilog->zl_parse_lr_count = lr_count;
381
382         ASSERT(!claimed || !(zh->zh_flags & ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID) ||
383             (max_blk_seq == claim_blk_seq && max_lr_seq == claim_lr_seq));
384
385         zil_bp_tree_fini(zilog);
386         zio_buf_free(lrbuf, SPA_MAXBLOCKSIZE);
387
388         return (error);
389 }
390
391 static int
392 zil_claim_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t first_txg)
393 {
394         /*
395          * Claim log block if not already committed and not already claimed.
396          * If tx == NULL, just verify that the block is claimable.
397          */
398         if (bp->blk_birth < first_txg || zil_bp_tree_add(zilog, bp) != 0)
399                 return (0);
400
401         return (zio_wait(zio_claim(NULL, zilog->zl_spa,
402             tx == NULL ? 0 : first_txg, bp, spa_claim_notify, NULL,
403             ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_SPECULATIVE | ZIO_FLAG_SCRUB)));
404 }
405
406 static int
407 zil_claim_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t first_txg)
408 {
409         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
410         int error;
411
412         if (lrc->lrc_txtype != TX_WRITE)
413                 return (0);
414
415         /*
416          * If the block is not readable, don't claim it.  This can happen
417          * in normal operation when a log block is written to disk before
418          * some of the dmu_sync() blocks it points to.  In this case, the
419          * transaction cannot have been committed to anyone (we would have
420          * waited for all writes to be stable first), so it is semantically
421          * correct to declare this the end of the log.
422          */
423         if (lr->lr_blkptr.blk_birth >= first_txg &&
424             (error = zil_read_log_data(zilog, lr, NULL)) != 0)
425                 return (error);
426         return (zil_claim_log_block(zilog, &lr->lr_blkptr, tx, first_txg));
427 }
428
429 /* ARGSUSED */
430 static int
431 zil_free_log_block(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *tx, uint64_t claim_txg)
432 {
433         zio_free_zil(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
434
435         return (0);
436 }
437
438 static int
439 zil_free_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lrc, void *tx, uint64_t claim_txg)
440 {
441         lr_write_t *lr = (lr_write_t *)lrc;
442         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
443
444         /*
445          * If we previously claimed it, we need to free it.
446          */
447         if (claim_txg != 0 && lrc->lrc_txtype == TX_WRITE &&
448             bp->blk_birth >= claim_txg && zil_bp_tree_add(zilog, bp) == 0)
449                 zio_free(zilog->zl_spa, dmu_tx_get_txg(tx), bp);
450
451         return (0);
452 }
453
454 static lwb_t *
455 zil_alloc_lwb(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, uint64_t txg, boolean_t fastwrite)
456 {
457         lwb_t *lwb;
458
459         lwb = kmem_cache_alloc(zil_lwb_cache, KM_PUSHPAGE);
460         lwb->lwb_zilog = zilog;
461         lwb->lwb_blk = *bp;
462         lwb->lwb_fastwrite = fastwrite;
463         lwb->lwb_buf = zio_buf_alloc(BP_GET_LSIZE(bp));
464         lwb->lwb_max_txg = txg;
465         lwb->lwb_zio = NULL;
466         lwb->lwb_tx = NULL;
467         if (BP_GET_CHECKSUM(bp) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
468                 lwb->lwb_nused = sizeof (zil_chain_t);
469                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp);
470         } else {
471                 lwb->lwb_nused = 0;
472                 lwb->lwb_sz = BP_GET_LSIZE(bp) - sizeof (zil_chain_t);
473         }
474
475         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
476         list_insert_tail(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
477         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
478
479         return (lwb);
480 }
481
482 /*
483  * Called when we create in-memory log transactions so that we know
484  * to cleanup the itxs at the end of spa_sync().
485  */
486 void
487 zilog_dirty(zilog_t *zilog, uint64_t txg)
488 {
489         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
490         dsl_dataset_t *ds = dmu_objset_ds(zilog->zl_os);
491
492         if (dsl_dataset_is_snapshot(ds))
493                 panic("dirtying snapshot!");
494
495         if (txg_list_add(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, txg) == 0) {
496                 /* up the hold count until we can be written out */
497                 dmu_buf_add_ref(ds->ds_dbuf, zilog);
498         }
499 }
500
501 boolean_t
502 zilog_is_dirty(zilog_t *zilog)
503 {
504         dsl_pool_t *dp = zilog->zl_dmu_pool;
505         int t;
506
507         for (t = 0; t < TXG_SIZE; t++) {
508                 if (txg_list_member(&dp->dp_dirty_zilogs, zilog, t))
509                         return (B_TRUE);
510         }
511         return (B_FALSE);
512 }
513
514 /*
515  * Create an on-disk intent log.
516  */
517 static lwb_t *
518 zil_create(zilog_t *zilog)
519 {
520         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
521         lwb_t *lwb = NULL;
522         uint64_t txg = 0;
523         dmu_tx_t *tx = NULL;
524         blkptr_t blk;
525         int error = 0;
526         boolean_t fastwrite = FALSE;
527
528         /*
529          * Wait for any previous destroy to complete.
530          */
531         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
532
533         ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
534         ASSERT(zh->zh_replay_seq == 0);
535
536         blk = zh->zh_log;
537
538         /*
539          * Allocate an initial log block if:
540          *    - there isn't one already
541          *    - the existing block is the wrong endianess
542          */
543         if (BP_IS_HOLE(&blk) || BP_SHOULD_BYTESWAP(&blk)) {
544                 tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
545                 VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
546                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
547                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
548
549                 if (!BP_IS_HOLE(&blk)) {
550                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk);
551                         BP_ZERO(&blk);
552                 }
553
554                 error = zio_alloc_zil(zilog->zl_spa, txg, &blk,
555                     ZIL_MIN_BLKSZ, B_TRUE);
556                 fastwrite = TRUE;
557
558                 if (error == 0)
559                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
560         }
561
562         /*
563          * Allocate a log write buffer (lwb) for the first log block.
564          */
565         if (error == 0)
566                 lwb = zil_alloc_lwb(zilog, &blk, txg, fastwrite);
567
568         /*
569          * If we just allocated the first log block, commit our transaction
570          * and wait for zil_sync() to stuff the block poiner into zh_log.
571          * (zh is part of the MOS, so we cannot modify it in open context.)
572          */
573         if (tx != NULL) {
574                 dmu_tx_commit(tx);
575                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
576         }
577
578         ASSERT(bcmp(&blk, &zh->zh_log, sizeof (blk)) == 0);
579
580         return (lwb);
581 }
582
583 /*
584  * In one tx, free all log blocks and clear the log header.
585  * If keep_first is set, then we're replaying a log with no content.
586  * We want to keep the first block, however, so that the first
587  * synchronous transaction doesn't require a txg_wait_synced()
588  * in zil_create().  We don't need to txg_wait_synced() here either
589  * when keep_first is set, because both zil_create() and zil_destroy()
590  * will wait for any in-progress destroys to complete.
591  */
592 void
593 zil_destroy(zilog_t *zilog, boolean_t keep_first)
594 {
595         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
596         lwb_t *lwb;
597         dmu_tx_t *tx;
598         uint64_t txg;
599
600         /*
601          * Wait for any previous destroy to complete.
602          */
603         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
604
605         zilog->zl_old_header = *zh;             /* debugging aid */
606
607         if (BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
608                 return;
609
610         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
611         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
612         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
613         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
614
615         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
616
617         ASSERT3U(zilog->zl_destroy_txg, <, txg);
618         zilog->zl_destroy_txg = txg;
619         zilog->zl_keep_first = keep_first;
620
621         if (!list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list)) {
622                 ASSERT(zh->zh_claim_txg == 0);
623                 VERIFY(!keep_first);
624                 while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
625                         ASSERT(lwb->lwb_zio == NULL);
626                         if (lwb->lwb_fastwrite)
627                                 metaslab_fastwrite_unmark(zilog->zl_spa,
628                                     &lwb->lwb_blk);
629                         list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
630                         if (lwb->lwb_buf != NULL)
631                                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
632                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, txg, &lwb->lwb_blk);
633                         kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
634                 }
635         } else if (!keep_first) {
636                 zil_destroy_sync(zilog, tx);
637         }
638         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
639
640         dmu_tx_commit(tx);
641 }
642
643 void
644 zil_destroy_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
645 {
646         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
647         (void) zil_parse(zilog, zil_free_log_block,
648             zil_free_log_record, tx, zilog->zl_header->zh_claim_txg);
649 }
650
651 int
652 zil_claim(const char *osname, void *txarg)
653 {
654         dmu_tx_t *tx = txarg;
655         uint64_t first_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
656         zilog_t *zilog;
657         zil_header_t *zh;
658         objset_t *os;
659         int error;
660
661         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
662         if (error) {
663                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %s", osname);
664                 return (0);
665         }
666
667         zilog = dmu_objset_zil(os);
668         zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
669
670         if (spa_get_log_state(zilog->zl_spa) == SPA_LOG_CLEAR) {
671                 if (!BP_IS_HOLE(&zh->zh_log))
672                         zio_free_zil(zilog->zl_spa, first_txg, &zh->zh_log);
673                 BP_ZERO(&zh->zh_log);
674                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
675                 dmu_objset_rele(os, FTAG);
676                 return (0);
677         }
678
679         /*
680          * Claim all log blocks if we haven't already done so, and remember
681          * the highest claimed sequence number.  This ensures that if we can
682          * read only part of the log now (e.g. due to a missing device),
683          * but we can read the entire log later, we will not try to replay
684          * or destroy beyond the last block we successfully claimed.
685          */
686         ASSERT3U(zh->zh_claim_txg, <=, first_txg);
687         if (zh->zh_claim_txg == 0 && !BP_IS_HOLE(&zh->zh_log)) {
688                 (void) zil_parse(zilog, zil_claim_log_block,
689                     zil_claim_log_record, tx, first_txg);
690                 zh->zh_claim_txg = first_txg;
691                 zh->zh_claim_blk_seq = zilog->zl_parse_blk_seq;
692                 zh->zh_claim_lr_seq = zilog->zl_parse_lr_seq;
693                 if (zilog->zl_parse_lr_count || zilog->zl_parse_blk_count > 1)
694                         zh->zh_flags |= ZIL_REPLAY_NEEDED;
695                 zh->zh_flags |= ZIL_CLAIM_LR_SEQ_VALID;
696                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(os), tx);
697         }
698
699         ASSERT3U(first_txg, ==, (spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1));
700         dmu_objset_rele(os, FTAG);
701         return (0);
702 }
703
704 /*
705  * Check the log by walking the log chain.
706  * Checksum errors are ok as they indicate the end of the chain.
707  * Any other error (no device or read failure) returns an error.
708  */
709 int
710 zil_check_log_chain(const char *osname, void *tx)
711 {
712         zilog_t *zilog;
713         objset_t *os;
714         blkptr_t *bp;
715         int error;
716
717         ASSERT(tx == NULL);
718
719         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
720         if (error) {
721                 cmn_err(CE_WARN, "can't open objset for %s", osname);
722                 return (0);
723         }
724
725         zilog = dmu_objset_zil(os);
726         bp = (blkptr_t *)&zilog->zl_header->zh_log;
727
728         /*
729          * Check the first block and determine if it's on a log device
730          * which may have been removed or faulted prior to loading this
731          * pool.  If so, there's no point in checking the rest of the log
732          * as its content should have already been synced to the pool.
733          */
734         if (!BP_IS_HOLE(bp)) {
735                 vdev_t *vd;
736                 boolean_t valid = B_TRUE;
737
738                 spa_config_enter(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
739                 vd = vdev_lookup_top(os->os_spa, DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[0]));
740                 if (vd->vdev_islog && vdev_is_dead(vd))
741                         valid = vdev_log_state_valid(vd);
742                 spa_config_exit(os->os_spa, SCL_STATE, FTAG);
743
744                 if (!valid) {
745                         dmu_objset_rele(os, FTAG);
746                         return (0);
747                 }
748         }
749
750         /*
751          * Because tx == NULL, zil_claim_log_block() will not actually claim
752          * any blocks, but just determine whether it is possible to do so.
753          * In addition to checking the log chain, zil_claim_log_block()
754          * will invoke zio_claim() with a done func of spa_claim_notify(),
755          * which will update spa_max_claim_txg.  See spa_load() for details.
756          */
757         error = zil_parse(zilog, zil_claim_log_block, zil_claim_log_record, tx,
758             zilog->zl_header->zh_claim_txg ? -1ULL : spa_first_txg(os->os_spa));
759
760         dmu_objset_rele(os, FTAG);
761
762         return ((error == ECKSUM || error == ENOENT) ? 0 : error);
763 }
764
765 static int
766 zil_vdev_compare(const void *x1, const void *x2)
767 {
768         const uint64_t v1 = ((zil_vdev_node_t *)x1)->zv_vdev;
769         const uint64_t v2 = ((zil_vdev_node_t *)x2)->zv_vdev;
770
771         if (v1 < v2)
772                 return (-1);
773         if (v1 > v2)
774                 return (1);
775
776         return (0);
777 }
778
779 void
780 zil_add_block(zilog_t *zilog, const blkptr_t *bp)
781 {
782         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
783         avl_index_t where;
784         zil_vdev_node_t *zv, zvsearch;
785         int ndvas = BP_GET_NDVAS(bp);
786         int i;
787
788         if (zfs_nocacheflush)
789                 return;
790
791         ASSERT(zilog->zl_writer);
792
793         /*
794          * Even though we're zl_writer, we still need a lock because the
795          * zl_get_data() callbacks may have dmu_sync() done callbacks
796          * that will run concurrently.
797          */
798         mutex_enter(&zilog->zl_vdev_lock);
799         for (i = 0; i < ndvas; i++) {
800                 zvsearch.zv_vdev = DVA_GET_VDEV(&bp->blk_dva[i]);
801                 if (avl_find(t, &zvsearch, &where) == NULL) {
802                         zv = kmem_alloc(sizeof (*zv), KM_PUSHPAGE);
803                         zv->zv_vdev = zvsearch.zv_vdev;
804                         avl_insert(t, zv, where);
805                 }
806         }
807         mutex_exit(&zilog->zl_vdev_lock);
808 }
809
810 static void
811 zil_flush_vdevs(zilog_t *zilog)
812 {
813         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
814         avl_tree_t *t = &zilog->zl_vdev_tree;
815         void *cookie = NULL;
816         zil_vdev_node_t *zv;
817         zio_t *zio;
818
819         ASSERT(zilog->zl_writer);
820
821         /*
822          * We don't need zl_vdev_lock here because we're the zl_writer,
823          * and all zl_get_data() callbacks are done.
824          */
825         if (avl_numnodes(t) == 0)
826                 return;
827
828         spa_config_enter(spa, SCL_STATE, FTAG, RW_READER);
829
830         zio = zio_root(spa, NULL, NULL, ZIO_FLAG_CANFAIL);
831
832         while ((zv = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
833                 vdev_t *vd = vdev_lookup_top(spa, zv->zv_vdev);
834                 if (vd != NULL)
835                         zio_flush(zio, vd);
836                 kmem_free(zv, sizeof (*zv));
837         }
838
839         /*
840          * Wait for all the flushes to complete.  Not all devices actually
841          * support the DKIOCFLUSHWRITECACHE ioctl, so it's OK if it fails.
842          */
843         (void) zio_wait(zio);
844
845         spa_config_exit(spa, SCL_STATE, FTAG);
846 }
847
848 /*
849  * Function called when a log block write completes
850  */
851 static void
852 zil_lwb_write_done(zio_t *zio)
853 {
854         lwb_t *lwb = zio->io_private;
855         zilog_t *zilog = lwb->lwb_zilog;
856         dmu_tx_t *tx = lwb->lwb_tx;
857
858         ASSERT(BP_GET_COMPRESS(zio->io_bp) == ZIO_COMPRESS_OFF);
859         ASSERT(BP_GET_TYPE(zio->io_bp) == DMU_OT_INTENT_LOG);
860         ASSERT(BP_GET_LEVEL(zio->io_bp) == 0);
861         ASSERT(BP_GET_BYTEORDER(zio->io_bp) == ZFS_HOST_BYTEORDER);
862         ASSERT(!BP_IS_GANG(zio->io_bp));
863         ASSERT(!BP_IS_HOLE(zio->io_bp));
864         ASSERT(zio->io_bp->blk_fill == 0);
865
866         /*
867          * Ensure the lwb buffer pointer is cleared before releasing
868          * the txg. If we have had an allocation failure and
869          * the txg is waiting to sync then we want want zil_sync()
870          * to remove the lwb so that it's not picked up as the next new
871          * one in zil_commit_writer(). zil_sync() will only remove
872          * the lwb if lwb_buf is null.
873          */
874         zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
875         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
876         lwb->lwb_zio = NULL;
877         lwb->lwb_fastwrite = FALSE;
878         lwb->lwb_buf = NULL;
879         lwb->lwb_tx = NULL;
880         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
881
882         /*
883          * Now that we've written this log block, we have a stable pointer
884          * to the next block in the chain, so it's OK to let the txg in
885          * which we allocated the next block sync.
886          */
887         dmu_tx_commit(tx);
888 }
889
890 /*
891  * Initialize the io for a log block.
892  */
893 static void
894 zil_lwb_write_init(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
895 {
896         zbookmark_t zb;
897
898         SET_BOOKMARK(&zb, lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_OBJSET],
899             ZB_ZIL_OBJECT, ZB_ZIL_LEVEL,
900             lwb->lwb_blk.blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]);
901
902         if (zilog->zl_root_zio == NULL) {
903                 zilog->zl_root_zio = zio_root(zilog->zl_spa, NULL, NULL,
904                     ZIO_FLAG_CANFAIL);
905         }
906
907         /* Lock so zil_sync() doesn't fastwrite_unmark after zio is created */
908         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
909         if (lwb->lwb_zio == NULL) {
910                 if (!lwb->lwb_fastwrite) {
911                         metaslab_fastwrite_mark(zilog->zl_spa, &lwb->lwb_blk);
912                         lwb->lwb_fastwrite = 1;
913                 }
914                 lwb->lwb_zio = zio_rewrite(zilog->zl_root_zio, zilog->zl_spa,
915                     0, &lwb->lwb_blk, lwb->lwb_buf, BP_GET_LSIZE(&lwb->lwb_blk),
916                     zil_lwb_write_done, lwb, ZIO_PRIORITY_LOG_WRITE,
917                     ZIO_FLAG_CANFAIL | ZIO_FLAG_DONT_PROPAGATE |
918                     ZIO_FLAG_FASTWRITE, &zb);
919         }
920         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
921 }
922
923 /*
924  * Define a limited set of intent log block sizes.
925  * These must be a multiple of 4KB. Note only the amount used (again
926  * aligned to 4KB) actually gets written. However, we can't always just
927  * allocate SPA_MAXBLOCKSIZE as the slog space could be exhausted.
928  */
929 uint64_t zil_block_buckets[] = {
930     4096,               /* non TX_WRITE */
931     8192+4096,          /* data base */
932     32*1024 + 4096,     /* NFS writes */
933     UINT64_MAX
934 };
935
936 /*
937  * Use the slog as long as the current commit size is less than the
938  * limit or the total list size is less than 2X the limit.  Limit
939  * checking is disabled by setting zil_slog_limit to UINT64_MAX.
940  */
941 unsigned long zil_slog_limit = 1024 * 1024;
942 #define USE_SLOG(zilog) (((zilog)->zl_cur_used < zil_slog_limit) || \
943         ((zilog)->zl_itx_list_sz < (zil_slog_limit << 1)))
944
945 /*
946  * Start a log block write and advance to the next log block.
947  * Calls are serialized.
948  */
949 static lwb_t *
950 zil_lwb_write_start(zilog_t *zilog, lwb_t *lwb)
951 {
952         lwb_t *nlwb = NULL;
953         zil_chain_t *zilc;
954         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
955         blkptr_t *bp;
956         dmu_tx_t *tx;
957         uint64_t txg;
958         uint64_t zil_blksz, wsz;
959         int i, error;
960         boolean_t use_slog;
961
962         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
963                 zilc = (zil_chain_t *)lwb->lwb_buf;
964                 bp = &zilc->zc_next_blk;
965         } else {
966                 zilc = (zil_chain_t *)(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_sz);
967                 bp = &zilc->zc_next_blk;
968         }
969
970         ASSERT(lwb->lwb_nused <= lwb->lwb_sz);
971
972         /*
973          * Allocate the next block and save its address in this block
974          * before writing it in order to establish the log chain.
975          * Note that if the allocation of nlwb synced before we wrote
976          * the block that points at it (lwb), we'd leak it if we crashed.
977          * Therefore, we don't do dmu_tx_commit() until zil_lwb_write_done().
978          * We dirty the dataset to ensure that zil_sync() will be called
979          * to clean up in the event of allocation failure or I/O failure.
980          */
981         tx = dmu_tx_create(zilog->zl_os);
982         VERIFY(dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT) == 0);
983         dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
984         txg = dmu_tx_get_txg(tx);
985
986         lwb->lwb_tx = tx;
987
988         /*
989          * Log blocks are pre-allocated. Here we select the size of the next
990          * block, based on size used in the last block.
991          * - first find the smallest bucket that will fit the block from a
992          *   limited set of block sizes. This is because it's faster to write
993          *   blocks allocated from the same metaslab as they are adjacent or
994          *   close.
995          * - next find the maximum from the new suggested size and an array of
996          *   previous sizes. This lessens a picket fence effect of wrongly
997          *   guesssing the size if we have a stream of say 2k, 64k, 2k, 64k
998          *   requests.
999          *
1000          * Note we only write what is used, but we can't just allocate
1001          * the maximum block size because we can exhaust the available
1002          * pool log space.
1003          */
1004         zil_blksz = zilog->zl_cur_used + sizeof (zil_chain_t);
1005         for (i = 0; zil_blksz > zil_block_buckets[i]; i++)
1006                 continue;
1007         zil_blksz = zil_block_buckets[i];
1008         if (zil_blksz == UINT64_MAX)
1009                 zil_blksz = SPA_MAXBLOCKSIZE;
1010         zilog->zl_prev_blks[zilog->zl_prev_rotor] = zil_blksz;
1011         for (i = 0; i < ZIL_PREV_BLKS; i++)
1012                 zil_blksz = MAX(zil_blksz, zilog->zl_prev_blks[i]);
1013         zilog->zl_prev_rotor = (zilog->zl_prev_rotor + 1) & (ZIL_PREV_BLKS - 1);
1014
1015         BP_ZERO(bp);
1016         use_slog = USE_SLOG(zilog);
1017         error = zio_alloc_zil(spa, txg, bp, zil_blksz, USE_SLOG(zilog));
1018         if (use_slog)
1019         {
1020                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_metaslab_slog_count);
1021                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_metaslab_slog_bytes, lwb->lwb_nused);
1022         }
1023         else
1024         {
1025                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_metaslab_normal_count);
1026                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_metaslab_normal_bytes, lwb->lwb_nused);
1027         }
1028         if (!error) {
1029                 ASSERT3U(bp->blk_birth, ==, txg);
1030                 bp->blk_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1031                 bp->blk_cksum.zc_word[ZIL_ZC_SEQ]++;
1032
1033                 /*
1034                  * Allocate a new log write buffer (lwb).
1035                  */
1036                 nlwb = zil_alloc_lwb(zilog, bp, txg, TRUE);
1037
1038                 /* Record the block for later vdev flushing */
1039                 zil_add_block(zilog, &lwb->lwb_blk);
1040         }
1041
1042         if (BP_GET_CHECKSUM(&lwb->lwb_blk) == ZIO_CHECKSUM_ZILOG2) {
1043                 /* For Slim ZIL only write what is used. */
1044                 wsz = P2ROUNDUP_TYPED(lwb->lwb_nused, ZIL_MIN_BLKSZ, uint64_t);
1045                 ASSERT3U(wsz, <=, lwb->lwb_sz);
1046                 zio_shrink(lwb->lwb_zio, wsz);
1047
1048         } else {
1049                 wsz = lwb->lwb_sz;
1050         }
1051
1052         zilc->zc_pad = 0;
1053         zilc->zc_nused = lwb->lwb_nused;
1054         zilc->zc_eck.zec_cksum = lwb->lwb_blk.blk_cksum;
1055
1056         /*
1057          * clear unused data for security
1058          */
1059         bzero(lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused, wsz - lwb->lwb_nused);
1060
1061         zio_nowait(lwb->lwb_zio); /* Kick off the write for the old log block */
1062
1063         /*
1064          * If there was an allocation failure then nlwb will be null which
1065          * forces a txg_wait_synced().
1066          */
1067         return (nlwb);
1068 }
1069
1070 static lwb_t *
1071 zil_lwb_commit(zilog_t *zilog, itx_t *itx, lwb_t *lwb)
1072 {
1073         lr_t *lrc = &itx->itx_lr; /* common log record */
1074         lr_write_t *lrw = (lr_write_t *)lrc;
1075         char *lr_buf;
1076         uint64_t txg = lrc->lrc_txg;
1077         uint64_t reclen = lrc->lrc_reclen;
1078         uint64_t dlen = 0;
1079
1080         if (lwb == NULL)
1081                 return (NULL);
1082
1083         ASSERT(lwb->lwb_buf != NULL);
1084         ASSERT(zilog_is_dirty(zilog) ||
1085             spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX);
1086
1087         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE && itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY)
1088                 dlen = P2ROUNDUP_TYPED(
1089                     lrw->lr_length, sizeof (uint64_t), uint64_t);
1090
1091         zilog->zl_cur_used += (reclen + dlen);
1092
1093         zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1094
1095         /*
1096          * If this record won't fit in the current log block, start a new one.
1097          */
1098         if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
1099                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1100                 if (lwb == NULL)
1101                         return (NULL);
1102                 zil_lwb_write_init(zilog, lwb);
1103                 ASSERT(LWB_EMPTY(lwb));
1104                 if (lwb->lwb_nused + reclen + dlen > lwb->lwb_sz) {
1105                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1106                         return (lwb);
1107                 }
1108         }
1109
1110         lr_buf = lwb->lwb_buf + lwb->lwb_nused;
1111         bcopy(lrc, lr_buf, reclen);
1112         lrc = (lr_t *)lr_buf;
1113         lrw = (lr_write_t *)lrc;
1114
1115         ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_count);
1116
1117         /*
1118          * If it's a write, fetch the data or get its blkptr as appropriate.
1119          */
1120         if (lrc->lrc_txtype == TX_WRITE) {
1121                 if (txg > spa_freeze_txg(zilog->zl_spa))
1122                         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1123                 if (itx->itx_wr_state == WR_COPIED) {
1124                         ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_copied_count);
1125                         ZIL_STAT_INCR(zil_itx_copied_bytes, lrw->lr_length);
1126                 } else {
1127                         char *dbuf;
1128                         int error;
1129
1130                         if (dlen) {
1131                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_NEED_COPY);
1132                                 dbuf = lr_buf + reclen;
1133                                 lrw->lr_common.lrc_reclen += dlen;
1134                                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_needcopy_count);
1135                                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_needcopy_bytes, lrw->lr_length);
1136                         } else {
1137                                 ASSERT(itx->itx_wr_state == WR_INDIRECT);
1138                                 dbuf = NULL;
1139                                 ZIL_STAT_BUMP(zil_itx_indirect_count);
1140                                 ZIL_STAT_INCR(zil_itx_indirect_bytes, lrw->lr_length);
1141                         }
1142                         error = zilog->zl_get_data(
1143                             itx->itx_private, lrw, dbuf, lwb->lwb_zio);
1144                         if (error == EIO) {
1145                                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1146                                 return (lwb);
1147                         }
1148                         if (error) {
1149                                 ASSERT(error == ENOENT || error == EEXIST ||
1150                                     error == EALREADY);
1151                                 return (lwb);
1152                         }
1153                 }
1154         }
1155
1156         /*
1157          * We're actually making an entry, so update lrc_seq to be the
1158          * log record sequence number.  Note that this is generally not
1159          * equal to the itx sequence number because not all transactions
1160          * are synchronous, and sometimes spa_sync() gets there first.
1161          */
1162         lrc->lrc_seq = ++zilog->zl_lr_seq; /* we are single threaded */
1163         lwb->lwb_nused += reclen + dlen;
1164         lwb->lwb_max_txg = MAX(lwb->lwb_max_txg, txg);
1165         ASSERT3U(lwb->lwb_nused, <=, lwb->lwb_sz);
1166         ASSERT3U(P2PHASE(lwb->lwb_nused, sizeof (uint64_t)), ==, 0);
1167
1168         return (lwb);
1169 }
1170
1171 itx_t *
1172 zil_itx_create(uint64_t txtype, size_t lrsize)
1173 {
1174         itx_t *itx;
1175
1176         lrsize = P2ROUNDUP_TYPED(lrsize, sizeof (uint64_t), size_t);
1177
1178         itx = kmem_alloc(offsetof(itx_t, itx_lr) + lrsize,
1179             KM_PUSHPAGE | KM_NODEBUG);
1180         itx->itx_lr.lrc_txtype = txtype;
1181         itx->itx_lr.lrc_reclen = lrsize;
1182         itx->itx_sod = lrsize; /* if write & WR_NEED_COPY will be increased */
1183         itx->itx_lr.lrc_seq = 0;        /* defensive */
1184         itx->itx_sync = B_TRUE;         /* default is synchronous */
1185
1186         return (itx);
1187 }
1188
1189 void
1190 zil_itx_destroy(itx_t *itx)
1191 {
1192         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Free up the sync and async itxs. The itxs_t has already been detached
1197  * so no locks are needed.
1198  */
1199 static void
1200 zil_itxg_clean(itxs_t *itxs)
1201 {
1202         itx_t *itx;
1203         list_t *list;
1204         avl_tree_t *t;
1205         void *cookie;
1206         itx_async_node_t *ian;
1207
1208         list = &itxs->i_sync_list;
1209         while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1210                 list_remove(list, itx);
1211                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1212                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1213         }
1214
1215         cookie = NULL;
1216         t = &itxs->i_async_tree;
1217         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1218                 list = &ian->ia_list;
1219                 while ((itx = list_head(list)) != NULL) {
1220                         list_remove(list, itx);
1221                         kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1222                             itx->itx_lr.lrc_reclen);
1223                 }
1224                 list_destroy(list);
1225                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1226         }
1227         avl_destroy(t);
1228
1229         kmem_free(itxs, sizeof (itxs_t));
1230 }
1231
1232 static int
1233 zil_aitx_compare(const void *x1, const void *x2)
1234 {
1235         const uint64_t o1 = ((itx_async_node_t *)x1)->ia_foid;
1236         const uint64_t o2 = ((itx_async_node_t *)x2)->ia_foid;
1237
1238         if (o1 < o2)
1239                 return (-1);
1240         if (o1 > o2)
1241                 return (1);
1242
1243         return (0);
1244 }
1245
1246 /*
1247  * Remove all async itx with the given oid.
1248  */
1249 static void
1250 zil_remove_async(zilog_t *zilog, uint64_t oid)
1251 {
1252         uint64_t otxg, txg;
1253         itx_async_node_t *ian;
1254         avl_tree_t *t;
1255         avl_index_t where;
1256         list_t clean_list;
1257         itx_t *itx;
1258
1259         ASSERT(oid != 0);
1260         list_create(&clean_list, sizeof (itx_t), offsetof(itx_t, itx_node));
1261
1262         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1263                 otxg = ZILTEST_TXG;
1264         else
1265                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1266
1267         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1268                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1269
1270                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1271                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1272                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1273                         continue;
1274                 }
1275
1276                 /*
1277                  * Locate the object node and append its list.
1278                  */
1279                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1280                 ian = avl_find(t, &oid, &where);
1281                 if (ian != NULL)
1282                         list_move_tail(&clean_list, &ian->ia_list);
1283                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1284         }
1285         while ((itx = list_head(&clean_list)) != NULL) {
1286                 list_remove(&clean_list, itx);
1287                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr) +
1288                     itx->itx_lr.lrc_reclen);
1289         }
1290         list_destroy(&clean_list);
1291 }
1292
1293 void
1294 zil_itx_assign(zilog_t *zilog, itx_t *itx, dmu_tx_t *tx)
1295 {
1296         uint64_t txg;
1297         itxg_t *itxg;
1298         itxs_t *itxs, *clean = NULL;
1299
1300         /*
1301          * Object ids can be re-instantiated in the next txg so
1302          * remove any async transactions to avoid future leaks.
1303          * This can happen if a fsync occurs on the re-instantiated
1304          * object for a WR_INDIRECT or WR_NEED_COPY write, which gets
1305          * the new file data and flushes a write record for the old object.
1306          */
1307         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_REMOVE)
1308                 zil_remove_async(zilog, itx->itx_oid);
1309
1310         /*
1311          * Ensure the data of a renamed file is committed before the rename.
1312          */
1313         if ((itx->itx_lr.lrc_txtype & ~TX_CI) == TX_RENAME)
1314                 zil_async_to_sync(zilog, itx->itx_oid);
1315
1316         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX)
1317                 txg = ZILTEST_TXG;
1318         else
1319                 txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1320
1321         itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1322         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1323         itxs = itxg->itxg_itxs;
1324         if (itxg->itxg_txg != txg) {
1325                 if (itxs != NULL) {
1326                         /*
1327                          * The zil_clean callback hasn't got around to cleaning
1328                          * this itxg. Save the itxs for release below.
1329                          * This should be rare.
1330                          */
1331                         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -itxg->itxg_sod);
1332                         itxg->itxg_sod = 0;
1333                         clean = itxg->itxg_itxs;
1334                 }
1335                 ASSERT(itxg->itxg_sod == 0);
1336                 itxg->itxg_txg = txg;
1337                 itxs = itxg->itxg_itxs = kmem_zalloc(sizeof (itxs_t), KM_PUSHPAGE);
1338
1339                 list_create(&itxs->i_sync_list, sizeof (itx_t),
1340                     offsetof(itx_t, itx_node));
1341                 avl_create(&itxs->i_async_tree, zil_aitx_compare,
1342                     sizeof (itx_async_node_t),
1343                     offsetof(itx_async_node_t, ia_node));
1344         }
1345         if (itx->itx_sync) {
1346                 list_insert_tail(&itxs->i_sync_list, itx);
1347                 atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, itx->itx_sod);
1348                 itxg->itxg_sod += itx->itx_sod;
1349         } else {
1350                 avl_tree_t *t = &itxs->i_async_tree;
1351                 uint64_t foid = ((lr_ooo_t *)&itx->itx_lr)->lr_foid;
1352                 itx_async_node_t *ian;
1353                 avl_index_t where;
1354
1355                 ian = avl_find(t, &foid, &where);
1356                 if (ian == NULL) {
1357                         ian = kmem_alloc(sizeof (itx_async_node_t), KM_PUSHPAGE);
1358                         list_create(&ian->ia_list, sizeof (itx_t),
1359                             offsetof(itx_t, itx_node));
1360                         ian->ia_foid = foid;
1361                         avl_insert(t, ian, where);
1362                 }
1363                 list_insert_tail(&ian->ia_list, itx);
1364         }
1365
1366         itx->itx_lr.lrc_txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1367         zilog_dirty(zilog, txg);
1368         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1369
1370         /* Release the old itxs now we've dropped the lock */
1371         if (clean != NULL)
1372                 zil_itxg_clean(clean);
1373 }
1374
1375 /*
1376  * If there are any in-memory intent log transactions which have now been
1377  * synced then start up a taskq to free them. We should only do this after we
1378  * have written out the uberblocks (i.e. txg has been comitted) so that
1379  * don't inadvertently clean out in-memory log records that would be required
1380  * by zil_commit().
1381  */
1382 void
1383 zil_clean(zilog_t *zilog, uint64_t synced_txg)
1384 {
1385         itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[synced_txg & TXG_MASK];
1386         itxs_t *clean_me;
1387
1388         mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1389         if (itxg->itxg_itxs == NULL || itxg->itxg_txg == ZILTEST_TXG) {
1390                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1391                 return;
1392         }
1393         ASSERT3U(itxg->itxg_txg, <=, synced_txg);
1394         ASSERT(itxg->itxg_txg != 0);
1395         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq != NULL);
1396         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -itxg->itxg_sod);
1397         itxg->itxg_sod = 0;
1398         clean_me = itxg->itxg_itxs;
1399         itxg->itxg_itxs = NULL;
1400         itxg->itxg_txg = 0;
1401         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1402         /*
1403          * Preferably start a task queue to free up the old itxs but
1404          * if taskq_dispatch can't allocate resources to do that then
1405          * free it in-line. This should be rare. Note, using TQ_SLEEP
1406          * created a bad performance problem.
1407          */
1408         if (taskq_dispatch(zilog->zl_clean_taskq,
1409             (void (*)(void *))zil_itxg_clean, clean_me, TQ_NOSLEEP) == 0)
1410                 zil_itxg_clean(clean_me);
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Get the list of itxs to commit into zl_itx_commit_list.
1415  */
1416 static void
1417 zil_get_commit_list(zilog_t *zilog)
1418 {
1419         uint64_t otxg, txg;
1420         list_t *commit_list = &zilog->zl_itx_commit_list;
1421         uint64_t push_sod = 0;
1422
1423         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1424                 otxg = ZILTEST_TXG;
1425         else
1426                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1427
1428         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1429                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1430
1431                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1432                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1433                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1434                         continue;
1435                 }
1436
1437                 list_move_tail(commit_list, &itxg->itxg_itxs->i_sync_list);
1438                 push_sod += itxg->itxg_sod;
1439                 itxg->itxg_sod = 0;
1440
1441                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1442         }
1443         atomic_add_64(&zilog->zl_itx_list_sz, -push_sod);
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Move the async itxs for a specified object to commit into sync lists.
1448  */
1449 static void
1450 zil_async_to_sync(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1451 {
1452         uint64_t otxg, txg;
1453         itx_async_node_t *ian;
1454         avl_tree_t *t;
1455         avl_index_t where;
1456
1457         if (spa_freeze_txg(zilog->zl_spa) != UINT64_MAX) /* ziltest support */
1458                 otxg = ZILTEST_TXG;
1459         else
1460                 otxg = spa_last_synced_txg(zilog->zl_spa) + 1;
1461
1462         for (txg = otxg; txg < (otxg + TXG_CONCURRENT_STATES); txg++) {
1463                 itxg_t *itxg = &zilog->zl_itxg[txg & TXG_MASK];
1464
1465                 mutex_enter(&itxg->itxg_lock);
1466                 if (itxg->itxg_txg != txg) {
1467                         mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1468                         continue;
1469                 }
1470
1471                 /*
1472                  * If a foid is specified then find that node and append its
1473                  * list. Otherwise walk the tree appending all the lists
1474                  * to the sync list. We add to the end rather than the
1475                  * beginning to ensure the create has happened.
1476                  */
1477                 t = &itxg->itxg_itxs->i_async_tree;
1478                 if (foid != 0) {
1479                         ian = avl_find(t, &foid, &where);
1480                         if (ian != NULL) {
1481                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1482                                     &ian->ia_list);
1483                         }
1484                 } else {
1485                         void *cookie = NULL;
1486
1487                         while ((ian = avl_destroy_nodes(t, &cookie)) != NULL) {
1488                                 list_move_tail(&itxg->itxg_itxs->i_sync_list,
1489                                     &ian->ia_list);
1490                                 list_destroy(&ian->ia_list);
1491                                 kmem_free(ian, sizeof (itx_async_node_t));
1492                         }
1493                 }
1494                 mutex_exit(&itxg->itxg_lock);
1495         }
1496 }
1497
1498 static void
1499 zil_commit_writer(zilog_t *zilog)
1500 {
1501         uint64_t txg;
1502         itx_t *itx;
1503         lwb_t *lwb;
1504         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1505         int error = 0;
1506
1507         ASSERT(zilog->zl_root_zio == NULL);
1508
1509         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1510
1511         zil_get_commit_list(zilog);
1512
1513         /*
1514          * Return if there's nothing to commit before we dirty the fs by
1515          * calling zil_create().
1516          */
1517         if (list_head(&zilog->zl_itx_commit_list) == NULL) {
1518                 mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1519                 return;
1520         }
1521
1522         if (zilog->zl_suspend) {
1523                 lwb = NULL;
1524         } else {
1525                 lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1526                 if (lwb == NULL)
1527                         lwb = zil_create(zilog);
1528         }
1529
1530         DTRACE_PROBE1(zil__cw1, zilog_t *, zilog);
1531         while ((itx = list_head(&zilog->zl_itx_commit_list))) {
1532                 txg = itx->itx_lr.lrc_txg;
1533                 ASSERT(txg);
1534
1535                 if (txg > spa_last_synced_txg(spa) || txg > spa_freeze_txg(spa))
1536                         lwb = zil_lwb_commit(zilog, itx, lwb);
1537                 list_remove(&zilog->zl_itx_commit_list, itx);
1538                 kmem_free(itx, offsetof(itx_t, itx_lr)
1539                     + itx->itx_lr.lrc_reclen);
1540         }
1541         DTRACE_PROBE1(zil__cw2, zilog_t *, zilog);
1542
1543         /* write the last block out */
1544         if (lwb != NULL && lwb->lwb_zio != NULL)
1545                 lwb = zil_lwb_write_start(zilog, lwb);
1546
1547         zilog->zl_cur_used = 0;
1548
1549         /*
1550          * Wait if necessary for the log blocks to be on stable storage.
1551          */
1552         if (zilog->zl_root_zio) {
1553                 error = zio_wait(zilog->zl_root_zio);
1554                 zilog->zl_root_zio = NULL;
1555                 zil_flush_vdevs(zilog);
1556         }
1557
1558         if (error || lwb == NULL)
1559                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
1560
1561         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1562
1563         /*
1564          * Remember the highest committed log sequence number for ztest.
1565          * We only update this value when all the log writes succeeded,
1566          * because ztest wants to ASSERT that it got the whole log chain.
1567          */
1568         if (error == 0 && lwb != NULL)
1569                 zilog->zl_commit_lr_seq = zilog->zl_lr_seq;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Commit zfs transactions to stable storage.
1574  * If foid is 0 push out all transactions, otherwise push only those
1575  * for that object or might reference that object.
1576  *
1577  * itxs are committed in batches. In a heavily stressed zil there will be
1578  * a commit writer thread who is writing out a bunch of itxs to the log
1579  * for a set of committing threads (cthreads) in the same batch as the writer.
1580  * Those cthreads are all waiting on the same cv for that batch.
1581  *
1582  * There will also be a different and growing batch of threads that are
1583  * waiting to commit (qthreads). When the committing batch completes
1584  * a transition occurs such that the cthreads exit and the qthreads become
1585  * cthreads. One of the new cthreads becomes the writer thread for the
1586  * batch. Any new threads arriving become new qthreads.
1587  *
1588  * Only 2 condition variables are needed and there's no transition
1589  * between the two cvs needed. They just flip-flop between qthreads
1590  * and cthreads.
1591  *
1592  * Using this scheme we can efficiently wakeup up only those threads
1593  * that have been committed.
1594  */
1595 void
1596 zil_commit(zilog_t *zilog, uint64_t foid)
1597 {
1598         uint64_t mybatch;
1599
1600         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
1601                 return;
1602
1603         ZIL_STAT_BUMP(zil_commit_count);
1604
1605         /* move the async itxs for the foid to the sync queues */
1606         zil_async_to_sync(zilog, foid);
1607
1608         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1609         mybatch = zilog->zl_next_batch;
1610         while (zilog->zl_writer) {
1611                 cv_wait(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1], &zilog->zl_lock);
1612                 if (mybatch <= zilog->zl_com_batch) {
1613                         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1614                         return;
1615                 }
1616         }
1617
1618         zilog->zl_next_batch++;
1619         zilog->zl_writer = B_TRUE;
1620         ZIL_STAT_BUMP(zil_commit_writer_count);
1621         zil_commit_writer(zilog);
1622         zilog->zl_com_batch = mybatch;
1623         zilog->zl_writer = B_FALSE;
1624
1625         /* wake up one thread to become the next writer */
1626         cv_signal(&zilog->zl_cv_batch[(mybatch+1) & 1]);
1627
1628         /* wake up all threads waiting for this batch to be committed */
1629         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_batch[mybatch & 1]);
1630
1631         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1632 }
1633
1634 /*
1635  * Called in syncing context to free committed log blocks and update log header.
1636  */
1637 void
1638 zil_sync(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
1639 {
1640         zil_header_t *zh = zil_header_in_syncing_context(zilog);
1641         uint64_t txg = dmu_tx_get_txg(tx);
1642         spa_t *spa = zilog->zl_spa;
1643         uint64_t *replayed_seq = &zilog->zl_replayed_seq[txg & TXG_MASK];
1644         lwb_t *lwb;
1645
1646         /*
1647          * We don't zero out zl_destroy_txg, so make sure we don't try
1648          * to destroy it twice.
1649          */
1650         if (spa_sync_pass(spa) != 1)
1651                 return;
1652
1653         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1654
1655         ASSERT(zilog->zl_stop_sync == 0);
1656
1657         if (*replayed_seq != 0) {
1658                 ASSERT(zh->zh_replay_seq < *replayed_seq);
1659                 zh->zh_replay_seq = *replayed_seq;
1660                 *replayed_seq = 0;
1661         }
1662
1663         if (zilog->zl_destroy_txg == txg) {
1664                 blkptr_t blk = zh->zh_log;
1665
1666                 ASSERT(list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL);
1667
1668                 bzero(zh, sizeof (zil_header_t));
1669                 bzero(zilog->zl_replayed_seq, sizeof (zilog->zl_replayed_seq));
1670
1671                 if (zilog->zl_keep_first) {
1672                         /*
1673                          * If this block was part of log chain that couldn't
1674                          * be claimed because a device was missing during
1675                          * zil_claim(), but that device later returns,
1676                          * then this block could erroneously appear valid.
1677                          * To guard against this, assign a new GUID to the new
1678                          * log chain so it doesn't matter what blk points to.
1679                          */
1680                         zil_init_log_chain(zilog, &blk);
1681                         zh->zh_log = blk;
1682                 }
1683         }
1684
1685         while ((lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list)) != NULL) {
1686                 zh->zh_log = lwb->lwb_blk;
1687                 if (lwb->lwb_buf != NULL || lwb->lwb_max_txg > txg)
1688                         break;
1689
1690                 ASSERT(lwb->lwb_zio == NULL);
1691
1692                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1693                 zio_free_zil(spa, txg, &lwb->lwb_blk);
1694                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1695
1696                 /*
1697                  * If we don't have anything left in the lwb list then
1698                  * we've had an allocation failure and we need to zero
1699                  * out the zil_header blkptr so that we don't end
1700                  * up freeing the same block twice.
1701                  */
1702                 if (list_head(&zilog->zl_lwb_list) == NULL)
1703                         BP_ZERO(&zh->zh_log);
1704         }
1705
1706         /*
1707          * Remove fastwrite on any blocks that have been pre-allocated for
1708          * the next commit. This prevents fastwrite counter pollution by
1709          * unused, long-lived LWBs.
1710          */
1711         for (; lwb != NULL; lwb = list_next(&zilog->zl_lwb_list, lwb)) {
1712                 if (lwb->lwb_fastwrite && !lwb->lwb_zio) {
1713                         metaslab_fastwrite_unmark(zilog->zl_spa, &lwb->lwb_blk);
1714                         lwb->lwb_fastwrite = 0;
1715                 }
1716         }
1717
1718         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1719 }
1720
1721 void
1722 zil_init(void)
1723 {
1724         zil_lwb_cache = kmem_cache_create("zil_lwb_cache",
1725             sizeof (struct lwb), 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0);
1726
1727         zil_ksp = kstat_create("zfs", 0, "zil", "misc",
1728             KSTAT_TYPE_NAMED, sizeof(zil_stats) / sizeof(kstat_named_t),
1729             KSTAT_FLAG_VIRTUAL);
1730
1731         if (zil_ksp != NULL) {
1732                 zil_ksp->ks_data = &zil_stats;
1733                 kstat_install(zil_ksp);
1734         }
1735 }
1736
1737 void
1738 zil_fini(void)
1739 {
1740         kmem_cache_destroy(zil_lwb_cache);
1741
1742         if (zil_ksp != NULL) {
1743                 kstat_delete(zil_ksp);
1744                 zil_ksp = NULL;
1745         }
1746 }
1747
1748 void
1749 zil_set_sync(zilog_t *zilog, uint64_t sync)
1750 {
1751         zilog->zl_sync = sync;
1752 }
1753
1754 void
1755 zil_set_logbias(zilog_t *zilog, uint64_t logbias)
1756 {
1757         zilog->zl_logbias = logbias;
1758 }
1759
1760 zilog_t *
1761 zil_alloc(objset_t *os, zil_header_t *zh_phys)
1762 {
1763         zilog_t *zilog;
1764         int i;
1765
1766         zilog = kmem_zalloc(sizeof (zilog_t), KM_PUSHPAGE);
1767
1768         zilog->zl_header = zh_phys;
1769         zilog->zl_os = os;
1770         zilog->zl_spa = dmu_objset_spa(os);
1771         zilog->zl_dmu_pool = dmu_objset_pool(os);
1772         zilog->zl_destroy_txg = TXG_INITIAL - 1;
1773         zilog->zl_logbias = dmu_objset_logbias(os);
1774         zilog->zl_sync = dmu_objset_syncprop(os);
1775         zilog->zl_next_batch = 1;
1776
1777         mutex_init(&zilog->zl_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1778
1779         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1780                 mutex_init(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock, NULL,
1781                     MUTEX_DEFAULT, NULL);
1782         }
1783
1784         list_create(&zilog->zl_lwb_list, sizeof (lwb_t),
1785             offsetof(lwb_t, lwb_node));
1786
1787         list_create(&zilog->zl_itx_commit_list, sizeof (itx_t),
1788             offsetof(itx_t, itx_node));
1789
1790         mutex_init(&zilog->zl_vdev_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1791
1792         avl_create(&zilog->zl_vdev_tree, zil_vdev_compare,
1793             sizeof (zil_vdev_node_t), offsetof(zil_vdev_node_t, zv_node));
1794
1795         cv_init(&zilog->zl_cv_writer, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1796         cv_init(&zilog->zl_cv_suspend, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1797         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[0], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1798         cv_init(&zilog->zl_cv_batch[1], NULL, CV_DEFAULT, NULL);
1799
1800         return (zilog);
1801 }
1802
1803 void
1804 zil_free(zilog_t *zilog)
1805 {
1806         int i;
1807
1808         zilog->zl_stop_sync = 1;
1809
1810         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1811         list_destroy(&zilog->zl_lwb_list);
1812
1813         avl_destroy(&zilog->zl_vdev_tree);
1814         mutex_destroy(&zilog->zl_vdev_lock);
1815
1816         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_itx_commit_list));
1817         list_destroy(&zilog->zl_itx_commit_list);
1818
1819         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1820                 /*
1821                  * It's possible for an itx to be generated that doesn't dirty
1822                  * a txg (e.g. ztest TX_TRUNCATE). So there's no zil_clean()
1823                  * callback to remove the entry. We remove those here.
1824                  *
1825                  * Also free up the ziltest itxs.
1826                  */
1827                 if (zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs)
1828                         zil_itxg_clean(zilog->zl_itxg[i].itxg_itxs);
1829                 mutex_destroy(&zilog->zl_itxg[i].itxg_lock);
1830         }
1831
1832         mutex_destroy(&zilog->zl_lock);
1833
1834         cv_destroy(&zilog->zl_cv_writer);
1835         cv_destroy(&zilog->zl_cv_suspend);
1836         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[0]);
1837         cv_destroy(&zilog->zl_cv_batch[1]);
1838
1839         kmem_free(zilog, sizeof (zilog_t));
1840 }
1841
1842 /*
1843  * Open an intent log.
1844  */
1845 zilog_t *
1846 zil_open(objset_t *os, zil_get_data_t *get_data)
1847 {
1848         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
1849
1850         ASSERT(zilog->zl_clean_taskq == NULL);
1851         ASSERT(zilog->zl_get_data == NULL);
1852         ASSERT(list_is_empty(&zilog->zl_lwb_list));
1853
1854         zilog->zl_get_data = get_data;
1855         zilog->zl_clean_taskq = taskq_create("zil_clean", 1, minclsyspri,
1856             2, 2, TASKQ_PREPOPULATE);
1857
1858         return (zilog);
1859 }
1860
1861 /*
1862  * Close an intent log.
1863  */
1864 void
1865 zil_close(zilog_t *zilog)
1866 {
1867         lwb_t *lwb;
1868         uint64_t txg = 0;
1869
1870         zil_commit(zilog, 0); /* commit all itx */
1871
1872         /*
1873          * The lwb_max_txg for the stubby lwb will reflect the last activity
1874          * for the zil.  After a txg_wait_synced() on the txg we know all the
1875          * callbacks have occurred that may clean the zil.  Only then can we
1876          * destroy the zl_clean_taskq.
1877          */
1878         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1879         lwb = list_tail(&zilog->zl_lwb_list);
1880         if (lwb != NULL)
1881                 txg = lwb->lwb_max_txg;
1882         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1883         if (txg)
1884                 txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, txg);
1885         ASSERT(!zilog_is_dirty(zilog));
1886
1887         taskq_destroy(zilog->zl_clean_taskq);
1888         zilog->zl_clean_taskq = NULL;
1889         zilog->zl_get_data = NULL;
1890
1891         /*
1892          * We should have only one LWB left on the list; remove it now.
1893          */
1894         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1895         lwb = list_head(&zilog->zl_lwb_list);
1896         if (lwb != NULL) {
1897                 ASSERT(lwb == list_tail(&zilog->zl_lwb_list));
1898                 ASSERT(lwb->lwb_zio == NULL);
1899                 if (lwb->lwb_fastwrite)
1900                         metaslab_fastwrite_unmark(zilog->zl_spa, &lwb->lwb_blk);
1901                 list_remove(&zilog->zl_lwb_list, lwb);
1902                 zio_buf_free(lwb->lwb_buf, lwb->lwb_sz);
1903                 kmem_cache_free(zil_lwb_cache, lwb);
1904         }
1905         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Suspend an intent log.  While in suspended mode, we still honor
1910  * synchronous semantics, but we rely on txg_wait_synced() to do it.
1911  * We suspend the log briefly when taking a snapshot so that the snapshot
1912  * contains all the data it's supposed to, and has an empty intent log.
1913  */
1914 int
1915 zil_suspend(zilog_t *zilog)
1916 {
1917         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1918
1919         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1920         if (zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) {         /* unplayed log */
1921                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1922                 return (EBUSY);
1923         }
1924         if (zilog->zl_suspend++ != 0) {
1925                 /*
1926                  * Someone else already began a suspend.
1927                  * Just wait for them to finish.
1928                  */
1929                 while (zilog->zl_suspending)
1930                         cv_wait(&zilog->zl_cv_suspend, &zilog->zl_lock);
1931                 mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1932                 return (0);
1933         }
1934         zilog->zl_suspending = B_TRUE;
1935         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1936
1937         zil_commit(zilog, 0);
1938
1939         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
1940
1941         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1942         zilog->zl_suspending = B_FALSE;
1943         cv_broadcast(&zilog->zl_cv_suspend);
1944         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1945
1946         return (0);
1947 }
1948
1949 void
1950 zil_resume(zilog_t *zilog)
1951 {
1952         mutex_enter(&zilog->zl_lock);
1953         ASSERT(zilog->zl_suspend != 0);
1954         zilog->zl_suspend--;
1955         mutex_exit(&zilog->zl_lock);
1956 }
1957
1958 typedef struct zil_replay_arg {
1959         zil_replay_func_t *zr_replay;
1960         void            *zr_arg;
1961         boolean_t       zr_byteswap;
1962         char            *zr_lr;
1963 } zil_replay_arg_t;
1964
1965 static int
1966 zil_replay_error(zilog_t *zilog, lr_t *lr, int error)
1967 {
1968         char name[MAXNAMELEN];
1969
1970         zilog->zl_replaying_seq--;      /* didn't actually replay this one */
1971
1972         dmu_objset_name(zilog->zl_os, name);
1973
1974         cmn_err(CE_WARN, "ZFS replay transaction error %d, "
1975             "dataset %s, seq 0x%llx, txtype %llu %s\n", error, name,
1976             (u_longlong_t)lr->lrc_seq,
1977             (u_longlong_t)(lr->lrc_txtype & ~TX_CI),
1978             (lr->lrc_txtype & TX_CI) ? "CI" : "");
1979
1980         return (error);
1981 }
1982
1983 static int
1984 zil_replay_log_record(zilog_t *zilog, lr_t *lr, void *zra, uint64_t claim_txg)
1985 {
1986         zil_replay_arg_t *zr = zra;
1987         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
1988         uint64_t reclen = lr->lrc_reclen;
1989         uint64_t txtype = lr->lrc_txtype;
1990         int error = 0;
1991
1992         zilog->zl_replaying_seq = lr->lrc_seq;
1993
1994         if (lr->lrc_seq <= zh->zh_replay_seq)   /* already replayed */
1995                 return (0);
1996
1997         if (lr->lrc_txg < claim_txg)            /* already committed */
1998                 return (0);
1999
2000         /* Strip case-insensitive bit, still present in log record */
2001         txtype &= ~TX_CI;
2002
2003         if (txtype == 0 || txtype >= TX_MAX_TYPE)
2004                 return (zil_replay_error(zilog, lr, EINVAL));
2005
2006         /*
2007          * If this record type can be logged out of order, the object
2008          * (lr_foid) may no longer exist.  That's legitimate, not an error.
2009          */
2010         if (TX_OOO(txtype)) {
2011                 error = dmu_object_info(zilog->zl_os,
2012                     ((lr_ooo_t *)lr)->lr_foid, NULL);
2013                 if (error == ENOENT || error == EEXIST)
2014                         return (0);
2015         }
2016
2017         /*
2018          * Make a copy of the data so we can revise and extend it.
2019          */
2020         bcopy(lr, zr->zr_lr, reclen);
2021
2022         /*
2023          * If this is a TX_WRITE with a blkptr, suck in the data.
2024          */
2025         if (txtype == TX_WRITE && reclen == sizeof (lr_write_t)) {
2026                 error = zil_read_log_data(zilog, (lr_write_t *)lr,
2027                     zr->zr_lr + reclen);
2028                 if (error)
2029                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2030         }
2031
2032         /*
2033          * The log block containing this lr may have been byteswapped
2034          * so that we can easily examine common fields like lrc_txtype.
2035          * However, the log is a mix of different record types, and only the
2036          * replay vectors know how to byteswap their records.  Therefore, if
2037          * the lr was byteswapped, undo it before invoking the replay vector.
2038          */
2039         if (zr->zr_byteswap)
2040                 byteswap_uint64_array(zr->zr_lr, reclen);
2041
2042         /*
2043          * We must now do two things atomically: replay this log record,
2044          * and update the log header sequence number to reflect the fact that
2045          * we did so. At the end of each replay function the sequence number
2046          * is updated if we are in replay mode.
2047          */
2048         error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, zr->zr_byteswap);
2049         if (error) {
2050                 /*
2051                  * The DMU's dnode layer doesn't see removes until the txg
2052                  * commits, so a subsequent claim can spuriously fail with
2053                  * EEXIST. So if we receive any error we try syncing out
2054                  * any removes then retry the transaction.  Note that we
2055                  * specify B_FALSE for byteswap now, so we don't do it twice.
2056                  */
2057                 txg_wait_synced(spa_get_dsl(zilog->zl_spa), 0);
2058                 error = zr->zr_replay[txtype](zr->zr_arg, zr->zr_lr, B_FALSE);
2059                 if (error)
2060                         return (zil_replay_error(zilog, lr, error));
2061         }
2062         return (0);
2063 }
2064
2065 /* ARGSUSED */
2066 static int
2067 zil_incr_blks(zilog_t *zilog, blkptr_t *bp, void *arg, uint64_t claim_txg)
2068 {
2069         zilog->zl_replay_blks++;
2070
2071         return (0);
2072 }
2073
2074 /*
2075  * If this dataset has a non-empty intent log, replay it and destroy it.
2076  */
2077 void
2078 zil_replay(objset_t *os, void *arg, zil_replay_func_t replay_func[TX_MAX_TYPE])
2079 {
2080         zilog_t *zilog = dmu_objset_zil(os);
2081         const zil_header_t *zh = zilog->zl_header;
2082         zil_replay_arg_t zr;
2083
2084         if ((zh->zh_flags & ZIL_REPLAY_NEEDED) == 0) {
2085                 zil_destroy(zilog, B_TRUE);
2086                 return;
2087         }
2088
2089         zr.zr_replay = replay_func;
2090         zr.zr_arg = arg;
2091         zr.zr_byteswap = BP_SHOULD_BYTESWAP(&zh->zh_log);
2092         zr.zr_lr = vmem_alloc(2 * SPA_MAXBLOCKSIZE, KM_PUSHPAGE);
2093
2094         /*
2095          * Wait for in-progress removes to sync before starting replay.
2096          */
2097         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, 0);
2098
2099         zilog->zl_replay = B_TRUE;
2100         zilog->zl_replay_time = ddi_get_lbolt();
2101         ASSERT(zilog->zl_replay_blks == 0);
2102         (void) zil_parse(zilog, zil_incr_blks, zil_replay_log_record, &zr,
2103             zh->zh_claim_txg);
2104         vmem_free(zr.zr_lr, 2 * SPA_MAXBLOCKSIZE);
2105
2106         zil_destroy(zilog, B_FALSE);
2107         txg_wait_synced(zilog->zl_dmu_pool, zilog->zl_destroy_txg);
2108         zilog->zl_replay = B_FALSE;
2109 }
2110
2111 boolean_t
2112 zil_replaying(zilog_t *zilog, dmu_tx_t *tx)
2113 {
2114         if (zilog->zl_sync == ZFS_SYNC_DISABLED)
2115                 return (B_TRUE);
2116
2117         if (zilog->zl_replay) {
2118                 dsl_dataset_dirty(dmu_objset_ds(zilog->zl_os), tx);
2119                 zilog->zl_replayed_seq[dmu_tx_get_txg(tx) & TXG_MASK] =
2120                     zilog->zl_replaying_seq;
2121                 return (B_TRUE);
2122         }
2123
2124         return (B_FALSE);
2125 }
2126
2127 /* ARGSUSED */
2128 int
2129 zil_vdev_offline(const char *osname, void *arg)
2130 {
2131         objset_t *os;
2132         zilog_t *zilog;
2133         int error;
2134
2135         error = dmu_objset_hold(osname, FTAG, &os);
2136         if (error)
2137                 return (error);
2138
2139         zilog = dmu_objset_zil(os);
2140         if (zil_suspend(zilog) != 0)
2141                 error = EEXIST;
2142         else
2143                 zil_resume(zilog);
2144         dmu_objset_rele(os, FTAG);
2145         return (error);
2146 }
2147
2148 #if defined(_KERNEL) && defined(HAVE_SPL)
2149 module_param(zil_replay_disable, int, 0644);
2150 MODULE_PARM_DESC(zil_replay_disable, "Disable intent logging replay");
2151
2152 module_param(zfs_nocacheflush, int, 0644);
2153 MODULE_PARM_DESC(zfs_nocacheflush, "Disable cache flushes");
2154
2155 module_param(zil_slog_limit, ulong, 0644);
2156 MODULE_PARM_DESC(zil_slog_limit, "Max commit bytes to separate log device");
2157 #endif