initial commit
[freebsd-arm:freebsd-arm.git] / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / dnode.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 2008 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
23  * Use is subject to license terms.
24  */
25
26 #include <sys/zfs_context.h>
27 #include <sys/dbuf.h>
28 #include <sys/dnode.h>
29 #include <sys/dmu.h>
30 #include <sys/dmu_impl.h>
31 #include <sys/dmu_tx.h>
32 #include <sys/dmu_objset.h>
33 #include <sys/dsl_dir.h>
34 #include <sys/dsl_dataset.h>
35 #include <sys/spa.h>
36 #include <sys/zio.h>
37 #include <sys/dmu_zfetch.h>
38
39 static int free_range_compar(const void *node1, const void *node2);
40
41 static kmem_cache_t *dnode_cache;
42
43 static dnode_phys_t dnode_phys_zero;
44
45 int zfs_default_bs = SPA_MINBLOCKSHIFT;
46 int zfs_default_ibs = DN_MAX_INDBLKSHIFT;
47
48 /* ARGSUSED */
49 static int
50 dnode_cons(void *arg, void *unused, int kmflag)
51 {
52         int i;
53         dnode_t *dn = arg;
54         bzero(dn, sizeof (dnode_t));
55
56         cv_init(&dn->dn_notxholds, NULL, CV_DEFAULT, NULL);
57         rw_init(&dn->dn_struct_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
58         mutex_init(&dn->dn_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
59         mutex_init(&dn->dn_dbufs_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
60         refcount_create(&dn->dn_holds);
61         refcount_create(&dn->dn_tx_holds);
62
63         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
64                 avl_create(&dn->dn_ranges[i], free_range_compar,
65                     sizeof (free_range_t),
66                     offsetof(struct free_range, fr_node));
67                 list_create(&dn->dn_dirty_records[i],
68                     sizeof (dbuf_dirty_record_t),
69                     offsetof(dbuf_dirty_record_t, dr_dirty_node));
70         }
71
72         list_create(&dn->dn_dbufs, sizeof (dmu_buf_impl_t),
73             offsetof(dmu_buf_impl_t, db_link));
74
75         return (0);
76 }
77
78 /* ARGSUSED */
79 static void
80 dnode_dest(void *arg, void *unused)
81 {
82         int i;
83         dnode_t *dn = arg;
84
85         cv_destroy(&dn->dn_notxholds);
86         rw_destroy(&dn->dn_struct_rwlock);
87         mutex_destroy(&dn->dn_mtx);
88         mutex_destroy(&dn->dn_dbufs_mtx);
89         refcount_destroy(&dn->dn_holds);
90         refcount_destroy(&dn->dn_tx_holds);
91
92         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
93                 avl_destroy(&dn->dn_ranges[i]);
94                 list_destroy(&dn->dn_dirty_records[i]);
95         }
96
97         list_destroy(&dn->dn_dbufs);
98 }
99
100 void
101 dnode_init(void)
102 {
103         dnode_cache = kmem_cache_create("dnode_t",
104             sizeof (dnode_t),
105             0, dnode_cons, dnode_dest, NULL, NULL, NULL, 0);
106 }
107
108 void
109 dnode_fini(void)
110 {
111         kmem_cache_destroy(dnode_cache);
112 }
113
114
115 #ifdef ZFS_DEBUG
116 void
117 dnode_verify(dnode_t *dn)
118 {
119         int drop_struct_lock = FALSE;
120
121         ASSERT(dn->dn_phys);
122         ASSERT(dn->dn_objset);
123
124         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type < DMU_OT_NUMTYPES);
125
126         if (!(zfs_flags & ZFS_DEBUG_DNODE_VERIFY))
127                 return;
128
129         if (!RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock)) {
130                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
131                 drop_struct_lock = TRUE;
132         }
133         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE || dn->dn_allocated_txg != 0) {
134                 int i;
135                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, >=, 0);
136                 ASSERT3U(dn->dn_indblkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
137                 if (dn->dn_datablkshift) {
138                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, >=, SPA_MINBLOCKSHIFT);
139                         ASSERT3U(dn->dn_datablkshift, <=, SPA_MAXBLOCKSHIFT);
140                         ASSERT3U(1<<dn->dn_datablkshift, ==, dn->dn_datablksz);
141                 }
142                 ASSERT3U(dn->dn_nlevels, <=, 30);
143                 ASSERT3U(dn->dn_type, <=, DMU_OT_NUMTYPES);
144                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, >=, 1);
145                 ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
146                 ASSERT3U(dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
147                 ASSERT3U(dn->dn_datablksz, ==,
148                     dn->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
149                 ASSERT3U(ISP2(dn->dn_datablksz), ==, dn->dn_datablkshift != 0);
150                 ASSERT3U((dn->dn_nblkptr - 1) * sizeof (blkptr_t) +
151                     dn->dn_bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
152                 for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
153                         ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], <=, dn->dn_nlevels);
154                 }
155         }
156         if (dn->dn_phys->dn_type != DMU_OT_NONE)
157                 ASSERT3U(dn->dn_phys->dn_nlevels, <=, dn->dn_nlevels);
158         ASSERT(dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT || dn->dn_dbuf != NULL);
159         if (dn->dn_dbuf != NULL) {
160                 ASSERT3P(dn->dn_phys, ==,
161                     (dnode_phys_t *)dn->dn_dbuf->db.db_data +
162                     (dn->dn_object % (dn->dn_dbuf->db.db_size >> DNODE_SHIFT)));
163         }
164         if (drop_struct_lock)
165                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
166 }
167 #endif
168
169 void
170 dnode_byteswap(dnode_phys_t *dnp)
171 {
172         uint64_t *buf64 = (void*)&dnp->dn_blkptr;
173         int i;
174
175         if (dnp->dn_type == DMU_OT_NONE) {
176                 bzero(dnp, sizeof (dnode_phys_t));
177                 return;
178         }
179
180         dnp->dn_datablkszsec = BSWAP_16(dnp->dn_datablkszsec);
181         dnp->dn_bonuslen = BSWAP_16(dnp->dn_bonuslen);
182         dnp->dn_maxblkid = BSWAP_64(dnp->dn_maxblkid);
183         dnp->dn_used = BSWAP_64(dnp->dn_used);
184
185         /*
186          * dn_nblkptr is only one byte, so it's OK to read it in either
187          * byte order.  We can't read dn_bouslen.
188          */
189         ASSERT(dnp->dn_indblkshift <= SPA_MAXBLOCKSHIFT);
190         ASSERT(dnp->dn_nblkptr <= DN_MAX_NBLKPTR);
191         for (i = 0; i < dnp->dn_nblkptr * sizeof (blkptr_t)/8; i++)
192                 buf64[i] = BSWAP_64(buf64[i]);
193
194         /*
195          * OK to check dn_bonuslen for zero, because it won't matter if
196          * we have the wrong byte order.  This is necessary because the
197          * dnode dnode is smaller than a regular dnode.
198          */
199         if (dnp->dn_bonuslen != 0) {
200                 /*
201                  * Note that the bonus length calculated here may be
202                  * longer than the actual bonus buffer.  This is because
203                  * we always put the bonus buffer after the last block
204                  * pointer (instead of packing it against the end of the
205                  * dnode buffer).
206                  */
207                 int off = (dnp->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
208                 size_t len = DN_MAX_BONUSLEN - off;
209                 ASSERT3U(dnp->dn_bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
210                 dmu_ot[dnp->dn_bonustype].ot_byteswap(dnp->dn_bonus + off, len);
211         }
212 }
213
214 void
215 dnode_buf_byteswap(void *vbuf, size_t size)
216 {
217         dnode_phys_t *buf = vbuf;
218         int i;
219
220         ASSERT3U(sizeof (dnode_phys_t), ==, (1<<DNODE_SHIFT));
221         ASSERT((size & (sizeof (dnode_phys_t)-1)) == 0);
222
223         size >>= DNODE_SHIFT;
224         for (i = 0; i < size; i++) {
225                 dnode_byteswap(buf);
226                 buf++;
227         }
228 }
229
230 static int
231 free_range_compar(const void *node1, const void *node2)
232 {
233         const free_range_t *rp1 = node1;
234         const free_range_t *rp2 = node2;
235
236         if (rp1->fr_blkid < rp2->fr_blkid)
237                 return (-1);
238         else if (rp1->fr_blkid > rp2->fr_blkid)
239                 return (1);
240         else return (0);
241 }
242
243 void
244 dnode_setbonuslen(dnode_t *dn, int newsize, dmu_tx_t *tx)
245 {
246         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), >=, 1);
247
248         dnode_setdirty(dn, tx);
249         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
250         ASSERT3U(newsize, <=, DN_MAX_BONUSLEN -
251             (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t));
252         dn->dn_bonuslen = newsize;
253         if (newsize == 0)
254                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = DN_ZERO_BONUSLEN;
255         else
256                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
257         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
258 }
259
260 static void
261 dnode_setdblksz(dnode_t *dn, int size)
262 {
263         ASSERT3U(P2PHASE(size, SPA_MINBLOCKSIZE), ==, 0);
264         ASSERT3U(size, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
265         ASSERT3U(size, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
266         ASSERT3U(size >> SPA_MINBLOCKSHIFT, <,
267             1<<(sizeof (dn->dn_phys->dn_datablkszsec) * 8));
268         dn->dn_datablksz = size;
269         dn->dn_datablkszsec = size >> SPA_MINBLOCKSHIFT;
270         dn->dn_datablkshift = ISP2(size) ? highbit(size - 1) : 0;
271 }
272
273 static dnode_t *
274 dnode_create(objset_impl_t *os, dnode_phys_t *dnp, dmu_buf_impl_t *db,
275     uint64_t object)
276 {
277         dnode_t *dn = kmem_cache_alloc(dnode_cache, KM_SLEEP);
278
279         dn->dn_objset = os;
280         dn->dn_object = object;
281         dn->dn_dbuf = db;
282         dn->dn_phys = dnp;
283
284         if (dnp->dn_datablkszsec)
285                 dnode_setdblksz(dn, dnp->dn_datablkszsec << SPA_MINBLOCKSHIFT);
286         dn->dn_indblkshift = dnp->dn_indblkshift;
287         dn->dn_nlevels = dnp->dn_nlevels;
288         dn->dn_type = dnp->dn_type;
289         dn->dn_nblkptr = dnp->dn_nblkptr;
290         dn->dn_checksum = dnp->dn_checksum;
291         dn->dn_compress = dnp->dn_compress;
292         dn->dn_bonustype = dnp->dn_bonustype;
293         dn->dn_bonuslen = dnp->dn_bonuslen;
294         dn->dn_maxblkid = dnp->dn_maxblkid;
295
296         dmu_zfetch_init(&dn->dn_zfetch, dn);
297
298         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type < DMU_OT_NUMTYPES);
299         mutex_enter(&os->os_lock);
300         list_insert_head(&os->os_dnodes, dn);
301         mutex_exit(&os->os_lock);
302
303         arc_space_consume(sizeof (dnode_t));
304         return (dn);
305 }
306
307 static void
308 dnode_destroy(dnode_t *dn)
309 {
310         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
311
312 #ifdef ZFS_DEBUG
313         int i;
314
315         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
316                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
317                 ASSERT(NULL == list_head(&dn->dn_dirty_records[i]));
318                 ASSERT(0 == avl_numnodes(&dn->dn_ranges[i]));
319         }
320         ASSERT(NULL == list_head(&dn->dn_dbufs));
321 #endif
322
323         mutex_enter(&os->os_lock);
324         list_remove(&os->os_dnodes, dn);
325         mutex_exit(&os->os_lock);
326
327         if (dn->dn_dirtyctx_firstset) {
328                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
329                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
330         }
331         dmu_zfetch_rele(&dn->dn_zfetch);
332         if (dn->dn_bonus) {
333                 mutex_enter(&dn->dn_bonus->db_mtx);
334                 dbuf_evict(dn->dn_bonus);
335                 dn->dn_bonus = NULL;
336         }
337         kmem_cache_free(dnode_cache, dn);
338         arc_space_return(sizeof (dnode_t));
339 }
340
341 void
342 dnode_allocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize, int ibs,
343     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
344 {
345         int i;
346
347         if (blocksize == 0)
348                 blocksize = 1 << zfs_default_bs;
349         else if (blocksize > SPA_MAXBLOCKSIZE)
350                 blocksize = SPA_MAXBLOCKSIZE;
351         else
352                 blocksize = P2ROUNDUP(blocksize, SPA_MINBLOCKSIZE);
353
354         if (ibs == 0)
355                 ibs = zfs_default_ibs;
356
357         ibs = MIN(MAX(ibs, DN_MIN_INDBLKSHIFT), DN_MAX_INDBLKSHIFT);
358
359         dprintf("os=%p obj=%llu txg=%llu blocksize=%d ibs=%d\n", dn->dn_objset,
360             dn->dn_object, tx->tx_txg, blocksize, ibs);
361
362         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
363         ASSERT(bcmp(dn->dn_phys, &dnode_phys_zero, sizeof (dnode_phys_t)) == 0);
364         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type == DMU_OT_NONE);
365         ASSERT(ot != DMU_OT_NONE);
366         ASSERT3U(ot, <, DMU_OT_NUMTYPES);
367         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
368             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
369         ASSERT3U(bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
370         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
371         ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_NONE);
372         ASSERT3U(dn->dn_maxblkid, ==, 0);
373         ASSERT3U(dn->dn_allocated_txg, ==, 0);
374         ASSERT3U(dn->dn_assigned_txg, ==, 0);
375         ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
376         ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), <=, 1);
377         ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dbufs), ==, NULL);
378
379         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
380                 ASSERT3U(dn->dn_next_nlevels[i], ==, 0);
381                 ASSERT3U(dn->dn_next_indblkshift[i], ==, 0);
382                 ASSERT3U(dn->dn_next_bonuslen[i], ==, 0);
383                 ASSERT3U(dn->dn_next_blksz[i], ==, 0);
384                 ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[i]));
385                 ASSERT3P(list_head(&dn->dn_dirty_records[i]), ==, NULL);
386                 ASSERT3U(avl_numnodes(&dn->dn_ranges[i]), ==, 0);
387         }
388
389         dn->dn_type = ot;
390         dnode_setdblksz(dn, blocksize);
391         dn->dn_indblkshift = ibs;
392         dn->dn_nlevels = 1;
393         dn->dn_nblkptr = 1 + ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
394         dn->dn_bonustype = bonustype;
395         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
396         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
397         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
398         dn->dn_dirtyctx = 0;
399
400         dn->dn_free_txg = 0;
401         if (dn->dn_dirtyctx_firstset) {
402                 kmem_free(dn->dn_dirtyctx_firstset, 1);
403                 dn->dn_dirtyctx_firstset = NULL;
404         }
405
406         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
407
408         dnode_setdirty(dn, tx);
409         dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg & TXG_MASK] = ibs;
410         dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_bonuslen;
411         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg & TXG_MASK] = dn->dn_datablksz;
412 }
413
414 void
415 dnode_reallocate(dnode_t *dn, dmu_object_type_t ot, int blocksize,
416     dmu_object_type_t bonustype, int bonuslen, dmu_tx_t *tx)
417 {
418         int nblkptr;
419
420         ASSERT3U(blocksize, >=, SPA_MINBLOCKSIZE);
421         ASSERT3U(blocksize, <=, SPA_MAXBLOCKSIZE);
422         ASSERT3U(blocksize % SPA_MINBLOCKSIZE, ==, 0);
423         ASSERT(dn->dn_object != DMU_META_DNODE_OBJECT || dmu_tx_private_ok(tx));
424         ASSERT(tx->tx_txg != 0);
425         ASSERT((bonustype == DMU_OT_NONE && bonuslen == 0) ||
426             (bonustype != DMU_OT_NONE && bonuslen != 0));
427         ASSERT3U(bonustype, <, DMU_OT_NUMTYPES);
428         ASSERT3U(bonuslen, <=, DN_MAX_BONUSLEN);
429
430         /* clean up any unreferenced dbufs */
431         dnode_evict_dbufs(dn);
432
433         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
434         dnode_setdirty(dn, tx);
435         if (dn->dn_datablksz != blocksize) {
436                 /* change blocksize */
437                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0 &&
438                     (BP_IS_HOLE(&dn->dn_phys->dn_blkptr[0]) ||
439                     dnode_block_freed(dn, 0)));
440                 dnode_setdblksz(dn, blocksize);
441                 dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = blocksize;
442         }
443         if (dn->dn_bonuslen != bonuslen)
444                 dn->dn_next_bonuslen[tx->tx_txg&TXG_MASK] = bonuslen;
445         nblkptr = 1 + ((DN_MAX_BONUSLEN - bonuslen) >> SPA_BLKPTRSHIFT);
446         if (dn->dn_nblkptr != nblkptr)
447                 dn->dn_next_nblkptr[tx->tx_txg&TXG_MASK] = nblkptr;
448         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
449
450         /* change type */
451         dn->dn_type = ot;
452
453         /* change bonus size and type */
454         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
455         dn->dn_bonustype = bonustype;
456         dn->dn_bonuslen = bonuslen;
457         dn->dn_nblkptr = nblkptr;
458         dn->dn_checksum = ZIO_CHECKSUM_INHERIT;
459         dn->dn_compress = ZIO_COMPRESS_INHERIT;
460         ASSERT3U(dn->dn_nblkptr, <=, DN_MAX_NBLKPTR);
461
462         /* fix up the bonus db_size */
463         if (dn->dn_bonus) {
464                 dn->dn_bonus->db.db_size =
465                     DN_MAX_BONUSLEN - (dn->dn_nblkptr-1) * sizeof (blkptr_t);
466                 ASSERT(dn->dn_bonuslen <= dn->dn_bonus->db.db_size);
467         }
468
469         dn->dn_allocated_txg = tx->tx_txg;
470         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
471 }
472
473 void
474 dnode_special_close(dnode_t *dn)
475 {
476         /*
477          * Wait for final references to the dnode to clear.  This can
478          * only happen if the arc is asyncronously evicting state that
479          * has a hold on this dnode while we are trying to evict this
480          * dnode.
481          */
482         while (refcount_count(&dn->dn_holds) > 0)
483                 delay(1);
484         dnode_destroy(dn);
485 }
486
487 dnode_t *
488 dnode_special_open(objset_impl_t *os, dnode_phys_t *dnp, uint64_t object)
489 {
490         dnode_t *dn = dnode_create(os, dnp, NULL, object);
491         DNODE_VERIFY(dn);
492         return (dn);
493 }
494
495 static void
496 dnode_buf_pageout(dmu_buf_t *db, void *arg)
497 {
498         dnode_t **children_dnodes = arg;
499         int i;
500         int epb = db->db_size >> DNODE_SHIFT;
501
502         for (i = 0; i < epb; i++) {
503                 dnode_t *dn = children_dnodes[i];
504                 int n;
505
506                 if (dn == NULL)
507                         continue;
508 #ifdef ZFS_DEBUG
509                 /*
510                  * If there are holds on this dnode, then there should
511                  * be holds on the dnode's containing dbuf as well; thus
512                  * it wouldn't be eligable for eviction and this function
513                  * would not have been called.
514                  */
515                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_holds));
516                 ASSERT(list_head(&dn->dn_dbufs) == NULL);
517                 ASSERT(refcount_is_zero(&dn->dn_tx_holds));
518
519                 for (n = 0; n < TXG_SIZE; n++)
520                         ASSERT(!list_link_active(&dn->dn_dirty_link[n]));
521 #endif
522                 children_dnodes[i] = NULL;
523                 dnode_destroy(dn);
524         }
525         kmem_free(children_dnodes, epb * sizeof (dnode_t *));
526 }
527
528 /*
529  * errors:
530  * EINVAL - invalid object number.
531  * EIO - i/o error.
532  * succeeds even for free dnodes.
533  */
534 int
535 dnode_hold_impl(objset_impl_t *os, uint64_t object, int flag,
536     void *tag, dnode_t **dnp)
537 {
538         int epb, idx, err;
539         int drop_struct_lock = FALSE;
540         int type;
541         uint64_t blk;
542         dnode_t *mdn, *dn;
543         dmu_buf_impl_t *db;
544         dnode_t **children_dnodes;
545
546         /*
547          * If you are holding the spa config lock as writer, you shouldn't
548          * be asking the DMU to do *anything*.
549          */
550         ASSERT(spa_config_held(os->os_spa, SCL_ALL, RW_WRITER) == 0);
551
552         if (object == 0 || object >= DN_MAX_OBJECT)
553                 return (EINVAL);
554
555         mdn = os->os_meta_dnode;
556
557         DNODE_VERIFY(mdn);
558
559         if (!RW_WRITE_HELD(&mdn->dn_struct_rwlock)) {
560                 rw_enter(&mdn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
561                 drop_struct_lock = TRUE;
562         }
563
564         blk = dbuf_whichblock(mdn, object * sizeof (dnode_phys_t));
565
566         db = dbuf_hold(mdn, blk, FTAG);
567         if (drop_struct_lock)
568                 rw_exit(&mdn->dn_struct_rwlock);
569         if (db == NULL)
570                 return (EIO);
571         err = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL);
572         if (err) {
573                 dbuf_rele(db, FTAG);
574                 return (err);
575         }
576
577         ASSERT3U(db->db.db_size, >=, 1<<DNODE_SHIFT);
578         epb = db->db.db_size >> DNODE_SHIFT;
579
580         idx = object & (epb-1);
581
582         children_dnodes = dmu_buf_get_user(&db->db);
583         if (children_dnodes == NULL) {
584                 dnode_t **winner;
585                 children_dnodes = kmem_zalloc(epb * sizeof (dnode_t *),
586                     KM_SLEEP);
587                 if (winner = dmu_buf_set_user(&db->db, children_dnodes, NULL,
588                     dnode_buf_pageout)) {
589                         kmem_free(children_dnodes, epb * sizeof (dnode_t *));
590                         children_dnodes = winner;
591                 }
592         }
593
594         if ((dn = children_dnodes[idx]) == NULL) {
595                 dnode_phys_t *dnp = (dnode_phys_t *)db->db.db_data+idx;
596                 dnode_t *winner;
597
598                 dn = dnode_create(os, dnp, db, object);
599                 winner = atomic_cas_ptr(&children_dnodes[idx], NULL, dn);
600                 if (winner != NULL) {
601                         dnode_destroy(dn);
602                         dn = winner;
603                 }
604         }
605
606         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
607         type = dn->dn_type;
608         if (dn->dn_free_txg ||
609             ((flag & DNODE_MUST_BE_ALLOCATED) && type == DMU_OT_NONE) ||
610             ((flag & DNODE_MUST_BE_FREE) && type != DMU_OT_NONE)) {
611                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
612                 dbuf_rele(db, FTAG);
613                 return (type == DMU_OT_NONE ? ENOENT : EEXIST);
614         }
615         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
616
617         if (refcount_add(&dn->dn_holds, tag) == 1)
618                 dbuf_add_ref(db, dn);
619
620         DNODE_VERIFY(dn);
621         ASSERT3P(dn->dn_dbuf, ==, db);
622         ASSERT3U(dn->dn_object, ==, object);
623         dbuf_rele(db, FTAG);
624
625         *dnp = dn;
626         return (0);
627 }
628
629 /*
630  * Return held dnode if the object is allocated, NULL if not.
631  */
632 int
633 dnode_hold(objset_impl_t *os, uint64_t object, void *tag, dnode_t **dnp)
634 {
635         return (dnode_hold_impl(os, object, DNODE_MUST_BE_ALLOCATED, tag, dnp));
636 }
637
638 /*
639  * Can only add a reference if there is already at least one
640  * reference on the dnode.  Returns FALSE if unable to add a
641  * new reference.
642  */
643 boolean_t
644 dnode_add_ref(dnode_t *dn, void *tag)
645 {
646         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
647         if (refcount_is_zero(&dn->dn_holds)) {
648                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
649                 return (FALSE);
650         }
651         VERIFY(1 < refcount_add(&dn->dn_holds, tag));
652         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
653         return (TRUE);
654 }
655
656 void
657 dnode_rele(dnode_t *dn, void *tag)
658 {
659         uint64_t refs;
660
661         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
662         refs = refcount_remove(&dn->dn_holds, tag);
663         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
664         /* NOTE: the DNODE_DNODE does not have a dn_dbuf */
665         if (refs == 0 && dn->dn_dbuf)
666                 dbuf_rele(dn->dn_dbuf, dn);
667 }
668
669 void
670 dnode_setdirty(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
671 {
672         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
673         uint64_t txg = tx->tx_txg;
674
675         if (dn->dn_object == DMU_META_DNODE_OBJECT)
676                 return;
677
678         DNODE_VERIFY(dn);
679
680 #ifdef ZFS_DEBUG
681         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
682         ASSERT(dn->dn_phys->dn_type || dn->dn_allocated_txg);
683         /* ASSERT(dn->dn_free_txg == 0 || dn->dn_free_txg >= txg); */
684         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
685 #endif
686
687         mutex_enter(&os->os_lock);
688
689         /*
690          * If we are already marked dirty, we're done.
691          */
692         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txg & TXG_MASK])) {
693                 mutex_exit(&os->os_lock);
694                 return;
695         }
696
697         ASSERT(!refcount_is_zero(&dn->dn_holds) || list_head(&dn->dn_dbufs));
698         ASSERT(dn->dn_datablksz != 0);
699         ASSERT3U(dn->dn_next_bonuslen[txg&TXG_MASK], ==, 0);
700         ASSERT3U(dn->dn_next_blksz[txg&TXG_MASK], ==, 0);
701
702         dprintf_ds(os->os_dsl_dataset, "obj=%llu txg=%llu\n",
703             dn->dn_object, txg);
704
705         if (dn->dn_free_txg > 0 && dn->dn_free_txg <= txg) {
706                 list_insert_tail(&os->os_free_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
707         } else {
708                 list_insert_tail(&os->os_dirty_dnodes[txg&TXG_MASK], dn);
709         }
710
711         mutex_exit(&os->os_lock);
712
713         /*
714          * The dnode maintains a hold on its containing dbuf as
715          * long as there are holds on it.  Each instantiated child
716          * dbuf maintaines a hold on the dnode.  When the last child
717          * drops its hold, the dnode will drop its hold on the
718          * containing dbuf. We add a "dirty hold" here so that the
719          * dnode will hang around after we finish processing its
720          * children.
721          */
722         VERIFY(dnode_add_ref(dn, (void *)(uintptr_t)tx->tx_txg));
723
724         (void) dbuf_dirty(dn->dn_dbuf, tx);
725
726         dsl_dataset_dirty(os->os_dsl_dataset, tx);
727 }
728
729 void
730 dnode_free(dnode_t *dn, dmu_tx_t *tx)
731 {
732         int txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
733
734         dprintf("dn=%p txg=%llu\n", dn, tx->tx_txg);
735
736         /* we should be the only holder... hopefully */
737         /* ASSERT3U(refcount_count(&dn->dn_holds), ==, 1); */
738
739         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
740         if (dn->dn_type == DMU_OT_NONE || dn->dn_free_txg) {
741                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
742                 return;
743         }
744         dn->dn_free_txg = tx->tx_txg;
745         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
746
747         /*
748          * If the dnode is already dirty, it needs to be moved from
749          * the dirty list to the free list.
750          */
751         mutex_enter(&dn->dn_objset->os_lock);
752         if (list_link_active(&dn->dn_dirty_link[txgoff])) {
753                 list_remove(&dn->dn_objset->os_dirty_dnodes[txgoff], dn);
754                 list_insert_tail(&dn->dn_objset->os_free_dnodes[txgoff], dn);
755                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
756         } else {
757                 mutex_exit(&dn->dn_objset->os_lock);
758                 dnode_setdirty(dn, tx);
759         }
760 }
761
762 /*
763  * Try to change the block size for the indicated dnode.  This can only
764  * succeed if there are no blocks allocated or dirty beyond first block
765  */
766 int
767 dnode_set_blksz(dnode_t *dn, uint64_t size, int ibs, dmu_tx_t *tx)
768 {
769         dmu_buf_impl_t *db, *db_next;
770         int err;
771
772         if (size == 0)
773                 size = SPA_MINBLOCKSIZE;
774         if (size > SPA_MAXBLOCKSIZE)
775                 size = SPA_MAXBLOCKSIZE;
776         else
777                 size = P2ROUNDUP(size, SPA_MINBLOCKSIZE);
778
779         if (ibs == dn->dn_indblkshift)
780                 ibs = 0;
781
782         if (size >> SPA_MINBLOCKSHIFT == dn->dn_datablkszsec && ibs == 0)
783                 return (0);
784
785         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
786
787         /* Check for any allocated blocks beyond the first */
788         if (dn->dn_phys->dn_maxblkid != 0)
789                 goto fail;
790
791         mutex_enter(&dn->dn_dbufs_mtx);
792         for (db = list_head(&dn->dn_dbufs); db; db = db_next) {
793                 db_next = list_next(&dn->dn_dbufs, db);
794
795                 if (db->db_blkid != 0 && db->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
796                         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
797                         goto fail;
798                 }
799         }
800         mutex_exit(&dn->dn_dbufs_mtx);
801
802         if (ibs && dn->dn_nlevels != 1)
803                 goto fail;
804
805         /* resize the old block */
806         err = dbuf_hold_impl(dn, 0, 0, TRUE, FTAG, &db);
807         if (err == 0)
808                 dbuf_new_size(db, size, tx);
809         else if (err != ENOENT)
810                 goto fail;
811
812         dnode_setdblksz(dn, size);
813         dnode_setdirty(dn, tx);
814         dn->dn_next_blksz[tx->tx_txg&TXG_MASK] = size;
815         if (ibs) {
816                 dn->dn_indblkshift = ibs;
817                 dn->dn_next_indblkshift[tx->tx_txg&TXG_MASK] = ibs;
818         }
819         /* rele after we have fixed the blocksize in the dnode */
820         if (db)
821                 dbuf_rele(db, FTAG);
822
823         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
824         return (0);
825
826 fail:
827         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
828         return (ENOTSUP);
829 }
830
831 /* read-holding callers must not rely on the lock being continuously held */
832 void
833 dnode_new_blkid(dnode_t *dn, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx, boolean_t have_read)
834 {
835         uint64_t txgoff = tx->tx_txg & TXG_MASK;
836         int epbs, new_nlevels;
837         uint64_t sz;
838
839         ASSERT(blkid != DB_BONUS_BLKID);
840
841         ASSERT(have_read ?
842             RW_READ_HELD(&dn->dn_struct_rwlock) :
843             RW_WRITE_HELD(&dn->dn_struct_rwlock));
844
845         /*
846          * if we have a read-lock, check to see if we need to do any work
847          * before upgrading to a write-lock.
848          */
849         if (have_read) {
850                 if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
851                         return;
852
853                 if (!rw_tryupgrade(&dn->dn_struct_rwlock)) {
854                         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
855                         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
856                 }
857         }
858
859         if (blkid <= dn->dn_maxblkid)
860                 goto out;
861
862         dn->dn_maxblkid = blkid;
863
864         /*
865          * Compute the number of levels necessary to support the new maxblkid.
866          */
867         new_nlevels = 1;
868         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
869         for (sz = dn->dn_nblkptr;
870             sz <= blkid && sz >= dn->dn_nblkptr; sz <<= epbs)
871                 new_nlevels++;
872
873         if (new_nlevels > dn->dn_nlevels) {
874                 int old_nlevels = dn->dn_nlevels;
875                 dmu_buf_impl_t *db;
876                 list_t *list;
877                 dbuf_dirty_record_t *new, *dr, *dr_next;
878
879                 dn->dn_nlevels = new_nlevels;
880
881                 ASSERT3U(new_nlevels, >, dn->dn_next_nlevels[txgoff]);
882                 dn->dn_next_nlevels[txgoff] = new_nlevels;
883
884                 /* dirty the left indirects */
885                 db = dbuf_hold_level(dn, old_nlevels, 0, FTAG);
886                 new = dbuf_dirty(db, tx);
887                 dbuf_rele(db, FTAG);
888
889                 /* transfer the dirty records to the new indirect */
890                 mutex_enter(&dn->dn_mtx);
891                 mutex_enter(&new->dt.di.dr_mtx);
892                 list = &dn->dn_dirty_records[txgoff];
893                 for (dr = list_head(list); dr; dr = dr_next) {
894                         dr_next = list_next(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
895                         if (dr->dr_dbuf->db_level != new_nlevels-1 &&
896                             dr->dr_dbuf->db_blkid != DB_BONUS_BLKID) {
897                                 ASSERT(dr->dr_dbuf->db_level == old_nlevels-1);
898                                 list_remove(&dn->dn_dirty_records[txgoff], dr);
899                                 list_insert_tail(&new->dt.di.dr_children, dr);
900                                 dr->dr_parent = new;
901                         }
902                 }
903                 mutex_exit(&new->dt.di.dr_mtx);
904                 mutex_exit(&dn->dn_mtx);
905         }
906
907 out:
908         if (have_read)
909                 rw_downgrade(&dn->dn_struct_rwlock);
910 }
911
912 void
913 dnode_clear_range(dnode_t *dn, uint64_t blkid, uint64_t nblks, dmu_tx_t *tx)
914 {
915         avl_tree_t *tree = &dn->dn_ranges[tx->tx_txg&TXG_MASK];
916         avl_index_t where;
917         free_range_t *rp;
918         free_range_t rp_tofind;
919         uint64_t endblk = blkid + nblks;
920
921         ASSERT(MUTEX_HELD(&dn->dn_mtx));
922         ASSERT(nblks <= UINT64_MAX - blkid); /* no overflow */
923
924         dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
925             blkid, nblks, tx->tx_txg);
926         rp_tofind.fr_blkid = blkid;
927         rp = avl_find(tree, &rp_tofind, &where);
928         if (rp == NULL)
929                 rp = avl_nearest(tree, where, AVL_BEFORE);
930         if (rp == NULL)
931                 rp = avl_nearest(tree, where, AVL_AFTER);
932
933         while (rp && (rp->fr_blkid <= blkid + nblks)) {
934                 uint64_t fr_endblk = rp->fr_blkid + rp->fr_nblks;
935                 free_range_t *nrp = AVL_NEXT(tree, rp);
936
937                 if (blkid <= rp->fr_blkid && endblk >= fr_endblk) {
938                         /* clear this entire range */
939                         avl_remove(tree, rp);
940                         kmem_free(rp, sizeof (free_range_t));
941                 } else if (blkid <= rp->fr_blkid &&
942                     endblk > rp->fr_blkid && endblk < fr_endblk) {
943                         /* clear the beginning of this range */
944                         rp->fr_blkid = endblk;
945                         rp->fr_nblks = fr_endblk - endblk;
946                 } else if (blkid > rp->fr_blkid && blkid < fr_endblk &&
947                     endblk >= fr_endblk) {
948                         /* clear the end of this range */
949                         rp->fr_nblks = blkid - rp->fr_blkid;
950                 } else if (blkid > rp->fr_blkid && endblk < fr_endblk) {
951                         /* clear a chunk out of this range */
952                         free_range_t *new_rp =
953                             kmem_alloc(sizeof (free_range_t), KM_SLEEP);
954
955                         new_rp->fr_blkid = endblk;
956                         new_rp->fr_nblks = fr_endblk - endblk;
957                         avl_insert_here(tree, new_rp, rp, AVL_AFTER);
958                         rp->fr_nblks = blkid - rp->fr_blkid;
959                 }
960                 /* there may be no overlap */
961                 rp = nrp;
962         }
963 }
964
965 void
966 dnode_free_range(dnode_t *dn, uint64_t off, uint64_t len, dmu_tx_t *tx)
967 {
968         dmu_buf_impl_t *db;
969         uint64_t blkoff, blkid, nblks;
970         int blksz, blkshift, head, tail;
971         int trunc = FALSE;
972         int epbs;
973
974         rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
975         blksz = dn->dn_datablksz;
976         blkshift = dn->dn_datablkshift;
977         epbs = dn->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
978
979         if (len == -1ULL) {
980                 len = UINT64_MAX - off;
981                 trunc = TRUE;
982         }
983
984         /*
985          * First, block align the region to free:
986          */
987         if (ISP2(blksz)) {
988                 head = P2NPHASE(off, blksz);
989                 blkoff = P2PHASE(off, blksz);
990                 if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
991                         goto out;
992         } else {
993                 ASSERT(dn->dn_maxblkid == 0);
994                 if (off == 0 && len >= blksz) {
995                         /* Freeing the whole block; fast-track this request */
996                         blkid = 0;
997                         nblks = 1;
998                         goto done;
999                 } else if (off >= blksz) {
1000                         /* Freeing past end-of-data */
1001                         goto out;
1002                 } else {
1003                         /* Freeing part of the block. */
1004                         head = blksz - off;
1005                         ASSERT3U(head, >, 0);
1006                 }
1007                 blkoff = off;
1008         }
1009         /* zero out any partial block data at the start of the range */
1010         if (head) {
1011                 ASSERT3U(blkoff + head, ==, blksz);
1012                 if (len < head)
1013                         head = len;
1014                 if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off), TRUE,
1015                     FTAG, &db) == 0) {
1016                         caddr_t data;
1017
1018                         /* don't dirty if it isn't on disk and isn't dirty */
1019                         if (db->db_last_dirty ||
1020                             (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1021                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1022                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
1023                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1024                                 data = db->db.db_data;
1025                                 bzero(data + blkoff, head);
1026                         }
1027                         dbuf_rele(db, FTAG);
1028                 }
1029                 off += head;
1030                 len -= head;
1031         }
1032
1033         /* If the range was less than one block, we're done */
1034         if (len == 0)
1035                 goto out;
1036
1037         /* If the remaining range is past end of file, we're done */
1038         if ((off >> blkshift) > dn->dn_maxblkid)
1039                 goto out;
1040
1041         ASSERT(ISP2(blksz));
1042         if (trunc)
1043                 tail = 0;
1044         else
1045                 tail = P2PHASE(len, blksz);
1046
1047         ASSERT3U(P2PHASE(off, blksz), ==, 0);
1048         /* zero out any partial block data at the end of the range */
1049         if (tail) {
1050                 if (len < tail)
1051                         tail = len;
1052                 if (dbuf_hold_impl(dn, 0, dbuf_whichblock(dn, off+len),
1053                     TRUE, FTAG, &db) == 0) {
1054                         /* don't dirty if not on disk and not dirty */
1055                         if (db->db_last_dirty ||
1056                             (db->db_blkptr && !BP_IS_HOLE(db->db_blkptr))) {
1057                                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1058                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
1059                                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_WRITER);
1060                                 bzero(db->db.db_data, tail);
1061                         }
1062                         dbuf_rele(db, FTAG);
1063                 }
1064                 len -= tail;
1065         }
1066
1067         /* If the range did not include a full block, we are done */
1068         if (len == 0)
1069                 goto out;
1070
1071         ASSERT(IS_P2ALIGNED(off, blksz));
1072         ASSERT(trunc || IS_P2ALIGNED(len, blksz));
1073         blkid = off >> blkshift;
1074         nblks = len >> blkshift;
1075         if (trunc)
1076                 nblks += 1;
1077
1078         /*
1079          * Read in and mark all the level-1 indirects dirty,
1080          * so that they will stay in memory until syncing phase.
1081          * Always dirty the first and last indirect to make sure
1082          * we dirty all the partial indirects.
1083          */
1084         if (dn->dn_nlevels > 1) {
1085                 uint64_t i, first, last;
1086                 int shift = epbs + dn->dn_datablkshift;
1087
1088                 first = blkid >> epbs;
1089                 if (db = dbuf_hold_level(dn, 1, first, FTAG)) {
1090                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1091                         dbuf_rele(db, FTAG);
1092                 }
1093                 if (trunc)
1094                         last = dn->dn_maxblkid >> epbs;
1095                 else
1096                         last = (blkid + nblks - 1) >> epbs;
1097                 if (last > first && (db = dbuf_hold_level(dn, 1, last, FTAG))) {
1098                         dbuf_will_dirty(db, tx);
1099                         dbuf_rele(db, FTAG);
1100                 }
1101                 for (i = first + 1; i < last; i++) {
1102                         uint64_t ibyte = i << shift;
1103                         int err;
1104
1105                         err = dnode_next_offset(dn,
1106                             DNODE_FIND_HAVELOCK, &ibyte, 1, 1, 0);
1107                         i = ibyte >> shift;
1108                         if (err == ESRCH || i >= last)
1109                                 break;
1110                         ASSERT(err == 0);
1111                         db = dbuf_hold_level(dn, 1, i, FTAG);
1112                         if (db) {
1113                                 dbuf_will_dirty(db, tx);
1114                                 dbuf_rele(db, FTAG);
1115                         }
1116                 }
1117         }
1118 done:
1119         /*
1120          * Add this range to the dnode range list.
1121          * We will finish up this free operation in the syncing phase.
1122          */
1123         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1124         dnode_clear_range(dn, blkid, nblks, tx);
1125         {
1126                 free_range_t *rp, *found;
1127                 avl_index_t where;
1128                 avl_tree_t *tree = &dn->dn_ranges[tx->tx_txg&TXG_MASK];
1129
1130                 /* Add new range to dn_ranges */
1131                 rp = kmem_alloc(sizeof (free_range_t), KM_SLEEP);
1132                 rp->fr_blkid = blkid;
1133                 rp->fr_nblks = nblks;
1134                 found = avl_find(tree, rp, &where);
1135                 ASSERT(found == NULL);
1136                 avl_insert(tree, rp, where);
1137                 dprintf_dnode(dn, "blkid=%llu nblks=%llu txg=%llu\n",
1138                     blkid, nblks, tx->tx_txg);
1139         }
1140         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1141
1142         dbuf_free_range(dn, blkid, blkid + nblks - 1, tx);
1143         dnode_setdirty(dn, tx);
1144 out:
1145         if (trunc && dn->dn_maxblkid >= (off >> blkshift))
1146                 dn->dn_maxblkid = (off >> blkshift ? (off >> blkshift) - 1 : 0);
1147
1148         rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1149 }
1150
1151 /* return TRUE if this blkid was freed in a recent txg, or FALSE if it wasn't */
1152 uint64_t
1153 dnode_block_freed(dnode_t *dn, uint64_t blkid)
1154 {
1155         free_range_t range_tofind;
1156         void *dp = spa_get_dsl(dn->dn_objset->os_spa);
1157         int i;
1158
1159         if (blkid == DB_BONUS_BLKID)
1160                 return (FALSE);
1161
1162         /*
1163          * If we're in the process of opening the pool, dp will not be
1164          * set yet, but there shouldn't be anything dirty.
1165          */
1166         if (dp == NULL)
1167                 return (FALSE);
1168
1169         if (dn->dn_free_txg)
1170                 return (TRUE);
1171
1172         range_tofind.fr_blkid = blkid;
1173         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1174         for (i = 0; i < TXG_SIZE; i++) {
1175                 free_range_t *range_found;
1176                 avl_index_t idx;
1177
1178                 range_found = avl_find(&dn->dn_ranges[i], &range_tofind, &idx);
1179                 if (range_found) {
1180                         ASSERT(range_found->fr_nblks > 0);
1181                         break;
1182                 }
1183                 range_found = avl_nearest(&dn->dn_ranges[i], idx, AVL_BEFORE);
1184                 if (range_found &&
1185                     range_found->fr_blkid + range_found->fr_nblks > blkid)
1186                         break;
1187         }
1188         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1189         return (i < TXG_SIZE);
1190 }
1191
1192 /* call from syncing context when we actually write/free space for this dnode */
1193 void
1194 dnode_diduse_space(dnode_t *dn, int64_t delta)
1195 {
1196         uint64_t space;
1197         dprintf_dnode(dn, "dn=%p dnp=%p used=%llu delta=%lld\n",
1198             dn, dn->dn_phys,
1199             (u_longlong_t)dn->dn_phys->dn_used,
1200             (longlong_t)delta);
1201
1202         mutex_enter(&dn->dn_mtx);
1203         space = DN_USED_BYTES(dn->dn_phys);
1204         if (delta > 0) {
1205                 ASSERT3U(space + delta, >=, space); /* no overflow */
1206         } else {
1207                 ASSERT3U(space, >=, -delta); /* no underflow */
1208         }
1209         space += delta;
1210         if (spa_version(dn->dn_objset->os_spa) < SPA_VERSION_DNODE_BYTES) {
1211                 ASSERT((dn->dn_phys->dn_flags & DNODE_FLAG_USED_BYTES) == 0);
1212                 ASSERT3U(P2PHASE(space, 1<<DEV_BSHIFT), ==, 0);
1213                 dn->dn_phys->dn_used = space >> DEV_BSHIFT;
1214         } else {
1215                 dn->dn_phys->dn_used = space;
1216                 dn->dn_phys->dn_flags |= DNODE_FLAG_USED_BYTES;
1217         }
1218         mutex_exit(&dn->dn_mtx);
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Call when we think we're going to write/free space in open context.
1223  * Be conservative (ie. OK to write less than this or free more than
1224  * this, but don't write more or free less).
1225  */
1226 void
1227 dnode_willuse_space(dnode_t *dn, int64_t space, dmu_tx_t *tx)
1228 {
1229         objset_impl_t *os = dn->dn_objset;
1230         dsl_dataset_t *ds = os->os_dsl_dataset;
1231
1232         if (space > 0)
1233                 space = spa_get_asize(os->os_spa, space);
1234
1235         if (ds)
1236                 dsl_dir_willuse_space(ds->ds_dir, space, tx);
1237
1238         dmu_tx_willuse_space(tx, space);
1239 }
1240
1241 static int
1242 dnode_next_offset_level(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
1243         int lvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1244 {
1245         dmu_buf_impl_t *db = NULL;
1246         void *data = NULL;
1247         uint64_t epbs = dn->dn_phys->dn_indblkshift - SPA_BLKPTRSHIFT;
1248         uint64_t epb = 1ULL << epbs;
1249         uint64_t minfill, maxfill;
1250         boolean_t hole;
1251         int i, inc, error, span;
1252
1253         dprintf("probing object %llu offset %llx level %d of %u\n",
1254             dn->dn_object, *offset, lvl, dn->dn_phys->dn_nlevels);
1255
1256         hole = flags & DNODE_FIND_HOLE;
1257         inc = (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS) ? -1 : 1;
1258         ASSERT(txg == 0 || !hole);
1259
1260         if (lvl == dn->dn_phys->dn_nlevels) {
1261                 error = 0;
1262                 epb = dn->dn_phys->dn_nblkptr;
1263                 data = dn->dn_phys->dn_blkptr;
1264         } else {
1265                 uint64_t blkid = dbuf_whichblock(dn, *offset) >> (epbs * lvl);
1266                 error = dbuf_hold_impl(dn, lvl, blkid, TRUE, FTAG, &db);
1267                 if (error) {
1268                         if (error != ENOENT)
1269                                 return (error);
1270                         if (hole)
1271                                 return (0);
1272                         /*
1273                          * This can only happen when we are searching up
1274                          * the block tree for data.  We don't really need to
1275                          * adjust the offset, as we will just end up looking
1276                          * at the pointer to this block in its parent, and its
1277                          * going to be unallocated, so we will skip over it.
1278                          */
1279                         return (ESRCH);
1280                 }
1281                 error = dbuf_read(db, NULL, DB_RF_CANFAIL | DB_RF_HAVESTRUCT);
1282                 if (error) {
1283                         dbuf_rele(db, FTAG);
1284                         return (error);
1285                 }
1286                 data = db->db.db_data;
1287         }
1288
1289         if (db && txg &&
1290             (db->db_blkptr == NULL || db->db_blkptr->blk_birth <= txg)) {
1291                 /*
1292                  * This can only happen when we are searching up the tree
1293                  * and these conditions mean that we need to keep climbing.
1294                  */
1295                 error = ESRCH;
1296         } else if (lvl == 0) {
1297                 dnode_phys_t *dnp = data;
1298                 span = DNODE_SHIFT;
1299                 ASSERT(dn->dn_type == DMU_OT_DNODE);
1300
1301                 for (i = (*offset >> span) & (blkfill - 1);
1302                     i >= 0 && i < blkfill; i += inc) {
1303                         boolean_t newcontents = B_TRUE;
1304                         if (txg) {
1305                                 int j;
1306                                 newcontents = B_FALSE;
1307                                 for (j = 0; j < dnp[i].dn_nblkptr; j++) {
1308                                         if (dnp[i].dn_blkptr[j].blk_birth > txg)
1309                                                 newcontents = B_TRUE;
1310                                 }
1311                         }
1312                         if (!dnp[i].dn_type == hole && newcontents)
1313                                 break;
1314                         *offset += (1ULL << span) * inc;
1315                 }
1316                 if (i < 0 || i == blkfill)
1317                         error = ESRCH;
1318         } else {
1319                 blkptr_t *bp = data;
1320                 span = (lvl - 1) * epbs + dn->dn_datablkshift;
1321                 minfill = 0;
1322                 maxfill = blkfill << ((lvl - 1) * epbs);
1323
1324                 if (hole)
1325                         maxfill--;
1326                 else
1327                         minfill++;
1328
1329                 for (i = (*offset >> span) & ((1ULL << epbs) - 1);
1330                     i >= 0 && i < epb; i += inc) {
1331                         if (bp[i].blk_fill >= minfill &&
1332                             bp[i].blk_fill <= maxfill &&
1333                             (hole || bp[i].blk_birth > txg))
1334                                 break;
1335                         if (inc < 0 && *offset < (1ULL << span))
1336                                 *offset = 0;
1337                         else
1338                                 *offset += (1ULL << span) * inc;
1339                 }
1340                 if (i < 0 || i == epb)
1341                         error = ESRCH;
1342         }
1343
1344         if (db)
1345                 dbuf_rele(db, FTAG);
1346
1347         return (error);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Find the next hole, data, or sparse region at or after *offset.
1352  * The value 'blkfill' tells us how many items we expect to find
1353  * in an L0 data block; this value is 1 for normal objects,
1354  * DNODES_PER_BLOCK for the meta dnode, and some fraction of
1355  * DNODES_PER_BLOCK when searching for sparse regions thereof.
1356  *
1357  * Examples:
1358  *
1359  * dnode_next_offset(dn, flags, offset, 1, 1, 0);
1360  *      Finds the next/previous hole/data in a file.
1361  *      Used in dmu_offset_next().
1362  *
1363  * dnode_next_offset(mdn, flags, offset, 0, DNODES_PER_BLOCK, txg);
1364  *      Finds the next free/allocated dnode an objset's meta-dnode.
1365  *      Only finds objects that have new contents since txg (ie.
1366  *      bonus buffer changes and content removal are ignored).
1367  *      Used in dmu_object_next().
1368  *
1369  * dnode_next_offset(mdn, DNODE_FIND_HOLE, offset, 2, DNODES_PER_BLOCK >> 2, 0);
1370  *      Finds the next L2 meta-dnode bp that's at most 1/4 full.
1371  *      Used in dmu_object_alloc().
1372  */
1373 int
1374 dnode_next_offset(dnode_t *dn, int flags, uint64_t *offset,
1375     int minlvl, uint64_t blkfill, uint64_t txg)
1376 {
1377         uint64_t initial_offset = *offset;
1378         int lvl, maxlvl;
1379         int error = 0;
1380
1381         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
1382                 rw_enter(&dn->dn_struct_rwlock, RW_READER);
1383
1384         if (dn->dn_phys->dn_nlevels == 0) {
1385                 error = ESRCH;
1386                 goto out;
1387         }
1388
1389         if (dn->dn_datablkshift == 0) {
1390                 if (*offset < dn->dn_datablksz) {
1391                         if (flags & DNODE_FIND_HOLE)
1392                                 *offset = dn->dn_datablksz;
1393                 } else {
1394                         error = ESRCH;
1395                 }
1396                 goto out;
1397         }
1398
1399         maxlvl = dn->dn_phys->dn_nlevels;
1400
1401         for (lvl = minlvl; lvl <= maxlvl; lvl++) {
1402                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1403                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
1404                 if (error != ESRCH)
1405                         break;
1406         }
1407
1408         while (error == 0 && --lvl >= minlvl) {
1409                 error = dnode_next_offset_level(dn,
1410                     flags, offset, lvl, blkfill, txg);
1411         }
1412
1413         if (error == 0 && (flags & DNODE_FIND_BACKWARDS ?
1414             initial_offset < *offset : initial_offset > *offset))
1415                 error = ESRCH;
1416 out:
1417         if (!(flags & DNODE_FIND_HAVELOCK))
1418                 rw_exit(&dn->dn_struct_rwlock);
1419
1420         return (error);
1421 }