initial commit
[freebsd-arm:freebsd-arm.git] / cddl / contrib / opensolaris / uts / common / fs / zfs / zap.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 #pragma ident   "%Z%%M% %I%     %E% SMI"
27
28
29 /*
30  * This file contains the top half of the zfs directory structure
31  * implementation. The bottom half is in zap_leaf.c.
32  *
33  * The zdir is an extendable hash data structure. There is a table of
34  * pointers to buckets (zap_t->zd_data->zd_leafs). The buckets are
35  * each a constant size and hold a variable number of directory entries.
36  * The buckets (aka "leaf nodes") are implemented in zap_leaf.c.
37  *
38  * The pointer table holds a power of 2 number of pointers.
39  * (1<<zap_t->zd_data->zd_phys->zd_prefix_len).  The bucket pointed to
40  * by the pointer at index i in the table holds entries whose hash value
41  * has a zd_prefix_len - bit prefix
42  */
43
44 #include <sys/spa.h>
45 #include <sys/dmu.h>
46 #include <sys/zfs_context.h>
47 #include <sys/zfs_znode.h>
48 #include <sys/zap.h>
49 #include <sys/refcount.h>
50 #include <sys/zap_impl.h>
51 #include <sys/zap_leaf.h>
52 #include <sys/zfs_znode.h>
53
54 int fzap_default_block_shift = 14; /* 16k blocksize */
55
56 static void zap_leaf_pageout(dmu_buf_t *db, void *vl);
57 static uint64_t zap_allocate_blocks(zap_t *zap, int nblocks);
58
59
60 void
61 fzap_byteswap(void *vbuf, size_t size)
62 {
63         uint64_t block_type;
64
65         block_type = *(uint64_t *)vbuf;
66
67         if (block_type == ZBT_LEAF || block_type == BSWAP_64(ZBT_LEAF))
68                 zap_leaf_byteswap(vbuf, size);
69         else {
70                 /* it's a ptrtbl block */
71                 byteswap_uint64_array(vbuf, size);
72         }
73 }
74
75 void
76 fzap_upgrade(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
77 {
78         dmu_buf_t *db;
79         zap_leaf_t *l;
80         int i;
81         zap_phys_t *zp;
82
83         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
84         zap->zap_ismicro = FALSE;
85
86         (void) dmu_buf_update_user(zap->zap_dbuf, zap, zap,
87             &zap->zap_f.zap_phys, zap_evict);
88
89         mutex_init(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx, NULL, MUTEX_DEFAULT, 0);
90         zap->zap_f.zap_block_shift = highbit(zap->zap_dbuf->db_size) - 1;
91
92         zp = zap->zap_f.zap_phys;
93         /*
94          * explicitly zero it since it might be coming from an
95          * initialized microzap
96          */
97         bzero(zap->zap_dbuf->db_data, zap->zap_dbuf->db_size);
98         zp->zap_block_type = ZBT_HEADER;
99         zp->zap_magic = ZAP_MAGIC;
100
101         zp->zap_ptrtbl.zt_shift = ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap);
102
103         zp->zap_freeblk = 2;            /* block 1 will be the first leaf */
104         zp->zap_num_leafs = 1;
105         zp->zap_num_entries = 0;
106         zp->zap_salt = zap->zap_salt;
107         zp->zap_normflags = zap->zap_normflags;
108
109         /* block 1 will be the first leaf */
110         for (i = 0; i < (1<<zp->zap_ptrtbl.zt_shift); i++)
111                 ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, i) = 1;
112
113         /*
114          * set up block 1 - the first leaf
115          */
116         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
117             1<<FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), FTAG, &db));
118         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
119
120         l = kmem_zalloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
121         l->l_dbuf = db;
122         l->l_phys = db->db_data;
123
124         zap_leaf_init(l, zp->zap_normflags != 0);
125
126         kmem_free(l, sizeof (zap_leaf_t));
127         dmu_buf_rele(db, FTAG);
128 }
129
130 static int
131 zap_tryupgradedir(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
132 {
133         if (RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock))
134                 return (1);
135         if (rw_tryupgrade(&zap->zap_rwlock)) {
136                 dmu_buf_will_dirty(zap->zap_dbuf, tx);
137                 return (1);
138         }
139         return (0);
140 }
141
142 /*
143  * Generic routines for dealing with the pointer & cookie tables.
144  */
145
146 static int
147 zap_table_grow(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl,
148     void (*transfer_func)(const uint64_t *src, uint64_t *dst, int n),
149     dmu_tx_t *tx)
150 {
151         uint64_t b, newblk;
152         dmu_buf_t *db_old, *db_new;
153         int err;
154         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
155         int hepb = 1<<(bs-4);
156         /* hepb = half the number of entries in a block */
157
158         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
159         ASSERT(tbl->zt_blk != 0);
160         ASSERT(tbl->zt_numblks > 0);
161
162         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
163                 newblk = tbl->zt_nextblk;
164         } else {
165                 newblk = zap_allocate_blocks(zap, tbl->zt_numblks * 2);
166                 tbl->zt_nextblk = newblk;
167                 ASSERT3U(tbl->zt_blks_copied, ==, 0);
168                 dmu_prefetch(zap->zap_objset, zap->zap_object,
169                     tbl->zt_blk << bs, tbl->zt_numblks << bs);
170         }
171
172         /*
173          * Copy the ptrtbl from the old to new location.
174          */
175
176         b = tbl->zt_blks_copied;
177         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
178             (tbl->zt_blk + b) << bs, FTAG, &db_old);
179         if (err)
180                 return (err);
181
182         /* first half of entries in old[b] go to new[2*b+0] */
183         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
184             (newblk + 2*b+0) << bs, FTAG, &db_new));
185         dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
186         transfer_func(db_old->db_data, db_new->db_data, hepb);
187         dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
188
189         /* second half of entries in old[b] go to new[2*b+1] */
190         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
191             (newblk + 2*b+1) << bs, FTAG, &db_new));
192         dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
193         transfer_func((uint64_t *)db_old->db_data + hepb,
194             db_new->db_data, hepb);
195         dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
196
197         dmu_buf_rele(db_old, FTAG);
198
199         tbl->zt_blks_copied++;
200
201         dprintf("copied block %llu of %llu\n",
202             tbl->zt_blks_copied, tbl->zt_numblks);
203
204         if (tbl->zt_blks_copied == tbl->zt_numblks) {
205                 (void) dmu_free_range(zap->zap_objset, zap->zap_object,
206                     tbl->zt_blk << bs, tbl->zt_numblks << bs, tx);
207
208                 tbl->zt_blk = newblk;
209                 tbl->zt_numblks *= 2;
210                 tbl->zt_shift++;
211                 tbl->zt_nextblk = 0;
212                 tbl->zt_blks_copied = 0;
213
214                 dprintf("finished; numblocks now %llu (%lluk entries)\n",
215                     tbl->zt_numblks, 1<<(tbl->zt_shift-10));
216         }
217
218         return (0);
219 }
220
221 static int
222 zap_table_store(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl, uint64_t idx, uint64_t val,
223     dmu_tx_t *tx)
224 {
225         int err;
226         uint64_t blk, off;
227         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
228         dmu_buf_t *db;
229
230         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
231         ASSERT(tbl->zt_blk != 0);
232
233         dprintf("storing %llx at index %llx\n", val, idx);
234
235         blk = idx >> (bs-3);
236         off = idx & ((1<<(bs-3))-1);
237
238         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
239             (tbl->zt_blk + blk) << bs, FTAG, &db);
240         if (err)
241                 return (err);
242         dmu_buf_will_dirty(db, tx);
243
244         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
245                 uint64_t idx2 = idx * 2;
246                 uint64_t blk2 = idx2 >> (bs-3);
247                 uint64_t off2 = idx2 & ((1<<(bs-3))-1);
248                 dmu_buf_t *db2;
249
250                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
251                     (tbl->zt_nextblk + blk2) << bs, FTAG, &db2);
252                 if (err) {
253                         dmu_buf_rele(db, FTAG);
254                         return (err);
255                 }
256                 dmu_buf_will_dirty(db2, tx);
257                 ((uint64_t *)db2->db_data)[off2] = val;
258                 ((uint64_t *)db2->db_data)[off2+1] = val;
259                 dmu_buf_rele(db2, FTAG);
260         }
261
262         ((uint64_t *)db->db_data)[off] = val;
263         dmu_buf_rele(db, FTAG);
264
265         return (0);
266 }
267
268 static int
269 zap_table_load(zap_t *zap, zap_table_phys_t *tbl, uint64_t idx, uint64_t *valp)
270 {
271         uint64_t blk, off;
272         int err;
273         dmu_buf_t *db;
274         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
275
276         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
277
278         blk = idx >> (bs-3);
279         off = idx & ((1<<(bs-3))-1);
280
281         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
282             (tbl->zt_blk + blk) << bs, FTAG, &db);
283         if (err)
284                 return (err);
285         *valp = ((uint64_t *)db->db_data)[off];
286         dmu_buf_rele(db, FTAG);
287
288         if (tbl->zt_nextblk != 0) {
289                 /*
290                  * read the nextblk for the sake of i/o error checking,
291                  * so that zap_table_load() will catch errors for
292                  * zap_table_store.
293                  */
294                 blk = (idx*2) >> (bs-3);
295
296                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
297                     (tbl->zt_nextblk + blk) << bs, FTAG, &db);
298                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
299         }
300         return (err);
301 }
302
303 /*
304  * Routines for growing the ptrtbl.
305  */
306
307 static void
308 zap_ptrtbl_transfer(const uint64_t *src, uint64_t *dst, int n)
309 {
310         int i;
311         for (i = 0; i < n; i++) {
312                 uint64_t lb = src[i];
313                 dst[2*i+0] = lb;
314                 dst[2*i+1] = lb;
315         }
316 }
317
318 static int
319 zap_grow_ptrtbl(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
320 {
321         /* In case things go horribly wrong. */
322         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift >= ZAP_HASHBITS-2)
323                 return (ENOSPC);
324
325         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
326                 /*
327                  * We are outgrowing the "embedded" ptrtbl (the one
328                  * stored in the header block).  Give it its own entire
329                  * block, which will double the size of the ptrtbl.
330                  */
331                 uint64_t newblk;
332                 dmu_buf_t *db_new;
333                 int err;
334
335                 ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift, ==,
336                     ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap));
337                 ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk, ==, 0);
338
339                 newblk = zap_allocate_blocks(zap, 1);
340                 err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
341                     newblk << FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), FTAG, &db_new);
342                 if (err)
343                         return (err);
344                 dmu_buf_will_dirty(db_new, tx);
345                 zap_ptrtbl_transfer(&ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, 0),
346                     db_new->db_data, 1 << ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap));
347                 dmu_buf_rele(db_new, FTAG);
348
349                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk = newblk;
350                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks = 1;
351                 zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift++;
352
353                 ASSERT3U(1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift, ==,
354                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks <<
355                     (FZAP_BLOCK_SHIFT(zap)-3));
356
357                 return (0);
358         } else {
359                 return (zap_table_grow(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
360                     zap_ptrtbl_transfer, tx));
361         }
362 }
363
364 static void
365 zap_increment_num_entries(zap_t *zap, int delta, dmu_tx_t *tx)
366 {
367         dmu_buf_will_dirty(zap->zap_dbuf, tx);
368         mutex_enter(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
369         ASSERT(delta > 0 || zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries >= -delta);
370         zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries += delta;
371         mutex_exit(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
372 }
373
374 static uint64_t
375 zap_allocate_blocks(zap_t *zap, int nblocks)
376 {
377         uint64_t newblk;
378         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
379         newblk = zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk;
380         zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk += nblocks;
381         return (newblk);
382 }
383
384 static zap_leaf_t *
385 zap_create_leaf(zap_t *zap, dmu_tx_t *tx)
386 {
387         void *winner;
388         zap_leaf_t *l = kmem_alloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
389
390         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
391
392         rw_init(&l->l_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, 0);
393         rw_enter(&l->l_rwlock, RW_WRITER);
394         l->l_blkid = zap_allocate_blocks(zap, 1);
395         l->l_dbuf = NULL;
396         l->l_phys = NULL;
397
398         VERIFY(0 == dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
399             l->l_blkid << FZAP_BLOCK_SHIFT(zap), NULL, &l->l_dbuf));
400         winner = dmu_buf_set_user(l->l_dbuf, l, &l->l_phys, zap_leaf_pageout);
401         ASSERT(winner == NULL);
402         dmu_buf_will_dirty(l->l_dbuf, tx);
403
404         zap_leaf_init(l, zap->zap_normflags != 0);
405
406         zap->zap_f.zap_phys->zap_num_leafs++;
407
408         return (l);
409 }
410
411 int
412 fzap_count(zap_t *zap, uint64_t *count)
413 {
414         ASSERT(!zap->zap_ismicro);
415         mutex_enter(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx); /* unnecessary */
416         *count = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries;
417         mutex_exit(&zap->zap_f.zap_num_entries_mtx);
418         return (0);
419 }
420
421 /*
422  * Routines for obtaining zap_leaf_t's
423  */
424
425 void
426 zap_put_leaf(zap_leaf_t *l)
427 {
428         rw_exit(&l->l_rwlock);
429         dmu_buf_rele(l->l_dbuf, NULL);
430 }
431
432 _NOTE(ARGSUSED(0))
433 static void
434 zap_leaf_pageout(dmu_buf_t *db, void *vl)
435 {
436         zap_leaf_t *l = vl;
437
438         rw_destroy(&l->l_rwlock);
439         kmem_free(l, sizeof (zap_leaf_t));
440 }
441
442 static zap_leaf_t *
443 zap_open_leaf(uint64_t blkid, dmu_buf_t *db)
444 {
445         zap_leaf_t *l, *winner;
446
447         ASSERT(blkid != 0);
448
449         l = kmem_alloc(sizeof (zap_leaf_t), KM_SLEEP);
450         rw_init(&l->l_rwlock, NULL, RW_DEFAULT, 0);
451         rw_enter(&l->l_rwlock, RW_WRITER);
452         l->l_blkid = blkid;
453         l->l_bs = highbit(db->db_size)-1;
454         l->l_dbuf = db;
455         l->l_phys = NULL;
456
457         winner = dmu_buf_set_user(db, l, &l->l_phys, zap_leaf_pageout);
458
459         rw_exit(&l->l_rwlock);
460         if (winner != NULL) {
461                 /* someone else set it first */
462                 zap_leaf_pageout(NULL, l);
463                 l = winner;
464         }
465
466         /*
467          * lhr_pad was previously used for the next leaf in the leaf
468          * chain.  There should be no chained leafs (as we have removed
469          * support for them).
470          */
471         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_pad1, ==, 0);
472
473         /*
474          * There should be more hash entries than there can be
475          * chunks to put in the hash table
476          */
477         ASSERT3U(ZAP_LEAF_HASH_NUMENTRIES(l), >, ZAP_LEAF_NUMCHUNKS(l) / 3);
478
479         /* The chunks should begin at the end of the hash table */
480         ASSERT3P(&ZAP_LEAF_CHUNK(l, 0), ==,
481             &l->l_phys->l_hash[ZAP_LEAF_HASH_NUMENTRIES(l)]);
482
483         /* The chunks should end at the end of the block */
484         ASSERT3U((uintptr_t)&ZAP_LEAF_CHUNK(l, ZAP_LEAF_NUMCHUNKS(l)) -
485             (uintptr_t)l->l_phys, ==, l->l_dbuf->db_size);
486
487         return (l);
488 }
489
490 static int
491 zap_get_leaf_byblk(zap_t *zap, uint64_t blkid, dmu_tx_t *tx, krw_t lt,
492     zap_leaf_t **lp)
493 {
494         dmu_buf_t *db;
495         zap_leaf_t *l;
496         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
497         int err;
498
499         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
500
501         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
502             blkid << bs, NULL, &db);
503         if (err)
504                 return (err);
505
506         ASSERT3U(db->db_object, ==, zap->zap_object);
507         ASSERT3U(db->db_offset, ==, blkid << bs);
508         ASSERT3U(db->db_size, ==, 1 << bs);
509         ASSERT(blkid != 0);
510
511         l = dmu_buf_get_user(db);
512
513         if (l == NULL)
514                 l = zap_open_leaf(blkid, db);
515
516         rw_enter(&l->l_rwlock, lt);
517         /*
518          * Must lock before dirtying, otherwise l->l_phys could change,
519          * causing ASSERT below to fail.
520          */
521         if (lt == RW_WRITER)
522                 dmu_buf_will_dirty(db, tx);
523         ASSERT3U(l->l_blkid, ==, blkid);
524         ASSERT3P(l->l_dbuf, ==, db);
525         ASSERT3P(l->l_phys, ==, l->l_dbuf->db_data);
526         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_block_type, ==, ZBT_LEAF);
527         ASSERT3U(l->l_phys->l_hdr.lh_magic, ==, ZAP_LEAF_MAGIC);
528
529         *lp = l;
530         return (0);
531 }
532
533 static int
534 zap_idx_to_blk(zap_t *zap, uint64_t idx, uint64_t *valp)
535 {
536         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
537
538         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
539                 ASSERT3U(idx, <,
540                     (1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift));
541                 *valp = ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, idx);
542                 return (0);
543         } else {
544                 return (zap_table_load(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
545                     idx, valp));
546         }
547 }
548
549 static int
550 zap_set_idx_to_blk(zap_t *zap, uint64_t idx, uint64_t blk, dmu_tx_t *tx)
551 {
552         ASSERT(tx != NULL);
553         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
554
555         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk == 0) {
556                 ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, idx) = blk;
557                 return (0);
558         } else {
559                 return (zap_table_store(zap, &zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl,
560                     idx, blk, tx));
561         }
562 }
563
564 static int
565 zap_deref_leaf(zap_t *zap, uint64_t h, dmu_tx_t *tx, krw_t lt, zap_leaf_t **lp)
566 {
567         uint64_t idx, blk;
568         int err;
569
570         ASSERT(zap->zap_dbuf == NULL ||
571             zap->zap_f.zap_phys == zap->zap_dbuf->db_data);
572         ASSERT3U(zap->zap_f.zap_phys->zap_magic, ==, ZAP_MAGIC);
573         idx = ZAP_HASH_IDX(h, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
574         err = zap_idx_to_blk(zap, idx, &blk);
575         if (err != 0)
576                 return (err);
577         err = zap_get_leaf_byblk(zap, blk, tx, lt, lp);
578
579         ASSERT(err || ZAP_HASH_IDX(h, (*lp)->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len) ==
580             (*lp)->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
581         return (err);
582 }
583
584 static int
585 zap_expand_leaf(zap_name_t *zn, zap_leaf_t *l, dmu_tx_t *tx, zap_leaf_t **lp)
586 {
587         zap_t *zap = zn->zn_zap;
588         uint64_t hash = zn->zn_hash;
589         zap_leaf_t *nl;
590         int prefix_diff, i, err;
591         uint64_t sibling;
592         int old_prefix_len = l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len;
593
594         ASSERT3U(old_prefix_len, <=, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
595         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
596
597         ASSERT3U(ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len), ==,
598             l->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
599
600         if (zap_tryupgradedir(zap, tx) == 0 ||
601             old_prefix_len == zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift) {
602                 /* We failed to upgrade, or need to grow the pointer table */
603                 objset_t *os = zap->zap_objset;
604                 uint64_t object = zap->zap_object;
605
606                 zap_put_leaf(l);
607                 zap_unlockdir(zap);
608                 err = zap_lockdir(os, object, tx, RW_WRITER,
609                     FALSE, FALSE, &zn->zn_zap);
610                 zap = zn->zn_zap;
611                 if (err)
612                         return (err);
613                 ASSERT(!zap->zap_ismicro);
614
615                 while (old_prefix_len ==
616                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift) {
617                         err = zap_grow_ptrtbl(zap, tx);
618                         if (err)
619                                 return (err);
620                 }
621
622                 err = zap_deref_leaf(zap, hash, tx, RW_WRITER, &l);
623                 if (err)
624                         return (err);
625
626                 if (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len != old_prefix_len) {
627                         /* it split while our locks were down */
628                         *lp = l;
629                         return (0);
630                 }
631         }
632         ASSERT(RW_WRITE_HELD(&zap->zap_rwlock));
633         ASSERT3U(old_prefix_len, <, zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift);
634         ASSERT3U(ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len), ==,
635             l->l_phys->l_hdr.lh_prefix);
636
637         prefix_diff = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift -
638             (old_prefix_len + 1);
639         sibling = (ZAP_HASH_IDX(hash, old_prefix_len + 1) | 1) << prefix_diff;
640
641         /* check for i/o errors before doing zap_leaf_split */
642         for (i = 0; i < (1ULL<<prefix_diff); i++) {
643                 uint64_t blk;
644                 err = zap_idx_to_blk(zap, sibling+i, &blk);
645                 if (err)
646                         return (err);
647                 ASSERT3U(blk, ==, l->l_blkid);
648         }
649
650         nl = zap_create_leaf(zap, tx);
651         zap_leaf_split(l, nl, zap->zap_normflags != 0);
652
653         /* set sibling pointers */
654         for (i = 0; i < (1ULL<<prefix_diff); i++) {
655                 err = zap_set_idx_to_blk(zap, sibling+i, nl->l_blkid, tx);
656                 ASSERT3U(err, ==, 0); /* we checked for i/o errors above */
657         }
658
659         if (hash & (1ULL << (64 - l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len))) {
660                 /* we want the sibling */
661                 zap_put_leaf(l);
662                 *lp = nl;
663         } else {
664                 zap_put_leaf(nl);
665                 *lp = l;
666         }
667
668         return (0);
669 }
670
671 static void
672 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zap_name_t *zn, zap_leaf_t *l, dmu_tx_t *tx)
673 {
674         zap_t *zap = zn->zn_zap;
675         int shift = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
676         int leaffull = (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len == shift &&
677             l->l_phys->l_hdr.lh_nfree < ZAP_LEAF_LOW_WATER);
678
679         zap_put_leaf(l);
680
681         if (leaffull || zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_nextblk) {
682                 int err;
683
684                 /*
685                  * We are in the middle of growing the pointer table, or
686                  * this leaf will soon make us grow it.
687                  */
688                 if (zap_tryupgradedir(zap, tx) == 0) {
689                         objset_t *os = zap->zap_objset;
690                         uint64_t zapobj = zap->zap_object;
691
692                         zap_unlockdir(zap);
693                         err = zap_lockdir(os, zapobj, tx,
694                             RW_WRITER, FALSE, FALSE, &zn->zn_zap);
695                         zap = zn->zn_zap;
696                         if (err)
697                                 return;
698                 }
699
700                 /* could have finished growing while our locks were down */
701                 if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift == shift)
702                         (void) zap_grow_ptrtbl(zap, tx);
703         }
704 }
705
706
707 static int
708 fzap_checksize(const char *name, uint64_t integer_size, uint64_t num_integers)
709 {
710         if (name && strlen(name) > ZAP_MAXNAMELEN)
711                 return (E2BIG);
712
713         /* Only integer sizes supported by C */
714         switch (integer_size) {
715         case 1:
716         case 2:
717         case 4:
718         case 8:
719                 break;
720         default:
721                 return (EINVAL);
722         }
723
724         if (integer_size * num_integers > ZAP_MAXVALUELEN)
725                 return (E2BIG);
726
727         return (0);
728 }
729
730 /*
731  * Routines for manipulating attributes.
732  */
733 int
734 fzap_lookup(zap_name_t *zn,
735     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers, void *buf,
736     char *realname, int rn_len, boolean_t *ncp)
737 {
738         zap_leaf_t *l;
739         int err;
740         zap_entry_handle_t zeh;
741
742         err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
743         if (err != 0)
744                 return (err);
745
746         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, NULL, RW_READER, &l);
747         if (err != 0)
748                 return (err);
749         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
750         if (err == 0) {
751                 err = zap_entry_read(&zeh, integer_size, num_integers, buf);
752                 (void) zap_entry_read_name(&zeh, rn_len, realname);
753                 if (ncp) {
754                         *ncp = zap_entry_normalization_conflict(&zeh,
755                             zn, NULL, zn->zn_zap);
756                 }
757         }
758
759         zap_put_leaf(l);
760         return (err);
761 }
762
763 int
764 fzap_add_cd(zap_name_t *zn,
765     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers,
766     const void *val, uint32_t cd, dmu_tx_t *tx)
767 {
768         zap_leaf_t *l;
769         int err;
770         zap_entry_handle_t zeh;
771         zap_t *zap = zn->zn_zap;
772
773         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
774         ASSERT(!zap->zap_ismicro);
775         ASSERT(fzap_checksize(zn->zn_name_orij,
776             integer_size, num_integers) == 0);
777
778         err = zap_deref_leaf(zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
779         if (err != 0)
780                 return (err);
781 retry:
782         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
783         if (err == 0) {
784                 err = EEXIST;
785                 goto out;
786         }
787         if (err != ENOENT)
788                 goto out;
789
790         err = zap_entry_create(l, zn->zn_name_orij, zn->zn_hash, cd,
791             integer_size, num_integers, val, &zeh);
792
793         if (err == 0) {
794                 zap_increment_num_entries(zap, 1, tx);
795         } else if (err == EAGAIN) {
796                 err = zap_expand_leaf(zn, l, tx, &l);
797                 zap = zn->zn_zap;       /* zap_expand_leaf() may change zap */
798                 if (err == 0)
799                         goto retry;
800         }
801
802 out:
803         if (zap != NULL)
804                 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zn, l, tx);
805         return (err);
806 }
807
808 int
809 fzap_add(zap_name_t *zn,
810     uint64_t integer_size, uint64_t num_integers,
811     const void *val, dmu_tx_t *tx)
812 {
813         int err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
814         if (err != 0)
815                 return (err);
816
817         return (fzap_add_cd(zn, integer_size, num_integers,
818             val, ZAP_MAXCD, tx));
819 }
820
821 int
822 fzap_update(zap_name_t *zn,
823     int integer_size, uint64_t num_integers, const void *val, dmu_tx_t *tx)
824 {
825         zap_leaf_t *l;
826         int err, create;
827         zap_entry_handle_t zeh;
828         zap_t *zap = zn->zn_zap;
829
830         ASSERT(RW_LOCK_HELD(&zap->zap_rwlock));
831         err = fzap_checksize(zn->zn_name_orij, integer_size, num_integers);
832         if (err != 0)
833                 return (err);
834
835         err = zap_deref_leaf(zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
836         if (err != 0)
837                 return (err);
838 retry:
839         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
840         create = (err == ENOENT);
841         ASSERT(err == 0 || err == ENOENT);
842
843         if (create) {
844                 err = zap_entry_create(l, zn->zn_name_orij, zn->zn_hash,
845                     ZAP_MAXCD, integer_size, num_integers, val, &zeh);
846                 if (err == 0)
847                         zap_increment_num_entries(zap, 1, tx);
848         } else {
849                 err = zap_entry_update(&zeh, integer_size, num_integers, val);
850         }
851
852         if (err == EAGAIN) {
853                 err = zap_expand_leaf(zn, l, tx, &l);
854                 zap = zn->zn_zap;       /* zap_expand_leaf() may change zap */
855                 if (err == 0)
856                         goto retry;
857         }
858
859         if (zap != NULL)
860                 zap_put_leaf_maybe_grow_ptrtbl(zn, l, tx);
861         return (err);
862 }
863
864 int
865 fzap_length(zap_name_t *zn,
866     uint64_t *integer_size, uint64_t *num_integers)
867 {
868         zap_leaf_t *l;
869         int err;
870         zap_entry_handle_t zeh;
871
872         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, NULL, RW_READER, &l);
873         if (err != 0)
874                 return (err);
875         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
876         if (err != 0)
877                 goto out;
878
879         if (integer_size)
880                 *integer_size = zeh.zeh_integer_size;
881         if (num_integers)
882                 *num_integers = zeh.zeh_num_integers;
883 out:
884         zap_put_leaf(l);
885         return (err);
886 }
887
888 int
889 fzap_remove(zap_name_t *zn, dmu_tx_t *tx)
890 {
891         zap_leaf_t *l;
892         int err;
893         zap_entry_handle_t zeh;
894
895         err = zap_deref_leaf(zn->zn_zap, zn->zn_hash, tx, RW_WRITER, &l);
896         if (err != 0)
897                 return (err);
898         err = zap_leaf_lookup(l, zn, &zeh);
899         if (err == 0) {
900                 zap_entry_remove(&zeh);
901                 zap_increment_num_entries(zn->zn_zap, -1, tx);
902         }
903         zap_put_leaf(l);
904         return (err);
905 }
906
907 /*
908  * Helper functions for consumers.
909  */
910
911 int
912 zap_value_search(objset_t *os, uint64_t zapobj, uint64_t value, uint64_t mask,
913     char *name)
914 {
915         zap_cursor_t zc;
916         zap_attribute_t *za;
917         int err;
918
919         if (mask == 0)
920                 mask = -1ULL;
921
922         za = kmem_alloc(sizeof (zap_attribute_t), KM_SLEEP);
923         for (zap_cursor_init(&zc, os, zapobj);
924             (err = zap_cursor_retrieve(&zc, za)) == 0;
925             zap_cursor_advance(&zc)) {
926                 if ((za->za_first_integer & mask) == (value & mask)) {
927                         (void) strcpy(name, za->za_name);
928                         break;
929                 }
930         }
931         zap_cursor_fini(&zc);
932         kmem_free(za, sizeof (zap_attribute_t));
933         return (err);
934 }
935
936 int
937 zap_join(objset_t *os, uint64_t fromobj, uint64_t intoobj, dmu_tx_t *tx)
938 {
939         zap_cursor_t zc;
940         zap_attribute_t za;
941         int err;
942
943         for (zap_cursor_init(&zc, os, fromobj);
944             zap_cursor_retrieve(&zc, &za) == 0;
945             (void) zap_cursor_advance(&zc)) {
946                 if (za.za_integer_length != 8 || za.za_num_integers != 1)
947                         return (EINVAL);
948                 err = zap_add(os, intoobj, za.za_name,
949                     8, 1, &za.za_first_integer, tx);
950                 if (err)
951                         return (err);
952         }
953         zap_cursor_fini(&zc);
954         return (0);
955 }
956
957 int
958 zap_add_int(objset_t *os, uint64_t obj, uint64_t value, dmu_tx_t *tx)
959 {
960         char name[20];
961
962         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%llx", (longlong_t)value);
963         return (zap_add(os, obj, name, 8, 1, &value, tx));
964 }
965
966 int
967 zap_remove_int(objset_t *os, uint64_t obj, uint64_t value, dmu_tx_t *tx)
968 {
969         char name[20];
970
971         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%llx", (longlong_t)value);
972         return (zap_remove(os, obj, name, tx));
973 }
974
975 int
976 zap_lookup_int(objset_t *os, uint64_t obj, uint64_t value)
977 {
978         char name[20];
979
980         (void) snprintf(name, sizeof (name), "%llx", (longlong_t)value);
981         return (zap_lookup(os, obj, name, 8, 1, &value));
982 }
983
984 /*
985  * Routines for iterating over the attributes.
986  */
987
988 int
989 fzap_cursor_retrieve(zap_t *zap, zap_cursor_t *zc, zap_attribute_t *za)
990 {
991         int err = ENOENT;
992         zap_entry_handle_t zeh;
993         zap_leaf_t *l;
994
995         /* retrieve the next entry at or after zc_hash/zc_cd */
996         /* if no entry, return ENOENT */
997
998         if (zc->zc_leaf &&
999             (ZAP_HASH_IDX(zc->zc_hash,
1000             zc->zc_leaf->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len) !=
1001             zc->zc_leaf->l_phys->l_hdr.lh_prefix)) {
1002                 rw_enter(&zc->zc_leaf->l_rwlock, RW_READER);
1003                 zap_put_leaf(zc->zc_leaf);
1004                 zc->zc_leaf = NULL;
1005         }
1006
1007 again:
1008         if (zc->zc_leaf == NULL) {
1009                 err = zap_deref_leaf(zap, zc->zc_hash, NULL, RW_READER,
1010                     &zc->zc_leaf);
1011                 if (err != 0)
1012                         return (err);
1013         } else {
1014                 rw_enter(&zc->zc_leaf->l_rwlock, RW_READER);
1015         }
1016         l = zc->zc_leaf;
1017
1018         err = zap_leaf_lookup_closest(l, zc->zc_hash, zc->zc_cd, &zeh);
1019
1020         if (err == ENOENT) {
1021                 uint64_t nocare =
1022                     (1ULL << (64 - l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len)) - 1;
1023                 zc->zc_hash = (zc->zc_hash & ~nocare) + nocare + 1;
1024                 zc->zc_cd = 0;
1025                 if (l->l_phys->l_hdr.lh_prefix_len == 0 || zc->zc_hash == 0) {
1026                         zc->zc_hash = -1ULL;
1027                 } else {
1028                         zap_put_leaf(zc->zc_leaf);
1029                         zc->zc_leaf = NULL;
1030                         goto again;
1031                 }
1032         }
1033
1034         if (err == 0) {
1035                 zc->zc_hash = zeh.zeh_hash;
1036                 zc->zc_cd = zeh.zeh_cd;
1037                 za->za_integer_length = zeh.zeh_integer_size;
1038                 za->za_num_integers = zeh.zeh_num_integers;
1039                 if (zeh.zeh_num_integers == 0) {
1040                         za->za_first_integer = 0;
1041                 } else {
1042                         err = zap_entry_read(&zeh, 8, 1, &za->za_first_integer);
1043                         ASSERT(err == 0 || err == EOVERFLOW);
1044                 }
1045                 err = zap_entry_read_name(&zeh,
1046                     sizeof (za->za_name), za->za_name);
1047                 ASSERT(err == 0);
1048
1049                 za->za_normalization_conflict =
1050                     zap_entry_normalization_conflict(&zeh,
1051                     NULL, za->za_name, zap);
1052         }
1053         rw_exit(&zc->zc_leaf->l_rwlock);
1054         return (err);
1055 }
1056
1057
1058 static void
1059 zap_stats_ptrtbl(zap_t *zap, uint64_t *tbl, int len, zap_stats_t *zs)
1060 {
1061         int i, err;
1062         uint64_t lastblk = 0;
1063
1064         /*
1065          * NB: if a leaf has more pointers than an entire ptrtbl block
1066          * can hold, then it'll be accounted for more than once, since
1067          * we won't have lastblk.
1068          */
1069         for (i = 0; i < len; i++) {
1070                 zap_leaf_t *l;
1071
1072                 if (tbl[i] == lastblk)
1073                         continue;
1074                 lastblk = tbl[i];
1075
1076                 err = zap_get_leaf_byblk(zap, tbl[i], NULL, RW_READER, &l);
1077                 if (err == 0) {
1078                         zap_leaf_stats(zap, l, zs);
1079                         zap_put_leaf(l);
1080                 }
1081         }
1082 }
1083
1084 void
1085 fzap_get_stats(zap_t *zap, zap_stats_t *zs)
1086 {
1087         int bs = FZAP_BLOCK_SHIFT(zap);
1088         zs->zs_blocksize = 1ULL << bs;
1089
1090         /*
1091          * Set zap_phys_t fields
1092          */
1093         zs->zs_num_leafs = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_leafs;
1094         zs->zs_num_entries = zap->zap_f.zap_phys->zap_num_entries;
1095         zs->zs_num_blocks = zap->zap_f.zap_phys->zap_freeblk;
1096         zs->zs_block_type = zap->zap_f.zap_phys->zap_block_type;
1097         zs->zs_magic = zap->zap_f.zap_phys->zap_magic;
1098         zs->zs_salt = zap->zap_f.zap_phys->zap_salt;
1099
1100         /*
1101          * Set zap_ptrtbl fields
1102          */
1103         zs->zs_ptrtbl_len = 1ULL << zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
1104         zs->zs_ptrtbl_nextblk = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_nextblk;
1105         zs->zs_ptrtbl_blks_copied =
1106             zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blks_copied;
1107         zs->zs_ptrtbl_zt_blk = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk;
1108         zs->zs_ptrtbl_zt_numblks = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks;
1109         zs->zs_ptrtbl_zt_shift = zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_shift;
1110
1111         if (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks == 0) {
1112                 /* the ptrtbl is entirely in the header block. */
1113                 zap_stats_ptrtbl(zap, &ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_ENT(zap, 0),
1114                     1 << ZAP_EMBEDDED_PTRTBL_SHIFT(zap), zs);
1115         } else {
1116                 int b;
1117
1118                 dmu_prefetch(zap->zap_objset, zap->zap_object,
1119                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk << bs,
1120                     zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks << bs);
1121
1122                 for (b = 0; b < zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_numblks;
1123                     b++) {
1124                         dmu_buf_t *db;
1125                         int err;
1126
1127                         err = dmu_buf_hold(zap->zap_objset, zap->zap_object,
1128                             (zap->zap_f.zap_phys->zap_ptrtbl.zt_blk + b) << bs,
1129                             FTAG, &db);
1130                         if (err == 0) {
1131                                 zap_stats_ptrtbl(zap, db->db_data,
1132                                     1<<(bs-3), zs);
1133                                 dmu_buf_rele(db, FTAG);
1134                         }
1135                 }
1136         }
1137 }